柯志翰．柯清水
2005/6/13
一、自來水中硬度來源
水的總硬度（GH）是指水中多價陽離子之總和（我國以碳酸鈣作為計量標準，單位ppm），其中以鈣硬度及鎂硬度（尤其是鈣硬度）佔絕大部分。另外，鐵、錳、鋅、銅、鉻…等金屬離子的碳酸鹽，也都是硬度的成分，不過其含量相當稀少，在探討總硬度時通常忽略不計。
自來水中硬度來源，主要是土壤中有機物分解產生之CO2，溶解於水中成為碳酸（H2CO3），當水流經過石灰質地層（富含碳酸鈣地層）後，把其中碳酸鈣溶解為碳酸氫鈣【Ca(HCO3)2】而進入水體中。因此凡大量使用地下水為自來水水源，地層又富含石灰質的地區，水中高硬度是一種必然的自然現象。
由於鈣及鎂均屬人體必要元素之一，每人每日都必須自飲食中攝取相當的量，方能維持生理正常機能（鈣：0.7至2.0公克，鎂：3.6至4.2毫克），所以自來水中硬度對人體健康應屬有益無害。硬度在飲水中之影響，主要為味覺口感，以及硬水在加熱過程中形成鍋垢或水垢，影響視覺感官，而認為自來水不乾淨，其實那是硬度高的水煮沸後產生碳酸鈣（Ca CO3）沉澱的自然現象。
二、台灣地區自來水之總硬度分析
由於台灣地區自來水之水源不同，所以其中的總硬度也各自不相同。例如，高屏地區的自來水之水源，主要取自高屏溪底床下的伏流水（一種位河流底下的地下水），而該伏流水所流經地質又多屬石灰層結構，所以硬度偏高乃其來有自。反觀台北市，因為採用優質的地表水，其硬度相當低也是可以理解的。
若依總硬度高低，似可簡約分成三級：低硬度（碳酸鈣50-100 ppm）、中硬度（碳酸鈣100 – 150 ppm）及高硬度（碳酸鈣150 ppm以上）自來水。依此分級，則台灣各地區自來水總硬度，依台灣省自來水公司歷年來的硬度分析統計如下：
（1）低GH自來水地區：台北市（50-70 ppm），龍潭（90 ppm左右），埔里、 員林、北斗、田中（100 ppm以下），花蓮（100 ppm左右）。
（2）中GH自來水地區：宜蘭（150 ppm以下），台北縣 (五股、泰山除外)（150 ppm左右），竹東（110~160 ppm）。
（3）高GH自來水地區：五股、泰山（150~250ppm），新竹、苗栗（180~200 ppm以上）、中部地區 (埔里除外)（180 ppm以上），嘉義 (阿里山外)（150~350 ppm），高屏地區（150~300 ppm），台東（150~250 ppm），台南（300 ppm左右）。
三、鈣硬度佔總硬度之百分比
根據本所對高屏地區自來水的硬度分析，發現鈣硬度佔總硬度的比例約80-86﹪，如果取其平均值（83﹪）作為參數，換算成鈣硬度，則高屏地區（總硬度150~300 ppm）的鈣硬度約125-249 ppm。
由於各地區自來水的水源，有相似的硬度形成過程，如果假設它們的鈣硬度佔總硬度的比例之平均值也是83﹪，亦可換算出各地區自來水的鈣硬度如下（可能會有誤差）：
（1）低鈣硬度自來水地區：台北市（42-58 ppm），龍潭（75 ppm左右），埔里、 員林、北斗、田中（83 ppm以下），花蓮（83 ppm左右）。
（2）中鈣硬度自來水地區：宜蘭（125 ppm以下），台北縣 (五股、泰山除外)（125 ppm左右），竹東（92~132 ppm）。
（3）高鈣硬度自來水地區：五股、泰山（125~208 ppm），新竹、苗栗（149~166 ppm以上）、中部地區 (埔里除外)（149 ppm以上），嘉義 (阿里山外)（125~291 ppm），高屏地區（125~249 ppm），台東（125~208 ppm），台南（249 ppm左右）。
四、計算台灣地區自來水中之鈣離子濃度
鈣硬度（CaCO3、ppm）中的鈣離子（Ca2＋）佔40﹪，利用此參數可換算成各地區自來水中之Ca2＋濃度如下（可能會有誤差）：
