1.1 前言 1.2 環境科學的定義、領域 1.3 環境問題的層次與衝擊 1.4 永續發展的概念 1.5 環境科學教育 第1章 緒論 1.1 前言 1.2 環境科學的定義、領域 1.3 環境問題的層次與衝擊 1.4 永續發展的概念 1.5 環境科學教育

1.1 前 言 環境科學一門結合科學理論基礎與應用技術層面的學科。 1.1 前 言 環境科學一門結合科學理論基礎與應用技術層面的學科。 人是環境的創造者，同時也是環境的改造者 。環境不但供給人類物質上的種種需求，亦為人類提供智慧上、道德上、社會上以及精神上成長發展的條件。 經由生聚教育得以延續長久永續發展的環境是學習環境科學的主要目的。

1.2 環境科學的定義、領域 1.2.1 環境科學的定義 科學：指經系統的觀察與嚴謹的實驗下所產生的連貫性知識 1.2 環境科學的定義、領域 1.2.1 環境科學的定義 科學：指經系統的觀察與嚴謹的實驗下所產生的連貫性知識 環境：空氣、水、土壤及存在於其間之所有生物及非生物，彼此間相互影響條件之總和 環境科學：可定義為以人為中心，從自然、社會層面來研究生物與非生物環境相互間所衍生的問題，進而由科學技術層面的操作和突破來改善相關環境問題的一門學問。

1.2.2 環境科學領域 環境科學 自然環境 社會環境 科技環境 環境地學 環境生物學 環境化學 環境物理學 ……等 環境經濟學 環境政治學 1.2.2 環境科學領域 環境科學 自然環境 社會環境 科技環境 環境地學 環境生物學 環境化學 環境物理學 ……等 環境經濟學 環境政治學 環境文化學 環境法學 環境經營與管理 ……等 環境工程學 環境醫學 基因工程學 ……等

1.3 環境問題的層次與衝擊 地球經歷了長久的演化，孕育了萬物，使人類和其它生物在地球環境間維繫著生態平衡。 1.3 環境問題的層次與衝擊 地球經歷了長久的演化，孕育了萬物，使人類和其它生物在地球環境間維繫著生態平衡。 工業化造成人口過度集中在大都市，使得自然環境受干擾，地球失去了生態平衡。 地球是一個封閉性的生態體系，人們所製造的環境污染和破壞，不但直接而且明顯地危及當前人類的健康和生存權益，更影響後代子子孫孫的生存和發展 。

1.3 環境問題的層次與衝擊 環境問題涉及層面相當廣泛 在生活品質提昇方面：人口成長的控制、公共衛生設備、生活習慣等。 1.3 環境問題的層次與衝擊 環境問題涉及層面相當廣泛 在生活品質提昇方面：人口成長的控制、公共衛生設備、生活習慣等。 在可利用資源方面所衍生的問題：能量供給 ( 如煤、石油 )、工業處理、土地使用規劃、農業及消費習慣等。 在生態空間方面：野生動物自然保育、森林保育等。

1.3.1 全球性環境問題 環境問題依其影響及衝擊範圍的大小，大致可區分為全球性的環境問題及區域性的環境問題兩個範疇。 1.3.1 全球性環境問題 環境問題依其影響及衝擊範圍的大小，大致可區分為全球性的環境問題及區域性的環境問題兩個範疇。 全球性環境問題主要以各地環境污染及生態迫害，經由地球運行、大氣循環而延伸危害到洲際間，甚至影響整個地球環境的現象。

新世紀重要的全球性環境問題 臭氧層破壞所帶來的危機 溫室效應威脅 酸雨對環境的影響 有害廢棄物擴散造成之污染 野生動物減少 熱帶雨林之濫伐 海洋污染 土地沙漠化 環境荷爾蒙之生物效應

1.3.1 全球性環境問題 環境荷爾蒙 世界地球日 又名為「外因性內分泌干擾物質（EDS）」。 1.3.1 全球性環境問題 環境荷爾蒙 又名為「外因性內分泌干擾物質（EDS）」。 有害化學品污染所及，影響生物內分泌，造成失調；影響生育，造成滅種危機。 世界地球日 4 月 22 日。 世界各國於世界地球日，紛紛以座談會、遊行、文化表演、清潔環境、督促立法等行動，形成一股國際環保勢力。

溫室效應 太陽能以不同形式的電磁波輻射到地表。 大氣的氣體及懸浮微粒阻隔了一半左右。 地表吸收約50% ，大部分被輻射回太空，只有少部分則由大氣中溫室氣體吸收，再反射回大地，使地球溫度升高，稱為大氣溫室效應。 溫室氣體：CO2、O3、CH4、NOX、 CFCs 等。 地表溫度上升將導致極冰溶化、海水上升、沿海低地淹沒、生態與氣候環境受嚴重干擾，進而影響社會及經濟的發展。

圖1.2 大氣中二氧化碳增加產生溫室效應

臭氧層的破壞 臭氧層 臭氧層的破壞 臭氧主要集中於離地面25 ~ 30 km的高空中。 過濾99%紫外線，具保護地球的功能。 人類大量使用化學合成原料，在陽光促進下，各項光化、分解等一連串反應，使臭氧成分因而減少。 大型航空器與高空飛行的發展，更是高空臭氧破壞的最大元兇。

