氣體與水資源常識認證 簡報教學
TIPCI
臺灣國際專業認證學會 製作
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第一章：氣體的基本概念
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1. 氣體是什麼？
• 氣體是一種流體，具有可壓縮性與可擴散性
• 常見於自然界與工業應用中
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2. 大氣的基本組成
• 氮氣（N₂）：約 78%
• 氧氣（O₂）：約 21%
• 其他：氬氣、二氧化碳、水蒸氣等
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3. 常見工業氣體分類
• 可燃性氣體：乙炔、氫氣
• 惰性氣體：氬、氖、氦
• 助燃氣體：氧氣
• 有毒氣體：一氧化碳、氨
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4. 氣體的壓力（Pressure）
• 定義：氣體分子撞擊容器壁產生的力
• 單位：atm、mmHg、Pa
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5. 氣體的體積（Volume）
• 氣體無固定體積，受容器限制
• 常用單位：L、m³
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6. 氣體的溫度（Temperature）
• 衡量氣體分子平均動能的指標
• 常用單位：℃、K（絕對溫度）
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7. 理想氣體定律
• PV = nRT
• 描述壓力、體積、溫度與物質量間的關係
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8. 氣體之間的轉換與擴散
• 擴散：氣體由高濃度區向低濃度區移動
• 格雷姆定律：較輕的氣體擴散較快
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9. 氣體與液體的可溶性
• 亨利定律：溶解度與壓力成正比
• 實例：碳酸飲料中的 CO₂
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10. 碳循環簡介
• 二氧化碳在生物、海洋與大氣之間循環
• 包含：呼吸、光合作用、燃燒
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11. 氮循環簡介
• 大氣中的氮（N₂）需經過固氮作用才能被生物吸收利用
• 包含：氨化作用、硝化作用、脫氮作用
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12. 氣體在自然界中的角色
• 維持地球能量平衡與氣候調節
• 提供生物呼吸作用與代謝必需氣體
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13. 工業與生活中的氣體應用
• 氧氣：醫療與金屬切割
• 氮氣：食品包裝、保護氣體
• 二氧化碳：飲料加壓與滅火器
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14. 測量氣體的儀器
• 壓力計、氣體流量計、氣體感測器
• 用於實驗室與工業監控
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15. 小結與延伸學習
• 氣體廣泛存在於自然與工業中
• 建議進一步學習理想氣體偏差與實際氣體模型
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第二章：空氣污染與防治
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1. 什麼是空氣污染？
• 當有害物質進入大氣並達到危害人體健康或環境品質的濃度
• 分為一次污染物與二次污染物
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2. 主要空氣污染物介紹
• PM2.5：直徑小於 2.5 微米的懸浮微粒
• SO₂（二氧化硫）：來自燃燒化石燃料
• NOx（氮氧化物）：汽車與工業排放
• CO₂（二氧化碳）：溫室氣體之一
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3. PM2.5 的危害
• 可進入肺部深處並進入血液
• 對心血管與呼吸系統造成嚴重影響
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4. 空氣污染的來源分類
• 工業排放：燃煤電廠、煉鋼、製造業
• 交通排放：汽機車、飛機、船舶
• 農業活動：焚燒稻草、牲畜排放甲烷
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5. 城市與鄉村污染差異
• 城市：交通密集、工業集中，污染物多樣
• 鄉村：農業活動為主，季節性變化明顯
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6. 空氣品質指標（AQI）簡介
• 用來量化空氣污染程度
• 包含 PM2.5、PM10、O₃、CO、SO₂、NO₂ 等指標
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7. AQI 的計算方式
• 每種污染物依濃度換算為子指標
• 最高的子指標即為該區的 AQI 值
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8. AQI 指標等級與解讀
• 良好（0–50）：空氣品質令人滿意
• 普通（51–100）：部分敏感族群需注意
• 不良（101 以上）：依序進入對敏感群與全體不利
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9. 空氣污染對健康的影響
• 呼吸道疾病：氣喘、慢性支氣管炎
• 心血管疾病：高血壓、心臟病
• 長期暴露可能增加癌症風險
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10. 對兒童與老年人的影響
• 兒童：肺部發育易受損
• 老年人：原有疾病惡化風險提高
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11. 空氣污染的社會成本
• 醫療支出上升
• 勞動力下降、經濟損失增加
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12. 空氣污染防治技術
• 濾袋除塵、靜電集塵器、脫硫與脫硝系統
• 綠色能源替代（太陽能、風能）
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13. 空氣污染防治政策（國內外）
• 台灣《空氣污染防制法》
• 中國「藍天保衛戰」、美國清淨空氣法案
• 國際合作：巴黎協定、COP 氣候會議
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14. 公民參與與空污防治
• 監測站資料公開
• 鼓勵民眾搭乘大眾運輸、減少排放行為