（1）低Ca2＋自來水地區：台北市（17-23 ppm），龍潭（30 ppm左右），埔里、 員林、北斗、田中（33 ppm以下），花蓮（33 ppm左右）。
（2）中Ca2＋自來水地區：宜蘭（50 ppm以下），台北縣 (五股、泰山除外)（50 ppm左右），竹東（37~53 ppm）。
（3）高Ca2＋自來水地區：五股、泰山（50~83 ppm），新竹、苗栗（60~66 ppm以上）、中部地區 (埔里除外)（60 ppm以上），嘉義 (阿里山外)（50~116 ppm），高屏地區（50~100 ppm），台東（50~83 ppm），台南（100 ppm左右）。
五、結論
從上述計算結果，可以清楚發現，台灣地區自來水中之鈣離子濃度有極大的差異性，以台北市（17-23 ppm）最低，台南（100 ppm左右）最高，兩者差距竟然高達約 5倍之譜，令人感到相當意外。
如果依據栽培水草水質的要求，鈣離子濃度不能太高，以免對鉀離子產生拮抗作用，導致水草對鉀離子的吸收作用受到抑制；反之，鈣離子濃度也不宜過低，否則水草可能造成缺鈣症，而發生頂芽發育不良的狀況。
由於台灣地區自來水中之鈣離子濃度有如此大的差異性，所以可能沒有一種肥料中的鈣肥配方，可以完全適用於所有作為栽培水草的自來水水質。職是之故，通常的作法是採「中鈣離子濃度」作為配制製水草液肥之參考。這對使用低鈣離子自來水作為栽培水源的地區（如台北市），可能會產生鈣不足的問題，也許有追加鈣肥之需要。反之，對使用高鈣離子自來水作為栽培水源的地區（如台南、高屏地區），可能會產生鈣過量的問題，似有改善的必要。過量鈣的去除，必須採用高級處理的離子交換法，所費不貲，否則可能只有更改水源一途了。
來源:翠湖水草栽培研究所http://www.tbs-aqua.com.tw/
2005/6/13
一、自來水中硬度來源
水的總硬度（GH）是指水中多價陽離子之總和（我國以碳酸鈣作為計量標準，單位ppm），其中以鈣硬度及鎂硬度（尤其是鈣硬度）佔絕大部分。另外，鐵、錳、鋅、銅、鉻…等金屬離子的碳酸鹽，也都是硬度的成分，不過其含量相當稀少，在探討總硬度時通常忽略不計。
自來水中硬度來源，主要是土壤中有機物分解產生之CO2，溶解於水中成為碳酸（H2CO3），當水流經過石灰質地層（富含碳酸鈣地層）後，把其中碳酸鈣溶解為碳酸氫鈣【Ca(HCO3)2】而進入水體中。因此凡大量使用地下水為自來水水源，地層又富含石灰質的地區，水中高硬度是一種必然的自然現象。
由於鈣及鎂均屬人體必要元素之一，每人每日都必須自飲食中攝取相當的量，方能維持生理正常機能（鈣：0.7至2.0公克，鎂：3.6至4.2毫克），所以自來水中硬度對人體健康應屬有益無害。硬度在飲水中之影響，主要為味覺口感，以及硬水在加熱過程中形成鍋垢或水垢，影響視覺感官，而認為自來水不乾淨，其實那是硬度高的水煮沸後產生碳酸鈣（Ca CO3）沉澱的自然現象。
二、台灣地區自來水之總硬度分析
由於台灣地區自來水之水源不同，所以其中的總硬度也各自不相同。例如，高屏地區的自來水之水源，主要取自高屏溪底床下的伏流水（一種位河流底下的地下水），而該伏流水所流經地質又多屬石灰層結構，所以硬度偏高乃其來有自。反觀台北市，因為採用優質的地表水，其硬度相當低也是可以理解的。
若依總硬度高低，似可簡約分成三級：低硬度（碳酸鈣50-100 ppm）、中硬度（碳酸鈣100 – 150 ppm）及高硬度（碳酸鈣150 ppm以上）自來水。依此分級，則台灣各地區自來水總硬度，依台灣省自來水公司歷年來的硬度分析統計如下：
（1）低GH自來水地區：台北市（50-70 ppm），龍潭（90 ppm左右），埔里、 員林、北斗、田中（100 ppm以下），花蓮（100 ppm左右）。
