113 高普考普通考試 環保行政 環境科學概要 考古題詳解
第 一 題25 分
食物或是食品接觸材料中可能會存在一些新興污染物質，如全氟烷基和多氟烷基物質（per- and polyfluoroalkyl substances, PFAS）會對人體健康造成威脅。請說明 PFAS 如何藉由食物鏈與食物網作為傳輸途徑而進入食品。
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核心觀念
本題考查 PFAS 在環境中的遷移與食物鏈傳輸。PFAS 是一大類人工合成含氟化學物質，常用於防油、防水及耐熱材料。其碳氟鍵穩定、在環境中不易分解，部分 PFAS 也具有高度水溶性或可與蛋白質結合的特性，因此可在水體、土壤及生物體中持續存在並移動。
「食物鏈」是生物依攝食關係傳遞物質的線性途徑；「食物網」則是多條食物鏈交織而成的攝食關係。PFAS 可先進入環境，再被生產者或低階生物吸收，沿著攝食關係傳遞，最後進入人類食用的動植物與食品。
解題方法
按「污染源 → 環境介質 → 生物吸收 → 食物鏈／食物網傳遞 → 食品」說明，即可完整交代 PFAS 如何進入食品。作答時須指出主要環境介質與生物來源，並區分生物體內累積和沿營養階層傳遞的概念。
傳輸途徑
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PFAS 釋入環境 PFAS 可由工業製程與排放、含 PFAS 消費品的使用及廢棄、消防泡沫、污水處理廠放流水或污泥等來源進入環境。污染物可進入河川、湖泊、海洋及地下水，也可沉降或附著於土壤、沉積物。
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進入初級生產者與低階生物 水中的藻類、浮游植物及其他初級生產者可吸收 PFAS；陸域植物則可由受污染的土壤或灌溉水吸收。浮游動物、底棲生物、蠕蟲及昆蟲等，也會經由攝食、呼吸或接觸受污染水與沉積物而攝入 PFAS。
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沿食物鏈與食物網傳遞 小型魚類、甲殼類及其他水生動物會攝食受污染的藻類、浮游生物或底棲生物；大型魚類、鳥類及哺乳類再捕食這些生物。陸域則可由植物傳至草食動物，再傳至肉食動物。
第 二 題25 分
請說明溫室效應定義及依氣候變遷因應法所規範的溫室氣體種類。溫室氣體排放量通常以二氧化碳當量來表示，並說明二氧化碳當量之意涵。
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核心觀念
本題考查溫室效應的物理意義，以及《氣候變遷因應法》第 3 條對「溫室氣體」、「溫暖化潛勢」及「排放量」的定義。以下以命題當年（民國 113 年）法規為準；該法相關定義其後未有重要修正。
溫室效應是指大氣中的溫室氣體吸收地表放出的長波（紅外線）輻射，並將部分能量再輻射至地表及低層大氣，使地表與近地面大氣的溫度高於沒有這些氣體時的情形。自然溫室效應有助於維持地球適合生命生存的溫度；人類活動增加溫室氣體濃度，則會強化溫室效應，造成全球暖化及氣候變遷。
依《氣候變遷因應法》第 3 條第 1 款，法定溫室氣體包括：
- 二氧化碳（CO₂）
- 甲烷（CH₄）
- 氧化亞氮（N₂O）
- 氫氟碳化物（HFCs）
- 全氟碳化物（PFCs）
- 六氟化硫（SF₆）
- 三氟化氮（NF₃）
- 其他經中央主管機關公告者
**二氧化碳當量（CO₂e）**是將不同溫室氣體依其溫暖化潛勢換算成相當的二氧化碳量，以共同單位表示，便於比較、加總與管理。法條所稱「溫暖化潛勢」，是單位質量溫室氣體在特定時間範圍內累積的輻射驅動力，與二氧化碳相比所得的衡量指標；法條所稱排放量，則是各種溫室氣體排放量乘以各該氣體溫暖化潛勢後的合計量，以二氧化碳當量表示。
解題方法
作答可依「定義溫室效應—列出法定氣體—說明換算意義」三步展開。
先交代溫室氣體吸收地表長波輻射、使地表及低層大氣增溫的機制，再依《氣候變遷因應法》第 3 條第 1 款列舉氣體，並補上「其他經中央主管機關公告者」，避免漏掉法條的概括規定。最後說明二氧化碳當量不是另一種氣體，而是把不同氣體的排放量按溫暖化潛勢換算成同一尺度。
換算關係可表示為：
第 三 題25 分
請說明衡量水體優氧化現象之卡爾森指數（Carlson’s TSI, CTSI）所涵蓋之水質項目及其定義。
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核心觀念
卡爾森優養化指數（Carlson’s Trophic State Index，CTSI 或 TSI）以湖泊的營養狀態及藻類生產量為核心，使用三項彼此相關的水質指標評估水體優養化程度：
- 透明度（Secchi disk depth, SD）：以塞氏盤測得的可視深度表示，反映水體透明程度；藻類或懸浮物增加時，透明度通常降低。
- 葉綠素 a（chlorophyll-a, Chl-a）：藻類生物量的指標；濃度愈高，通常代表藻類量愈多。
- 總磷（total phosphorus, TP）：水中各種型態磷的總量，是藻類生長的重要營養鹽指標。
解題方法
題目問「涵蓋之水質項目及其定義」，作答時逐一列出三項指標，說明各自代表的水體特性即可。若需呈現指數的量化方式，常用公式如下：
第 四 題25 分
由於臺灣風能豐富並分布廣泛，目前為政府積極推動的再生能源技術之一。請說明風力發電的原理及其可能所衍生的環境議題。
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核心觀念
本題考查風能如何轉換為電能，以及風力發電在減少燃燒排放的同時，對周遭環境可能造成的影響。作答時宜先說明「風推動葉片旋轉，帶動發電機產生電力」的能量轉換，再依陸域、海域及設備生命週期整理環境議題。
風機從風中取得的理論功率可表示為：
其中 為空氣密度、 為葉片掃掠面積、 為風速。風能與風速的三次方成正比，因此風速是影響發電功率的重要因素；但風機不能取盡風的動能，實際輸出還受葉片效率、傳動系統與發電機效率等影響，常以功率係數 表示：
式中 代表機械與電氣轉換效率。風機輸出會隨風速改變，並設有切入、額定及切出風速，以控制發電與設備安全。
解題方法
依照「能量轉換流程 → 發電控制 → 環境影響與因應」作答，能兼顧原理與環境科學概要要求。
風力發電的能量轉換流程如下：
- 風的動能作用於葉片，產生升力與轉矩，使風輪旋轉。
- 風輪帶動主軸與齒輪箱，或直接帶動直驅式發電機。
- 發電機將機械能轉換為電能；再經電力電子設備調整電力品質，升壓後併入電網。
- 控制系統依風速調整葉片角度與機組運轉；風速過低時不發電，達額定風速後控制輸出，風速過高時停機保護。
可能衍生的環境議題
一、鳥類、蝙蝠與棲地
鳥類及蝙蝠可能與葉片、塔架或相關設施碰撞，也可能因風場開發、道路與輸電設施而受到棲地破碎化、干擾或避讓影響。風場若位於遷徙路徑、重要棲地或生態敏感區，影響更須審慎評估。可透過選址避開敏感區、施工與營運期間監測，以及在高風險時段採取停機措施降低影響。
二、噪音與振動
葉片轉動及機組運轉會產生噪音與振動，陸域風場可能影響附近居民的生活品質；離岸風場施工，尤其打樁等作業，會產生水下噪音，干擾海洋生物。