永續水土資源 1-36講次評量及重點！

永續水土資源 1-20講次評量及重點！
http://hikaruchu.blogspot.com/2009/04/blog-post.html
Eagle 整理

第 01 講 - 水土資源與永續發展概論
壹、講次大綱：
一、永續發展之概念
二、永續水土資源管理
三、水資源利用與問題
貳、講次內容：
一、聯合國於1987年之「世界環境與發展委員會」對此提出一個概念，「永續發展應追求當代公平的發展，同時不損及後代子孫追求其發展的權利」。Barbier (1989)則是由承載力觀念探討永續性，其述及:「資源使用及環境污染將影響永續性，有限資源及環境可承受污染將決定發展之承載力，若超過承載力則將失去永續性。永續發展在不同的領域，針對不同的對象，其所被賦予之意義均不盡相同，若要真正落實永續發展原則，必須建立一個“系統化與制度化”的永續發展管理或永續環境管理架構與機制，並基於公平、節制及持續改善三項重點原則，以開發、調配、利用、保護及保育有限的自然資源。也因此，重視水土資源的保育，就是落實永續發展。

二、永續水土資源管理必須要有足夠土壤及水資源之保育工作，以抵消在自然條件下水土資源因作物生產系統的需要而有退化的現象，因此，如何減少土壤沖蝕及增加土壤有機物之管理與制度是最普遍應建立之技術。
而為了增加土壤中有機物之含量，永續性土地管理的功能應包括：
(1)減少土壤沖蝕，
(2)增加土壤保水率，
(3)養分循環增快，
(4)增加土壤有機物含量，
(5)減少蒸發散，
(6)影響生產之其他相關因子。
另外，保持式耕犁方法，除了可避免土壤沖蝕之外，亦有減少土壤中有機物之分解。

三、水土環境資源之保育，包含森林、土木、大地工程及環境等維護工作，與生活環境資源保育、公害防治、人類文明及經濟發展息息相關。但臺灣地形之起伏變化極鉅，集水區地勢陡峭不易涵蓄水分，而河川源短流急，雨量豐沛使河川流量暴增，而且短時間即奔流入海;現有的蓄水設施容量不足，也使得蓄存水量不足以因應需求。另外，氣候變遷所帶來的影響，使得水資源的永續管理面臨嚴峻的考驗。因此，重視水土資源保育的同時，努力克服水資源問題，及重視水資源有效利用與永續性管理，將是不能忽視的一環。

一、 選擇題
（一）下列何者是永續發展的定義：
1.永續發展應追求當代公平的發展，同時不損及後代子孫追求其發展的權利
2.在生存於不超過維生生態系統承載力之情況下，持續改善人類生活品質
3.在不超過環境承載力下可持續滿足現在與下一世代之需求；採取之措施必須是社會可行、經濟可行、及技術可行
4.以上皆是 [正確答案]

二、問答題
（一）試簡單回答永續性土地管理的功能應包括哪些？
(1) 減少土壤沖蝕，
(2) 增加土壤保水率，
(3) 養分循環增快，
(4) 增加土壤有機物含量，
(5) 減少蒸發散，
(6) 影響生產之其他相關因子。

第 02 講 - 水土資源之利用與問題
壹、講次大綱：
一、土地利用與問題
二、農地政策目標
三、土地利用與管制之問題
四、改善農地利用策略規劃
貳、講次內容：
一、台灣的土地利用規劃與管制之主要癥結有：
(1) 規劃體系不完整，法律基礎不完備，難以 達成分層規劃之理想與總體規劃之目標；
(2) 各項計畫並無明顯之上下位關係，遑論相互配合與補充；
(3) 各層次計畫主管機關之角色混雜，影響計畫施行成就；與
(4) 土地利用規劃未能兼顧自然保護與景觀維護的要求，影響生活的環境品質。

二、農地是農業生產的基本要素，農地政策之重點，包括土地利用規劃、耕作制度調整、地力維護、水土資源保育及使用管制等。
隨著社會經濟環境變遷，農地問題日趨複雜，主要可歸納為：
(1) 農地移轉承受人身分之限制；
(2) 農地變更使用之管理；
(3) 農地租佃制度僵化；與
(4) 農地變更為非農地之利益分配。

未來農地政策之重要目標為：
(1) 維護優良農地資源，確保農業之糧食生產、開放空間、環境綠化及自然生態保育等功能；
(2) 促進農地流通，擴大經營規模，增進農場經營效率；與
(3) 健全農地轉用制度，提昇整體土地利用效率，並維護農地所有人之合理權益。

三、農地利用管制問題包括：
(1) 農地使用管制效果不彰，農地農用原則未能有效掌握；
(2) 農地變更使用缺乏客觀一致的標準，農地變更案件頻繁，管道亦多；
(3) 農業規劃，利用與管制措施，大都不具法定的效力與約束力；與
(4) 農、水路改善及灌溉設施之興建等，未能像歐美日等國同時兼顧自然生態與景觀維護的要求以及整體地區的發展。

四、為達成前述農地政策目標，將採取的策略為：
(1) 放寬農地農有限制；
(2) 規劃農業生產區域；
(3) 加強農業發展區之農地利用；
(4) 建立合理租賃制度；
(5) 建立農地變更使用原則；與
(6)平衡農地與變更為非農用土地之利益。
配合臺灣農業生產結構調整，估計將維持72萬公頃農地，以提供生產、生活與生態之機能空間，另16萬公頃配合國家建設需要，優先依法變更使用，嗣後再依總體經濟環境及階段性農業發展政策，定期評估並調整須維持之農地面積。

一、 選擇題
（一） 農地是農業生產的基本要素，下列何者不是農地政策之重點：
1.土地利用規劃2.耕作制度調整3.農地買賣 [正確答案] 4.地力維護

二、是非題
（一） 台灣的農、水路改善及灌溉設施之興建等，未能像歐美日等國同時兼顧自然生態與景觀維護的要求以及整體地區的發展。
1.是 [正確答案] 2.否

三、簡答題
（一） .隨著社會經濟環境變遷，農地問題日趨複雜，試簡單回答農地主要問題為哪些？
(1) 農地移轉承受人身分之限制；
(2) 農地變更使用之管理；
(3) 農地租佃制度僵化；與
(4) 農地變更為非農地之利益分配


第 03 講 - 土壤功能與土壤樣體 評量題目解答
壹、講次大綱：
一、土壤的定義
二、土壤的功能
三、土壤樣體與土壤剖面
貳、講次內容：
一、土壤為地殼表層具有三向度的、獨立的、且變動的「自然體」(natural body)。土質鬆軟，厚度不均，色澤不一，是由礦物質、有機物、土壤水分與土壤空氣所組成的，也就是說由固體、液體及氣體等三相所組成的。土壤之物理、化學或生物學特性，均受到其不同生成環境（如氣候、生物、地形、母質、及時間等五大因子）之交互作用之影響，而有不同的特性呈現；而土壤依組成的不同，簡單可分為礦物質土壤(mineral soils)與有機質土壤(organic soils) 兩大類。

二、土壤最大的功能，簡單且重要的是：
(1) 植物生長介質：土壤可提供植物的根立足，支稱植物及作物之地下部並供給植物所需的營養份、水分及氧氣，使植物生長正常，土壤之物理及化學性質，會支配植物根能深入土壤之深度，以及土壤保持水分及供應養分之有效深度；
(2) 儲存水及純化之系統：土壤具有空隙(約總體積之50%以上)，可儲存雨水在孔隙中而保存下來；土壤本身帶負電荷，因此可以吸附雨水及環境中排放之污水中的雜質物質，最後流出土壤之水變得很乾淨；
(3) 土壤生物生存之空間：土壤中含有很多種類生物及各種微生物，會將土壤中的有機物質(如堆肥)轉化為無機養分供作物吸收；
(4) 施工之介質：土壤是我們人類進行各種工程建設中最好的基質，可承受各種建築物，是很好的施工介質且無他物可以取代；與
(5) 養份及有機廢棄物循環之系統：土壤中含有很多種類的微生物，其可將土壤中之養份及各種有機廢棄物或有毒物質加以分解與利用，進行所謂的土壤自淨作用。

三、土壤為一個自然體，其土壤的形態特徵或物理、化學及生物學性質的變化，是沿 X、Y、Z 三軸的方向而變化的；故土壤是一個立體的模式，稱為土壤樣體 (soil pedon)。而土壤剖面 (soil profile)係指地殼表層部份之垂直面，主要包括O、A、B、C 等層次，一般將O層(有機質層)或A層(礦物質表層) 稱為診斷表育層，將B層(土壤構造 B層)稱為診斷化育層，而將C層稱為母質層，C層之下稱為R層(母岩層)，但不算土壤。但我們在農耕土壤中常只見到C層,或A與C層同時存在，或A,B,與C層同時存在。

一、 選擇題
（一） 土壤最大的功能，簡單且重要的有：
1. 植物生長介質2.儲存水及純化之系統3.土壤生物生存之空間4.施工之介質5.以上皆是 [正確答案]

二、 是非題
（一） 土壤剖面 (soil profile)主要包括O、A、B、C、D等層次。1.是2.否 [正確答案]

三、 問答題
（一） 請簡單敘述土壤的定義？
答：土壤為地殼表層具有三向度的、獨立的、且變動的「自然體」。土質鬆軟，厚度不均，色澤不一，是由礦物質、有機物、土壤水分與土壤空氣所組成的，也就是說由固體、液體及氣體等三相所組成的。


第 04 講 - 臺灣主要土壤類型之特性與分佈
壹、講次大綱：
一、土壤的分類系統
二、臺灣地區代表性土壤之土綱分類
三、各種土綱土壤在台灣農地之分佈
四、各種土綱土壤在台灣山坡地或森林地之分佈
貳、講次內容：
一、臺灣地區土壤之分類，一直沿用美國農部逐年修訂之系統為架構，再依臺灣地區特有之土壤特性及性質加以命名而成。
目前使用中的有:
(1) 建立於1975年的美國土壤分類系統(Soil Taxonomy)，但一般農民有的仍在使用美國舊分類系統名稱；
(2)此分類系統係由六個綱目 (Category) 所組成，分別為土綱 (Soil Order)，亞綱 (Suborder)，大土類 (Great Group)，亞類 (Subgroup)，土族 (Family) 及土系 (Series)。

二、臺灣地區代表性土壤之土綱有
(1) 有機質土 (Histosols)；
(2) 淋澱土 (Spodosols)；
(3) 灰燼土 (或火山灰土Andisols)；
(4) 氧化物土 (Oxisols)；
(5) 膨轉土 (Vertisols)；
(6) 旱境土(Aridisols)；
(7)極育土 (Ultisols)；
(8) 黑沃土 (Mollisols)；
(9) 淋溶土 (Alfisols)；
(10)弱育土 (Inceptisols)；與
(11) 新成土 (Entisols)。臺灣有全世界所有之12種土綱之11種，除了冰凍土(Gelisols)以外。

三、各種土綱土壤在台灣農地之主要之分佈：
(1)中壢臺地之紅壤，屬氧化物土(Oxisols)；
(2)桃園臺地之紅壤，屬極育土 (Ultisols)；
(3)灰燼土(Andisols)，在陽明山國家公園內；
(4) 臺灣東部石雨傘附近之膨轉土(Vertisols)；
(5) 臺灣東部成功附近之黑沃土 (Mollisols)；
(6) 阿里山地區之淋澱土(Spodosols) ；
(7) 高山森林地之弱育土 (Inceptisols)；
(8) 農地土壤之弱育土(Inceptisols)；
(9) 彰化縣快官附近之有機質土 (Histosols)；
(10)南部地區山坡地上之淋溶土 (Alfisols)；
(11)西半部河流新沖積農地土壤之新成土(Entisols)。

四、臺灣地區面積較大且具代表性土壤之土綱包括:
(1)極育土(Ultisols)；
(2) 淋溶土(Alfisols)；
(3)弱育土(Inceptisols)；與
(4)新成土(Entisols)等四大土綱。

五、各種土綱土壤在台灣山坡地或森林地之分佈：
(1)山坡地或森林地之陡峭區土壤(新成土)；
(2) 高山(1500公尺以上)之森林土壤(弱育土、極育土、淋澱土)；
(3)山區坡度較緩和的崩積地形上暗色或淡色崩積土(新成土)；
(4) 黃壤 (弱育土、淋溶土)；
(5)臺灣西部之各個洪積層臺地紅壤(極育土、氧化物)；
(6) 河流沖積土(新成土、弱育土)；
(7)黑色土(灰燼土、黑沃土、膨轉土)；
(8) 鹽土 (新成土)。

一、問答題
（一）.美國農部於 1975 年建立之新土壤分類系統，係由哪幾個綱目 (Category) 所組成？
答：土綱 (Soil Order)，亞綱 (Suborder)，大土類 (Great Group)，亞類 (Subgroup)，土族 (Family) 及土系 (Series)等六大綱目。

（二）.臺灣地區面積較大且具代表性土壤之土綱分類有哪幾個？請寫出中英文。
答：(1) 極育土(Ultisols)；(2) 淋溶土(Alfisols)；(3)弱育土 (Inceptisols)；與(4)新成土 (Entisols)等四大土綱。

第 05 講 - 臺灣土壤問題與改良管理策略
壹、講次大綱：
一、臺灣土壤之主要問題
二、問題土壤改良與管理對策
三、土壤管理與永續農業發展
四、土壤環境品質在未來之變化及衝擊
貳、講次內容：
一、在臺灣地區主要之問題土壤包括以下9大項，對台灣農業生產之影響極大，包括:
(1) 強酸性土壤：主要分佈於臺灣北部；
(2) 微量元素缺乏或養份不平衡之土壤：主要分佈於臺灣東部，土壤之pH值 大於7.5；
(3) 受鹽分影響之鹽土或鹽鹼土：主要分佈於臺灣西南部沿海地區，土壤之EC值 大於 4 dS/m；
(4) 陡坡地易受沖蝕之土壤：主要分佈於臺灣山地陡峭地區；
(5) 排水不良之水田：主要分佈於臺灣各地區；
(6) 深層砂土：主要分佈於臺灣西部及東部沿海地區；
(7) 土壤受壓實：主要分佈於臺灣南部地區，底土受壓密實，土壤排水不良；
(8) 土壤受污染：主要分佈於臺灣各地區；與
(9) 有機物缺乏：主要分佈於臺灣各地區，土壤有機質含量低於 1%。

