113 高普考高考二級 環境工程 環境規劃與管理 考古題詳解

核心觀念

這題考查河川水質監測在環境管理中的功能：透過固定頻率、長期且具一致性的採樣與分析，掌握水質的空間差異、時間趨勢及污染變化，再把資料轉化為污染診斷、管制排序、措施評估與政策決策的依據。

河川水質監測不是單次採樣的「合格或不合格」判定。單次數據容易受降雨、流量、季節、排放時段及採樣誤差影響；連續多年、方法一致的資料，才能辨識背景變化與長期趨勢。監測結果可與河川水質標準、河川污染指數（RPI）及流域目標比較。RPI 常用溶氧、生化需氧量、懸浮固體及氨氮等項目評估河川污染程度；判讀時須依採用的官方分級及計算規範，不宜只憑單一項目下結論。

解題方法

作答宜依「監測目的 → 數據判讀 → 管理決策 → 實際成效」的順序展開。先說明固定頻率監測為何需要長期執行，再交代如何將數據轉成可採取的管理行動，最後以具體例子串起「發現問題、採取措施、追蹤改善」的完整流程。

長期固定頻率監測的主要目的

建立水質基線與掌握長期趨勢。 以固定測站、固定採樣及分析方法定期取得資料，建立河川各河段的水質基線，追蹤水質逐年改善或惡化情形，並辨認季節性變化。基線也有助於區分自然變動與人為污染造成的改變。

掌握空間差異並定位污染河段。 比較上游、支流匯流處、都市或工業區下游及河口等測站，可找出水質變化明顯的河段，初步鎖定污染來源或受影響區域。固定測站的上下游比較，尤其適合辨認污染負荷增加的位置。

辨識污染型態及變化時機。 溫度、溶氧、氨氮、有機污染、懸浮固體等指標的組合，可協助判斷污染特性；按月或按季監測則可比較不同季節的水質差異，作為進一步調查的線索。固定頻率監測能呈現整體趨勢，但未必能捕捉短時間的突發排放或暴雨事件，因此發生異常時仍須加密採樣或進行專案調查。

評估水質目標與法規管制成效。 將監測結果與適用的水質標準、河川分類或流域管理目標比較，可掌握各河段是否達標，並追蹤污水處理、稽查取締、截流及污染削減措施的成效。

支持風險管理及資源配置。 長期資料可協助管理機關辨認水質惡化熱點與改善優先區，安排稽查、污染削減工程及預算，也可作為飲用水取水、灌溉、生態保育及親水活動等用途管理的參考。

如何利用監測數據進行環境管理與決策

一、品質確認與資料整理。 先確認採樣位置、時間、分析方法及品管紀錄一致，檢視異常值與缺漏資料，並註記降雨、流量、事故或重大工程等背景事件。若不同期間的採樣或分析方法不一致，直接比較可能造成誤判。

二、進行時間與空間比較。 以測站間比較掌握污染熱點，以同一測站的歷年資料分析趨勢；也可按季節、枯水期與豐水期分組判讀。遇到水質變化時，須一併考量流量與降雨，避免把稀釋或沖刷造成的濃度變化直接解讀為污染量增減。

若具備流量資料，可估算污染負荷，讓濃度判讀更完整：

核心觀念

本題考查土地利用與自然環境的交互作用，重點是說明土地開發如何改變降雨在地表與地下的分配，並透過地表逕流、土壤沖蝕及污染物輸送，影響水質。可用水量平衡式整理水文循環：

其中 $P$ 為降水量、$ET$ 為蒸發散量、$Q$ 為逕流量，$\Delta S$ 為土壤、地下水及地表水等蓄水量變化。土地使用會改變入滲、蒸發散、蓄水與逕流，因此也會影響河川流量及污染物負荷。

解題方法

依「土地使用改變地表條件 → 水文循環各分量改變 → 水質與水域生態受影響」的順序作答。先說明都市化、農業、林地開發等土地利用如何改變水文歷程，再分別說明其對水質的點源、非點源污染影響，最後整理流域尺度的累積效應。

土地使用對水文循環的影響

**都市化與不透水面增加：**道路、屋頂及停車場等不透水面增加，雨水入滲與地下水補注減少，地表逕流量及逕流速度增加；集水時間縮短，洪峰流量增大且提早發生。土壤與地表蓄水減少，也可能使枯水期基流降低。都市排水系統將逕流迅速導入河川，會加劇洪峰與低流量期間水量不足的落差。

