107 高普考高考三級 環保技術 環境科學 考古題詳解

核心觀念

本題考查環境科學核心領域中「濕地生態學（Wetland Ecology）」之生態系統服務（Ecosystem Services）理論，以及臺灣沿海重要濕地之在地保育實務。

1. 濕地定義與法規架構：

• 依命題當年（民國 107 年）施行之《濕地保育法》（民國 102 年公布、104 年施行）第 4 條規定，濕地指「天然或人為、永久或暫時、靜止或流動、淡水、半鹹水或鹹水所構成之地區，包括低潮時水深六公尺以內之海域」。
• 核心原則為國際《拉姆薩公約》（Ramsar Convention）所揭櫫之「明智利用（Wise Use）」，兼顧生物多樣性保存與資源永續利用。

2. 生態系統功能（Ecosystem Functions）：

• 涵蓋水文調節（洪峰削減、涵養地下水）、水質淨化（「大地之腎」物理沉降與生物轉化）、碳匯儲存（藍碳 Blue Carbon）、生態多樣性維持（庇護與育幼場）。

3. 七股潟湖系統之環境特色：

• 地貌屬於典型的「沙洲－潟湖（Barrier Island-Lagoon）」海岸動力地形，具備台江國家公園與國家級重要濕地雙重保育位階，為國際瀕危物種黑面琵鷺（Platalea minor）在「東亞－澳大利亞遷徙線（EAAF）」上的重要度冬基底。

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解題方法

本題為標準的「先理論、後實例」之雙核心申論題型，答題結構應分為兩大部分：

1. 理論篇（濕地的環境生態功能）：

• 採用千禧年生態系統評估（Millennium Ecosystem Assessment, MA）之功能維度切入，將濕地功能有系統地劃分為「水文物理與防災」、「水質化學與微氣候調節（含碳匯）」、「生物生態與棲地維持」三大層次，避免內容過度偏向單一生物面向。

2. 實例篇（七股潟湖的生態意義與特色）：

• 扣合七股潟湖的特殊地理空間（外側沙洲＋內側平靜水域），聚焦於「候鳥度冬戰略據點」、「近海漁業資源育幼庫」、「天然消波與海岸緩衝屏障」、「里海（Satoumi）明智利用與傳統產業共存」等四項關鍵特色進行深度論述。

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選項分析

本題為申論題（無選擇題選項）。針對各子題在閱卷評分上的「答題維度」與「關鍵得分點」分析如下：

• 子題一：濕地在環境生態的功能
• 滿分維度：必須平衡涵蓋物理（水文）、化學（水質/碳匯）、生物（基因庫/棲地）三大維度。若僅寫「提供鳥類棲息、觀賞遊憩」，得分將落入後段；若能寫出「脫氮作用（Denitrification）」、「懸浮固體（SS）沉降」、「消能減災」等環境科學專有名詞，即為高分關鍵。
• 子題二：七股潟湖的環境生態意義與特色
• 滿分維度：不可泛泛而談，必須明確點出「全臺最大潟湖」、「頂頭額汕/網仔寮汕等外障沙洲」、「黑面琵鷺國際級度冬棲地」、「紅樹林與底棲河口食物網」、「蚵棚養殖之里海實踐」等專屬特色。

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解題技巧

1. 關鍵標題化與專有名詞置頂：閱卷委員每份試卷閱卷時間極短，每段開頭務必使用「黑體字小標」，並直接點出環境科學專門術語（如「大地之腎」、「洪峰削減」、「生物地球化學循環」、「藍碳」）。
2. 避免「純保育」偏誤：環境科學考科著重「物質循環與能量流動」，說明水質淨化時，應指出「植物吸附、懸浮物沉降、微生物硝化與脫氮作用」的機轉，展現環保技術類科的理工科學底蘊。
3. 常見失分陷阱：回答七股潟湖時，許多考生遺漏了「外側沙洲（汕）」對內陸的防護價值；沙洲阻擋臺灣海峽風浪是潟湖生態得以維持的先決條件，漏答此點將無法完整展現海岸生態系統之整合性。