二、目前已有很多土壤管理技術可改善問題土壤，如：
(1)施用天然"石灰物質"以中和強酸性土壤，使土壤為中性；
(2)洗鹽及選擇耐鹽性作物在鹽土區耕種生產；
(3)暗管排水法改善排水不良之土壤；
(4)施用硫磺、微量元素或矽酸爐渣法以調整微量元素缺乏或養份不平衡之問題土壤；
(5)使用水土保持方法防止坡地水土之嚴重流失；
(6)利用深耕及施用有機肥等方法解決土壤壓實問題。

三、為了農業能夠永續性發展及保護土壤環境之品質，相關之土壤管理措施變得非常地重要，主要之措施有：
(1)土壤品質長期性之維持；
(2) 施行有機農法耕種；
(3) 減少土壤耕犁次數，與
(4)做好水土保持工作。

四、土壤環境品質在未來一定會受到經濟發展及環境變遷之衝擊，其影響可從下列幾個方向加以考慮：
(1)大環境氣候變化對土壤環境品質影響；
(2)人口激增對土壤環境品質造成之影響；與
(3)未來重大建設工程對土壤環境造成之影響。

一、簡答題
1.請列舉五項臺灣地區主要之問題土壤。
(1) 強酸性土壤；
(2) 微量元素缺乏或養份不平衡之土壤；
(3) 受鹽分影響之鹽土或鹽鹼土；
(4) 陡坡地易受沖蝕之土壤；
(5) 排水不良之水田；
(6) 深層砂土；
(7) 土壤受壓實；
(8) 土壤受污染；
(9) 有機物缺乏。

2.土壤環境品質可從哪幾個方向加以考慮其受到之沖擊？
(1) 大環境氣候變化對土壤環境品質之影響；
(2) 人口激增對土壤環境品質所造成之影響；
(3) 未來重大建設工程對土壤環境造成之影響。

3.請列舉三種目前可加以改善問題土壤的技術並簡述其功用。
(1) 施用天然"石灰物質"以中和強酸性土壤，使土壤為中性；
(2) 可用"洗鹽"方法及選擇耐鹽性作物之方法，在鹽土區耕種生產；
(3) 用"暗管排水法"改善排水不良之土壤；
(4) 施用硫磺、微量元素或矽酸爐渣法，以調整微量元素缺乏或養份不平衡之問題土壤；
(5) 使用水土保持方法，防止坡地水土之嚴重流失；
(6) 利用深耕及施用有機肥等肥培管理法，解決土壤壓實問題等。

第 06 講 - 農業與林業用地之利用與開發
壹、講次大綱：
一、臺灣土壤利用規劃現況
二、農業用地資源之利用與開發
三、山林地區土地利用之問題
四、海岸地區土地利用之問題
貳、講次內容：
一、臺灣地區土地利用規劃之體系，主要可以分成三個層次:
(1) 以臺灣地區綜合開發計劃為規劃體系之最上位計劃；
(2) 區域計劃：以區域性之發展為考量，就區域內之人口，資源與產量之關係作全盤而綜合的考量，規劃相關設施；
(3) 都市計劃與非都市土地使用計劃：都市計劃係在空地區對有關都市生活之經濟、交通、衛生、保安、國防、文教、康樂等重要設施，作有計劃之發展。

二、臺灣可供開發的土地都已開發，今後的開發可朝開發山坡地及海埔地的方向努力，需注意山坡地之水土保持，以避免將來土石流之發生。而臺灣農地開發利用因應之措施包括：
(1) 發展山地交通，加速坡地開發；
(2) 舉辦低利貸款，補助工程費用；
(3)加強農業研究，保證農產品價格。

三、臺灣由於水資源之分配與利用影響國民生計及農業生產甚鉅，因此臺灣地區一些重大水資源工程設計仍不斷在進行。在農業上整年都需要水源，而且臺灣的農業用水占全部可利用淡水量之80%，臺灣農業主要作物為水稻，因此，如何分配水資源及充分與適當之利用，亦是很重要的工作。

四、土地資源的爭奪不僅發生在都市邊緣地區，非都市地區邊緣地帶、山林地區也面臨人為開發破壞的危機。山林部份的不當利用，不僅造成生態平衡的崩解，更嚴重衝擊原住民的生存與文化延續。根據行政院農委會(2000)「國家生物多樣性」網站資料指出，臺灣對山林地區（特別是中高海拔山林地）的運用型態大致可分為兩大階段：林農業取向及休閒產業取向。

五、在海岸方面，海岸是陸與海的交會地帶，曾是生命的起源地。陸海交界，環境動態，孕育的生命多樣且多元，特別是於河口或潮間地，生命力極其旺盛；然而海岸亦是陸域的排泄口，更是人類各種粗暴不當開發的宣洩地。台灣各大型工業區開發計畫卻已幾乎將臺灣西海岸沿線全部佔領，南北兩地沿岸也早已遭核電廠佔據，目前僅存的東海岸沿線，若實施產業東移政策，必將岌岌可危。

一、是非題
1.土地資源的爭奪僅發生在都市邊緣地區。1.是2.否 [正確答案]
2.根據行政院農委會(2000)「國家生物多樣性」網站資料指出，從歷史的脈絡來看，臺灣對山林地區（特別是中高海拔山林地）的運用型態大致可分為林、農業取向以及休閒產業取向兩大階段。1.是 [正確答案] 2.否

二、簡答題
1.臺灣農地開發利用因應之措施應該包括哪幾項？
(1)發展山地交通，加速坡地開發；
(2)舉辦低利貸款，補助工程費用；與
(3)加強農業研究，保證農產品價格。

第 07 講 - 都市工業與遊憩用地之利用與開發
壹、講次大綱：
一、都市用地資源之利用與開發
二、都市邊緣地帶土地利用之問題
三、工業用地之利用與開發
四、遊憩用地資源之利用與開發
貳、講次內容：
一、臺灣地區的都市土地面積僅佔臺灣總面積6％，而都市內之住宅、商業以及工業等區之面積則僅佔臺灣總面積2.56％。然而供給與需求並非都會地區土地利用的唯一邏輯，投資（投機）以及預期增值所導致的地價上揚，以及地價上揚所引發之空間結構的不合理配置，才是臺灣都會區土地利用問題的主要癥結。

二、都市邊緣土地是生態體系的生產者，可提供都市地區該生態系消費者所需之維生與寧適性的物質與服務。該地區的土地通常為農地、野生動物棲息地、特殊植被地與山坡地等具有獨特生態價值、景觀價值與經濟價值的環境敏感地區。
但臺灣在邁向國際化的過程中，自由市場機制加速了利潤再生產的效率，從而鼓勵了土地炒作，在土地預期收益的推波助瀾之下，都市邊緣土地往往遭到過度及過早的開發，這些不當開發，雖然創造了市地使用的效益，卻也同時帶來環境品質惡化、資源耗竭、物種滅絕等負面的外部效果。

三、工業用地應係泛指所有供工業使用之土地，而工業用地之開發程序則可分為四個階段，即：
(1)編定工業用地，(2)土地取得，(3)規劃設計，及(4)施工建設。
政府自民國62年起，不斷的規劃設計工業區，至最近成立之台南科學園區，共已完成了53個工業區分散於全省各地。

四、由於機械化自動化的工業生產，使得勞動時間得以縮短，假日休閒得以增加，因此風景遊憩資源用地之開發利用，刻不容緩。為促進農業及農村資源永續利用，活絡農地經濟，提高農民所得，輔導發展休閒農業，行政院農業委員會特發布「休閒農業輔導辦法」並經修正，凡具有後述條件之地區得規劃為休閒農業區：
(1)豐富之農業生產及農村文化資源；
(2)豐富之田園及自然景觀；
(3)交通便利；
(4)土地全部屬非都市土地，而且面積在50公頃以上；
(5)土地全部屬都市計畫範圍內，而且面積在10公頃以上；
(6)部分屬都市計畫範圍內，部分屬非都市土地，且面積在25公頃以上者。

一、是非題
1.供給與需求是臺灣都會區土地利用問題的主要癥結。1.是2.否 [正確答案]

二、簡答題
1.工業用地之開發程序則可分為哪四個階段？
(1) 編定工業用地，(2) 土地取得，(3) 規劃設計，及(4) 施工建設。

2.欲規劃為休閒農業區，需具有哪些條件？請簡述之。
(1) 豐富之農業生產及農村文化資源；
(2) 豐富之田園及自然景觀；
(3) 交通便利；
(4) 土地全部屬非都市土地，而且面積在50公頃以上；
(5) 土地全部屬都市計畫範圍內，而且面積在10公頃以上；
(6) 部分屬都市計畫範圍內，部分屬非都市土地，且面積在25公頃以上者。

第 08 講 - 土壤污染特性與來源
壹、講次大綱：
一、土壤污染之特性
二、土壤污染物之來源
三、土壤污染物之種類
貳、講次內容：
一、污染物在土壤中可被土壤吸附，亦可被土壤中之微生物分解，因此土壤對於外來之污染物具有容忍能力和自然淨化能力。土壤遭受污染時，污染物在土壤中被吸附及被微生物分解的能力除了污染物本身之性質外，還受到土壤性質很大的影響，如粘粒的含量、腐植質的含量、粘粒的種類、土壤質地、土壤酸鹼度、土壤通氣、土壤水分等性質都會造成影響。

二、土壤污染物可以是直接的進入土壤，亦可以是由水域中因灌溉或其他用途而進入土壤。大氣污染之污染物經長期間後亦可沉降而進入土壤。在受污染的土壤上種植作物則可能使作物也受到污染，長期食用受污染的作物或以受污染的作物飼養家畜，污染物亦會累積於家畜體內 (尤其是重金屬類)，經由食用畜產製品，會將污染物攝食進入體內造成危害。
土壤污染物可分為有機污染物與無機污染物兩大類。在受污染的土壤上種植作物則可能使作物也受到污染，長期食用受污染的作物或以受污染的作物飼養家畜，污染物亦會累積於家畜體內 (尤其是重金屬類)，經由食用畜產製品，會將污染物攝食進入體內造成危害。

三、土壤污染物之來源甚多，且種類很複雜，依其來源可分為三大類：
(1) 工業的化學品及廢棄物：工業的化學品在生產過程、使用及使用後成廢棄物均可造成土壤污染；
(2) 農業的化學品及廢棄物：此類污染物包括農業上使用的化學品，如肥料與農藥，畜牧場的排泄廢棄物及洗潔污水；
(3) 都市生活與家庭使用的化學品及廢棄物：都市生活與家庭排水及學校、研究機構、餐廳、旅館、醫院及公共浴室等服務業之廢水集中在污水系統成為污泥，乾燥後填土，常累積有機污染物及重金屬。

四、常見土壤污染物的種類包括：
(1)化學工廠廢棄物；
(2)農耕使用之農藥；
(3) 有機肥料中含有毒重金屬；
(4)動植物體中之毒性成分或醱酵工業之微生物體廢膠；
(5)農產品加工廢棄物；
(6)畜產排泄物；
(7)環境中毒性化學物質；
(8)塑膠製品；
(9)病原菌；
(10)重金屬類；
(11)可溶性鹽類；
(12)堅硬物質；
(13)酸鹼液；
(14)細微黏粒。

但若依污染物對生態環境影響之特性，則可分類為：
(1)可導致生物、家畜及人類發生疾病或死亡者；
(2)在自然環境中易被微生物分解或物理化學作用破壞者；
(3)在自然環境中不易被微生物分解或物理化學作用破壞者。

一、問答題
1.有機污染物之特性為何？無機污染物之特性為何？
有機污染物之特性為：
(1) 可經由土壤微生物分解與礦化；
(2) 成為二氧化碳與水等無毒物質；
(3) 其污染可逐漸消失於無形。無機污染物之特性為：
(1) 不易分解；
(2) 進入土壤極難以排除；
(3) 理化性質隨環境而改變。

2.生活污染物如何污染我們的土壤？請簡述之。
都市生活與家庭學校、機構、餐廳、旅館、醫院及公共浴室等服務業廢水集中在污水系統成為污泥，乾燥後填土，常累積有機污染物及重金屬。


第 09 講 - 污染物在土壤環境之宿命與影響因子
壹、講次大綱：
一、土壤污染物在環境中之宿命
二、影響土壤污染在環境中分佈之因子
貳、講次內容：
一、污染物之宿命或命運 (Fate)是指污染物在土壤環境中之變化，因為所有的土壤污染物均經由「移去、分解、礦化、稀釋及沉積」等作用，使污染物轉變為不具毒性之物質，或存在於不影響環境生物生存之場所。
欲預測土壤污染物在環境中之動態與殘留時間，則必須了解污染物之物理化學性質。污染物在環境中之命運，受到複雜的環境領域如大氣圈、水圈、土壤圈、生物圈及能源圈之影響。

二、污染物在環境中之轉變途徑及移動方式可包括︰
(1) 植物的吸收與解毒；
(2) 光化學分解；
(3) 揮發作用；
(4) 逕流移動；
(5) 土壤吸附；
(6) 雨水淋洗；
(7) 土壤微生物分解；
(8) 化學分解。

三、影響土壤污染物在環境中分佈之重要因子有7個︰
(1) 污染物在水中溶解度：污染物之水中溶解度大小影響其在土壤中滲濾至地下水層之難易；
(2) 污染物在水與有機溶劑之間的分配作用係數：分配作用係數，也就是分配比率，可了解一污染物在生物體內的命運；
(3) 污染物之生物累積作用：污染物在生物體內累積作用(Bioaccumulation) 為濃縮而非擴散，與其在環境中移動結果 (如擴散) 有所不同；
(4) 污染物在土壤中之吸附作用：土壤中之黏土礦物及土壤有機質具有廣大之表面積，故可吸附 (Soil adsorption) 大量之有機污染物；
(5) 污染物之蒸發作用：自土壤、水域或植物表面蒸發(vaporization) 是許多有機污染物之主要移動方式。蒸發作用之速率依環境條件如蒸氣壓、溫度、吸附程度、土壤性質和水分含量等狀況而定；
(6) 污染物之光化學安定性：有機污染物受到太陽之照射(Photochemical stability) ，其紫外光線之能量足以破壞有機污染物之化學結構；
(7) 污染物之微生物降解作用：有機污染物在土壤或水中可經由化學的、光化學的和生物化學的反應而產生變質，此種變質是指有機污染物化學分子形式之改變而使得原來之有機污染物轉變成另一種化合物，或進一步經由土壤礦化作用而消失，這些分解作用或土壤礦化作用，是將有機污染物經過一步或多步的化學變化反應，將複雜的化學結構逐步變為簡單的無機化合物，絕大部分之有機污染物在土壤中之分解是由土壤微生物的作用，所以提高微生物活性會加速土壤中有機污染物之分解速度。