**森林砍伐與坡地開發：**植被截留降雨、根系固土及土壤入滲能力降低，地表逕流與土壤沖蝕增加；坡地開發若伴隨道路、邊坡裸露及排水集中，容易造成崩塌、土砂下移與河道淤積。植被減少也會改變蒸發散與土壤含水量，影響流域蓄水和基流。

**農業與灌溉：**耕作、整地及機械壓實可能降低土壤孔隙與入滲能力，使逕流和沖蝕增加；灌溉則改變天然水量分配，部分灌溉水入滲補注地下水，部分經蒸發或成為排水回流。排水設施亦可能加快水分離開農地，使流量時序改變。

土地使用對水質環境的影響

核心觀念

本題考查空氣污染感測物聯網（Air Pollution Sensing IoT）的政策目的、資料特性與治理應用。其作法是以微型感測器、通訊網路及資料平台蒐集並分析空氣品質資訊，補充傳統空氣品質監測站的監測網絡。

傳統測站具有量測品質與長期資料一致性等優點，但站點數量有限，較難呈現街道或局部區域的污染差異。感測物聯網則能增加監測的時間與空間密度，取得較即時、細緻的微環境資訊。感測資料主要用於發現異常、辨識污染時空特徵及輔助稽查；涉及法定監測或裁罰時，仍須依規定使用適當方法進一步查證。

解題方法

可依「為何建置、資料有何特性、資料如何應用」三層作答：

1. 先指出其政策目的：補足監測網格、掌握污染變化、提升治理效率並促進資訊服務。
2. 再說明感測資訊的優勢：高密度、即時性，能呈現局部地區及短時間的空品變化。
3. 最後將應用分為污染源管理、空品改善、民眾服務、政策規劃及資料加值，並交代感測數據在稽查中的定位是「篩選與指引」，而非單獨作為違規裁罰的直接證據。

參考作答

我國推動空氣污染感測物聯網，係運用微型空氣品質感測器、通訊技術與資料分析平台，補充既有空氣品質監測站的空間與時間監測能力，建立較高密度、近即時的環境資訊網絡。其目的及可行應用如下：

一、補足監測網絡，掌握微環境空品差異 傳統空氣品質測站多用於掌握較大區域的空品狀況及長期趨勢，未必能反映不同街區、工業區周邊或生活圈的局部變化。布建感測器可增加監測點，取得分鐘尺度、街道尺度的資訊，補充監測網絡的空間與時間解析度。

二、掌握污染熱區、時段與傳輸特徵 將各點感測資料與時間、地理位置及氣象等資訊整合分析，可辨識污染濃度異常的區域與時段，掌握熱區的時空變化，並追蹤污染可能的傳輸路徑，作為後續調查與管制的線索。

核心觀念

本題考查生物多樣性的內涵、棲地破壞造成的生態影響，以及保育與復育策略。生物多樣性通常包括三個層次：

1. 遺傳多樣性：同一物種內基因差異的程度，影響族群適應環境變化與抵抗疾病的能力。
2. 物種多樣性：特定區域內物種的豐富度，以及各物種個體數分布的均勻程度。
3. 生態系多樣性：森林、濕地、河川、草原等生態系及其棲地類型、過程與功能的多樣性。

生物多樣性有助維持生態系的生產力、物質循環、授粉、害蟲調控、水源涵養與環境韌性。棲地破壞則會直接減少可供物種生存的空間，並透過棲地破碎化、環境劣化與族群隔離，造成生物多樣性下降。

解題方法

採「人類活動—棲地變化—生物多樣性影響—保育策略」的因果架構作答。先舉出開發或土地利用改變的例子，再說明其對遺傳、物種及生態系多樣性的影響，最後提出能對應問題成因的保護與提升策略。如此可兼顧影響分析與具體對策，避免只列舉口號。

棲地破壞對生物多樣性的影響

以道路、住宅、工業區或水庫開發造成森林棲地破壞為例：

• 棲地面積縮減：森林轉為建成地或農地後，生物可利用的食物、繁殖場所與庇護空間減少，承載量下降，族群數量隨之縮小；對分布範圍狹窄或需求特殊的物種影響尤其明顯。
• 棲地破碎化與隔離：連續森林被道路或開發區切割為小斑塊，生物移動、覓食及尋找配偶的機會降低。小族群彼此隔離後，基因交流減少，近親繁殖與遺傳變異流失的風險上升，降低族群適應力。
• 邊緣效應增加：棲地切割後，斑塊邊緣相對增加，光照、溫度、濕度及風場改變，也更容易受到人為干擾、外來種入侵與捕食壓力影響。依賴棲地內部環境的物種因此受損。
• 生態互動與系統功能受影響：授粉者、種子傳播者或捕食者減少，會改變食物網與物種交互作用，進而影響更新、生產力及營養循環等生態系功能。