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【答案】

一、濕地在環境生態的功能

核心觀念

1. 水文循環（Hydrological Cycle）與水量平衡：水文循環指水分藉由大氣、陸地、海洋與生物體之間的物理狀態變化（氣態、液態、固態）及位置位移，構成閉合且連續的動態循環系統。其理論基礎為質量守恆定律，即陸地單元之水量平衡方程式（Water Balance Equation）： $P = R + ET + \Delta S$ （式中：$P$ 為降水量，$R$ 為逕流量，$ET$ 為蒸發散量，$\Delta S$ 為蓄水量變化量）。
2. 水文主要歷程（Processes）：涵蓋降水（Precipitation）、蒸發（Evaporation）、植物蒸散（Transpiration）、植物截留（Interception）、入滲（Infiltration）、滲透（Percolation）、地表逕流（Surface Runoff）及地下逕流（Groundwater Flow）。
3. 臺灣水資源應用環境背景與管理特性：臺灣年降雨量雖高（約 $2,500\text{ mm}$），但受限於人口密度高、地形山高坡陡、河川流急、地質破碎，以及降雨時空分布極不均（豐枯水期懸殊），致使水資源開發與調度面臨特殊挑戰，衍生出以「庫壩蓄水、伏流水取用、跨區調度、多元水資源開發（海淡與再生水）」為核心的應用體系。

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解題方法

本題屬標準的「基礎學理結合本土實務」申論題型，答題應採「圖文對照＋結構條列」之雙軌策略：

1. 第一部分（水文循環）：先繪出具備「大氣、地表、地下、海洋」四大陸海空界面的水文循環架構圖，標註關鍵水流通量（Fluxes）箭頭；隨後分層次解析驅動力（太陽輻射與重力）與各大水文歷程之機制與關聯。
2. 第二部分（臺灣水資源應用特色）：先以關鍵水文數據（降雨量、豐枯比）界定先天制約條件，再依「傳統工程蓄引」、「非傳統新興水源」、「跨區動態調度」及「節水與水權移用」四大維度剖析應用特色，突顯環保技術與環境科學對水資源永續管理的宏觀思維。

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解題技巧

1. 考場手繪圖繪製竅門：手繪時無須追求美術細節，重點在於幾何示意與流向箭號的完整性。以左側為海洋、右側為山地陸域，明確畫出雲層、降水、地表逕流、入滲地下水層與蒸發散回大氣之閉合迴路，並在各階段標上標準學術專有名詞（中英並列最佳）。
2. 關鍵數據佐證得分要領：論述臺灣水資源時，背誦並引用關鍵客觀數值可顯著提高權威度：

• 臺灣年平均降雨量約 $2,500\text{ mm}$（約為全球平均值之 $2.6$ 倍）。
• 每人每年分配雨量僅約世界平均值的 $1/5 \sim 1/6$（屬聯合國評定之缺水地區）。
• 豐枯水期雨量比：北部約 $6:4$，中南部高達 $8:2$ 乃至 $9:1$。
• 用水標的佔比：農業用水約佔 $70\%$、民生用水約佔 $20\%$、工業用水約佔 $10\%$。

3. 避開常見答題陷阱：題目問的是水資源「應用」的特色，不可只花大篇幅抱怨「自然環境缺點」（如山高坡陡、留不住水）；必須將重點落在面對此自然條件下，人類社會採取何種工程、管理與政策手段來應用與調配水資源。

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【答案】

一、水文循環方式與機制

（一）水文循環示意圖

考場作答時以結構化示意圖表示循環通量與儲存槽：

 【 大 氣 層】
 ↗ ↑ ↖
 蒸發 (E) ↗ │ ↖ 蒸散 (T)
 ↗ │ 降水 ↖
 ↗ │ (P) ↖
 【 海 洋】←────┐ ↓ 【 陸地植被 / 地表】
 ↑ │ 地表逕流 (R) │
 │ └───←───←─────┼─ 截留
 │ │
 │ 入滲 (I) & 滲透 ↓
 └──────←──────←───────【 地下水層 (含水層)】
 地下逕流