一、是非題
1.有機污染物在土壤或水中可經由化學的、光化學的和生物化學的反應而產生變質。1.是 [正確答案] 2.否

2.絕大部分之有機污染物在土壤中之分解是由土壤的化學作用。1.是2.否 [正確答案]

二、問答題
1.污染物在環境中之轉變途徑及移動方式包括哪些？
(1) 植物的吸收與解毒；
(2) 光化學分解；
(3) 揮發作用；
(4) 逕流移動；
(5) 土壤吸附；
(6) 雨水淋洗；
(7) 土壤微生物分解；
(8) 化學分解。

第 10 講 - 臺灣土壤污染狀況與分析
壹、講次大綱：
一、臺灣土壤污染狀況
二、土壤污染改善對策
三、土壤污染後應採行措施
貳、講次內容：
一、臺灣農田土壤受重金屬之污染：部份農業灌溉水之水質，已受到上游工業區或地下工廠廢污染水排放污染，造成水質惡化，進而污染許多農地土壤。目前許多農地位於工業區廢污水排放之下游，由於監測系統之不完整與監測工作不確實，常造成農田土壤受到污染，土壤品質惡化。

二、工業區場址污染：環保署2001年度執行之「地下水潛在污染源調查計畫」中指出, 過去發生之工業場址地下水污染案件有臺灣美國無線電公司（RCA）污染案、臺灣氯乙烯公司頭份廠污染案、中國石油化學工業開發公司安順廠污染案及中國石油公司苓雅寮儲運所污染案。

三、地下水中硝酸態氮的污染：在臺灣中部的某些蔬菜專業區，其滲漏水中硝酸態氮的含量均超過飲用水標準10 毫克氮/公升水，甚至已達30-100毫克氮/公升水，顯示施用過量之肥料及農藥，確實影響地下水之水質。沿海地區嚴重地層下陷，海水入侵，土壤鹽化：由於養殖業者違法超抽大量地下水，造成屏東及宜蘭局部地區地層下限嚴重，引起海水入侵，農業土壤鹽化。
少部份畜牧業者廢水排入河川而污染環境：少部份畜牧業者為節省成本，未按規定妥善處理畜牧廢水及固體廢棄物，直接將廢水排入河川或灌溉渠道中而污染環境，河川中氮與磷含量太高而引起優養化作用。

四、土壤污染改善對策有︰
(1) 改善環境敏感之農地地區重金屬污染情形；
(2) 處理工業污染潛在地區之土壤及地下水污染問題；
(3) 籌措財源處理污染來源不明之污染場址，經國內業界與環保署協調後，同意分階段實施。

五、土壤污染後應採行措施︰
(1) 儘速輔導合法廠商進入工業區或非法廠商切結限期進入工業區；
(2) 儘速協調進行農田土壤高污染重點地區之灌溉渠道底泥清除工作；
(3) 檢討農田土壤污染物管制標準，確定停止耕種條件及補償方式；
(4) 加強污染源之管制，建立重點地區之監測調查技術及制度；
(5) 積極確保水土不流失及水源高品質之坡地永續管理策略；
(6) 妥善運用污染整治基金。

一、是非題
1.臺灣地區部份農業灌溉水之水質，已受到上游工業區或地下工廠廢污染水排放污染，造成水質惡化，進而污染許多農地土壤。1.是 [正確答案] 2.否

2.施用過量之肥料及農藥，也會污染地下水之水質1.是 [正確答案] 2.否

二、問答題
1.土壤污染後應採行哪些措施，以免惡化？
(1) 儘速輔導合法廠商進入工業區或非法廠商切結限期進入工業區；
(2) 儘速進行農田土壤高污染區之灌溉渠道底泥清除工作；
(3) 檢討農田土壤污染物管制標準；
(4)加強污染源之管制，建立監測調查技術及制度；
(5)積極確保水土不流失及水源高品質之坡地永續管理策略；
(6) 妥善運用污染整治基金，對污染嚴重之場址儘速整治。


第 11 講 - 土壤污染調查技術
壹、講次大綱：
一、土壤污染之調查方法與步驟
二、土壤污染採樣之策略與原則
三、採樣之工具與樣品佈點
四、採樣點配置之原則
貳、講次內容：
一、土壤污染調查依調查之目的和調查面積之大小，可大略分為大範圍之概況調查和小面積之可能污染區之細密調查兩種。臺灣地區的農地土壤重金屬含量調查便是大範圍之土壤污染調查之一個典型例子。桃園縣蘆竹鄉中福村污染農地土壤重金屬調查即是小面積之可能污染區之土壤調查之一個典型例子。

二、在整個土壤污染調查之程序中，採樣方式對於調查結果之解釋與應用有決定性之影響。採樣方式應依調查目的而設計，但整個採樣方式之設計往往受限於採樣及分析之成本；除採樣方式之設計外，土壤樣品中污染物含量之分析結果的可信賴度對於調查結果也有很大的影響。土壤樣品之處理、貯存以及實驗室之化學分析，都要有品質保證和品質管制之程序，以確保分析數據之可靠性。

三、採樣工具有下列數種可供選擇︰
(1)採樣鏟（shovel）；
(2) 土鑽採樣組（auger）；
(3) 劈管採樣器（Split-barrel sampler）；
(4) 薄管採樣器（Thin walled tubes sampler）；
(5) 活塞式採樣器（Piston rod soil sampler）；
(6) 雙套管採樣器（Dual tube soil sampler）。

四、依據場址特性、污染情況，常用的污染調查採樣方式如下：
(1) 主觀判斷採樣；
(2) 簡單隨機採樣；
(3) 分區採樣；
(4)系統及網格採樣；
(5) 應變叢集採樣；與
(6) 混合採樣。

五、臺灣地區受重金屬污染區之污染區界定範圍之調查，大都採用平行網格法、矩形網格法、或沿污染來源分佈之極線網格法。受有機物污染區之污染區界定範圍之調查，則採用瓶架網格法採樣。

一、是非題
1.臺灣地區受重金屬污染區之污染區界定範圍之調查，大都採用平行網格法、矩形網格法、或沿污染來源分佈之極線網格法。1.是 [正確答案] 2.否

二、問答題
1.試說明採樣工具中之採樣鏟（shovel）及土鑽採樣（auger）如何使用？
(1)採樣鏟：先以採樣鏟移除地表覆蓋物（如石礫、植被），再挖取表土；或在已用機具挖開之土層剖面一定深度處直接以採樣鏟取土。若樣品代表某一深度範圍（如 0 至 15 公分）之樣品時，在該範圍內每一深度所得之土樣宜儘量混合均勻。
(2)手動式土鑽採樣：於預定採樣點，以人力於把手處旋轉（或加壓）可將採樣頭移入適當深度，同時使土壤進入採樣頭內。連接桿可適當的續接以達更深的土層。


第 12 講 - 土壤污染區範圍界定與危害性評估
壹、講次大綱：
一、土壤污染區之範圍界定
二、污染範圍之劃定
三、土壤污染之健康危害性評估
貳、講次內容：
一、土壤污染區之劃定，首須建立污染物之背景值、監測值及管制值等資料。然後經由比較調查分析所得污染物含量值和這些指標值，來判斷及界定污染之範圍。

二、藉由採樣分析所得之資料，可描繪出污染物在調查區之濃度分布圖。此圖可表出每一採樣單位污染物濃度之平均值，也可藉由一些內插（interpolation）之方法，例如：地理統計（Geostatistics）中之克立金法（Kriging），進一步推估未採樣位置污染物之濃度，進而劃定污染物超過監測值或管制值之範圍及估算劃定之風險，此風險可提供決策者界定污染範圍之參考。

三、由於不同的污染場址的場置性差異極大，因此利用風險評估模式分析選擇出最適合之整治方式，不僅能節省整治之費用，更可以確保整治後場址利用之安全性。可分三方面討論：
(1) 健康風險評估；
(2) 植物毒害之評估；
(3) 人體健康風險評估。如果我們對可接受的個人風險或群體風險已經有一共通的標準，則可以風險值直接作為管制標準，判定是否對人體及環境有立即之危害，是否應採取緊急之應變措施；劃定污染管制區，限制某些士地利用之行為；根據風險之程度，選擇土壤復育之方式。

一、問答題
1.試簡單說明健康風險評估之四個步驟及流程。
主要包含四個步驟：
(1) 危害鑑定：即探討某一特定危害性因子是否與人體健康有關，此危害性因子包括可能導致風險升高的物質或活動。
(2) 劑量--反應評估：劑量--反應關係評估過程是利用劑量--反應之毒理關係，將特定暴露量所產生的相對危害性計算出。經由毒理學之研究，在許多假設條件成立的前提下，可推測當人體暴露在特定劑量的污染物下，可能產生之相對危害（風險）為何。
(3) 暴露量評估：暴露量評估是估算可能暴露群暴露量的多寡，是風險評估過程中最重要的步驟，由此過程計算出的暴露量即決定其相對風險，因此大多數風險評估工作亦著重於此。
(4) 風險判定推估：風險判定即估算暴露群的危險機率或危害程度，且應包括使用模式參數的不確定性分析 (uncertainty analysis)，因風險評估過程中所使用之模式或參數大多有不確定性存在。

2.人體可以經由許多途徑接觸土壤污染物質，請列舉三種途徑。
可經由攝入土壤之途徑、呼吸吸入土壤顆粒或污染物蒸氣之途徑、飲用地下水之途徑、食用農產品之途徑、皮膚接觸之途徑。


第 13 講 - 土壤污染之預防與土水污染整治法
壹、講次大綱：
一、土壤防治策略
二、土壤及地下水污染整治法主要內容
三、土水整治法立法設計理念
四、土水整治法重要法條及解釋
貳、講次內容：
一、防治策略為土壤污染防治工作之最高指導原則。防治策略的擬定，至少應包括八大項：
(1) 訂定土壤污染防治相關法規；
(2) 健全土壤污染防治相關體系；
(3) 建立全國土壤污染調查制度；
(4) 建立台灣地區土壤污染監測系統；
(5) 受污染農業地區重劃利用；
(6) 建立土壤污染物轉化移動追蹤模式；
(7) 加強土壤污染基楚研究；與
(8) 培育土壤污染防治專業人才。

二、土壤及地下水污染整治法(以下簡稱土水整治法)於2000年公布施行至今，內容共分8章51條，主要規範法條重點為污染防治、污染調查與評估、污染管制及污染整治復育措施、財務及責任與相關罰則等。

三、土水整治法之立法主要理念包括：
(1) 著重污染整治為主的立法，避免法規執行重疊與競合問題；
(2) 採取資訊公開原則，建立民眾參與管道；
(3) 採取雙門檻制度設計，順利推動相關整治實務；
(4) 設置土壤及地下水污染整治基金，強化污染整治財務來源；
(5) 適度調和污染整治與土地利用；與
(6) 擴大污染責任主體為污染行為人及重大過失之污染土地關係人。

四、 土水整治法規定土壤污染物濃度達「土壤污染管制標準」者，所在地主管機關應公告為『土壤污染控制場址』；污染控制場址經初步評估後，有危害國民健康及生活環境之虞者，所在地主管機關應報請中央主管機關審核後公告為『土壤污染整治場址』。

五、土水整治法並設置整治基金以強化土壤污染整治之財物來源，明定中央主管機關得對指定公告之化學物質製造者或輸入者徵收土壤及地下水污染整治費，並成立土壤及地下水污染整治基金。而為使污染整治完成後之土地達到使用之目的，也明訂土地使用目的事業主管機關，應辦理土地復育事宜。

一、選擇題
1、下列何者非土水整治法之立法主要設計理念？
1.採取資訊公開原則，建立民眾參與管道
2. 採取單門檻制度設計，順利推動相關整治實務 [正確答案]
3.設置土壤及地下水污染整治基金，強化污染整治財務來源
4.適度調和污染整治與土地利用

二、問答題
1.試簡單說明土壤污染防治策略應考量哪些範圍?
(1) 訂定土壤污染防治相關法規；
(2) 健全土壤污染防治相關體系；
(3) 建立全國土壤污染調查制度；
(4) 建立台灣地區土壤污染監測系統；
(5) 受污染農業地區重劃利用；
(6) 建立土壤污染物轉化移動追蹤模式；
(7) 加強土壤污染基楚研究；與
(8) 培育土壤污染防治專業人才。


第 14 講 - 土壤污染整治技術概論
壹、講次大綱：
一、土壤污染整治(或復育) (soil remediation)技術概論
二、美國環保署 (USEPA)常用之土壤污染整治技術
三、農地重金屬汙染土壤之復育技術法
貳、講次內容
一、土壤污染整治技術，若就污染物處理方式與場址關係劃分，可分為：
(1) 現地土體內 ( in situ ) 處理；
(2) 取土後現場 ( on site ) 處理；
(3) 取土離場 ( off site ) 處理。

二、土壤氣體抽除法 (soil vapor extraction, SVE)：主要原理為利用抽氣井將土壤抽氣使產生真空，而隨壓力與濃度梯度而產生的氣體流動，使揮發性污染物從土壤中擴散並揮發成氣體並流至抽氣井，最後被抽出。

三、生物整治法(bioremediation)：主要原理為在污染土壤加入適當水分、養分、氧氣以促進土壤中污染物之生物分解。

四、除氣法 (air stripping)：主要原理為注入空氣於地下水促使污染物揮發至不飽和層土壤，再配合SVE系統將污染物蒸汽抽取出來。由於或補充氧氣，因此本技術亦產生生物復育的效果。此種技術如同SVE一樣，易受黏土層的限制。

五、土壤清洗法(soil washing)：主要原理為將污染物從土壤轉移至水溶液之物理移出，若污染物大部分吸附於土壤顆粒表面，可經由清洗液清洗出來；或者被細小顆粒（黏粒）所吸附之污染物可藉由篩分法達到分離與減積的效果。

六、固定法 (solidification or stabilizing)：主要原理為將固化劑直接注入現地土壤，使污染物被緊密包圍，或直接加入穩定劑與土壤中污染物發生化學作用而降低其移動性。

七、熱除法(thermal desorption)：主要原理為可分為低溫熱脫附(90~320℃)及高溫熱脫附(320~560℃)兩種，一般而言，溫度愈高愈容易脫附不易揮發之污染物。

八、化學氧化法(chemical oxidation)：主要原理為典型之化學處理方式，利用氧化劑將難分解有機物直接氧化。

九、農地重金屬汙染土壤之復育技術法有八種：
(1) 化學萃取法 (Chemical extraction)；
(2) 還原法 (reduction)；
(3) 安定化法或固化法 (Stabilization and solidification)；
(4) 排土客土法 (取走汙染土，覆蓋乾淨土)；
(5) 客土法 (覆蓋乾淨土)；
(6) 現地淋洗法；
(7) 現地電熔法 (electrokinetics)；
(8) 植生復育法 (phytoremediation)。

