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CH4科技與環境 - Coggle Diagram
CH4科技與環境
4-5 科技環保的永續能源
太陽能: 光熱轉換、光電轉換 (太陽電池)、光化學轉換
風能: 利用氣壓梯度力帶動風機,分為水平軸與垂直軸式
水力與海洋能: 水力發電、潮汐發電、波浪能、海水溫差能、海流能、鹽分梯度能
其他新興能源
地熱能: 利用地熱蒸汽或熱水
核能: 低碳能源,但面臨核廢料處理問題
燃料電池: 氫氧結合反應產生電,效率高且低汙染
4-1 重要環保問題
空氣汙染
定義: 以人為方法將汙染物質溢散到戶外空氣中,導致濃度及時間危害人體、動植物或公共衛生
指標: 空氣品質指標 (AQI),依據濃度分為良好 (綠)、普通 (黃)、對敏感族群不健康 (橘)、對所有族群不健康 (紅)、非常不健康 (紫) 及危害 (褐)
主要汙染物
硫氧化物 (SOx): 來自火力發電廠、工業鍋爐;刺激呼吸系統,形成酸雨
一氧化碳 (CO): 燃燒不完全產生;具窒息性,與血紅素親和力極強
氮氧化物 (NOx): 來自內燃機、打雷;刺激眼睛、肺部,導致肺炎
碳氫化合物: 來自汽油揮發、油煙;低濃度具刺激性,高濃度損害中樞神經,部分具致癌性
光化學性過氧化物: 如臭氧 (O3)、PAN;引起眼睛痛、肺水腫,影響能見度
全球性議題
溫室效應: 二氧化碳 (50%)、甲烷 (20%) 等溫室氣體導致全球暖化
臭氧層消失: 氟氯碳化物 (CFCs) 破壞平流層臭氧,增加紫外線傷害 (白內障、皮膚癌)
酸雨: 雨水 pH 值低於 5.0;導致建築物腐蝕、土壤酸化、生態失衡
沙塵暴: 來自沙漠地區懸浮微粒,受氣象條件傳輸,影響能見度與空氣品質
水汙染
來源: 都市汙水 (21.4%)、工業廢水 (55.5%)、畜牧廢水 (23.1%)、農業流失
水質指標
生物性: 生物多樣性、大腸桿菌數、優養化 (磷、氮過高導致藻類大量繁殖)
物理性: 溫度 (影響溶解氧)、色度、濁度、嗅味
化學性: pH 值、溶解氧 (DO)、生化需氧量 (BOD)、化學需氧量 (COD)
有毒物質: 重金屬 (汞/水俁病、鎘/痛痛病、鉛、砷/烏腳病)、清潔劑 (ABS/LAS)、環境荷爾蒙
土壤汙染
成因: 人為因素 (廢水、農藥、酸雨、重金屬) 累積至毒素濃度,惡化品質
特性: 不易察覺且復原困難,透過食物鏈影響人體健康
4-2 科技方法解決環保問題
空氣汙染: 選擇乾淨能源 (LPG、LNG)、燃料脫硫、全面禁用 CFCs、加強綠化防止沙塵暴
水汙染: 完善處理系統、發展廢水回收再利用 (如逆滲透法)、增加水體自淨能力、疏濬受汙泥底
土壤汙染: 採取出排土、客土、翻土、生物改良 (植物吸收)、監控食用作物
4-3 環境荷爾蒙簡介
定義: 外因性干擾內分泌物質,進入生物體內會模擬、阻斷或干擾天然荷爾蒙
來源與影響
DDT: 殺蟲劑,導致鳥類、昆蟲大量死亡
戴奧辛: 環境頭號殺手,具強烈毒性,來自焚化爐或不完全燃燒
塑化劑 (鄰苯二甲酸酯類): 存在於化妝品、塑膠容器;導致生殖功能受損、性別不顯性
雙酚 A (BPA): 存在於奶瓶、罐頭塗層;干擾發育
壬基苯酚 (NP): 界面活性劑分解產物,導致雄性動物雌性化
對人體危害: 致癌 (乳癌、前列腺癌)、免疫力下降、學習行為異常
4-4 科技環保的永續經營
定義: 滿足當前需求,而不致損及後代滿足其需求的能力
三大原則: 公平性 (Fairness)、共同性 (Commonality)、永續性 (Sustainability)