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15. 小結與行動建議
• 空氣污染影響健康與永續發展
• 鼓勵從個人、社區、政策三面向參與防治
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第三章：水資源的基本概念
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1. 水的重要性
• 水是維持生命、自然循環與經濟活動的核心資源
• 地球表面約 71% 被水覆蓋
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2. 水的物理性質
• 無色、無味、無臭
• 在常溫下為液體，密度約為 1 g/cm³
• 有高比熱與高蒸發熱
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3. 水的化學性質
• 分子式 H₂O，由兩個氫原子與一個氧原子組成
• 是良好的溶劑，可溶解多種物質
• 能與某些金屬發生反應產生氫氣
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4. 地球水資源概況
• 海水：約佔 97%
• 冰川與冰帽：約佔 2%
• 淡水（可利用）：不到 1%
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5. 地表與地下水分佈
• 地表水：湖泊、河川、水庫
• 地下水：含水層中的儲水
• 淡水資源多分布於極地與高山地區
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6. 水的三態變化
• 蒸發：液體轉氣體
• 凝結：氣體轉液體
• 凍結與融化：固體與液體間轉換
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7. 水循環介紹
• 太陽能驅動水從地表蒸發 → 雲層凝結 → 降水
• 包括滲透、地下水流動與地表逕流
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8. 蒸發與凝結作用
• 蒸發：水從海洋、湖泊、土壤上升為水氣
• 凝結：形成雲並降雨
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9. 滲透與地下水補注
• 雨水進入地表裂縫形成地下水
• 有助於補充含水層資源
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10. 地表逕流與河川
• 雨水未滲入地表而直接流向河川或水庫
• 容易受到地形與土地利用影響
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11. 水資源的主要用途
• 農業灌溉
• 工業製程冷卻與清洗
• 民生飲用與生活用水
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12. 農業用水特性
• 占全球用水比例最大
• 需考量灌溉效率與回收利用
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13. 工業用水說明
• 包括冷卻水、清洗水、製程用水
• 若處理不當，易成為污染源
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14. 生活用水範圍
• 包括飲用水、洗滌、盥洗與沖廁
• 品質標準需嚴格控管
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15. 小結與環境觀念培養
• 水資源有限但需求龐大
• 需從教育與行動落實節水與永續利用
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第四章：水污染與保護
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1. 水污染的定義
• 指污染物進入水體，造成水質惡化，影響生態與人類健康
• 包含化學、生物與物理性質的變化
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2. 化學性污染
• 原因：重金屬（鉛、汞）、農藥、工業化學物
• 危害：影響水中生物，可能累積進入人體
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3. 生物性污染
• 原因：病原菌、病毒、寄生蟲等生物
• 常見於未處理污水與糞便污染
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4. 物理性污染
• 原因：泥沙濁度、溫度異常、懸浮固體
• 影響：降低水中光合作用與氧氣溶解度
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5. 工業廢水污染
• 來源：化工廠、電鍍廠、紙漿廠
• 常含有毒性強、難分解的化學物質
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6. 農業污染來源
• 施肥與農藥進入河川或地下水
• 含氮磷化合物，造成優養化與藻類過度繁殖
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7. 家庭污水污染
• 來源：廚房、洗衣、浴室排水
• 常含有有機物與清潔劑，提升 BOD 值
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8. 污染物對水域生態的影響
• 減少水中氧氣，導致魚類死亡
• 改變水域生態平衡與生物多樣性
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9. 對人類健康的影響
• 飲用受污染水可能引發疾病：霍亂、肝炎、腸道感染
• 重金屬會累積於人體器官
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10. 社會與經濟損失
• 魚業、農業與觀光資源受損
• 增加公共衛生與醫療支出
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11. 污水處理流程概述
• 預處理：過濾大顆粒雜質
• 初級處理：沉澱懸浮物
• 次級處理：微生物分解有機物
• 高級處理：去除氮磷與消毒
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12. 家用與工業污水處理技術
• 活性污泥法、生物膜法、人工溼地
• 工業處理需依污染物設置中和、氧化等程序
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13. 水污染相關法規與政策
• 台灣《水污染防治法》
• 環保署訂定排放標準與監測機制
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14. 國際合作與永續發展
• SDG 6：確保所有人享有乾淨水源與衛生設施
• 推動跨境水資源治理與科技合作
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15. 小結與保護行動
• 每個人都能從減少排污與節水做起
• 支持水資源保護政策，參與社區水環境監測