一、簡答題
1.試簡單說明土農地重金屬汙染土壤之整治技術法之植生復育法 (phytoremediation)。
利用植物根部大兩攝取累積土壤中的重金屬，再將重金屬轉移到植物地上部，最後收割植物地上部加以焚化，以降低植體的體積，再利用掩埋的方式處理。

二、是非題
1.土壤污染整治技術，若就污染物處理方式與場址關係劃分，可分為現地土體處理、 取土後現場處理、取土離場處理等三種。1.是 [正確答案] 2.否

三、選擇題
1.下列何者不是美國環保署 (USEPA)常用之土壤污染整治技術：1.生物發酵法 [正確答案] 2. 土壤清洗法3. 熱除法4.固定法或安定法


第 15 講 - 整治技術選擇之因素與考慮之步驟
壹、講次大綱：
一、土壤污染整治技術選擇之因素
二、土壤污染整治非技術因子之考量
三、土壤污染整治考慮之步驟
貳、講次內容：
一、土壤污染整治技術選擇之因素中，最常被考量之因素包括：
(1) 技術考量：包括效益、可靠性、操作可行性、時間及安全性考量；
(2) 環境品質考量：包括污染物之環境基準、短期與長期之效應、資源不可回復的承諾及成本問題；
(3) 公共衛生考量：包括場址評估、暴露風險分析及可移除程度；
(4) 各行政單位考量：包括中央、地方政府及其他公共團體對於各種可行技術之標準與考量；與
(5) 成本考量：包括操作及維護成本。

二、土壤污染整治”非技術因子:之考量，主要包括
(1)經費：整治所需成本常是一關鍵因素；
(2)時程：如果是需要很長時間之整治，例如超過3年以上，通常不會被接受，除非污染很嚴重或沒有技術可用；
(3)民意：與污染區民眾之溝通是很重要之因素之一，通常會請健康風險評估專家至污染區之社區與當地民眾作溝通；
(4)污染區及鄰近地上物之佈置與狀況：許多污染區可能已擴大至原污染區之外之建築辦公大樓或生活大樓下之地下水；
(5)整治目標之共識：此共識在不同行政單位對不同之污染區可能有不同整治目標之共識；與
(6)風險評估之依據：此共識在農業區、住宅區、商業區及工業區等人類活動不同之污染區可能不同。

三、土壤污染整治技術被篩選及決定之步驟：
(1)整治目標：考量可用整治技術之第一步驟為主要考量使用技術是否真正能將污染物濃度達法規標準；
(2)整治可行方案：主要考量技術之可靠性及操作可行性；
(3)整治技術篩選：通常會有很多種方法供篩選，從當中選出一個成本最低且具整治效率之技術；
(4)整治替代方案之建立與篩選：在未執行之前，會對可靠性及操作可行性作評估，找出一替代方案；與
(5)可行方案詳細評估：通常會有很多種方法供篩選，但最後決定一個或兩個。

一、簡答題
1.試簡單說明土壤污染整治技術選擇之因素中，請列舉三項最常被考量之因素？
(1) 技術考量：包括效益、可靠性、操作可行性、時間及安全性考量；
(2) 環境品質考量：包括污染物之環境基準、短期與長期之效應、資源不可回復的承諾及成本問題；
(3) 公共衛生考量：包括場址評估、暴露風險分析及可移除程度；
(4)各行政單位考量：包括中央、地方政府及其他公共團體對於各種可行技術之標準與考量；
(5)成本考量：包括操作及維護成本。

二、是非題
1.整治所需成本常是一關鍵因素，如果是需要很高之成本，例如超過幾十億以上，通常不會被接受，除非污染很嚴重或沒有技術可用。1.是 [正確答案] 2.否

三、選擇題
1.下列何者是土壤污染整治技術被篩選時之最重要考量項目：
1.整治目標 [正確答案] 2.整治經費3.整治技術篩選4.整治替代方案


第 16 講 - 污染土壤之整治技術與案例分析
壹、講次大綱：
一、受有機物污染土壤之整治技術與案例分析
二、臺灣地區受有機化合物污染土壤整治復育實例
三、受無機物污染土壤之整治技術與案例分析
四、選擇整治復育技術時應考慮之因素
貳、講次內容：
一、目前受到有機化合物污染土壤之整治技術包括：
(1)土壤蒸氣萃取法(SVE )：針對不飽和層或通氣層土壤中高揮發性污染物進行整治之方法；
(2) 生物降解法：提供空氣(氧氣)給現地中存在的土壤微生物刺激或促進其生長去分解土壤中有機污染物；或應用加強生物復育法，在污染土壤加入適當水分、養分及氧氣 (有時視需要也接種微生物)，以促進有機污染物之生物降解；
(3)土壤淋洗法：將界面活性劑注入土壤，將有機污染物淋洗至地下水中，再抽出地下水處理；或將污染土壤挖出加入化學溶劑在萃取器中混合攪拌使有機污染物溶解，再以固液分離器分離；
(4) 熱脫附法：係應用直接或間接加熱之方式使污染土壤之有機污染物加速揮發，然後利用空氣或惰性氣體載送揮發之污染物，排出之氣體再進行後績之處理。

二、在臺灣地區受有機化合物污染土壤最受矚目的污染案例為 RCA 污染案。業者經初步評估後，最後以下述方式整治污染之土壤：
(1) (現地土體內) 土壤蒸氣萃取技術；
(2) (離地)土壤蒸氣萃取/土壤通氣技術。

三、一般而言，受重金屬污染土壤之復育技術中，概略可分為三類：
(1) 化學處理法：包括萃取法、安定化法；
(2) 工程技術法：包括排土客土法、土壤淋洗法及現地電熔法；與
(3)生物處理法：即植生攝取法。

四、選擇土壤污染之整治技術時應考慮之因素：
(1)土地利用及變更方式；
(2)重金屬之濃度；
(3)土壤質地；
(4)地下水位高低；
(5)改善效果；
(6) 改善經費及收益；
(7)改善所需時間；與
(8) 民眾接受度。

一、問答題
1.受重金屬污染土壤之整治技術中的植生攝取法，其應用範圍為何？理由為何？
應用的範圍為建築物較為密集無法開挖或尚未找到合適復育技術的污染場址，可以利用植物的根系穩定並吸收受重金屬污染的土壤，避免土壤因為風或與水侵蝕而流失，擴大污染的範圍，或達到污染區綠化的目的。

2.在臺灣地區受有機化合物污染土壤最受矚目的案子為 RCA 污染案。業者經初步評估後，最後以哪種方式整治污染之土壤？試圖簡單說明之。
(1) (現地土體內) 土壤蒸氣萃取技術：業者在道路及建築物下裝設土壤蒸氣萃取系統，以抽取土壤中揮發性有機污染物，並另外於馬路下方設置了水平抽氣管以增加系統效率。
(2) (離地)土壤蒸氣萃取/土壤通氣技術：在調查結果證明為高污染之土壤區域，將地下之土壤全部挖掘出來運至舊工廠內事先設置完成之曝氣處理格區內，以便氣流能平均分佈於土堆內，下方氣管並將揮發性有機物 (VOC) 抽至室外之處理系統。


第 17 講 - 土壤沖蝕與水土保持法
壹、講次大綱：
一、土壤沖蝕
二、水土保持法
貳、講次內容：
一、土壤沖蝕(Soil erosion) 確實造成土地資源功能的無法充分發揮，包括農業生產力的降低，農業生態環境的破壞，造成人類生活品質的惡化，一般而言，分為水蝕與風蝕，水蝕所造成的土壤流失通常主要有三步驟：
(1)造成土壤粒子從土壤體中分離(detachment)；
(2)分離的粒子藉著流動(transportation)，滾動及分散作用向河川下游移動；
(3) 當水流至較水平地區時，這些移動的粒子就沈積(deposition)。

二、水蝕 (water erosion) 大致以下列四種作用表現：
(1)表土沖蝕：又可分為雨滴飛濺沖蝕、層蝕、紋溝沖蝕及溝谷沖蝕等不同沖蝕所形態，臺灣地區的表土沖蝕最明顯的地區，以各地的紅土台地及南部泥岩地區的沖蝕最嚴重；
(2) 崩塌作用：在兩種情況下，會造成崩塌作用，一是在地表逕流集中下就容易產生沖刷作用，二是山坡地之坡面土壤因滲透作用而使土壤的空隙中呈現水飽和狀態；
(3) 地滑作用：就是地層滑動的意思，為土壤沖蝕運動中比較特殊的，係因地層中在滲透水的作用下所產生的一層滑動層；
(4) 土石流：土石流發生的現象在臺灣地區近幾年來似乎常在電視上看到，它是一種流動很特殊的沖蝕型態，其特性為含土砂濃度相當高，土石流以土砂及石礫等材料為主，其體積濃度一般超過土石流流體總體積的30%以上。

三、風蝕 (wind erosion)發生的原因為風速超過地面土砂運動的臨界速度以上時，風就會將地面上的土及砂吹起來，因而產生風蝕作用。在強風狀態下，可揚起大量極細的土砂至空中並飄浮於空中並遮蔽陽光，就是俗稱的砂塵暴現象。且被風帶走的土砂會在下風處堆積形成各種奇特的地形，如砂紋、砂漣，砂丘或新月形的砂丘等。主要發生季節為東北季風來的時候。

四、實施水土保持(soil and water conservation)之處理與維護，主要以保育水土資源，涵養水源，減免災害，促進土地合理利用，增進國民福祉。依據水土保持法之規定，一般水土保持範圍之治理或經營、使用行為，應經調查規劃，並依水土保持技術規範實施水土保持之處理。

一、簡答題
1.發生土石流的主要的必要條件為何？
(1)地形的條件：通常發生在坡度較陡的溪谷地區，其坡度大都在15度以上；
(2)充分的土砂堆積來源：溪谷中一定要堆積大量崩落的土砂土才有來源形成土石流；
(3)要有充足的降雨量，以帶動這些堆積的土石。

二、是非題
1.地滑作用就是地層滑動的意思，為土壤沖蝕運動中比較特殊的，係因地層中在滲透水的作用下所產生的一層滑動層，使其內的土體沿滑動面慢慢的因坡面的上方滑向下坡處。1.是 [正確答案] 2.否


第 18 講 - 土壤流失實況與山坡地土地利用
壹、講次大綱：
一、土壤流失量估算
二、臺灣地區之水土流失概況
三、山坡地土地可利用限度分類標準
貳、講次內容：
一、山坡地土壤流失量之估算，得採用通用土壤流失公式(Universal Soil Loss Equation, USLE)；而風蝕量之估算，一般採用風蝕量方程式(Wind Erosion Equation, WEQ)，為防止風蝕的影響，通常受風的地區種植防風林作為屏障。

二、臺灣地區之水土流失問題可分為四方面來討論：
(1) 森林地的水土流失：臺灣林地面積佔全臺灣面積的52%，由於許多高經濟作物在可限利用區開墾種植，目前這些地區之總面積已超過5萬公頃；
(2) 山坡地的土壤沖蝕：臺灣山坡地面積約有96萬公頃，其中農物地用地面積佔山坡地總面積28%，其中尚有11萬公頃未作好水土保持工作，有可能將來更造成嚴重的土壤流失；
(3) 山區開路的水土流失：山區道路的開闢往往因土方挖填數量大且道路基礎及邊坡不穩定，在下雨後常造成極嚴重的沖蝕、崩塌、滑動情形，造成極嚴重的水土流失；
(4) 坡地社區及遊憩地區的開發造成水土疏失：山坡地開發為居住社區在近幾年來非常普遍，但因受地形的限制，要開發一定面積的建築基地，經常會開挖更大面積的土方工程，在開發階段可以明顯看見許多土壤沖蝕的現象並成開發區下游的土砂災害。

三、依據山坡地土地可利用限度分類標準，將土壤沖蝕分成不同的等級，其沖蝕程度依土地表面所呈現之沖蝕徵狀與土壤流失量可分級為：
(1) 輕微度沖蝕：地面無小沖蝕溝跡象，表土流失量在25% 以下；
(2) 中等沖蝕：地面有蝕溝系統之跡象，礫石、碎石含量在20% 以下，表土流失量超過25% 至75%；
(3) 嚴重沖蝕：地面沖蝕溝甚多，片狀沖蝕活躍，土壤顏色鮮明礫石、碎石含量超過20%至40%，底土流失量在50% 以下；
(4) 極嚴重沖蝕：掌狀蝕溝分歧交錯，礫石、碎石含量超過40%，底土流失量超過50%，甚至母岩裸露，局部有崩塌現象。

一、問答題
1.試寫出某地區土壤沖蝕量(公噸/公頃/年)之估算模式。
Am = Rm × Km × L × S × C × P (Universal soil loss equation, USLE)式中，
Am：土壤流失量(公噸/公頃/年)；
Rm：降雨沖蝕指數。Km：土壤沖蝕指數。
L：坡長因子。S：坡度因子。C：覆蓋與管理因子。P：水土保持處理因子。

二、是非題
1.依據山坡地土地可利用限度分類標準，將土壤沖蝕分成不同的等級，其沖蝕程度依土地表面所呈現之沖蝕徵狀與土壤流失量可分級為輕微沖蝕、中等沖蝕、嚴重沖蝕、極嚴重沖蝕等四等級。
1.是 [正確答案] 2.否


97下永續水土資源期末考範圍21講－36講
小毛莉整理

第 19 講 - 水土保持技術概論
壹、講次大綱：
一、水土保持農藝法
二、水土保持植生法
三、水土保持工程法

貳、講次內容：
一、水土保持農藝方法的範圍較為廣闊，並不僅僅是限定於某一個方法，而是多種方法組合的應用。主要技巧包括：
(1)高等耕作(contour cultivation)：在坡面上沿等高方向所實施的水平耕犁、作畦或栽培等作業，是臺灣坡地慣行的栽培方法之一；
(2)保育栽培方法(conservation cultivation)：上項觀察中同時證實早植、密植、宿根、適當的間作，以及作物殘株等也分別有若干程度的沖蝕抑制作用；
(3) 作物殘株敷蓋 (crop residue mulching)：利用作物殘株直接回歸施用於土壤表面，以減少土壤之沖蝕之現象稱為敷蓋，已有很多田間試驗證明其對防止土壤沖蝕有不同的效益，又分為全園覆蓋及帶狀覆蓋；
(4)作物地表覆蓋 (crop cover)：利用活的作物，直接種植於土壤表面，以減少土壤之沖蝕之現象稱為覆蓋，已有很多田間試驗證明其對防止土壤沖蝕有不同的效益，在一般坡地果園栽培覆蓋作物有多方面的效益；與
(5) 草帶法(grass cover)：是指在坡面上按適當距離，沿等高方向所栽植帶狀之草類作業。

