管理河川環境，兩個最重要的指標
在宇宙裡，氧是非常稀有的氣體，大約只占所有氣體體積的百分之零點八。但是地球上卻有許多的氧，它占海洋重量的百分之八十五點八；占地殼重量的百分之四十六點六；占空氣重量的百分之二十三點二。宇宙裡，沒有一個星球像地球有這麼多氧。氧在地球上一定有特殊的用途與目的，是許多人所忽略的。
水質指標的設定
富蘭克南（Edward Frankland,
1825--1899）是第一個提出用氧來判斷河川汙染的科學家。十九世紀中期，流經英國倫敦的泰晤士河因為水質不佳，經常發出惡臭味。
當時富蘭克南擔任英國皇家學會的化學教授，他認為，河川汙染的程度必須透過精確科學測量來量化。因此，他成立了全世界第一間「河川水質分析實驗室」，研究河川水質淨化的指標與實驗方法，希望能改善汙染。
溶氧與生化需氧量
經過二十五年的研究，富蘭克南終於確定水中氧氣的濃度（簡稱溶氧）正是檢測河川水質有沒有受到汙染的最佳指標，而且實驗時要用「過錳酸鉀」來分析溶氧。研究結果顯示：河川如果遭受汙染，水中的溶氧就會遞減，而水中微生物的種類和數量也會跟著改變。當水中缺氧時，微生物就會代謝產生像硫化氫的氣體，導致河川傳出臭味。
河川受到汙染而缺氧，該怎麼辦呢？富蘭克南則提出了解決的辦法，那就是要增加河川的溶氧量。他稱水中微生物分解有機物時，所耗掉的氧氣為「生化需氧量」。例如，泰晤士河的河水從上游流到下游需要花費五天的時間，那麼，微生物在這五天中分解有機物質所需要的氧氣則稱為「五天生化需氧量」。
讓氧氣持續幫助汙水淨化
此外，經由測量這些生化需氧量，富蘭克南也發現到，已經遭受汙染的河川，空氣溶入水中所增加的溶氧量，並不能滿足微生物分解有機物所需的氧氣量。因此，人們如果要改善河川汙染，不能單靠大自然本身的淨化作用，而必須管理河川，例如設立處理汙水的設施，管制汙水排放。
富蘭克南所提出的「溶氧」與「生化需氧量」，直到今天仍然是人們保護河川最主要的兩項參考指標.。而富蘭克南也被稱為「環境化學之父」，他讓人們知道地球有這麼多的氧氣，利用這些氧氣可以產生許多自然淨化的效益。
土壤過濾汙水的設施－－砂濾
對於改善河川汙染，富蘭克南發明出一項淨化河水的設施「砂濾」。他讓髒汙的水快速流過約六十公分深的砂層，在砂層的最底部先鋪上厚實的土壤，再鋪上細石子，然後舖上防漏的黏土層，當汙水流經砂層時就可以避免汙染到地下水。
用砂濾這種設施淨化汙水，不論是工程建造費還是維護費，都非常低廉。
你能不能回答：
1. 「溶氧」是什麼意思？
2. 什麼是「生化需氧量」呢？
3. 為什麼氧氣對於淨化汙水很重要？
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