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第五章：氣候變遷與水資源
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1. 氣候變遷簡介
• 氣候變遷指長期的氣溫、降水與天氣模式改變
• 主因：溫室氣體增加、人類活動擾動自然系統
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2. 水循環與氣候的關聯
• 水循環依賴氣候條件運作，如蒸發與降水
• 氣溫變化直接影響水的蒸發量與降水形式
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3. 氣候變遷造成的乾旱問題
• 高溫導致蒸發加劇，水源耗損
• 土壤乾裂、農作欠收、飲用水匱乏
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4. 氣候變遷造成的洪水問題
• 強降雨頻率上升
• 河流溢流、都市排水系統超載、基礎設施破壞
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5. 極端氣候與水資源
• 極端氣候如暴雨、熱浪、寒潮皆與水循環息息相關
• 水資源調度與儲備壓力加劇
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6. 全球水資源供需失衡
• 世界人口增長、工業化加劇用水壓力
• 多地區面臨「水壓力」或「水貧乏」問題
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7. 地區性水資源短缺案例
• 中東與北非地區因降雨稀少而高度依賴地下水
• 印度與中國部分地區抽取地下水速度超過補注速度
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8. 水資源衝突與政治問題
• 跨境河流如尼羅河、恆河、約旦河引發水權爭議
• 水被視為戰略資源與談判籌碼
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9. 氣候變遷與大氣成分改變
• 二氧化碳、甲烷濃度上升改變地球熱平衡
• 水氣本身亦為強力溫室氣體
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10. 空氣品質因氣候變遷惡化
• 高溫促進臭氧形成
• 乾燥與森林火災增加懸浮微粒（PM2.5）
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11. 水與空氣污染的交互影響
• 空污會經降水帶入水體（酸雨）
• 水體蒸發再釋放揮發性污染物
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12. 國際水資源管理機制
• 聯合國水資源委員會推動跨國流域治理
• 鼓勵共享資料與合作管理
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13. 永續水資源發展目標（SDG 6）
• 確保所有人享有可用、安全與可負擔的飲用水
• 提高水資源使用效率與保護水相關生態系統
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14. 水資源管理的科技創新
• 使用智慧水錶、水資源監測感測器
• AI 預測水資源配置與調度
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15. 小結與永續行動呼籲
• 氣候變遷加劇水資源挑戰
• 需透過教育、科技、國際合作共同守護水未來
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第六章：永續發展與資源管理
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1. 永續發展的基本理念
• 定義：在滿足當代需求的同時，不損害後代滿足其需求的能力
• 三大支柱：經濟發展、社會公平、環境保護
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2. 可持續利用氣體資源
• 減少工業氣體排放（如甲烷、CO₂）
• 發展清潔氣體替代品（氫氣能源）
• 建立氣體回收與再利用技術
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3. 水資源的可持續利用
• 強化水資源回收再利用
• 發展節水灌溉與循環用水技術
• 控制地下水過度抽取
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4. 節能減排的意義
• 降低能源浪費，減少碳足跡
• 有助於減緩全球暖化與污染
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5. 綠色技術概述
• 太陽能、風能、生質能
• 綠建築設計、電動車、環保材料
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6. 綠色技術在水管理中的應用
• 智慧水錶監控用水行為
• 再生水系統供應次級用水（沖廁、澆灌）
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7. 綠色技術在氣體管理中的應用
• 捕碳與封存（CCS）技術
• 工業排氣中的廢氣回收系統
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8. 國際水資源管理：新加坡 NEWater
• 採用高級處理技術回收污水
• 作為工業用水與飲用水來源
• 成功減少對進口水依賴
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9. 國際水資源管理：以色列滴灌技術
• 高效率灌溉方式節省水量
• 廣泛應用於農業提升產量與水效率
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10. 國際合作治理範例：藍色和平計畫
• 協助跨境流域國家建立水治理協議
• 強調公平分配、風險協調與資訊共享
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11. 企業在永續中的角色
• 導入 ESG（環境、社會、治理）指標
• 減碳計畫、綠色製造、供應鏈永續化
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12. 個人在永續中的角色
• 日常節能節水、垃圾減量
• 支持環保產品與政策
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13. 公民參與的重要性
• 提升社會對環境議題的關注
• 加入在地水資源監測或淨灘行動
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14. 教育與永續發展
• 推動環境教育與氣候變遷知識普及
• 培養綠色素養與責任感
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15. 小結與實踐行動
• 永續發展需要跨領域與多元參與
• 每個人都能從自身行動參與改變
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