二、水土保持主要的工程方法有：
(1) 平台階段法：是指在坡面上每隔適當距離沿等高方向所築成多條連續之水平或傾斜階段。此方法是世界性歷史悠久的水土保持方法之一；
(2) 山邊溝：是指在坡面上每隔適當距離沿等高方向所築成之淺三角形溝，分寬型與窄形山邊溝；
(3) 寬壟階段：係指在坡面上沿等高方向，每隔適當距離所構築之寬壟淺溝。用以截短坡長，抑 制土壤沖蝕，蓄積水分，促進作物生育；
(4) 草溝：將土築排水溝種植水草類作為溝的砌襯材料，是最經濟的坡地排水方法，但僅可應用於略高於坡度20% 的坡地；
(5) 坡地排水工程：安全與否是水土保持成敗的關鍵所在，也是處理費用高昂的項目之一。

三、以上眾多方法，以平台階段法與山邊溝最足以決定坡地土地利用的型態，即行階段狀耕作或行坡面耕作，是很基礎且重要的方法。

ㄧ、簡答題
1.試舉出臺灣三種水土保持覆蓋作物，並簡單說明其功用與限制。
(1)山珠兒豆：其成活後生長良好，可迅速被覆地面，在水土流失觀察區表現良好，但在高溫多雨季節需勤割，否則可能會發生被覆果樹使之減產之情形。
(2)大葉爬地藍：初期生長雖良好，卻易衰老，尤其在高溫地區為然；且生產草量有限，不足供敷蓋之需，又易藏蛇類，成了應用上的限制。
(3)虎爪豆：虎爪豆一向廣為用作休閒的短期覆蓋作物，秋植時耕入土中，由於其能快速形成高度的覆蓋率，被認為是良好的覆蓋作物。但對地面逕流的阻力有限。

二、是非題
1.在臺灣地區之蔗田土壤中，其水土流失觀測進行內斜、外斜及水平三型階段之比較後，水土流失量以內斜式最高，水平式較低，外斜式最少量。
1.是2.否 [正確答案


第 20 講 - 生態工法與水土保持新技術
壹、講次大綱：
一、生態工法
二、道路規劃設計對生態考量的原則
三、水土保持方法之改進與新技術開發

貳、講次內容
一、行政院公共工程委員會生態工法諮詢小組(2008年) 針對生態工法所研擬的定義為: 基於對生態系統之深切認知與落實生物多樣性保育及永續發展，而採取以生態為基礎、安全為導向的工程方法，以減輕對自然環境造成傷害。
二、為保持生態環境之完整，以維持多樣化生物之生存權，需避免棲息地及遷徒路徑等之破壞，在尊重當地天然條件及人為設施與環境不相衝突前提下，妥適導入人類在環境生活中為提供安全所利用的土木工程，均可謂「生態工法」。

三、道路規劃設計對生態考量的原則包括：
(1) 對自然環境紋理的尊重：對沿線自然環境的實地調查與資料蒐集，應為道路選線前最重要的一個步驟；
(2) 維持生態多樣性：應以鄉土植栽、適地植栽、原生植栽中抗污染性高植栽為優先選取原則，並以多樣性組合、複層栽植方式進行道路之綠帶設計；
(3) 生物遷徙廊道：低密度使用的鄉村道路、產業道路可以增設警示牌誌、縮減車幅寬度、減少硬鋪面或限制行車速限之方式減少對動物穿越之傷害；與
(4)生態工法導入：道路設計應加入綠營建及生態工法之思維模式，除尊重環境之生態規劃考量外，在工程上更應以低能源使用、低廢棄物產生之綠營建方式施作。

四、臺灣地區水土保持處理可分為兩個型態，一為平台階段，一為果園山邊溝之坡面栽培，前者代表了前期的方法，後者則代表了近十餘年來所發展出的新處理組合。但臺灣的坡地果園大部份都在平台階段上，經營及成本上正面臨困境。因而果園山邊溝為近年來代替平台階段的主要方法，兼路用的山邊溝系統控制了坡長，並與農路系統銜接貫通，可供運搬等機械進至果樹行間。

五、草類的多方面充分運用是當前臺灣水土保持方法的一項重要特色，其不僅僅是代表了省工、土壤改良與經濟有效的農地水土保持，更也使耕作利用坡地因而獲得綠化。

一、問答題
1.綠營建方式施作之好處為何？
1.生態保全；
2節能；
3資材再利用(包括減量reduce、再利用 Reuse、再循環使用Recycle、與回收Recovery)；
4減廢；
5保水；與
6綠化。

2.生態工法的定義為何？
為保持生態環境之完整，以維持多樣化生物之生存權，需避免棲息地及遷徒路徑等之破壞，則在尊重當地天然條件，及人為設施與環境不相相衝前提下，妥適導入人類在環境生活中為提供安全所利用的土木工程構造，均可謂「生態工法」。


第 21 講 - 水文循環
壹、講次大綱：
一、水文循環的原理與過程
二、水文循環過程之成因與類型
三、淡水的使用

貳、講次內容：
一、介紹水文循環，水對於全地都是不可或缺的要素，水經由不斷的循環，使得人類能夠一再使用。水循環是指海洋與地表水吸收太陽能量，蒸發進入大氣，水汽上升溫度下降再凝結成水滴下降至地表的一個循環過程。
二、水文循環主要歷程包括蒸發散、降水、截留、窪蓄、逕流、入滲、與滲漏等。本講次詳細介紹各個歷程之成因、影響因子以及其相關分類，並且經由討論循環中的過程，進一步探討地球水資源的分布，以及可使用之淡水資源。

三、地球上的水目前共計13.6億立方公里，但能夠使用的淡水仍很有限，因為其中海水佔97.20%，地面淡水佔約2.79%，其中2.2%為南極為主的冰山、偏遠冰河或永凍土。最接近人們生活圈的水來自於河流、湖泊、地下與大氣中所有之水，只佔全地球上水量之0.64%。地面水與地下水為地球上可利用之兩大水源，地下水儲存量約有0.084億立方公里，其中可以抽用之地下水約為0.042億立方公里，佔全球水量之0.31%。

四、臺灣年平均雨量約2,510公釐，然而因地勢陡峭且人口稠密，且雨量在時空分佈不均勻，實際上可以使用的總用水量約佔總降雨量17%。最後，這提醒我們，仍須妥善運用水資源。

一、問答題
1.雨水在地表依地勢由高往低流而形成地表逕流，何為影響地表逕流的因素?
(1)土壤排水性：
(2)地表覆蓋：
(3) 土壤水份：
(4) 降雨強度

2.蒸發與蒸散的差異？
(1)蒸發：海洋與陸地水分因吸收太陽短波幅射氣化散佈至大氣中。
(2)蒸散：陸地上之植物根吸收水份，其水份經由氣孔散失至大氣。

3.蒸發會受到什麼因子的影響？
輻射能量、風、濕度、植物種類、土壤水份含量等影響

4.入滲是水份由土壤表面進入土壤內之過程，影響入滲因素有哪些？
土壤水份含量、土壤排水特性與降雨強度等。降下同樣的雨量土壤孔隙較大的當然排水性會比較好，入滲量會較大；在相同孔隙大小，土壤含水量較小的土壤入滲也較大；降雨強度也會決定入滲，強度越大，入滲不及，反而可能導致入滲小。


第 22 講 - 地表水與地下水資源
壹、講次大綱：
一、地表水資源使用概況
二、現階段水資源策略及工程方法
三、地下水物理機制與使用現況

貳、講次內容：
一、台灣地區之水資源使用以地表水為主，地下水為輔。而台灣地區因豐枯水期明顯，河川水量於枯水期時不足，豐水期因高強度暴雨、坡度極陡等因素，極難保存水源，因此必須利用水利設施蓄水、引水，以加強水資源之使用。

二、由於過去台灣之水資源政策主要以興建水庫或大型水資源設施為主，然近年來環保意識崛起，加上優良壩址缺乏，現欲開發大型水庫工程越來越難，且用水需求又不斷增加，因此本講次說明經濟部之水資源經理策略，及政府如何以其他工程方法規劃地表水資源之利用方式。

三、本講次亦由全球及台灣地下水之使用狀況，並解釋地下含水層儲水、補注及抽水機制，亦說明地下水不當開發與超抽可能導致之問題，進而提醒大家善用地下水資源。

ㄧ、選擇題
1.近年來因環保意識崛起，水利署對於水資源基本策略以下列何項為優先？1.興建水庫2.水資源調度管理 [正確答案] 3.改善現有水利設備
2.西南沿海地區由於下列何項原因，使得地下水超抽問題較為嚴重，而導致地層下陷、海水入侵、土壤鹽化等問題？1.養殖漁業盛行 [正確答案] 2.工業用水需求3.自來水公司水源不足

二、問答題
1.請提出3個可兼顧經濟發展與環境保護，並替代水庫興建之水資源工程方法。
(1)設置河川攔河堰，
(2)現有水庫之清淤及集水區保育整治，
(3)現有輸配水設施之維護及老舊管線之汰舊換新，
(4)區域聯絡管線的興建，
(5)人工湖的興建。

2.人工湖為近年來台灣常闢建之水利設施，請試提出4項人工湖具備的功能。
農業灌溉、飲用水源、防洪、滯洪、社區池塘、休閒、保育、生物多樣性。

3.試簡述地下水資源的優點？
地下水具有水質良好、水溫、水量穩定，取得方便、費用低廉等優點。

4.請問地下含水層分為那兩種？並簡述其特性。
分為自由含水層(又稱為非拘限含水層，unconfined aquifer)及受壓含水層(又稱為拘限含水層，confined aquifer)。
自由含水層上部是通氣層與地表連通，而底部則有不透水層或難透水層(通常是黏土層或岩石)隔絕水的滲漏，在自由含水層中將水位連成一表面即為地下水位面，水位面以下為飽和層，以上為未飽和層，亦即通氣層。
受壓含水層之上部及下部皆有不透水層，在其上游地區與地表連通，是水源補注區，因受不透水層覆蓋，形成受壓現象，其壓力可能高於地面高程，水井若鑿穿到這個含水層，可形成自流現象。


第 23 講 - 多元用水
壹、講次大綱：
一、海水淡化
二、雨水貯集系統
三、回歸水再利用

貳、講次內容：
一、海水淡化係一種水處理技術，其原理乃是利用能源將鹽水分離成兩部分，一部分為含鹽極低的淡水，另一部分則為含高鹽量之鹵水，由此達到淡化之目的。
二、臺灣至民國94年底，已完成之海水淡化廠有20座，民國94年全年實際營運造水量為477.61萬噸，其中以澎湖縣全年實際營運造水量為最高，連江縣次之。

三、雨水儲集系統是將水文循環中的雨水以天然地形或人工的方式予以儲存，主要是以屋頂、地面截留為主。雨水收集可利用圓型或斜背式建築物之屋頂，將雨水導至設於地下的儲水槽，亦可興建蓄水池方式直接儲集雨水，經簡易處理後供作建築物或住宅之沖洗、空調等雜用水，如配合回收處理，即可再生循環利用，對節省自來水使用量，非常的有幫助。

四、雨水貯集或蓄水池利用，若以供應緊急水源為主，必須掌握各地區乾旱之頻率、週期及延時，以妥善規劃適當之蓄水規模與用水調配。

五、什麼是回歸水呢？以農田為例，水田灌區之降雨量與灌溉用水量，在扣除蒸發散量及深層滲漏量後，其餘部分之水量可經由地表逕流或地下滲流回歸至渠道供給下游灌區使用，此部份回歸至渠道之可利用水量稱為回歸水。

六、建築物生活污水回收再利用水質不能接觸人體，並有一定之水質建議。經過回收再利用後亦可運用在灌溉、澆灌、灑水等非直接接觸之用途。

一、問答題
1.說明海水淡化之原理及現今世界上海水淡水技術。
海水淡化係一種水處理技術，其原理乃是利用能源將鹽水分離成兩部分，一部分為含鹽極低的淡水，另一部分則為含高鹽量之鹵水，由此達到淡化之目的。
現今世界上之海水淡化法有
(1)多級閃化法；
(2)蒸氣壓縮法；
(3)多效蒸餾法；
(4)RO逆滲透法；
(5)電透析法；
(6)冷凍法；
(7)太陽能蒸發法。現今世界上現有之海水淡化法以逆滲透法為最大宗。

2.台灣地區目前海水淡化廠營運之成效？
臺灣至民國94年底，已完成之海水淡化廠有20座，除本島之屏東縣2座外，包括離島之連江縣5座、金門縣2座、澎湖縣11座，而目前實際營運之海水淡化廠營運有19座，民國94年全年實際營運造水量為477.61萬噸，其中以澎湖縣全年實際營運造水量為350.58萬噸占總數之73.40%最高，連江縣全年實際營運造水量為47.07萬噸占總數之9.86%次之。

3.雨水貯集系統設置可能之方式？舉例說明雨水貯集系統設置之實際案例。
雨水儲集系統是將水文循環中的雨水以天然地形或人工的方式予以儲存，主要是以屋頂、地面截留為主。雨水收集可利用圓型或斜背式建築物之屋頂，將雨水導至設於地下的儲水槽，亦可興建蓄水池方式直接儲集雨水，經簡易處理後供作建築物或住宅之沖洗、空調等雜用水，如配合回收處理，即可再生循環利用，對節省自來水使用量，非常的有幫助。
(可以舉其他的例子說明)中正紀念堂雨水貯留供水系統位於台北市，為目前位於台北市中心最大的雨水貯留設施，兼具雨水利用、防災與休閒教育功能。紀念堂主體建物所排放雨水(涵蓋集水面積約為7,600平方公尺)，經位於正面環堂大道兩側大草坪之雨水排水井集流後，直接將其納入草坪之900立方公尺雨水地下貯槽，供植栽澆灌利用。在設置雨水回收利用系統後，每年可替代自來水或地下水用水量在15,000立方公尺以上，節省用水點之用水比例50%左右。

4.應用雨水貯集系統之優點缺點。
優點
(1)任何地點均可選擇適當地方施行
(2)雨水水源乾淨，水質佳、易取得、沒有水權的問題
(3)私有性高，大多數人皆可擁有自己的雨水系統，減少公共給水系統的負擔
(4)減少地表逕流(洪水)降低洪峰
5)能減少地下水的抽取，有效促進水土資源永續發展利用

