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首圖圖說：在「水質管理」課程中，學生於環工系水池示範及解說自製水質監測設備的原理與使用方式。

採　　訪｜張立宇
圖片提供｜張智華老師

水質變化影響水中生物的生長環境，對水產養殖戶來說更是關乎漁獲產量的重要關鍵。成功大學環境工程系張智華副教授透過「智慧水質監測系統於魚塭養殖環境之應用」計畫，建構完整的水質監測系統，有效節省時間、人力與費用，為養殖漁業注入新的能量。

南七股是臺灣最西邊的水產養殖區，養殖面積達4000 餘公頃，為全臺之冠。水產養殖受到許多環境變化的挑戰，包括氣溫變化、降雨多寡、藻類生長等，都會對水中環境帶來改變，進而影響養殖水產的存活率與產量。

水質監測是相當專業的技術，內容包括：用水水質需求分析、監測與評估，污染源與水質問題的確認與解決方案的擬定等。成功大學環境工程系張智華老師長期在系上大學部開設「水污染防治」與碩博班「水質管理」課程，但因內容主要以大範圍水域如水庫、河流等進行研究，學生缺少現場實作機會，讓張老師覺得相當可惜，因而思考在小範圍領域中進行水質監測的可能性。

深入了解養殖需求，客製化監測環境
正巧張老師之前參與大學社會責任實踐（USR）計畫時，認識了七股當地的魚塭養殖戶，他發現，養殖戶們雖然了解水質的重要性，甚至曾購買昂貴的水質監測器，卻因不懂保養，或對收集到的水溫、溶氧量等數據不知該如何應用，而對水質監測產生排斥心理。幾番溝通後，張老師提出將水質監測應用在魚塭的想法，當地的年輕烏魚達人邱創褘也認同此一做法，雙方因此一拍即合，打開合作的契機。

左圖：場域比對自製與商用水質監測設備。右圖：學生自製水質監測設備，並於現場實踐操作。

左圖：水質監控系統的部署實作。右圖：以場域為師，進行腦力激盪與困難排除。

張老師預計在選定的魚塭內安置自製的水質監測器，並收集相關數據，分析後做進一步的應用。因此除了課堂上先讓學生了解水質監測的相關內容外，也帶領學生來到現場，實際了解魚塭的養殖狀況。「魚塭雖沒有溪流、水庫範圍大，但養殖的魚種、棲息水層、監測器設置的位置等，都需事先了解，才不會影響到監測數據的真實性與實用性。」為此，除了要不斷與魚塭主人溝通、了解需求外，也須仰賴他們的養殖經驗，才能將水質監測儀器精準安裝，取得有用的水質數據。
一開始，魚塭主人不免有所期待，認為透過水質監測可以提高產量，但張老師直言，由於這是第一年做這樣的嘗試，還沒有直接的數據可印證對產量的幫助，但健康的水質環境可降低水產的致病率，這點倒是毋庸置疑的。

監測器有效節省時間、人力與費用
安裝水質監測器後，對魚塭主人的幫助倒是很快出現，就是減少時間、電費與人力的浪費。原本不少養殖戶因擔心水中溶氧量不足，而讓打氣機維持長時間運作，直到透過水質監測後，才發現白天的溶氧量是足夠的，這時就可適時關閉打氣機，減少電費支出。未來若能將打氣機與行動裝置連線，還可在溶氧量不足時遠端開啟，節省時間與人力的浪費。

圖說：學生布建水質監控系統經常要解決各種現場狀況，可說是最好的學習。

張老師表示，當地不少年輕的養殖戶往往身兼數職，要同時兼顧養殖與行銷而分身乏術，「若能省下更多的時間、人力，讓他們將心力放在行銷等方面，就已是不小的幫助。」

另外，市面上的水質監測器價格不低，張老師團隊設計出的水質監測器則能以不到十分之一價格，就達到基本監測需求，未來若能進一步改良穩定性或精緻化等，將更具有商業化的價值。

養殖現場是最好的學習教室
走入現場，對師生來說更是難得的經驗與考驗。環工所碩士班學生周承漢就提到，在水中的水質感測器，經常被生長繁盛的藻類所覆蓋，影響感測器傳輸的功能與訊號，該如何避免草類覆蓋或清洗感測器？都讓他們傷透腦筋。另外，還經常有蜘蛛等蟲類鑽進機器內，帶給他們「意外驚喜」，這些都是當初製作監測儀器時沒預想到的狀況。

「遇到問題是一定的，但我更希望學生能夠發揮創意，思考如何解決問題。」張老師笑說他會讓學生了解，面對現場，老師說的都不一定是對的，只要學生能提出想法，就算只是一點點改變，都可能是很大的突破，而這些創意發想都是屬於學生自己的，更顯彌足珍貴。

未來，張智華老師規劃從監測到控制，將軟硬體結合，達到「智慧化管理」目標。或者，將水質監測器商業化，降低對養殖戶的負擔。「但如果場域沒有告訴我們這些事，直接投入是一定會失敗的。」在確定方向後，張老師將不斷改善設備與相關內容，希望能為養殖漁業創造更多優勢利基。

學生回饋▶環境工程研究所碩二生 簡佑軒
感想：這次的課程學習到較多的實務經驗，特別有許多突發狀況，都是過往課堂上學不到的。現場有機會與養殖漁民直接接觸，了解養殖的方式與銷售方式等，對我們來說更是新鮮的體驗。

教學亮點
① 開創將水質管理、水污染防治教學內容放在小範圍場域的新嘗試。
② 實際設計監測儀器，落實應用在養殖漁業上。

關於行政院農委會水土保持局：
水保局從民國100年辦理大專生洄游農村計畫至今，陸續加入農STAY計畫、洄游二次方，到現今展開的青年回鄉行動獎勵計畫，全面鼓勵青年走入農村。結合農業、創意、美感、文化與科學，跨界融合、多元創新，為農村帶來源源不絕的動能與能力。年輕世代用其所長，體驗農村生活、認識農村事務，發揮創意，從在地的需求和社區居民的互動中，找出幫助農村與農產業向上提升的創舉，進而轉變為在地創業的機會，並且集合眾人之力幫助農村與社區擁抱改變、迎向未來。