107 高普考普通考試 環保行政 環境科學概要 考古題詳解

核心觀念

本題為典型的「名詞解釋」申論題，測驗考生對於環境科學基礎理論、全球環境議題、天然災害管理及大氣物理化學概念的精確掌握程度。各小題之核心觀念與法理依據如下：

1. 氣候變遷（Climate Change）：

• 核心依據：聯合國跨政府氣候變遷專門委員會（IPCC）與《聯合國氣候變化綱要公約》（UNFCCC）之定義。
• 關鍵機制：氣候系統在統計特性（如平均值、極端值、變異度）上的長期（通常為數十年以上）顯著改變，包含自然內在過程、外部強迫作用（如太陽週期、火山噴發），以及人類活動改變大氣成分或土地利用所導致的暖化與極端天氣。

2. 減災（Mitigation of Hazards）：

• 核心依據：聯合國國際減災策略署（UNISDR / 現 UNDRR）及我國《災害防救法》之災害管理生命週期理論。
• 關鍵概念：在災害發生前，採取長期性措施以消除、降低致災潛勢或減輕其對生命財產與環境衝擊的作為。包含「結構性防護」（工程手段）與「非結構性管制」（法規、土地分區、保險等）。（備註：需區分此處「災害防救之減災」與氣候議題之「溫室氣體減緩」在語境上的對應關係）。

3. 水文循環（Water Cycle / Hydrologic Cycle）：

• 核心依據：地球系統科學之質量守恆定律與能量收支平衡。
• 關鍵機制：以太陽輻射與地球重力為動力，水分子於水圈、大氣圈、岩石圈及生物圈之間進行相變（固、液、氣）與質量傳輸之閉合循環路徑（蒸發、蒸散、凝結、降水、截留、入滲、逕流、地下水補給）。

4. 溫室氣體（Greenhouse Gas, GHG）：

• 核心依據：輻射平衡原理與大氣化學；以命題當年（民國 107 年）我國《溫室氣體減量與管理法》第 3 條法定定義為準（現行法已修正為《氣候變遷因應法》）。
• 關鍵機制：能吸收地表反射或放射之長波紅外線輻射，並再向各方向重新輻射能量，造成大氣增溫之氣體；評估指標為全球暖化潛勢（Global Warming Potential, GWP）。

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解題方法

國家考試名詞解釋題若僅寫一兩句白話，難以取得高分（單題佔分約 5～6 分）。標準的得分結構應採​「四段式答題框架」：

1. 權威定義：引述國際組織（如 IPCC、UN）或我國法規之標準定義，建立答案權威性。
2. 作用機制／科學原理：說明現象背後的物理、化學、生態或管理運作原理。
3. 具體範疇／措施／指標：列舉主要代表氣體、管理措施或循環環節，展現實務理解。
4. 環境意涵／政策關聯：簡述其在環境永續或公害防治上的深遠影響。

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解題技巧與常見陷阱

1. 版面與字數配置：

• 本題共有四小題，國家考試一題試卷通常為 1.5～2 頁。每小題答題篇幅應控制在 7～9 行（約 150～200 字），四題長度應力求平均，切忌頭重腳輕。

2. 名詞歧義辨析（重大陷阱）：

• 英文「Mitigation」在環境領域有雙重意義：
• 在氣候變遷領域，Mitigation 通常翻譯為「減緩」，特指溫室氣體排放之控制與匯（Sinks）的增加；
• 在災害防救領域（題目特別標註 of hazards），Mitigation 翻譯為「減災」，專指災害管理四階段（減災、整備、應變、復原）的前期風險降低。答題時務必以災害防救為核心，並補述兩者相輔相成之處，可獲得閱卷老師極高評價。

3. 溫室效應物理機制要精確：

• 切忌寫成「吸收紫外線」或「阻擋臭氧」，這是將全球暖化與臭氧層破壞混為一談的常見重大錯誤。必須清楚寫出「吸收地表長波輻射（紅外線）」。

4. 水文循環平衡式加分法：

• 書寫水文循環時，若能輔以連續方程式 $P = E + R + \Delta S$（降水 = 蒸發散 + 逕流 + 蓄水變量），能在純文字中脫穎而出，展現理工科系的嚴謹度。