核心觀念

本題評量考生對大氣輻射平衡、大氣化學及全球環境變遷（Global Environmental Change）系統性衝擊的理解，涉及以下核心觀念與法理規範：

1. 溫室效應原理（Greenhouse Effect）與輻射驅動力（Radiative Forcing）：地表吸收太陽短波輻射後向外放射之長波紅外線輻射（$4 \sim 50\ \mu\mathrm{m}$），被特定大氣氣體吸收並向下重新輻射，造成對流層增溫的物理機制。
2. 全球暖化潛勢（Global Warming Potential, GWP）與大氣生命期（Atmospheric Lifetime）：衡量特定溫室氣體在特定時間尺度（通常為 100 年）相對於等量二氧化碳（$CO_2$）之累積輻射驅動能力指標。
3. 國際公約與法規列管氣體：以命題當年（民國 107 年）我國《溫室氣體減量及管理法》與《聯合國氣候變化綱要公約》（UNFCCC）《京都議定書》多哈修正案為準，列管之主要人為溫室氣體共 7 類（現行法已於民國 112 年修正為《氣候變遷因應法》）。
4. 地球系統圈層交互作用（Earth System Interactions）：增溫連帶引發水圈（海平面、洋流、海洋酸化）、冰雪圈（冰原消融、凍土退化）、大氣圈（水文循環加劇、極端氣候）與生物圈（棲地遷移、物種滅絕）之跨系統變遷與正回饋機制。

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解題方法

本題屬標準的「雙核心」申論題，答題邏輯應採「由分類至機制，由物理過程推展至整體環境變遷」：

1. 第一部分（主要的溫室氣體有哪些）：

• 採「自然溫室氣體」與「人為列管溫室氣體」雙軌鋪陳。
• 點名大氣中溫室效應貢獻最大之自然氣體（水蒸氣），並完整列出國際公約與我國法規列管之 7 種主要人為溫室氣體，逐一標明化學式、主要人為排放來源及其相對 GWP 特性。

2. 第二部分（如何影響環境變遷）：

• 先交代根本機制（溫室氣體破壞地表輻射平衡 $\to$ 輻射驅動力增加 $\to$ 能量滯留對流層）。
• 再按環境系統受衝擊之空間圈層分段論述：物理氣候（極端氣候與水文）、海洋環境（熱膨脹、酸化）、冰雪圈（正回饋循環）、生態圈（棲地改變與生物多樣性衰退），展現環境科學科目的跨領域整合深度。

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選項分析

本題為高考三級問答申論題，無單選或是非選項。評分重點與配分比重配置建議如下：

• 第一子題（主要溫室氣體種類及來源，約佔 40% 配分）：閱卷重點在於化學式正確性、7 種列管氣體是否列全、人為排放源（燃燒、農業、工業製程）是否精準對應。若僅寫 $CO_2$ 與 $CH_4$ 而遺漏含氟溫室氣體，將無法取得高分群級距。
• 第二子題（對環境變遷之影響，約佔 60% 配分）：閱卷重點在於是否超越「天氣變熱」的通俗回答。必須寫出「海平面上升」、「海洋酸化」、「水文極端化」與「氣候反饋（Feedback loops）」，論述層次分明者始得滿分。

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解題技巧

1. 七大氣體記憶口訣與化學式：二氧（$CO_2$）、甲（$CH_4$）、亞氮（$N_2O$）、三氟（$HFCs, PFCs, SF_6, NF_3$）。作答時化學分子式與中文名稱並列，展現環保技術類科的專業度。
2. 務必納入「海洋酸化」與「水蒸氣反饋」：海洋吸收 $CO_2$ 形成碳酸是獨立於暖化之外的重大化學環境變遷；水蒸氣（$H_2O$）雖為最大溫室效應貢獻者，但其在大氣中係受溫度驅動之正回饋因子，非直接受人為排放控制，此觀念是區別考生專業程度的關鍵。
3. 善用「正回饋機制（Positive Feedback Loop）」作答：例如「地表增溫 $\to$ 極地冰雪反照率降低 $\to$ 地表吸收更多輻射 $\to$ 進一步增溫」或「凍土融化 $\to$ 釋放甲烷 $\to$ 加速增溫」，點出反饋機制能使環境變遷的推論更具說服力。

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【答案】

一、主要的溫室氣體種類與特性

大氣中吸收地表放射長波輻射（熱紅外線）之氣體統稱為溫室氣體（Greenhouse Gases, GHGs）。依其生成與管制背景，主要分為自然氣體與人為列管氣體兩大體系：

(一) 自然存在且貢獻最大之溫室氣體

• 水蒸氣（$H_2O$）：大氣中溫室效應貢獻度最高之氣體（佔自然溫室效應約 $60\%\sim70\%$）。其在大氣中停留時間極短（數天），主要受氣溫控制之蒸發與凝結平衡驅動，屬於氣候暖化過程中的強烈正回饋放大因子。