缺點
(1)水源之供給量有一定的限制，一般而言雨水貯集系統的儲水容積不會太大，因此對易發生乾旱的社區應變能力較低
(2)受限於屋頂集水面積的大小，無法收集足夠的水以供使用，因此必須與其它水源搭配使用
(3)設施沒有一定建造規範供使用者與發展者來遵循

5.何謂回歸水呢？回歸水再利用的意義何在？
以農田為例，水田灌區之降雨量與灌溉用水量，在扣除蒸發散量及深層滲漏量後，其餘部分之水量可經由地表逕流或地下滲流回歸至渠道供給下游灌區使用，此部份回歸至渠道之可利用水量稱為回歸水。回歸水如能善加利用，將可提高用水效率，減少灌溉供水量。

6.已利用回歸水及可利用回歸水之差異，並說明回歸水利用方式。
已利用回歸水之計算係以入流量為基礎，探討灌區灌溉入流量中所含之回歸水量；而可利用回歸水之計算係以出流量為基礎，探討灌區水量經由地表逕流或地下滲流流出至特定區域或地點，可供下游灌區使用之水量。
在已利用回歸水量與下游實際取用之回歸水量，將因下游灌區之需水量與灌溉時程之配合情形而有所差異；亦即下游灌區必需有良好的配套措施才能充分運用上游回歸水，以減少下游灌區之灌溉供水量。

7.說明建築物生活污水回收再利用再利用的可行性
依環保署公告建築物生活污水回收再利用建議事項，依據不同之用水標的訂定出不同的水質標準，如建築物生活污水回收再利用於景觀、澆灌、灑水抑制揚塵、洗車或清洗地板者、如廁使用者，建議水質不能接觸人體，並有一定之水質建議。景觀用水回收再利用時，應充分注意人體接觸之安全衛生維護，同時避免發生視覺或嗅覺嫌惡感、造成水中動、植物不耐等飼育或栽培生長問題。前項使用如有對水中動、植物或植栽產生嚴重影響之虞時，得於回收再利用於景觀使用前，採行脫氯處理。


第 24 講 - 農業與公共水資源需求
壹、講次大綱：
一、臺灣的水資源需求概況
二、農業用水需求
三、公共用水需求

貳、講次內容：
一、臺灣地區由於地形的特殊限制，雖然雨量充沛，但是在時間或空間上分佈相當的不均勻，因此水資源供應問題面臨到很大的考驗。過去偏向蓋大型水庫等有蓄水能力的水工結構物，但近年來，社會大眾的自主意識及環保意識之提高，加上新水庫位址很難取得，新的水資源開發案越來越困難。

二、臺灣水資源需求主要可分為農業用水、生活用水及工業用水。
三、農業水資源廣義地來說就是有關農業的用水需求，包含灌溉用水、畜牧用水及養殖用水。目前臺灣全省的農業用水，大多為農田水利會所掌理。

四、農業用水雖然產值較低，但是其週邊效益卻是不能忽略的，但面臨乾旱時期，農業用水的確較民生與工業用水具有調節之彈性，因此，如何評估乾旱時期各用水標的之合理用水，並建立彈性調配機制，為未來管理農業用水之重點。

五、所謂的公共用水就是家庭、商業及機關用水等，公共用水主要都是由自來水公司所提供，自來水的生產過程，則是由取水設施從河川取入原水，然後再把原水作淨水處理成清水，最後加壓供水至各用戶。自來水配水量除要滿足生活用水量。

一、問答題
1.說明臺灣的水資源供應問題面臨之考驗
臺灣地區由於地形的特殊限制，雖然雨量充沛，但是在時間或空間上分佈相當的不均勻。在時間上，臺灣的氣候可分為5月至10月的豐水期，及11月至隔年4月的枯水期，然而，在豐水期降下的雨量佔了全年總雨量的78%，其中又以颱風及豪雨居多。另外，臺灣屬於狹長型的海島國家，島中央又有中央山脈，且河川大多坡陡、流急，降雨量進入河川後，除非有攔蓄設備，否則大多迅速流入海洋，而不容易被利用。而以往水資源的開發偏向蓋大型水庫或是攔河堰等有蓄水能力的水工結構物，以便在豐水期攔蓄水資源，提供枯水期的使用；但近年來，社會大眾的自主意識及環保意識之提高，加上新水庫位址很難取得，使得要像早期規劃興建大型水庫已相當困難，最明顯的例子便是美濃水庫動工時間一再延宕，主要是因為水庫興建容易造成環境生態影響、景觀破壞、施工期間空氣品質惡化、噪音污染等，都是造成地方上環保人士的抗爭的原因。而各種社會經濟因素也使得水資源開發成本日益增加，新的水資源開發案越來越困難。

2.農業用水可能之周邊效益。
農業用水週邊效益包括：水稻田之生產方式能涵養地下水、調節區域微氣候、維持農田生態。也就是說，灌溉用水除了生產效益外，也具有維持良好生活與生態環境之附加價值。

3.何謂水權？
根據水利法第三章指出「本法所稱水權，謂依法對於地面水或地下水，取得使用或收益之權。」也就是說臺灣有將近2/3可用水量的使用權利是歸屬於農業水利會。

4.何謂自來水普及率及其計算方式？
普及率是指在自來水供水區域內，供水人口占區域內總人數之比率，簡單來說假設臺北市共有居民200萬人，但若自來水公司供水的人口僅達180萬人，普及率則為90%(180萬÷200萬)，普及率的主要目的是在計算時要調整供水的人口數，以實際的供水人口數為準。

5.說明用水標的順序，並探討目前農業用水轉移之合理性。
依據水利法規定，用水標的順序分別為：家用及公共給水、農業用水、水力用水、工業用水、水運、其它用途，因此將農業用水移轉至家用及公共給水在法規上是合情合理，但是工業用水的順序遠低於農業用水，只是考量農業用水每單位能產生的收益遠低於工業用水，因此臺灣過去的政策會犧牲農業用水需求來滿足工業用水，最常見的狀況是在乾旱時期，政府常採用補助農民休耕的方式，將農業用水移轉作其它用水的需求。


第 25 講 - 水資源系統與案例
壹、講次大綱：
一、水資源系統
二、以淡水河流域為例說明水資源系統

貳、講次內容：
一、一個水資源系統通常是以一個流域為範圍，去描述其中所包含的河川與水工結構物。水資源系統內常會有蓄水設施，通常指的是水庫、調整池及大型池埤等三種，主要的功能在於能夠儲存水量，調節各季節的供水量，例如在豐水期就可以儲存水量以供給枯水期水資源的不足。而本講次主要介紹的是水資源系統所包含的水工結構物，並針對水庫、調整池、桃園池埤、及攔河堰等設施功能做詳細說明。

二、本講次另以淡水河流域內，包括新店溪流域、大漢溪流域及基隆河流域內之三大流域為例，除介紹河川流域特性外，包括主支流、河川長度、集水區面積、，更進一步說明各流域內之重要水利設施於該流域內所扮演之角色及功能，包括新店溪流域內之翡翠水庫、直潭壩、青潭堰；大漢溪流域內之石門水庫、石門大圳、桃園大圳、後池堰、鳶山堰、三峽堰；基隆河流域內之西勢水庫、新山水庫，以瞭解各個地區的水資源系統特性，及各自所具備之蓄水、防洪、發電、灌溉、供水等不同功能。

一、問答題
1.請試述調整池之功能為何？
調整池為以人工方法構築之一種蓄水設施，其規模較小，其調節河川之流量時間較短，一般為一天至一星期之間，以用於發電為目的者較多，有時也可作為備用水源。

2.請試述池埤的功能為何？
池埤為以人工方法開挖或圍築之窪地為蓄水設施之一種，其規模一般均較水庫為小。其功能除供為貯蓄及調節水庫水量外，並利用灌區地勢環境蓄留上游餘水、伏流水或雨水以增加水量，具有增闢水源之意義。

3.請試述堰與壩的功能上有何異同？
堰、壩皆為跨河攔水構造物，其功能為集水、蓄水及抬高水位以供取水利用。一般高大者或排洪時，只可局部溢流或通洪者稱為壩，低小或可全面溢流者稱堰，惟大小之間並無明確區分。若就功能而言，壩主要在蓄水形成水庫以供調節運用，堰的功能則只抬高水位以利引水，少具蓄水調節功能，其抬高水位形成之水域有限，因此一般不稱水庫。

4.請舉出3個大漢溪水資源系統內之主要水工結構物，並說明其功能。
石門水庫(灌溉、防洪、公共給水、發電及發展觀光事業)、石門大圳(灌溉溝渠、民生用水)、桃園大圳(供應桃園農田水利會所屬灌區之農業需水、大湳淨水場所需之原水)、鳶山堰(攔引石門水庫放流水，以送至板新給水廠處理利用)、三峽攔河堰(攔蓄三峽河河水，供應板新淨水廠所需之原水)

二、選擇題
1.下列那一些水工結構物不位於新店溪流域內？
1.直潭壩2.青潭堰3.石岡壩 [正確答案]


第 26 講 - 水資源系統規劃與供水系統
壹、講次大綱：
一、國內水資源規劃政策
二、未來水資源需水量推估
三、水資源供水系統規劃與調配

貳、講次內容：
一、臺灣因為先天上的地理限制，造成水資源經營面臨到供給面、需求面及管理面許多問題：供給面方面，因近年國際間與國內的環境生態保護意識抬頭，建立水庫會對環境生態造成衝擊的疑慮，要推動建立大型水庫計畫的可能性已小，而且適合開發的天然水資源也愈來愈少；另一方面，由於社會經濟及人口的成長與民眾生活水準的提升，使得生活及工業用水需求可能有增加的趨勢；也因此，政府由行政院規劃「新世紀水資源政策綱領」及經濟部水利署「多元化水資源經營管理方案」以因應及推動水資源政策及管理。

二、有了各個水資源策略規劃案的核心目標，亦必須配合各標的需水量的推估，來進行各項規劃案，以確保未來水資源之永續發展。因此本講次介紹如何推求未來可能之生活、農業、工業等用水量，以進行水資源供需管理之規劃。

三、為了更進一步了解供水系統規劃與調配，本講次以淡水河流域中的新店溪與大漢溪水資源系統為實例，說明政府從現階段自來水供水系統之可供水量至推估未來需水量情況後，如何進行水資源經理方案規劃以使供水量可滿足需水量。

一、選擇題
1.下列何者不是行政院「新世紀水資源政策綱領」之五大目標之一?
1.利水
2.樂水 [正確答案]
3.治水
4.活水

2.下列何者不是行政院「新世紀水資源政策綱領」之五項政策主張之一?
1. 彰顯社會公義，落實取水者付費、回饋受限者與獎勵保育者原則
2. 總量管制，改變需求以適應水資源供應潛能
3. 注重以工程方法，加強開發水源，以解決缺水問題 [正確答案]

二、問答題
1.為達經濟部水利署「多元化水資源經營管理方案」目標，落實水源多元化，已規劃哪4項措施?
(1)節約用水、
(2)有效管理、
(3)彈性調度、
(4)多元開發。

2.請試述如何達到節約用水?
節約用水方式可透過節約用水口號宣導、廢水回收或循環再利用、使用省水標章的產品、工廠製程的改善等都是可以降低需水量，達到節約用水的目的。

3.農業用水分為哪幾類？又為何政府現階段規劃未來農業灌溉用水為不成長？
(1)農業用水可區分為灌溉用水、養殖用水及禽畜用水。
(2)配合政府農業農地釋出方案，並依據農業政策需予以保留的水田估計，未來灌溉用水將遞減至一定程度；且由於近年來實際取水量已較計畫需水量大幅減少，顯示水文條件、耕作條件等，都對農業灌溉用水量產生限制。依現階段農業發展評估，未來灌溉用水需求量應不會超過現況需水量，因此年灌溉用水需求量可假設未來灌溉實際取水量已不再成長。

4.請說明板新地區之水資源問題為何，以致於政府須規劃「板新地區供水改善計畫」，以解決該問題？
為了滿足板新地區的未來需水量可能成長的需求，再加上板新地區與跟上游的桃園地區共用大漢溪水源，水源量不如供應臺北地區的新店溪水源，此外每當颱風季節來臨時，水中常夾帶著大量的泥沙，超出淨水場可以處理的範圍，故為確保該地區供水穩定及提高供水品質，政府須規劃「板新地區供水改善計畫」因應之。


第 27 講 - 台灣河川污染及水庫優養化
壹、講次大綱：
一、污染之定義
二、台灣河川污染概況
三、台灣水庫優養化

貳、講次內容：
一、本章主要分三個部份來探討，分別為：1.介紹台灣各項環境相關法規中對於污染以及污染物質之明確定義，並介紹水污染防治法中對於台灣的水體分類方式與分類原則，以及各類用水所需符合的水質標準。

二、介紹我國環保署用來評估河川水質污染之綜合性指標-RPI指標，針對該指標所包括之四個重要水質項目（溶氧量、生化需氧量、懸浮固體與氨氮）進行介紹，並由環保署所調查之統計數據，剖析目前台灣河川遭受輕度、中度語言中污染之比例。

三、簡單介紹優養化現象的基本原理，並探討自然水體逐漸邁向優養化的歷程，介紹優養化現象對水庫所產生之影響為何，最後探討導致台灣水庫發生優養化現象之原因。

一、選擇題
1.請問下列何水質指標並未包含於RPI指標中：
1.溶氧量
2.生化需氧量
3.葉綠素α [正確答案]
4.氨氮

2.請問下列何者不是優養化所產生之可能影響：
1.降低水體之透明度
2.造成水體缺氧，導致魚類或其他水生生物的死亡
3.使水體產生臭味
4.提昇水體之生物多樣性 [正確答案]

二、問答題
1.我國環保署用來評估河川污染綜合性指標為何？該指標包含哪些水質參數？
「河川污染程度指標（River Pollution Index）」簡稱「RPI」。包含溶氧量、生化需氧量、懸浮固體、氨氮等四項水質參數。

2.試述我國環境法規中「污染」之定義。
污染的定義：「因物質、生物或能量之介入，而變更品質，致影響其正常用途或危害國民健康及生活環境。」

3.請舉出台灣地區河川的三種主要污染源。
家庭廢水、工業廢水、養殖廢水。
4.試敘述影響水中藻類生長速率的因子。
日照強度、水中二氧化碳濃度、水中營養鹽濃度。


第 28 講 - 地層下陷與地下水污染問題
壹、講次大綱：
一、地層下陷之成因
二、台灣地區地層下陷之情形
三、地下水污染問題
四、地下水污染整治流程

貳、講次內容：
一、回顧地下水的幾個基本特性，並介紹導致地層下陷的幾個主要因素，包括：
1.因受到外力的壓密作用而發生地層下陷。
2.地層基礎因工程開挖而引發之地層下陷。
3.因地層變動、地震或是火山爆發所引發之地層下陷。
4.因地下水超抽而引發之地層下陷。