（2）中GH自來水地區：宜蘭（150 ppm以下），台北縣 (五股、泰山除外)（150 ppm左右），竹東（110~160 ppm）。
（3）高GH自來水地區：五股、泰山（150~250ppm），新竹、苗栗（180~200 ppm以上）、中部地區 (埔里除外)（180 ppm以上），嘉義 (阿里山外)（150~350 ppm），高屏地區（150~300 ppm），台東（150~250 ppm），台南（300 ppm左右）。
三、鈣硬度佔總硬度之百分比
根據本所對高屏地區自來水的硬度分析，發現鈣硬度佔總硬度的比例約80-86﹪，如果取其平均值（83﹪）作為參數，換算成鈣硬度，則高屏地區（總硬度150~300 ppm）的鈣硬度約125-249 ppm。
由於各地區自來水的水源，有相似的硬度形成過程，如果假設它們的鈣硬度佔總硬度的比例之平均值也是83﹪，亦可換算出各地區自來水的鈣硬度如下（可能會有誤差）：
（1）低鈣硬度自來水地區：台北市（42-58 ppm），龍潭（75 ppm左右），埔里、 員林、北斗、田中（83 ppm以下），花蓮（83 ppm左右）。
（2）中鈣硬度自來水地區：宜蘭（125 ppm以下），台北縣 (五股、泰山除外)（125 ppm左右），竹東（92~132 ppm）。
（3）高鈣硬度自來水地區：五股、泰山（125~208 ppm），新竹、苗栗（149~166 ppm以上）、中部地區 (埔里除外)（149 ppm以上），嘉義 (阿里山外)（125~291 ppm），高屏地區（125~249 ppm），台東（125~208 ppm），台南（249 ppm左右）。
四、計算台灣地區自來水中之鈣離子濃度
鈣硬度（CaCO3、ppm）中的鈣離子（Ca2＋）佔40﹪，利用此參數可換算成各地區自來水中之Ca2＋濃度如下（可能會有誤差）：
（1）低Ca2＋自來水地區：台北市（17-23 ppm），龍潭（30 ppm左右），埔里、 員林、北斗、田中（33 ppm以下），花蓮（33 ppm左右）。
（2）中Ca2＋自來水地區：宜蘭（50 ppm以下），台北縣 (五股、泰山除外)（50 ppm左右），竹東（37~53 ppm）。
（3）高Ca2＋自來水地區：五股、泰山（50~83 ppm），新竹、苗栗（60~66 ppm以上）、中部地區 (埔里除外)（60 ppm以上），嘉義 (阿里山外)（50~116 ppm），高屏地區（50~100 ppm），台東（50~83 ppm），台南（100 ppm左右）。
五、結論
從上述計算結果，可以清楚發現，台灣地區自來水中之鈣離子濃度有極大的差異性，以台北市（17-23 ppm）最低，台南（100 ppm左右）最高，兩者差距竟然高達約 5倍之譜，令人感到相當意外。
如果依據栽培水草水質的要求，鈣離子濃度不能太高，以免對鉀離子產生拮抗作用，導致水草對鉀離子的吸收作用受到抑制；反之，鈣離子濃度也不宜過低，否則水草可能造成缺鈣症，而發生頂芽發育不良的狀況。
由於台灣地區自來水中之鈣離子濃度有如此大的差異性，所以可能沒有一種肥料中的鈣肥配方，可以完全適用於所有作為栽培水草的自來水水質。職是之故，通常的作法是採「中鈣離子濃度」作為配制製水草液肥之參考。這對使用低鈣離子自來水作為栽培水源的地區（如台北市），可能會產生鈣不足的問題，也許有追加鈣肥之需要。反之，對使用高鈣離子自來水作為栽培水源的地區（如台南、高屏地區），可能會產生鈣過量的問題，似有改善的必要。過量鈣的去除，必須採用高級處理的離子交換法，所費不貲，否則可能只有更改水源一途了。
來源:翠湖水草栽培研究所http://www.tbs-aqua.com.tw/
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