(二) 國際公約與我國法規列管之七大人為溫室氣體

依據聯合國氣候變化綱要公約（UNFCCC）《京都議定書》與命題當年（民國 107 年）我國《溫室氣體減量及管理法》規範，主要人為溫室氣體如下：

1. 二氧化碳（$CO_2$）：

• 來源：煤炭、石油、天然氣等化石燃料燃燒、水泥製程、土地利用變更（森林砍伐）。
• 特性：對人為暖化貢獻比重最大（約佔 $70\%$ 以上），大氣生命期長達數百年，GWP 定義基準值為 $1$。

2. 甲烷（$CH_4$）：

• 來源：反芻牲畜腸道發酵、水稻田淹水厭氧環境、固體廢棄物掩埋場、天然氣開採與輸送洩漏。

核心觀念

本題測驗考生對「氣候變遷水文衝擊」與「整合性水資源管理（IWRM, Integrated Water Resources Management）」之結合應用能力。命題核心聚焦於：

1. 氣候變遷之水文衝擊機制：全球均溫上升導致水文循環加速，帶來降雨時空分佈極端化（豐水期更集中且多暴雨、枯水期更長且乾旱頻繁）、降雨強度增大引發原水濁度暴增與水庫淤積、海平面上升導致沿海地下水鹽化等。
2. 水資源調適策略架構：從傳統「被動防禦與開發」轉型為「韌性調適與永續利用」，涵蓋供水端（多元水源）、需求端（用水效率）、調度端（區域聯通網絡）及國土流域端（逕流分擔與低衝擊開發）。
3. 相關法源與政策綱領：以命題當年（民國 107 年）法規為準，核心依據包括《水利法》、《再生水資源發展條例》、《自來水法》以及行政院核定之《國家氣候變遷調適政策綱領》（水資源領域）。現行法後續已陸續落實《水利法》「逕流分擔與出流管制專章」施行細則及「耗水費徵收辦法」，答題架構仍以 107 年已確立之政策大綱為準。

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解題方法

本題屬政策與技術整合型申論題，切入點應採「衝擊對應調適」之邏輯結構：

1. 先辨識衝擊（Why）：簡述氣候變遷帶來的極端降雨、旱澇交替與水質劣化等特徵，確立問題標的。
2. 再展開因應對策（How）：按水資源生命週期與管理維度，系統性劃分為四大面向：

• 供水端：開發非傳統新興水源（再生水、海淡水、伏流水）。
• 需求端：提升用水效率、精準節水與經濟誘因。
• 系統韌性端：跨區智慧調度幹管、水庫水盤清淤與防淤工程。
• 流域治理端：逕流分擔、低衝擊開發（LID）與海綿城市。

3. 論述邏輯：層層遞進，避免流於口號式「宣導節水」，需提出具體技術手段與制度措施，方能獲得評閱委員高分認可。

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選項分析

本題為申論題，無ABCD選項。為求作答完整嚴謹，針對水資源因應氣候變遷之關鍵構面進行可行性與對策評析：

1. 新興非傳統水源 vs. 傳統水庫開發：傳統水庫受限於地形保育、地質破碎及極端暴雨淤積風險，新庫興闢邊際效益低；故改以不受天候降雨影響之「科技造水」（再生水、海水淡化）及地層自然過濾之「伏流水」為首要選項。
2. 需求端強制節流 vs. 經濟市場工具：單純宣導節水效果有限，須透過硬體漏水率降低、耗水費課徵機制、推動省水標章，促成工業廢水全廠回收與水資源循環利用。
3. 單點供水 vs. 區域聯合調度網：單一供水系統在遭逢乾旱或原水高濁度停水時脆弱度極高，必須建立區域雙向或多向輸水幹管，提升備援容受力。
4. 灰色工程 vs. 綠色基盤（NbS）：傳統混凝土堤防無法無限加高因應極端暴雨，需轉向以自然為本之解方（Nature-based Solutions），實施透水鋪面、雨水貯留與人工濕地，涵養地下水並削減洪峰。

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解題技巧

1. 扣緊題目關鍵字：題目要求「從水資源的應用」說明，切勿大篇幅撰寫溫室氣體減量（如碳交易、綠能），必須全力聚焦在「水資源工程、水利管理與調適策略」。
2. 掌握公文式架構：採用「前言 $\rightarrow$ 四大主軸（開源、節流、調度、防救） $\rightarrow$ 結語」之條列分層，標題使用「一、（一）1. (1)」格式，層次分明。
3. 避開常見陷阱：

