自然科學概論 居住與環境

1. 自然科學概論居住與環境

2. 報告大綱

3. 同心協力 分工表 主題探討： 攝影側拍→李彥祈&葉儒璋 內容蒐集→蔡俊彥 資料整理→王琇湄 書面文書：報告總校正→陳怡雯&李涵萱 幕後製作：簡報製作→徐誌陽 報告者：李涵萱

4. 前言 • 在我們的生活週遭，無法離開生活週遭的居住環境，在生活中有許多的自然生態漸漸的被破壞，我們應該好好的去維護這個生態環境，讓世界更美好。

5. 台灣空氣汙染物濃度

6. 溫室效應形成原因 • 人類的活動嚴重影響地球氣候，溫室氣體迅速地排放到大氣中，這些氣體攫住了應散發到太空中的熱，使原來的溫室效應更加強化，導致地球平均溫度的上升，或所謂的全球溫暖化現象。 • 生產與運輸煤、天然氣與石油過程、垃圾掩埋場有機物分解時及畜牧，亦會排放甲烷；氧化亞氮的排放，則來自於農業與工業活動，以及燃燒固體廢棄物與化石燃料所致。

7. 溫室效應的影響

8. 空氣中溫室效應的層面影響 • 1.地球表面溫度增加 • 2.海平面上升 • 3.全球氣候轉變 • 4.傷害人體抗病能力 • 5.動物大遷移 • 6.受高濃度臭氧影響地區擴大

9. 溫室效應的影響 • 全球溫度的上升會使得海平面升高、改變降雨量及某些地區的氣候。 • 氣候變遷會改變森林、農穫量及水供應量並威脅人體健康、危害鳥、魚類其他更多的生態體系 • 預測兩極氣溫的增高，會導致格陵蘭與南極冰帽融化，海平面可能上升0.2到1.4公尺，陸地將變成大海，許多城市被淹沒，居住在海岸線60公里以內的居民，佔世界三分之ㄧ的人口，將受到傷害。

10. 水質 一個美麗的地球中，有一半是海洋，而在一個未受污染的湖泊中，除了有很多鳥類棲息之外，還有許多魚、浮游物、昆蟲、微生物和水生植物。 在今日這樣的環境中，生態由於雨水挾帶的有害物質及河川中的大量污染物都進入這些湖泊，使得愈來愈多的湖泊失去了生機，甚至將要“ 死亡 了！這些變色湖泊，對人類漫無限制的擴張展，發出警訊。

11. 水汙染的原因 • 天然汙染：豪雨沖刷地層、工廠排放之氣體及灰塵因降雨之洗淨作用，在雨水中降至地面而匯流成河川。 • 農業汙染：農業使用之化學肥料，化學殺蟲劑、除草劑等。 • 家庭汙水：廚房廢水、洗浴廢水、沖洗式廁所污水，常含有病菌、懸浮物質、消耗氧量的有機物質。 • 工業廢水：冷卻的廢水、製造過程廢水、鍋爐廢水、清潔用水及廠內一般汙水。主要為耗氧物質、懸浮固體、溶解固體、油脂、顏色、臭味、酸鹼、毒性物質或放射性物質。

12. 水汙染的影響 • 肥料、清潔劑化學物品大量使用，所含的氮、磷等物質，流進湖泊或水庫中，使得水體中的藻類、微生物有充分氮、磷等物質供應養分而快速繁殖成長，耗盡水中氧氣得魚貝類死亡，造成湖泊或水庫的優養化。 • 汙水中若含有金屬劇毒性的氰化物，雖然濃度低，也會對人體造成為害。水中的汙染物，往往經由藻類、浮游生物、魚貝蝦類的食物鏈的傳遞與累積，若人類食用這些魚貝類，會對健康構成威脅。

13. 水汙染的防治 • 廢水處理，分成三級處理法 • (1)初級處理:用篩濾法去除大型漂浮物體，經過研磨器，使物體磨小到適用於往後步驟，通入一系列的沈澱池，可除去砂礫、有機養料、懸浮固體。 • (2)二級處理:微生物耗氧過程中，分解水溶性有機物。使污水通過含有微生物的污泥或生物膜，在充足氧氣供應下，水中有機物被微生物分解，再流入沈澱槽，使含有微生物的固體沈澱，將水和汙泥分離。可用滴濾池法、旋轉生物圓盤法及活性汙泥法等方法處理。 • (3)三級處理:高級廢水處理，去除水中懸浮固體、溶解性有機物、溶解性無機鹽類。如含有硝酸鹽、磷酸、鹽、酸、重金屬、鹼等物質通常再利用混凝及沈澱法、吸附法、加氧化劑法或離子交換樹脂法去除。