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【答案】

(一) 氣候變遷（Climate Change）

1. 定義與內涵： 依據「聯合國氣候變化綱要公約」（UNFCCC）與「跨政府氣候變遷專門委員會」（IPCC）之定義，氣候變遷指氣候狀態在統計特性上的可辨識改變，其變異持續一段長久時間（通常為 30 年或數十年以上）。包含氣候平均值、極端天氣事件發生頻率與強度的顯著偏移。

2. 驅動驅力與機制：

• 自然營力：太陽輻射變異、地球軌道偏心率變化（米蘭科維奇循環）及大規模火山噴發散布懸浮微粒。
• 人為驅力：自工業革命以來，人類大量燃燒化石燃料、森林砍伐及土地利用改變，釋放過量人為溫室氣體，強化大氣輻射驅動力（Radiative Forcing），破壞地球能量平衡。

核心觀念

本題旨在測驗考生對「臺灣區域環境特性」與「水資源管理」基本水文條件與供需困境的整合理解能力。涉及的核心觀念包括：

1. 水文循環與水資源賦存量：年降雨總量、降雨時空分佈（降雨強度、季節性與地域差異）、逕流特性（河川坡降、停留時間）。
2. 人均可用水量與缺水指標：地狹人稠導致每人每年分配降雨量與世界平均之差異。
3. 水資源開發與利用結構：各標的用水比例（農業、生活、工業）與供水來源（水庫蓄水、川流引水、地下水）。
4. 環境限制因子與承載力：集水區地質脆弱性、水庫淤積、地下水超抽衍生之地層下陷與海水入侵、水質受生活污水與工農業污染之衝擊。

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解題方法

本題屬標準的「申論型描述題」，作答時應採取「結構化條列法」，避免單純的散文式敘述。建議切入點如下：

1. 區分兩大主軸：將題目明確拆解為「臺灣水資源利用之特色」與「臺灣水資源利用之限制」兩大部分，並行鋪陳，使閱卷委員一目了然。
2. 多維度歸納：

• 探討「特色」時，由「自然水文賦存條件」切入，再轉向「社會經濟面之用水結構」。
• 探討「限制」時，由「地形地質與氣候瓶頸」連結至「人為過度開發與環境劣化（量與質的限制）」。

3. 輔以關鍵數據：引入台灣水文代表性數據（如年平均降雨量約 $2,500\text{ mm}$、豐枯比高達 $8:2$ 至 $9:1$、農業用水約佔 $70\%$ 等），展現環境科學專業素養。

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選項分析

本題為公職考試「申論題」，無選擇題選項。評分架構側重在考生能否精準劃分「特色」與「限制」，且內容是否兼顧「水量（供水與水文）」與「水質（環境衝擊）」。考生若僅寫出乾旱或水庫淤積等負面限制，而忽略降雨總量豐沛與用水標的結構等客觀特色，將導致失分。

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解題技巧

1. 記憶核心關鍵數字（作答亮點）：

• 降雨量：年平均降雨量約 $2,500\text{ mm}$（為世界平均值的 $2.5 \sim 3$ 倍）。
• 每人分配降雨量：僅約世界平均值的 $1/5 \sim 1/6$（屬聯合國定義之缺水區域）。
• 標的用水結構：農業用水約 $70\%$、生活用水約 $20\%$、工業用水約 $10\%$。
• 豐枯水期比例：全台約 $8:2$（南部地區更高達 $9:1$）。

2. 答題常見陷阱：

• 誤將「特色」全寫成「優點」：水文的「短促陡急」也是一種客觀自然特色，不宜過度主觀分類。
• 忽略「水質」問題：討論水資源限制時，往往只聚焦於「缺水（量）」，漏掉「水污染導致可用水受限（質）」，應兩者並重。

3. 時間與篇幅配置：本題配分通常為 20 至 25 分，作答時間應控制在 20～25 分鐘以內，篇幅以 1.5 至 2 頁試卷（約 600～800 字）為最佳規格。

