112 公務人員升官等薦任 環保行政 環境規劃與管理 考古題詳解
第 一 題25 分
都市水文在開發前與開發後,因為地表性質改變而導致水文歷線不同。請繪製水文歷線圖,並試述開發前後之水文差異。
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核心觀念
本題考查都市開發使地表由自然、透水狀態轉為不透水或排水效率較高的人工地表後,降雨逕流量與流速如何改變,並能以降雨—逕流水文歷線表示。水文歷線通常以時間為橫軸、流量為縱軸;圖中可比較開發前後的洪峰流量、洪峰到達時間及逕流總量。
主要逕流途徑包括地表逕流、土壤入滲、蒸發散及地下水補注。都市化增加屋頂、道路與鋪面等不透水面積,也常以排水溝、雨水下水道迅速匯流,因而改變降雨轉化為逕流的比例與速度。
解題方法
先假設開發前後遭遇相同的降雨條件,接著比較兩條水文歷線的形狀:
- 開發後不透水面積增加,入滲與地表滯留減少,較多雨水迅速成為地表逕流。
- 排水系統使逕流集中時間縮短,因此歷線上升較快、洪峰較高且較早到達。
- 在降雨量與集水區範圍相同的前提下,直接逕流總量通常增加;基流及地下水補注則可能減少。
示意圖如下:
流量 Q
↑
│ 開發後
│ /\
│ / \
│ 開發前 / \
│ /\ / \
│ / \__/ \
│____________/________________________→ 時間 t
↑ ↑
開發後較早 開發前較晚
到達洪峰 到達洪峰
圖形應呈現開發後曲線較尖、峰值較高且峰時較早;開發前曲線則較平緩、洪峰較低且較晚。兩條曲線的直接逕流體積可用流量對時間的積分表示:
在相同降雨條件下,開發後有效降雨比例提高,故直接逕流體積通常較大。若以簡化逕流係數表示,則可寫為:
第 二 題25 分
請試述生態工法(Ecological Engineering)與自然解方(Nature-based Solutions)兩者異同。
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核心觀念
本題要比較的是兩種「以生態系統為基礎改善人與環境關係」的概念。兩者有共同的生態思維,也可能採用相同措施,但概念層次與判斷重點不同:生態工法偏重工程如何依循生態原理設計與施作;自然解方則以自然或經改變的生態系統,回應社會面臨的重大挑戰,並同時帶來人類福祉與生物多樣性效益。
本題屬概念比較題,不涉及特定法條或計算公式。自然解方可依 IUCN 定義理解為:保護、永續管理及復育自然或經改變的生態系統,以有效且適應性的方式處理社會挑戰,同時增進人類福祉與生物多樣性。
解題方法
作答時先分別定義,再從「目的、尺度、方法、成效判準」四個面向比較,最後說明交集與關係。如此能避免只寫成「兩者都重視自然、保護生態」,卻沒有指出關鍵差異。
| 比較面向 | 生態工法(Ecological Engineering) | 自然解方(Nature-based Solutions, NbS) |
|---|---|---|
| 核心定位 | 將生態學原理融入工程規劃、設計、施工及維護,使工程兼顧原有功能、安全與生態需求 | 以保護、永續管理或復育生態系統的行動,處理氣候變遷、災害風險、水糧安全、健康及生物多樣性流失等社會挑戰 |
| 主要提問 | 「工程如何設計,才能減少生態衝擊、維持或改善生態功能?」 | 「如何運用健康的生態系統,同時解決社會問題並提升自然與人的福祉?」 |
| 主要尺度 | 常以個別工程、設施或特定基地為單位,例如河川整治、道路邊坡、濕地工程 | 可涵蓋基地、流域、城市乃至景觀尺度,強調系統性與長期治理 |
| 方法特性 | 工程仍是主要介入方式,設計上納入生態調查、棲地營造、降低阻隔、材料選擇及後續維護等 | 方法可包含保育、復育、永續管理及政策或土地管理措施;可結合工程,但不以工程施工為必要條件 |
第 三 題25 分
2050 淨零排放已經是國家政策,為達到此淨零排放目的,除了減少碳排之外,增加碳吸存能力也是關鍵政策之一。請試述現今碳吸存或碳匯等可採行的方法或技術。
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核心觀念