14. 何謂酸雨? • 大氣中含有大量的CO2，正常雨水本身略帶酸性，pH值約為5.6，一般以雨水中的pH值小於5.6稱為酸雨。此外，雨水除受CO2 影響外，自然界許多自然現象對於雨水pH值亦有影響，可使pH值的變化介於4.9～6.5之間，因此以pH值小於5.0 作為酸雨為定義。 • 所謂酸雨，正確名稱應為「酸性沈降」，它可分為「濕沈降」與「乾沈降」兩大類，前者指的是所有氣狀污染物或粒狀污染物，隨著雨、雪、霧或雹等降水型態而落到地面者，後者則是指在不下雨的日子，從空中降下來的落塵所帶的酸性物質而言。

15. 酸雨形成的原因 • 造成雨水酸化污染物可分為兩類 • 1.自然物質 2.人為物質。 • 前者如火山爆發噴出大量之硫化物及懸浮固體物，自然水域表面釋放之硫化氫，動植物分解產生有機酸，土壤微生物及海藻釋放之硫化氫、二甲基硫及氮化物，都會使雨水之pH值降至5.0左右 • 後者則為工業化後，燃料之大量使用，燃燒過程中產生一氧化碳、氯化氫 、二氧化硫 、氮氧化物及有機酸及懸浮固體物，排放至大氣環境中，經光化學反應生成硫酸、硝酸等酸性物質使得雨水之pH值降低，形成酸雨。

16. 酸雨對森林的影響 由工廠和汽車所產生的二氧化硫、二氧化氮非常容易跟氧氣混合然後進入雨中，而造成高濃度的酸雨，植物不僅會直接遭受到傷害，也會間接的因為根部吸收到有毒的物質而漸漸的凋謝。 而森林也會因此而沒有辦法穩定地球上的氣候，也沒有辦法有效的預防山洪。 酸雨會影響農作物稻子的葉子，同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解，造成礦物質大量流失，植物無法獲得充足的養分，將枯萎、死亡。

17. 酸雨的影響 • 酸雨對人類的影響就是會〝禿頭〞最嚴重的呼吸方面的問題。 • 二氧化硫和二氧化氮的射出物會引起呼吸方面的問題，如 眼睛、鼻子過敏。對人而言，酸雨間接影響就是溶解在水中的有毒金屬被水果、蔬菜吸收。這些有毒金屬雖不直接影響這些物質，但是吃下這些物質卻對人類的產生嚴重影響。 • 酸雨最嚴重的影響是在森林和土壤。硫酸隨降雨落到地球而造成嚴重損害，土壤中的養分也會流失,因此樹木會因為維持生命所必須的鈣和鎂的流失而枯死。並非所有的二氧化硫都會轉變成硫酸，事實上有一相當的量會漂浮在大氣中，當最後沈降到地表時，會阻礙葉子的氣孔進行光合作用。

18. 地震 • 一般所稱的地震為自然地震 原因又可分為 • (1)構造性地震(2)火山地震(3)衝擊性地震 • 其中以板塊運動所造成的地殼變動為主 。 • 地震(地動)是指地殼發生的震動。當地球內部在運動中積累的能量對地殼產生的巨大壓力超過岩層所能承受的限度時，岩層便會突然發生斷裂或錯位，使積累的能量急劇地釋放出來，並以地震波的形式向四方八面傳播，就形成了地震。一次強烈地震過後往往伴隨著一系列較小的餘震。

19. 地震 • 地震發生時由於震源的岩石破裂產生的彈性波，分為橫波和縱波兩種。橫波傳播速度2.0-5公里/秒，能引起地面的水平晃動，是地震時造成建築物破壞的主要原因。縱波傳播速度3.5-10公里/秒，能引起地面上下顛簸振動。地震時，縱波先到達地表，所以人先感覺到地面上下振動。但由於縱波衰減比橫波快，所以離震中較遠的地方，只感到水平晃動。

20. 土石流

21. 土石流

22. 土石流的整治 • 以工程施作為主，防災工作則可以從建立觀測系統來著手進行。此外，山嶺間多種植樹林，利用樹種之根、莖、樹葉來涵養水源，可避免集水區內地表沖蝕及溝谷間坍方等情形出現，這也是間接防止土石流的防災方法。

23. 混泥土的結構 • 混凝土是極為堅強的材料，具很強的耐火及抗鹼防蝕能力。但最大缺點就是容易碎裂，有時只要很小的力量就能破壞它，甚至在硬化的過程中，都會因收縮導致龜裂。由於混凝土缺乏抵抗張力的能力，因此我們常在混凝土中放置補強的鋼筋，使混凝土結構體也能夠抵抗彎和拉的力量。

24. 活動學習單

25. 展覽路線

26. 報告內容結束 End

27. 活動幕後、側拍

28. 國立科學工藝博物館DM

29. 組員活動拍攝 陳怡雯 李涵萱 徐誌陽 李彥祈 葉儒璋 薛竣文 蔡俊彥 王琇湄

30. 協助 http://www.nstm.gov.tw/ 酸雨 http://hk.geocities.com/environment2001hk/rain.htm 土石流 http://contest.ks.edu.tw/~river/know/2000know/2000know8.htm

31. 側拍