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【答案】

臺灣水資源之利用，受其特殊之地理位置、地形起伏及氣候型態影響甚鉅。其利用特色與限制說明如下：

核心觀念

本題考查氣候變遷（Climate Change）對地球環境系統的全面性衝擊機制，以及人類社會面對氣候變遷的兩大因應架構——減緩（Mitigation）​與調適（Adaptation）​之核心定義、差異與具體策略。

• 氣候變遷環境衝擊機制：涉及大氣輻射平衡破壞、水文循環極端化、冰川消融與海平面上升、海洋增溫與酸化（Ocean Acidification）、生態棲地破碎與生物物候改變。
• 雙軌因應架構：

1. 減緩（Mitigation）：著眼於「根本原因」，透過減少溫室氣體（GHGs）人為排放源（Sources）與提升溫室氣體吸收匯（Sinks），以減緩變遷速率。
2. 調適（Adaptation）：著眼於「承受結果」，透過調整生態、社會、經濟系統以因應已發生或預期不可避免之氣候變遷影響，降低系統脆弱度（Vulnerability）並提升氣候韌性（Climate Resilience）。

• 法規依據：以命題當年（民國 107 年）法規為準，我國法源依據為《溫室氣體減量及管理法》及其授權訂定之「國家氣候變遷調適行動計畫」。（提醒：現行法已於民國 112 年修正公布為《氣候變遷因應法》，將調適專章入法並明定 2050 淨零排放目標）。

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解題方法

本題為標準的「現象衝擊＋因應對策」申論題，採系統矩陣分析法作答：

1. 第一部分（環境影響）：按環境介質與系統維度分類論述，涵蓋「大氣與極端氣候」、「水資源與水文」、「海洋與海岸」、「陸域生態與生物多樣性」及「環境公衛與城鄉系統」，展現環境科學系統性思維，避免流於零散條列。
2. 第二部分（因應與調適）：務必先嚴謹區分「減緩（因應）」與「調適」的學理定義，再由源頭管理（減緩）與受體防禦／韌性提升（調適）兩大面向展開，並自結構性（工程技術）、非結構性（管理法制、綠基盤）兩個維度提出具體作為。

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選項分析

本題為公職普考申論題（問答題），無選擇題選項。作答時應以結構完整之擬答形式呈現，並將論點依序層級化排列（一、(一)、1.），確保各給分要點明確清晰。

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解題技巧

1. 嚴禁混淆「減緩」與「調適」：多數考生常將「節能減碳」通稱為調適，這是評分大忌。「減量、能源轉型、造林」屬於減緩；「防洪耐旱、耐熱育種、海堤加固、預警系統」屬於調適。
2. 緊扣本土環境特徵：論述環境衝擊時，結合台灣地理環境特性（如地狹人稠、山坡陡峭、豐枯水期懸殊、海岸侵蝕脆弱），能大幅提高分數鑑別度。
3. 引入現代環境治理名詞：答題時適度帶入「逕流分擔與出流管制」、「自然解方（Nature-based Solutions, NbS）」、「氣候韌性」等專業詞彙，凸顯技術類科考生的專業深度。

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【答案】

一、氣候變遷對環境之主要影響

氣候變遷係因溫室氣體濃度增加引發全球暖化，進而連鎖干擾地球各大圈層系統，其對環境之具體影響如下：

1. 大氣與極端氣候事件加劇：

• 地表平均溫度上升，打破熱平衡，導致高溫熱浪事件發生頻率與延時顯著增加。
• 大氣飽和水汽壓隨溫度升高而增加，加劇對流旺盛度，導致暴雨強度提高、乾旱期拉長，造成「澇者愈澇、旱者愈旱」之極端降雨型態。

2. 水資源與水文系統失衡：

核心觀念

本題屬於「環境工程與科學」中大氣污染學的經典申論題型，主要測驗考生對「空氣污染成因機制」與「細懸浮微粒（$PM_{2.5}$）防制對策」的整合理解。涉及之核心觀念與法源架構如下：

