水創造豐富的生物、景觀與人類的文明，但河川流經人類聚集的都市，經過農業區、工業區與住宅區，各式各樣人類製造的汙染物被排入河川，河川流經都市越流越髒，清澈河水轉成烏黑，水中溶氧量大大降低，也使得水中生物大量死亡，變成幾無生命的黑色臭水溝。德國生態學家Kolkwitz及Marsson提出「指標生物」(biological indicator)的概念，像初級生產者(美國加州海帶)，初級消費者的濾食性的浮游甲殼類(Mystid shrimp)，吃食大型藻類之底棲軟體動物紅鮑魚及次級消費者魚類(肉食性底棲魚類)等生物可用來監視當地市區排放水之水質(趙大衛,2000)；在台灣若是水域中只有大眼海鰱、吳郭魚、泰國鱧魚、大鱗鯔、琵琶鼠等魚類，表示河川水質遭受到嚴重污染(王漢泉，2002)，從環境教育的觀點切入，一般民眾應可學習從水域中的生物種類了解水域的水質，進而成為監督河川保育的尖兵。

水質汙染除了影響水域生態，更是影響到人們親水的可能，世界各國除積極將雨汙水接管分流，近20年來國內外以設置人工濕地(constructed wetland)，用生物除汙的方式移除河川汙染物質。美國哥倫布的Olentangy River wetland設置在 Olentangy River 河畔；濕地外形設計成腎臟的形狀，傳達濕地是「地球之腎」的重要理念，就像熱帶雨林是「地球之肺」一樣重要。此濕地從1993年建造，1994年開始運作，用人工濕地來淨化Olentangy River河水，部分的河水從濕地的北方導流入濕地，在濕地的植床中流動，停留約3-4天後，讓淨化過後的河水再流回河川中。在暴雨時此濕地亦成為最佳的洪水滯洪區，此濕地的動植物相當豐富，是許多鳥類的重要棲息地，在Olentangy River wetland研究園區除從事許多濕地相關研究，也是各級學校重要的環教場所。

圖 1美國哥倫布Olentangy River wetland

2010年的上海世博，黃浦江畔的後灘公園與世博公園水域的設計理念則強調以前工業都市的水流經都市是越流越髒，濕地是讓流入都市的河水，越流越乾淨然後最後還給自然，後灘公園在黃浦江原濕地灘塗的基礎上建造，貫穿全園1.8公里，水系最深處可達2-3米，此濕地利用黃浦江漲落潮差1.8m，河水經沉澱區、砂濾區、人工濕地塘、湧泉區等(圖2- a- f)，濾掉優養物質及移除重金屬，每天能將2千多噸的劣Ｖ類水凈化為可以安全使用的優III類水(依中國水質標準)，淨化成可以戲水與澆灌的景觀用水，最後再流入黃浦江，圖2是2010年5月世博期間之濕地景觀。

圖2 2010上海世博後灘公園
註 : a圖 取自 吳自強 (2009)

人工濕地淨水系統主要有兩種(如圖3所示)，一種為「表面水自由流動式」 (free water surface, FWS)：濕地的底部含有20~30cm土壤或其他介質，提供水生植物如蘆葦、香蒲等植物著根，在根系的好氧圈在微生物協力作用下，分解有機物質淨化水質，濕地水深亦須控制在約10~70cm，讓光線可以穿透，使水流經挺水、沉水的水生植物的植床，以淨化水質，台南麻豆鎮蓮港尾社區即是採FWS式人工溼地；另一種是「表面下流動式」 (subsurface flow, SSF)：在溼地中填入40-60公分的透水性砂土或礫石作為介質，水流僅在根系與礫石間流動，通常表面僅見礫石景觀，台南縣白河鎮蓮潭社區環保公園內之濕地，即是採FWS式人工溼地。

圖3 人工濕地主要的兩種型式-表面水自由流動式與表面下流動式示意圖
資料來源:
A: http://www.armreedbeds.co.uk/resources/constructed-wetlands/horizontal-flow/
B: http://www.selba.org/EngTaster/Ecological/Water/SubSurfaceFlowConsWetlands.html

人工濕地淨水過程是緩慢的，通常讓水由濕地的入水口進入在濕地中，讓每一滴水在濕地植床內流動，約4-7天後，流出濕地，藉由自然生物的分解作用降低水中的污染物質，用此種方式可以淨化小規模社區的生活廢水或將溼地建在河川中的灘地上，讓河水經過溼地的植床移除水中的優養化物質，再流回河川中，如台北新海橋人工濕地與高屏溪右岸舊鐵橋人工溼地(如圖4所示)就是屬此類型，此些河岸溼地的水生植物與臨水植群，除淨水功能外，可美化河岸景觀，並提供野生動物包括兩棲類、鳥類與昆蟲等棲息空間，豐富河川生物多樣性，也成為非常好的環境教育素材。雖然有很多的案例發現人工濕地的淨水效果可能有限，但建設人工溼地仍是是人類對環境修復與降低環境衝擊的最佳宣示之一。

圖4 高屏溪右岸舊鐵橋人工濕地平面圖與景觀照片

參考文獻

1. 任靜與越黎明 2003 德國生態水景設計-規劃、設計和建築中水資源利用 瀋陽:遼寧科學技術出版社。
2. 吳自強(編) 2009 上海世博可持續規劃設計 北京:中國建築工業出版社
3. 趙大衛 2000貝類生物指標在環境變遷及污染評估上的應用 環境教育季刊 (42)：67-76。
4. 王漢泉 2002 台灣河川水質魚類指標之研究 環境檢驗所環境調查研究年報9：207-236。
5. Dunnett, N. and Clayden, A. 2007 Rain gardens. Managing water sustainably in the garden and designed landscape. Timber press. USA.
6. http://www.armreedbeds.co.uk/resources/constructed-wetlands/horizontal-flow/
7. http://www.selba.org/EngTaster/Ecological/Water/SubSurfaceFlowConsWetlands.html