二、由水利署之統計數據，探討台灣地區地層下陷之嚴重程度，並舉出層下限區域可能遭受之連帶負面影響為何。

三、由地下水的特性進行切入，探討台灣第區地下水污染問題，並介紹環保署所定義各類導致地下污染之因子。

四、簡介台灣地區治理土壤與地下水污染之相關法令：「土壤及地下水污染整治法」並介紹土壤及第下水污染「整治場址」與「控制場址」之相關定義，同時根據環保署之統計數據，介紹現階段台灣地區土壤與地下水污染情況。

一、選擇題
1.下列何者不是地下水之基本特性：1.水源仰賴地面水之補充2.移動速度緩慢3.水源補充迅速 [正確答案] 4.水質穩定

2.根據環保署的定義，下何者為非地下水污染的來源：1.畜牧業 [正確答案] 2.農業3.工業4.都市

3.台灣地區平均地層下陷面積大約為何：1.500平方公里2.1000平方公里 [正確答案] 3.2000平方公里4.4000平方公里

二、問答題
1.根據我國土壤與地下水污染整治法之規範，地下水被劃分為哪兩大類？
「飲用水水源水質保護區內之地下水」以及「第一類以外之地下水」。

2.在土壤以及地下水污染的管制與整治上，污染場址被分為哪兩類場址？
「控制場址」與「整治場址」。

3.何謂土壤與地下水污染整治場址？
主管機關認為某場址有遭地下水污染的可能，且經查證後證實該場址之地下水污染物濃度達地下水污染管制標準，且其地下水污染來源明確之場址。

4.何謂土壤與地下水污染控制場址？
污染控制場址經初步評估，有嚴重危害國民健康及生活環境之虞，而經中央主管機關審核公告者。


第 29 講 - 點源污染機制與管理手段
壹、講次大綱：
一、點源污染機制
二、目前國內外主要管理策略優缺點比較
三、各種管理手段彙整

貳、講次內容：
一、點源污染的特性是集中、穩定排放，且可辨別是特定位置將污染排入水體或多點進入水體。主要控制的污染物質是BOD5或COD。因此點源污染主要以家庭污水、工業污水、畜牧廢水及垃圾滲出水等為主。廢水的污染特性大多是有機污染物，像懸浮固體、營養鹽（如氮、磷）、油脂等。

二、點源污染防治可以從監測、處理、排放許可進行管理。因為點源污染排放在時間上有持續性排放的特性，空間上特性則是很容易鑑別，而且排放位置是非連續的，我們藉由水質觀測持續監控河川水體水質的特性，或藉由技術性處理降低污染排放，在管理上可以利用排放許可加以管制，如我國環保署水污染防治法第十四條。

三、沒有限制排放進入水體中的污染物總量，仍然有可能使得河川水質逐漸惡化，部分污染排放者可能用水稀釋，降低污染排放濃度，但排入河川的污染總量並未減少，這樣對於污染源集中地區的水質將不會有顯著改善，因此水污染防治法中又提出總量管制的管理方式。

四、TMDLs是指在滿足水質標準下，水體所成承受最大污染負荷量，並分配給各項污染源。同時針對遭受污染的水體進行污染削減與維持水體水質的工作。TMDLs主要分成三個部分，點源、非點源及預留一部份模式可能推估錯誤的保留項三項，各項排放的污染量不可以超過分配的污染負荷量，超過的部分需要消減。

五、有關各種點源污染的管理手段包括：
(1)放流水標準；
(2)總量管制；
(3)均勻的排放技術；
(4)排放濃度管制方式；
(5)訂定污染去除率準則；
(6)訂定污染產生量標準；
(7)最小成本法；
(8)排放權交易。

一、問答題
1.試說明點源污染來源與主要特性。
點源污染主要以家庭污水、工業污水、畜牧廢水及垃圾滲出水等為主。廢水的污染特性大多是有機污染物，像懸浮固體、營養鹽（如氮、磷）、油脂等。

2.試說明點源污染如何推估。
依據該區域河川天然走勢、區域面積、污染排入河川位置等特性劃分集污染區。再以集污區為基礎進行點源污染的推估。

3.試說明僅依據放流水標準與河川水質標準來管制水體水質會導致何種結果。
沒有限制排放進入水體中的污染物總量，仍然有可能使得河川水質逐漸惡化，部分污染排放者可能用水稀釋，降低污染排放濃度，但排入河川的污染總量並未減少，這樣對於污染源集中地區的水質將不會有顯著改善。

4.試說明TMDLs以預留方式提供未來使用者污染排放會遭遇的問題。
涵容量的推估受污染量推估影響，污染量推估又具有相當的不確定性。現有的污染量經過處理與消減後符合水體水質標準，但後續的開發案無法獲得與現有排放者有相同的污染排放權利，對於後續開發者公平性考量欠佳。

5.列舉出五個針對點源污染的管理手段。
(1)放流水標準；
(2)總量管制；
(3)均勻的排放技術；
(4)排放濃度管制方式；
(5)訂定污染去除率準則；
(6)訂定污染產生量標準；
(7)最小成本法；
(8)排放權交易。


第 30 講 - 非點源污染機制與管理手段
壹、講次大綱：
一、非點源污染機制
二、非點源污染防治方法

貳、講次內容：
一、非點源污染主要由大氣降雨事件驅動，且非點源污染主要傳遞方式與水文循環有密切的關係，地表污染傳輸與逕流有關、而地下水污染則與入滲等機制息息相關。非點源污染的主要特性為擴散及具變動性，起因是水和污染物混合作用，而傳輸途徑複雜，不易辨別，難以監控，因此也可之稱之為擴散性污染。

二、非點源污染傳輸，主要是由地表排出的水與污染源接觸後，污染地表水及地下水，它傳輸的媒介包含了水跟泥沙，溶解性的污染物是藉由水傳輸，而吸附性的污染物則是由吸附於泥沙表面，在泥沙的搬移過程中傳輸到河川水體中。

三、由於非點源污染會受到氣候、地形、地質影響，隨地方或隨時間而有所不同，與隨機性排放跟水文的隨機事件有關，因此非點源污染不能像點源污染一樣透過預先處理來降低污染，很難從排放標準加以管制。非點源污染多是透過土地與逕流管理的手段達到污染控制的目的。

四、所謂的源頭控制，指在污染物進入承受水體前在可能發生非點源污染的地區採取相關的措施以減少或消除污染源。包括：
(1)區域開發規劃；
(2)雨水、污水處理；
(3)廢污處理；
(4)用品管理。

五、逕流處理是指建造結構性硬體構造物將暴雨逕流加以處理，以除去伴隨著逕流而流向水體的部份污染物，利用過濾、攔截、沈澱等原理處理收集非點源污水，藉此結構性設施控制非點源污染，如滯留池、入滲溝和植物性緩衝帶等等。包括：
(1)入滲設施；
(2)滯留設施；
(3)植物性控制設施；
(4)過濾設施與水質入口；
(5)滯留處理與截流處理設施；
(6)泥砂流控制設施與沉砂池設施；
(7)多重系統。

一、問答題
1.試說明非點源污染與點源污染的相異處。
非點源污染的主要特性為擴散及具變動性，起因是水和污染物混合作用，而傳輸途徑複雜，不易辨別，難以監控，因此也可之稱之為擴散性污染。非點源污染的變動性遠大於點源污染，並以擴散的方式進入水體，且常是間斷式的。非點源污染常發生於較高流量及洪水的時候，主要是因為暴雨是主要的傳輸媒介。不過點源污染在地下水之污染則在有低流量時較嚴重。

2.試說明非點源污染與水文循環的關聯性。
非點源污染是由具有亂數特性之氣候程序所啟動，降雨產生之逕流及入滲量是較難以加以預測，因此非點源污染與水文循環有很強的關聯性，流域污染量與降雨體積、入滲、集水區儲水特性、土壤入滲性與其他水文的參數有很大關係。

3.簡述源頭控制方法。
所謂的源頭控制，指在污染物進入承受水體前在可能發生非點源污染的地區採取相關的措施以減少或消除污染源。這些措施多數是不需要硬體結構物，主要是針對整個集水區全面實施污染管理措施，在產生污染的地方控制非點源污染，以降低污染排入河川水體造成嚴重的污染，像肥料使用管制、改變耕作方式、物料管理、土地使用規劃等策略，都可以有效控制非點源污染，因此，這個污染管理方式也稱之為非結構方法的最佳管理措施。

4.簡述逕流處理方法。
逕流處理是指建造結構性硬體構造物將暴雨逕流加以處理，以除去伴隨著逕流而流向水體的部份污染物，利用過濾、攔截、沈澱等原理處理收集非點源污水，藉此結構性設施控制非點源污染，如滯留池、入滲溝和植物性緩衝帶等等。這樣的工程建造完成後也需要長期的維護，用這個污染改善方法主要是以人工結構物型式，因此又稱之為結構性方法之最佳管理措施。

5.最佳管理作業是否適用於各式環境條件？若不是，請說明原因。
最佳管理作業的使用受到各種環境條件限制，例如地下水水位太高或岩盤太接近地面地區不適用入滲設施；空間有限、人口密集的都市社區不適用需要大面積土地並有安全顧慮的滯留池；逕流含有大量沉滓的情況不適合使用入滲或過濾設施；濕式滯留池不適合處理不透水面之高溫地表逕流，以防發生池底厭氧等。同一種污染性活動可能適用一種以上的逕流處理最佳管理作業，然各種最佳管理作業設置的需求條件、污染去除效率，以及設置及維護成本各不相同，污染源必須根據所在地區之地文與水文條件、污染性質及成本效益考量，選用合適之最佳管理作業。


第 31 講 - 氣候變遷成因與未來氣候
壹.講次大綱
一.全球暖化現象與溫室氣體和人類的關係
二.影響氣候之因素與未來氣候變遷之趨勢

貳.講次內容
一.氣候系統的變化，可能源自於大自然的運作與外來力量的改變，氣候近年來變暖，科學界指出工業革命後，人類活動增加溫室氣體排放是使全球變暖的重要因素，更改變各地區的溫度及降雨。

二.溫室氣體的種類主要包括了大氣層中的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)、氯氟碳化物(CFCs)及臭氧(O3)等，溫度與二氧化碳濃度間之關係為當溫度高時CO2濃度就高，當溫度低時CO2濃度就低，相同正相關性亦可見於其他溫室氣體。

三.氣候推估是先預設人類未來可能的發展，推估人類將排放多少溫室氣體而建立各種氣候預設情境，再將預設情境運用合理的氣候模式進行模擬，以瞭解氣候將如何變遷。目前用於預測未來氣候之最成熟物理性量化分析工具均歸類為全球環流模式(General Circulation Model, GCM)。

四.氣候模擬為分析大氣、海洋、陸地、冰、與生態系統間各單元之交互作用，目前的氣候模式並不完善，模式無法精確模擬大氣中較劇烈且較小尺度的現象，最主要的原因在於人類對影響天氣與氣候的許多因素尚未充份瞭解，此外，模式也受限於電腦能力，長期氣候模擬的計算需要十分強大的電腦運算能力，目前氣候模式的空間解析度大多在200~300公里，這樣粗糙的解析度，在預測未來氣候仍存在相當大的努力空間。

五.2007年11月IPCC發佈之綜合評估報告指出氣候變遷的現象不容置疑，氣候變遷導致天災和海平面上升之頻率和強度的改變，各國除了要致力於減少溫室氣體排放，同時也要一面學習去適應氣候變遷，找出因應對策。

一、問答題
1.溫室氣體有哪些?
二氧化碳(CO2)，甲烷(CH4)，氧化亞氮(N2O)，氯氟碳化物(CFCs)及臭氧(O3)。

2.何謂溫室效應?
溫室效應（Greenhouse effect）根據環保署的環境名詞定義為：從太陽輻射出來的光線原本波長較小，越過大氣層時可以穿透具有與玻璃一樣效應的二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯碳化物等氣體而抵達地球表面；然而，抵達地球表面的陽光經地表吸收再輻射後波長較長，會被二氧化碳等氣體吸收，不容易散失於大氣外，以致地球上的溫度逐年增高。

3.就「氣候變化綱要公約」內容，何者是影響氣候變遷的原因?
「氣候變化綱要公約」中定義之氣候變遷，指出人為活動造成大氣組成改變，進而造成氣候變遷。

4.目前用於預測未來氣候之最成熟物理性量化分析工具為何？
全球環流模式(General Circulation Model, GCM)。

5.氣候系統的變化，可能源自於大自然的運作與外來力量的改變，外來力量包含人為因素與非人為因素，試舉例非人為因素有哪些?
太陽黑子活動程度、地球自轉軸與公轉軌道改變、與火山爆發。


第 32 講 - 氣候變遷對水資源供需之衝擊
壹、講次大綱：
一、氣候變遷的影響：全球性尺度及觀點
二、氣候變遷影響水資源之機制及方式
三、台灣地區水資源受氣候變遷之影響

貳、講次內容：
一、全球性的氣候變遷會影響降雨、蒸發、以及逕流，而使得水資源供需受到影響。溫室效應的增強除了會使海平面上升，導致低窪地區的海水倒灌，使全世界三分之一居住在海岸邊緣人口的生命安全遭到威脅外，也會使得地球的冷暖乾濕分布更為極端，還會改變各地區的降雨型態，使植物和農作物的生長受到影響，導致糧食和水資源的供應失去平衡。

二、降雨型態的改變，可分別由兩個方面來說明，一、時間上的改變；二、空間上的改變。時間上的改變就是指原來是分佈在一整年的雨量，卻集中在很短的時間內落下，這樣的變化不但無法讓我們有效利用水資源，甚至會發生大洪水及乾旱；另一個是空間上的改變，舉例來說，原來應該落在水庫集水區的雨水，卻改變區域而落於水庫下游或是海上，使得水資源無法有效的攔截利用，間接導致了可用水資源的減少。

三、台灣地區的年平均降雨量約2500 mm左右，是世界平均降雨量之2.6倍，但每人分配平均降雨量卻只有世界平均的1/6，這是由於台灣地區的河流短、地勢陡，使的降雨量大都直接奔流入海，難以儲存。