1. 空氣品質惡化機制：空氣品質是由「污染排放量」與「大氣涵容／擴散能力」共同決定。惡化成因包含污染源排放（一次與二次污染物、境外傳輸）以及不利氣象與地形條件（逆溫、靜風、混合層偏低、背風沉降）。
2. $PM_{2.5}$ 的物理化學特性：指懸浮於空氣中氣動粒徑小於或等於 $2.5\,\mu\text{m}$ 之微粒，表面積大且易吸附重金屬、戴奧辛及多環芳香烴（PAHs），能深入人體肺泡穿透氣血屏障進入血液循環。其來源分為直接排放之「一次微粒」及由前驅物（$SO_x$、$NO_x$、$VOCs$、$NH_3$）經光化學反應轉化之「二次微粒」。
3. 防制與管理架構：以命題當年（民國 107 年）法規為準，依《空氣污染防制法》（107 年 8 月修正公布）、《空氣品質嚴重惡化緊急防制辦法》及「空氣品質指標」（AQI）架構，推動固定源、移動源、逸散源之源頭減量與管末處理，並配合受體端（個人與敏感族群）之暴露防護。（註：主管機關行政院環境保護署現行已於民國 112 年升格為環境部）。

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解題方法

本題採「成因剖析（Diagnosis）」與「減量對策（Prescription）」兩大系統化切入點：

1. 第一部分：空氣品質惡化成因

• 污染排放維度：細分為人為排放源（固定源、移動源、逸散源）、二次污染物生成轉化、境外傳輸（跨境污染）與自然排放源。
• 大氣物理與氣象維度：從垂直擴散（逆溫層抑制對流、混合層高度）、水平擴散（弱風、靜風）與地形效應（盆地、中央山脈背風沉降）說明擴散不良機制。

2. 第二部分：減少 $PM_{2.5}$ 總量與影響之對策

• 供給端（源頭與製程管制）：固定源燃料轉型、加裝防制設備；移動源加嚴排氣標準、老舊車輛汰換；逸散源抑制揚塵與露天燃燒。
• 制度端（行政與經濟誘因）：空污費差別費率、總量管制區推動、高污染預警降載。
• 受體端（暴露防護與公共衛生）：AQI 預警發布、校園空品旗幟、個人防護（高效防霾口罩、室內空氣清淨設備），直接降低人體實質暴露劑量。

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選項分析

本題為非選擇題之申論申覆題，無選項設計。考生作答時應以結構清晰的條列式大綱鋪陳，切忌撰寫未分段的長篇散文。

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解題技巧

1. 記憶口訣與架構矩陣：

• 惡化原因記住「排、氣、地、境」（排放源、氣象條件、地形阻擋、境外傳輸）。
• 污染源分類必用公職標準分類：「固、移、逸」（固定源、移動源、逸散源）。

2. 化學轉化不可漏：$PM_{2.5}$ 大多數來自二次氣膠（Secondary Aerosols），務必寫出前驅物（$SO_x, NO_x, VOCs, NH_3$）的光化學反應轉化，這是拿高分的關鍵技術細節。
3. 題意雙核心回應：題目的後半句是「如何減少 $PM_{2.5}$ 的總量對我們的影響」，作答不能只停留在工廠減排，必須同時涵蓋「總量削減策略（環境端）」與「暴露阻隔策略（人體健康端）」，兩者兼備才算完整切題。

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【答案】

一、 空氣品質惡化之原因分析

空氣品質取決於大氣中污染物的「排放負荷」與環境的「涵容擴散能力」。當污染源大量釋放且氣象與地形阻礙擴散時，空氣品質即迅速惡化：

1. 污染源排放（污染物來源負荷過大）

• 人為固定污染源：燃煤發電廠、鋼鐵廠、石化工業、焚化爐等燃燒化石燃料，排放大量粒狀物、二氧化硫（$SO_x$）、氮氧化物（$NO_x$）及揮發性有機化合物（$VOCs$）。

