113 地方特考四等 環保行政 環境科學概要 考古題詳解
第 一 題25 分
綠色革命(Green Revolution)是 1950 年至 1960 年代末之間的一系列研究技術轉讓倡議。請說明綠色革命是透過哪些手段及方法提高全世界的農業產量。
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核心觀念
本題考查「綠色革命」如何提升農業生產力。綠色革命是 1950 年代至 1960 年代末期推動的一系列農業研究、技術轉移與生產方式改良,核心作法是將高產量作物品種與現代化農業投入及管理方式結合,增加單位面積產量,並提高一年內可收穫的作物數量。
解題方法
作答時可依「品種改良、農業投入、栽培管理、技術推廣」四個面向整理,並說明各種手段如何增加產量:
- 培育及推廣高產量品種:透過傳統育種與品種改良,培育高產量、成熟期較短、對肥料反應較佳的作物品種,尤其是小麥、稻米等主要糧食作物。部分品種具有較矮的株型,可減少植株倒伏,使作物能承受較高肥料投入並提高穀粒產量。
- 增加化學肥料使用:施用氮、磷、鉀等化學肥料,補充作物生長所需養分,促進生長與結實,提升單位面積收成。
- 擴大灌溉與水利設施:建設水庫、渠道及抽水設施,增加灌溉水源,降低降雨不穩定對收成的影響,也使農地較能配合高產量品種與較密集的耕作安排。
第 二 題25 分
土壤侵蝕是土壤退化的一種形式。土地侵蝕每年造成大量的土壤流失,導致表土嚴重損失。請說明導致土壤侵蝕主要之因素。
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核心觀念
土壤侵蝕是土壤顆粒從原地分離,再被水、風、重力等力量搬運的過程。侵蝕可由自然作用發生,但土地開發、植被破壞及不當耕作會大幅加劇侵蝕,使富含有機質與養分的表土流失。
水蝕常以通用土壤流失公式表示:
其中, 為平均土壤流失量; 為降雨侵蝕力; 為土壤可蝕性;、 分別為坡長與坡度因子; 為植被覆蓋及土地管理因子; 為水土保持措施因子。公式呈現水蝕的主要控制因素,也可用來整理本題成因。
解題方法
可依「侵蝕動力、土壤易蝕性、地形條件、地表保護狀態、人為活動」五個面向作答。先說明降雨、逕流與風如何移動土粒,再補充土壤、地形與植被如何影響侵蝕程度,最後點出人為活動如何改變這些條件。
導致土壤侵蝕的主要因素
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降雨與地表逕流 降雨量大、雨滴強度高或暴雨頻繁時,雨滴會直接打擊裸露土面,使土粒分散、鬆動;當降雨強度超過土壤入滲能力,地表逕流增加,便會沖刷並搬運土粒。逕流速度與流量越大,通常侵蝕能力越強。
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風力 在乾燥、植被稀少且土粒鬆散的地區,強風會吹起並搬運表土。土壤含水量低、地表缺乏覆蓋時,風蝕尤其容易發生。
第 三 題25 分
空氣污染物主要可以分為初級污染物和次生污染物兩部分。請說明人為活動對環境造成之空氣初級污染物之種類及其對健康之影響。
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核心觀念
空氣污染物依生成方式可分為初級污染物與次生污染物。初級污染物是由污染源直接排放至大氣中的物質;次生污染物則由初級污染物在大氣中經光化學反應、氧化反應等作用形成,例如臭氧及部分光化學煙霧成分。
本題要求說明人為活動排放的初級污染物種類及其健康影響。作答時應將污染物、主要人為來源與健康危害逐項對應,並避免把大氣中反應形成的次生污染物列為初級污染物。
解題方法
可依污染物的物理型態與化學性質分類,再補充來源及危害:
- 粒狀污染物:固體或液滴形式的懸浮微粒。
- 氣態污染物:常見有硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、揮發性有機物及氨等。
- 有毒金屬及其他特定污染物:例如鉛、汞、鎘及石綿纖維。
說明健康影響時,可從呼吸道刺激、肺功能及心血管影響、神經毒性與致癌性等面向整理。
初級污染物種類與健康影響
| 初級污染物 | 主要人為來源 | 對健康的影響 |
|---|---|---|
| 粒狀污染物(PM₁₀、PM₂.₅、煙塵、粉塵) | 燃燒燃料、工業製程、營建工程、道路揚塵、車輛排氣 | 刺激眼睛及呼吸道;細懸浮微粒可深入肺部,增加氣喘、慢性支氣管炎等呼吸疾病風險,也與心血管疾病及過早死亡風險增加有關。 |
| 硫氧化物(以二氧化硫為主) | 燃燒含硫煤或油、煉油及金屬冶煉 | 刺激呼吸道並引起咳嗽、胸悶及呼吸困難;氣喘患者對其較敏感。 |
| 氮氧化物(以一氧化氮、二氧化氮為主) | 汽機車引擎、鍋爐、發電及高溫燃燒製程 | 刺激肺部、降低呼吸道防禦能力,增加咳嗽、喘鳴及呼吸道感染風險;二氧化氮對氣喘患者的影響尤為明顯。 |
第 四 題25 分
化石燃料(fossil fuel)是一類通過地球地殼長期的地質作用過程才形成的不可再生能源。最重要的化石燃料包括煤炭、石油、天然氣。請說明燃燒此類不可再生能源燃料對環境造成之影響。
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核心觀念
本題考查化石燃料燃燒所造成的環境衝擊。煤炭、石油與天然氣燃燒後,主要產生二氧化碳、水蒸氣及各類空氣污染物;影響範圍從局部空氣品質、人體健康,延伸至酸沉降、氣候變遷與生態系統。
燃燒時,燃料中的碳與氧結合形成二氧化碳;含硫、含氮成分則可形成硫氧化物與氮氧化物。燃燒不完全時,也會排出一氧化碳、未燃碳氫化合物與懸浮微粒。
解題方法
可依「排放物質—環境作用—影響結果」逐項說明,並涵蓋空氣、氣候、水體與土地等面向:
- **溫室氣體與氣候變遷:**二氧化碳是主要的長期溫室氣體。大量排放會增強溫室效應,造成全球暖化,進而導致海平面上升、極端高溫及降雨型態改變。
- **空氣污染與健康危害:**燃燒排放的懸浮微粒、氮氧化物、硫氧化物、一氧化碳及揮發性有機物會降低空氣品質。懸浮微粒與有害物質可能危害呼吸及心血管系統;一氧化碳會妨礙血液輸送氧氣。
- **光化學煙霧與臭氧:**氮氧化物與揮發性有機物在陽光作用下反應,形成近地面臭氧等光化學氧化物,造成眼睛與呼吸道刺激,也會傷害作物。