四、如何維持水資源利用之永續性呢?目前較被廣為接受的方式，是以環境中對氣候變遷帶來衝擊的承載或負荷能力作為主要的限制條件，在符合承載能力可以接受的範圍之內，規劃經濟社會的發展，並確保發展的過程中不會超過環境的負荷。
五、何謂脆弱度？如果以水資源供水來舉例說明，如果未來每日有缺水100萬噸的危機，經由適當的調適策略，如開發水源、節約用水等等，早早改善水資源的分配，但經過各項措施改善之後，卻仍有10萬噸的缺水危機，這10萬噸的缺水就代表著所謂的脆弱度。

一、問答題
1.請問台灣平均降雨量為？並說明氣候變遷對降雨分布的影響。
2500mm。
大部分的研究結果顯示，受氣候變遷之影響，豐水期與枯水期的河川流量將呈現出極端的變化。豐水期的流量產生增加的變異，而導致防洪更嚴重之挑戰；枯水期時的流量減少，則將大大地增加供水管理之困難度。

2.請敘述溫室效應所造成的影響。
溫室效應的增強除了會使海平面上升，導致低窪地區的海水倒灌，使全世界三分之一居住在海岸邊緣人口的生命安全遭到威脅外，也會使得地球的冷暖乾濕分布更為極端，還會改變各地區的降雨型態，使植物和農作物的生長受到影響，導致糧食和水資源的供應失去平衡。全球性的氣候變遷會影響降雨、蒸發、以及逕流，而使得水資源供需受到影響。

3.降雨型態的改變可分為哪兩部分？請舉例說明。
時間上的改變和空間上的改變。時間上的改變就是指原來是分佈在一整年的雨量，卻集中在很短的時間內落下，這樣的變化不但無法讓我們有效利用水資源，甚至會發生大洪水及乾旱；另一個是空間上的改變，舉例來說，原來應該落在水庫集水區的雨水，卻改變區域而落於水庫下游或是海上，使得水資源無法有效的攔截利用，間接導致了可用水資源的減少。

4.如何維持水資源利用的永續性？
以環境中對氣候變遷帶來衝擊的承載或負荷能力作為主要的限制條件，在符合承載能力可以接受的範圍之內，規劃經濟社會的發展，並確保發展的過程中不會超過環境的負荷。

5.請說明氣候變遷對農作物灌溉的影響。
農業作物灌溉對於氣候條件特別的敏感，隨著天氣更熱與更加乾燥，蒸發散量會提升，生長期間灌溉用水的需求會更為提高。


第 33 講 - 氣候變遷與水土資源管理調適
壹、講次大綱：
一、人為影響氣候變遷
二、強化自然與人為對氣候變遷的調適能力
三、擬定調適策略
四、預警系統之建立

貳、講次內容
一、永續發展是21世紀重要的議題與願景，其目標在於生態環境能維持永續性、不退化，並且支持經濟社會可以持續的發展。然而，氣候變遷卻是永續發展所面臨的問題之ㄧ，要減緩因氣候改變所帶來的影響與衝擊，則必須要有整合性的研究規劃，並且提出全面且系統性的解決方法。

二、氣候變遷帶來最大的挑戰在於氣候條件的改變將影響環境的變化趨勢，且這樣的變化是不斷持續的。環境持續地改變，可能讓未來遭遇的衝擊超過目前我們應對能力範圍，一旦發生超過調適範圍的衝擊，往往會造成重大災害發生。

三、因應氣候變遷，必須依時間尺度建立長期、短期、季節與即時性四種不同之預警系統，對於可能面臨的危害，評估影響區域、危害程度與可能發生的時期，提出「事件預警」，以提供適時提前採取行動，並且考量行動所需要的時間，可以對採取行動的最後時機發出警訊，即「行動預警」。

一、問答題
1.因應氣候變遷而設定之預警系統可依時間尺度分為哪四類？
長期、短期、季節與即時性。

2.目前國際社會已重視並致力於減輕氣候變遷，可不可能完全不發生人為影響氣候變遷？試簡答之。
答案是否定的！在各個二氧化碳情境中，即使是最樂觀境為A1T(增加非化石燃料的來源使用)與B1(重視環境與國際合作的社會)的排放情境，在西元2100年時，大氣CO2濃度仍維持在550ppm，大約是工業革命前CO2濃度的兩倍。如果根據IPCC第一工作小組在2007年對於未來溫度所做的評估資料，不同的未來可能發展情境，全球溫度上升範圍介於1.1至6.4oC之間。

3.什麼是現階段用於適應未來氣候的最佳調適策略？
建立能因應氣候變遷衝擊之預警系統。

4.為了減輕氣候變遷對我國水資源的影響程度，宜採納之調適策略包括哪些？
水資源保育、開發、利用及管理；加強洪災防救；旱災防範與緊急應變。

二、選擇題
1.2009年聯合國締約國大會即將於何地簽署新的公約？1.京都2.哥本哈根 [正確答案] 3.舊金山4.里約熱內盧


第 34 講 - 永續管理流程、評量與指標
壹、講次大綱：
一、永續發展之定義
二、永續環境管理流程
三、永續發展之評量與指標

貳、講次內容：
一、不同的領域，針對不同的對象，永續發展所被賦予之意義也不盡相同，在流域環境管理方面，童慶斌教授在2001年時，為永續發展做了以下定義：「永續發展為在不超過環境承載力下可持續滿足現在與下一世代之需求；採取之措施必須是社會可行、經濟可行、及技術可行。」

二、永續環境管理必須以遠景（Vision）出發，建立規劃性策略，最後訂定操作性執行計畫；在執行面則透過推動執行計畫達成規劃策略之目標，當確定環境願景、目標與管理策略原則後，必須建立永續性管理方法，將累積性衝擊觀念納入考量，避免因時間與空間的累積衝擊將可能造成環境嚴重惡化無法維持環境永續性，藉由此執行計畫與管理方法以達到訂定的目標，最後趨近設定之願景。

三、在永續指標的制定上，聯合國永續發展委員會（UN Commission on Sustainable Development, UN CSD）自1995年起，依據二十一世紀綱領（Agenda 21）建立一套指標系統來評估各國的永續發展狀況。在橫向結構上，分為社會、經濟、環境與制度指標四個主要群組；縱向上則分為壓力（driving force）、狀態（state）與回應（response）三個類型（DSR系統）。行政院國科會之「永續臺灣評量系統」，把台灣地區分為「海島台灣(Island Taiwan)」與「都市台灣(Urban Taiwan)」兩大體系，並將指標劃分為生態資源、環境污染、社會壓力、經濟壓力、制度回應、都市永續發展等六個領域。

一、問答題
1.1987年聯合國「世界環境與發展委員會」(World Commission on Environment and Development, WCED)發表的「我們共同的未來」(Our Common Future)中提出永續發展之定義為何？
永續發展應追求當代公平的發展，同時不損及後代子孫追求其發展的權利

2.國際自然與自然資源保護聯盟(IUCN)、聯合國環境規劃署(UNEP)，以及世界野生動物基金會(WWF)，它們在1991年時共同出版了「關心地球」(Caring for the earth)報告書，書中對永續發展的定義為何？
在生存於不超過維生生態系統承載力之情況下，持續改善人類生活品質

3.在流域環境管理方面，童慶斌教授在2001年時，為永續發展做的定義為何？
永續發展為在不超過環境承載力下可持續滿足現在與下一世代之需求；採取之措施必須是社會可行、經濟可行、及技術可行

4.何謂環境承載力？請寫出定義並舉一個例子說明。
所謂的環境承載力，表示自然環境不發生退化前提下所能提供生態系統之能力。例如某條河川，可忍受一定程度的污染量排入其中，其水質可能會在污染排入後的一段時間內降低，但長時期下河川的水質仍可逐漸回復正常；然而當排入該河川的污染量超過某一限度時，河川的水質將出現無法回復的永久性惡化情況，此時所排入的污染量及稱作該河的環境承載力。

5.試繪圖並說明何謂永續性環境管理
永續環境管理必須以遠景（Vision）出發，建立規劃性策略，最後訂定操作性執行計畫；在執行面則透過推動執行計畫達成規劃策略之目標，當確定環境願景、目標與管理策略原則後，必須建立永續性管理方法，將累積性衝擊觀念納入考量，避免因時間與空間的累積衝擊將可能造成環境嚴重惡化無法維持環境永續性，藉由此執行計畫與管理方法以達到訂定的目標，最後趨近設定之願景。

6.行政院國科會之「永續臺灣評量系統」將台灣的永續發展指標系統分成那兩個體系，底下又分成那六個領域？
行政院國科會之「永續臺灣評量系統」，把台灣地區分為「海島台灣(Island Taiwan)」與「都市台灣(Urban Taiwan)」兩大體系，並將指標劃分為生態資源、環境污染、社會壓力、經濟壓力、制度回應、都市永續發展等六個領域。


第 35 講 - 水土資源保育與農業永續發展
壹、講次大綱：
一、發展永續土地管理的評估標準
二、水土資源保育與農業生態環境品質

貳、講次內容：
一、土地的品質是決定土壤對某一使用目的之適用度之重要因子。而為了土地管理系統能夠永續使用，土壤品質(soil quality)必須能維持或加以改進。

二、土壤品質之定義有數種定義，應是指在現在及未來之環境中具有能發揮土壤有效功能的能力，包括：(1)促進作物生產力 (crop productivity)；(2) 確保環境品質(environmental quality)；(3) 動植物健康(health)。

三、為了土壤品質之標準化，Ryan（1989）發展了一套名為「統計式控制圖」(Statistical control chart)來評估其變化。對於不同土壤指標因子(soil indicator) 訂定較高控制極限值（Upper Control Limit, UCL）及較低控制極限值（Lower Control Limit, LCL），如超出此二值，表示此土壤性質已惡化。

四、土壤品質的評估(soil quality assessment)除了在田間現地的觀看，觸摸與氣味感覺等主觀判斷外，還需要實驗室的土壤物理、化學與生物性質之分析。最後綜合土壤物理、化學、生物性三方面的最少資料組(MDS)性質，對土壤品質作一整體性或綜合性的之計算式「土壤品質評估」。

五、農業生產力的提高與農業生態環境品質之維護有賴於土壤資源的利用與生產技術的高度發揮，而農業生態環境品質與農地資源之利用有其限制條件而影響農業生產力，其限制條件除自然條件限制之外，另包括技術條件限制，如農民的生產與經營技術，接受新技術與新知識的能力。經濟條件限制：如投資成本效益、資金來源、開發利用方式。社會條件限制：如土地分配與法令制度，非農業發展情況，農村與都市發展的均衡性，農村勞力外移等。

一、問答題
1.多位學者提出利用土壤最少資料組(MDS)的觀念來評估土壤品質，選擇容易測量、可重複性與可以反應不同土壤間的變化的土壤指標因子(soil indicator)。在MDS想法下，常用的土壤物理、化學、生物的指標因子有哪幾項？
(1) 物理性指標因子：質地、總體密度、導水度、田間容水量。
(2) 化學性指標因子：有機碳、有機氮、pH、電導度、可抽出氮、可抽出磷、可抽出鉀。
(3) 生物性指標因子：微生物生質碳、微生物生質氮、可礦化氮、土壤呼吸率。

2.目前已被指出之土壤品質有不同之定義，試說出三種。
(1)土壤具有植物及生物的生產力，能減少環境污染物而確保環境品質，及確保土壤品質與植物、動物及人類之健康。
(2)土壤自然而來的土壤特性或不能直接觀察之特性。
(3)土壤能支持作物生長之能力，包括不同因子之特性或程度。
(4)土壤在維持資源、環境、植物、動物及人類健康上之生產及永續使用之功能與能力。
(5)土壤能在生態系統內部及外界環境對其產生作用時，所能發揮的功能或能力。
(6)土壤能在一長期永續之環境中產生安全且營養的作物之能力，且能使人類及動物健康且不損害自然資源及破壞環境。


第 36 講 - 水土資源保育與維護策略
壹、講次大綱：
一、維護水土資源永續管理之策略
二、土壤保持式耕犁與作物殘體之管理
三、充分運用土壤調查之資訊

貳、講次內容：
一、永續土地管理必須要有足夠水土資源保育之工作，以抵消在自然條件下土壤因作物生產系統的需要而有退化的現象，其中尤以土壤沖蝕及土壤有機物之減少是最普遍存在之現象。

二、對於長期性之預測模式主要的有以下幾種：(1) EPIC模式(Erosion Productivity Impact Calculator) 1984年由Jones 等人發展成功。(2) NTRM模式（Nitrogen-tillage residue management）1985年由Shaffer等人發展成功。(3) CENTURY模式C, N, P, and S) 1987年由Parton等人發展成功。(4) Crop Productivity Model，目前有許多種作物模式被發展出來。

三、為了增加土壤中有機物之含量，作物殘體之管理在未來永續農業之發展中就很重要，此種土地管理的功能包括：(1)減少土壤沖蝕；(2)增加土壤保水率；(3) 養分循環增快；(4)增加土壤有機物含量；(5)減少蒸發散；(6)影響生產之其他相關因子。人類為了有限之農業資源，自應採取保育式耕犁，以維持其生產潛能。為了土壤之永續被利用，增加土壤中有機物之含量之方法與土壤保育式耕犁之技術應再繼續研究與推廣。

四、發展永續土地管理的評估方式與標準：土地的品質是決定土壤對某一使用目的之適用度之重要因子。為了土地管理系統能夠永續使用，土壤品質必須能維持或加以改進。土地的評估被用來推論土地用作某一特定使用之適用度之好壞，或用來估計土地被用作某一特定使用之表現程度；

五、面對未來農業之永續利用與環境資源之永續保存，土壤調查資料及技術之運用變得益發重要。為了建立了解及應用土壤調查之資訊與技術之網路，學者提出五個模式或觀點，可以測試各種土壤科學中之現象，學理及假說，包括：
(1)把土壤當作自然體;
(2)把土壤當作植物生長之介質;
(3)把土壤當作一個構造物質;
(4)把土壤當作水傳遞的物質;與
(5)把土壤當作一個生態系或生態系之成份。

一、問答題
1.為了增加土壤中有機物之含量，如何作好作物殘體之管理?
在未來永續農業之發展中，要作好作物殘體之管理應發展以下技術：
(1)減少土壤沖蝕；
(2)增加土壤保水率；
(3) 養分循環增快；
(4)增加土壤有機物含量；
(5)減少蒸發散；與
(6)影響生產之其他相關因子。

2.有學者提出模式或觀點，可以測試各種土壤科學中之現象，學理及假說，試簡答之。
(1)把土壤當作自然體;
(2)把土壤當作植物生長之介質;
(3)把土壤當作一個構造物質體;
(4)把土壤當作水傳遞的地體; 與
(5)把土壤當作一個生態系或生態系之主要成份。