核心觀念

本題旨在評量考生對「替代能源之分類原理」及「臺灣能源轉型與環境調適實況」的掌握度。

1. 替代能源（Alternative Energy）定義：指替代傳統化石燃料（煤、石油、天然氣）及傳統核能之能源形式，核心目標為減少溫室氣體排放、降低環境污染並提升能源自給率。涵蓋各類再生能源（太陽能、風能、生質能、地熱能、海洋能、水力能）及非傳統潔淨能源（氫能、燃料電池）。
2. 法制與政策背景：以命題當年（民國 107 年）法規與政策為準，主要依據《再生能源發展條例》（現行法已於民國 108 年及後續修正）及當時政府所揭櫫之「2025 非核家園」能源轉型目標（設定 2025 年再生能源發電占比達 20%）。
3. 臺灣能源基本情勢：臺灣為海島型獨立電網，能源高度依賴進口（高達 97% 以上），發展替代能源同時牽涉國防安全、電網韌性、土地承載力及生態衝擊等多重環境科學課題。

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解題方法

本題為典型申論題，答題架構應分為兩大核心模塊，並以系統化、條列化方式作答：

1. 主要替代能源盤點：按「能源載體／物理機制」分類列出主要替代能源，並精要說明其發電原理及特性，展現環境工程與科學的學理基礎。
2. 臺灣利用條件之深度剖析：將問題拆解為「限制」與「利基」兩大對稱面向：

• 限制面向：從「氣候時空不均（間歇性）」、「國土空間狹小（土地競合與環境衝擊）」、「孤島電網穩定性」及「法制探勘風險」切入。
• 利基面向：從「天然資源賦存（世界級風場、地熱與洋流）」、「成熟的資通訊與半導體製造供應鏈」、「政策推力（躉購費率保證）」及「國家安全與減碳效益」切入。

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選項分析

本題為申論題（非選擇題）。在閱卷評分標準上，通常劃分為三個評分構面：

1. 替代能源類型之完整性（約佔 30% 配分）：若僅回答風力與太陽能，得分僅達基礎；必須完整涵括生質能、地熱、水力、海洋能與新興之氫能/燃料電池，方能獲取高分。
2. 臺灣發展限制之針對性（約佔 35% 配分）：避免僅泛稱「成本高、技術不足」等通用缺點，應點出臺灣在地的獨特限制（如夏季用電尖峰與冬季風力高峰的供需錯位、孤島電網無法跨國互援、農電/漁電生態爭議）。
3. 臺灣發展利基之獨特性（約佔 35% 配分）：應具體指出臺灣無可取代的優勢，例如臺灣海峽狹管效應帶來的離岸風況、火環帶地熱潛力，以及雄厚的光電半導體產業利基。

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解題技巧

1. 專業術語加分：適度帶入「間歇性（Intermittency）」、「容量因數（Capacity Factor）」、「獨立電網（Isolated Grid）」、「基載能源（Base-load Power）」及「躉購費率（FIT）」等環保與能源經濟專用名詞。
2. 避開常見陷阱：

• 勿將「替代能源」完全窄化為「太陽能與風力」，忽略了具備基載特性的「地熱」與「生質能」。
• 切忌只談經濟利益而脫離考科本質；本科為《環境科學概要》，答題必須兼顧環境生態衝擊（如鳥類撞擊、低頻噪音、光電廢棄物、棲地破碎化）。

3. 對比邏輯清晰：限制與利基應互相呼應（例如：陸域土地狹小是限制 $\rightarrow$ 走向離岸風電與深層地熱則是利基）。

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【答案】

一、主要替代能源之類別與原理

替代能源指用以替代傳統高碳排化石燃料與傳統核能之潔淨能源，主要類別如下：

1. 太陽能（Solar Energy）：

• 太陽光電（PV）：利用半導體光生伏打效應，直接將太陽光輻射轉換為直流電。
• 太陽熱能：利用集熱器吸收熱能，供民生熱水或驅動熱機發電。

2. 風力能（Wind Energy）：

• 利用大氣流動帶動風力機葉片旋轉，驅動發電機發電。