• 陷阱一：通篇只寫「隨手關水龍頭、多宣導」，缺乏專業技術專有名詞（如：伏流水、水再生利用、低衝擊開發 LID、漏水率、原水濁度應變）。
• 陷阱二：忽略極端高濁度問題。

核心觀念

本題評量考生對聯合國永續發展目標（Sustainable Development Goals, SDGs）之架構內涵，以及臺灣陸域生態保育法規與環境治理政策的整合論述能力。核心觀念涵蓋：

1. SDG 15（Life on Land，保育陸域生態）的定義與核心內涵： 依聯合國定義，SDG 15 旨在「保護、維護及促進陸域生態系統的永續使用，永續管理森林，對抗沙漠化，終止並逆轉土地劣化，並遏止生物多樣性的喪失」。
2. 生態基底地位（婚禮蛋糕模型，Wedding Cake Model）： 在斯德哥爾摩環境復原中心（SRC）提出的 SDGs 階層架構中，永續發展目標分為「生物圈（Biosphere）」、「社會（Society）」與「經濟（Economy）」三大層級。SDG 15 與 SDG 14（海洋生態）、SDG 6（潔淨水資源）共同構成最底層的「生物圈層」，是支撐人類社會運作與經濟發展的非物質性自然資本與承載極限（Planetary Boundaries）。
3. 臺灣法規與治理框架（以命題當年民國 107 年為準）： 涉及《國家公園法》、《野生動物保育法》、《森林法》、《文化資產保存法》、《濕地保育法》以及民國 107 年公告實施之《全國國土計畫》。 （備註：行政院組織法後續於民國 112 年完成組織改造，原行政院農業委員會林務局已改制為「農業部林業及自然保育署」，現行法及組織架構已修正，解題仍以命題當年民國 107 年體制為準。）

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解題方法

本題為環境政策與法規論述型申論題，答題切入點分為兩大主軸：

1. 「特別意義」的解構（著重國際宏觀高度）： 不宜僅條列字面翻譯，應從「行星界限（Planetary Boundaries）」與「生態系服務（Ecosystem Services）」切入，闡明陸域生態是減緩氣候變遷（碳吸存）、調節水文循環、維護糧食安全與生物多樣性基因庫的根本。失去陸域生態基底，其餘 16 項社會與經濟指標皆無法永續。
2. 「臺灣如何達成」的論述（著重具體實務與政策）： 採取「法制規範 $\to$ 空間規劃 $\to$ 旗艦計畫」三層次舉例。特別必須點出民國 107 年臺灣最具代表性的陸域生態旗艦政策——「國土生態保育綠色網絡建置計畫（國土生態綠網）」，結合既有國有林、中央山脈保育軸向平原及海岸延伸的跨部會生態廊道串聯，展現考生對當年環保與生態政策脈動的精準掌握。

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選項分析（申論題配分與評分架構）

本題為非選擇題（申論題），閱卷委員之給分標準與段落重點配置如下：

• 第一子題：SDG 15 之特別意義（配分約佔 10～12 分）
• 滿分關鍵：指出 SDG 15 是整體永續發展的「基底指標（Foundation Goal）」。點明生物多樣性喪失具有「不可逆性」，以及健康陸域生態系所提供的支持、供給、調節與文化服務，是人類對抗氣候變遷與確保生存的生命維持系統（Life Support System）。
• 失分缺失：僅做字面直譯（如「指保護陸地上的動物和植物」），未提升至生態系承載力與全球永續基石的宏觀層次。
• 第二子題：臺灣達成途徑與實例（配分約佔 13～15 分）
• 滿分關鍵：兼顧「制度規劃」與「執行實例」。明確舉出法制依據、主管機關行動方案，並詳細說明「國土生態綠網建置」或「里山倡議推動」，展現具體政策名詞與落實手法。
• 失分缺失：通篇僅寫抽象口號（如「加強環保宣導」、「呼籲大家愛護動物」），未提及實質政策名稱或法規制度。

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解題技巧

1. 專業術語加分亮點：在論述意義時主動帶出「生態系服務功能（Ecosystem Services）」、「行星界限（Planetary Boundaries）」、「生態廊道（Ecological Corridors）」及「里山倡議（Satoyama Initiative）」，能立即與一般考生拉開分數差距。
2. 扣緊考題年份關鍵詞：民國 107 年適逢行政院核定「國土生態保育綠色網絡建置計畫（107-110年）」之首年，且《全國國土計畫》於同年公告實施。