本題考查淨零排放策略中的碳吸存與碳匯方法。碳吸存是將大氣中的二氧化碳捕集並長期儲存;碳匯則是能吸收二氧化碳、使其淨移除量大於排放量的自然或人為系統。自然碳匯包括森林、土壤、濕地與海洋;人為技術則包括碳捕集、利用與封存等。
淨零不等於完全沒有排放,而是透過減量、移除與封存,使特定期間內人為溫室氣體排放量與移除量達到平衡。碳吸存須重視額外性、持久性、可量測性及避免重複計算;若碳只暫時儲存,或因火災、砍伐、地質洩漏而重新釋放,便會削弱淨移除成效。
解題方法
採用「自然碳匯、土地與海洋管理、生物質與工程技術」分層作答,逐項交代吸收或捕集機制、儲存位置及適用方式。這種分類能完整涵蓋現行方法,也能避免只列森林植樹而漏答工程技術。
可採行的碳吸存或碳匯方法與技術
一、森林碳匯與森林經營
森林透過光合作用吸收二氧化碳,將碳儲存在樹木、林下植被、枯落物及土壤中。可採行造林、裸露地植生復育、退化林復育、增加原生樹種與混合林、改善森林經營,以及防止濫伐與森林火災等措施。
森林碳匯的效益不只取決於造林面積,也與樹種、林齡、存活率及後續維護有關。造林應避免破壞既有天然林、草地或其他高碳生態系,並降低火災、病蟲害、砍伐造成的碳釋放風險。
二、土壤碳匯與農業管理
植物殘體及根系將有機碳帶入土壤,土壤有機質因而增加。可採行覆蓋作物、減少翻耕、輪作、合理施用有機質肥料、農林複合經營、草地復育,以及改良退化土壤等方式,提升土壤有機碳含量。
土壤碳匯須以長期監測確認碳是否真正累積,並避免因土壤擾動、侵蝕、過度施肥或土地利用改變而再度排放。
三、濕地、海岸與藍碳
紅樹林、海草床及鹽沼等海岸生態系可吸收二氧化碳,並將碳儲存在植物生物量及長期缺氧的沉積物中,合稱藍碳。可藉由濕地保育、海岸植被復育、鹽沼及海草床復育,以及減少填築、排水與污染來維護或增加碳儲存。
濕地復育須兼顧水文、地形及生態條件;單純種植而未恢復適當環境,難以維持長期碳匯。
四、其他自然碳匯保育
第 四 題25 分
在污染控制方法中,不同於法規標準採用濃度值作為控管手段,總量管制是根據環境承載力而定。在我國法令中,空氣污染與水污染的管控皆有納入總量管制制度,但兩者執行方法不同。請試述總量管制的基本精神,再擇一論述我國水體污染總量管制或空氣污染總量管制的內容。
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核心觀念
總量管制的核心,是先依環境品質目標與環境涵容能力,決定特定區域或水體可承受的污染物排放總量,再將可排放量分配或落實到各污染源,並透過許可、排放標準、監測及稽查確保實際排放不超過負荷。
濃度管制以排放水或廢氣中的污染物濃度為主要控制指標;總量管制則關注污染物的「質量負荷」。以水污染為例,污染負荷可表示為:
其中 為污染物排放量, 為廢水流量, 為污染物濃度。即使排放濃度符合標準,若排水量很大,污染物總排放量仍可能超過水體可承受範圍。因此,總量管制是以水體水質目標及涵容能力為基礎,從流域或管制區整體控制污染負荷。
解題方法
題目要求先說明總量管制的一般精神,再擇一說明水污染或空氣污染制度。作答時,可先比較「濃度標準」與「污染負荷總量」,再依所選制度交代法源、啟動條件、規劃及執行方式。本題以下選擇水體污染總量管制,依命題當年(民國 112 年)法規說明。
水體污染總量管制
一、法源與啟動條件
《水污染防治法》第 9 條規定,水體全部或部分有下列情形之一時,直轄市、縣(市)主管機關應依該水體涵容能力,以廢(污)水排放總量管制:
- 事業或污水下水道系統密集,即使依放流水標準管制,仍未能達到該水體水質標準。
- 經主管機關認定為需特予保護的水體。
總量管制方式原則上由直轄市、縣(市)主管機關擬訂,報中央主管機關會商相關目的事業主管機關後核定;涉及二個以上直轄市、縣(市),或涉及中央目的事業主管機關主管的特定區域,則由中央主管機關會商相關目的事業主管機關訂定。
二、規劃與執行步驟
- 確認受損或需保護水體:依水質監測、污染程度、水體用途及保護需求,篩選應優先實施總量管制的水體。
- 評估涵容能力及污染負荷:掌握水體現況與污染來源,評估在達成水質目標下可容許的污染量。
- 劃定管制範圍並擬訂管制方式:依流域、集水區及污染匯流情形,劃定總量管制區,訂定污染物項目、管制對象及排放管理措施。