酸 雨 自然雨因大氣中含有大量二氧化碳氣體，使正常雨水略帶酸性，pH值約5.6。 酸 雨 自然雨因大氣中含有大量二氧化碳氣體，使正常雨水略帶酸性，pH值約5.6。 雨水若吸收空氣污染物中之硫氧化物及氮氧化物，經氧化作用後使雨水中含有稀硫酸、稀硝酸等物質，使其pH值低於 5.6 ，則稱為酸雨。 酸雨 SO2(g) SO3(g) H2SO4 [O] H2O NO、NO2 HNO3 圖1.3 酸雨形成之機制

酸 雨(續) 造成雨水酸化之污染物，其來源可分成自然物質與人為物質兩類 ： 酸 雨(續) 造成雨水酸化之污染物，其來源可分成自然物質與人為物質兩類 ： 自然物質：火山爆發噴出的大量硫化物及懸浮固體物，自然水域表面釋放的硫化氫、二甲基硫及氮氧化物等。 人為物質：火力發電廠、煉油廠、硫酸製 造廠及精煉廠等所排放的二氣化硫、汽車排放的氮氧化物等。

土地沙漠化 大量開墾土地的結果，造成地力在短時間無法恢復，甚至遭到嚴重破壞。此種土地不能再恢復農作用途，呈現荒地景象，稱為沙漠化現象。 野生動物保護問題 在各地瀕臨滅絕的生物物種研究中，每每指出現今物種的滅絕主因並非人類過度的濫捕、濫殺。最重要的因素多指向生物棲息環境遭受破壞，甚至棲息地的銳減所致。

1.3.2 區域性環境問題 區域性環境問題係指影響範圍侷限於某一環境因素或特定範圍內所造成的危害，如河川水系、鄰近海域、相鄰地區等。 1.3.2 區域性環境問題 區域性環境問題係指影響範圍侷限於某一環境因素或特定範圍內所造成的危害，如河川水系、鄰近海域、相鄰地區等。 河川流域及沿海海域環境問題 各種水體的污染，在河川及海域間的流動，牽連此一水體流經的所有地區。任何危害均會牽動區域間甚至國際間的摩擦與衝突。

1.3.2 區域性環境問題 垃圾問題 煙霧問題 垃圾隨著質與量的提升，已嚴重影響清運系統的困難度，也間接造成水質、空氣、土壤等方面的污染。 1.3.2 區域性環境問題 垃圾問題 垃圾隨著質與量的提升，已嚴重影響清運系統的困難度，也間接造成水質、空氣、土壤等方面的污染。 煙霧問題 光煙霧是碳氫化物、氮氧化物和其它污染物在陽光照射下產生化學反應而形成。 煙霧主要成分有碳氫化物、一氧化碳、泥沙、灰塵、碳粒和臭氧等。已成為現代生活中的隱形殺手。

圖1.4 都市造成光煙霧景緻

1.3.2 區域性環境問題 生活圈的其他問題 在生活圈重疊的鄰近城市易形成近鄰性環境相互干擾問題，其中最最明顯乃是噪音的問題 。 1.3.2 區域性環境問題 生活圈的其他問題 在生活圈重疊的鄰近城市易形成近鄰性環境相互干擾問題，其中最最明顯乃是噪音的問題 。 設法改善大眾每日居住或工作之生活環境品質，即可消除此一問題。

1.3.3 環境問題的解決 全球性環境問題 產生最主要的因素： (1)人口快速成長；(2) 全球都市化；(3)自然資源的耗竭；(4)環境污染。 解決之關鍵 工業化國家應致力改變人民生活習慣，降低對能源的依賴、消耗及其衍生的環境破壞 。 開發中或未開發國家應致力於人口成長的控制，避免飢荒及減少對可更新資源的破壞 。 有賴世界各國共同遵守1992年6月巴西里約「地球高峰會議」的五項公約 。

1.3.3 環境問題的解決 區域性環境問題 產生因素 涉及地區的(1)科學技術；(2)經濟影響力； (3)社會價值觀；(4)政治型態等四個因素的綜合。 解決對策 應考量這四個因素的相互關係及其影響力大小，宜從它們取得妥協，採取折衷方式，達到環境的永續發展。

1.4 永續發展的概念 要逹到永續發展的理念，必須從永續發展教育著手，使每個人都能了解永續發展的概念。再從個人身心靈三方面出發，進行環境永續的實踐。 永續發展之道：回歸簡樸生活，享受大自然之美。 簡：不是物質的貧乏，是精神的自在。 樸：不是生命的空虛，是心靈的單純。 克制自我的慾望，回歸內在的純真。

1.4.1 永續發展之源起 1960年代環保意識覺醒 1962年，美國海洋生物學家卡爾森 (Carson) 出版「寂靜的春天」(silent spring)，是最早將「環保意識」觀念提出者之一 1967年，美國歷史學家懷特 (White) 在「科學」雜誌發表「我們環境危機的歷史根源」一文，他認為過分注重文明生活，是造成生態危機的禍首 。

1.4.1 永續發展之源起 永續發展概念的由來 最初始的觀念來源---1972年斯得哥爾摩會議。 1.4.1 永續發展之源起 永續發展概念的由來 最初始的觀念來源---1972年斯得哥爾摩會議。 強調富裕的國家有義務以財富重分配的方式幫助開發中國家解決貧窮與環境破壞的問題。 「永續發展」一語最早於1980年「世界自然保育方略」(World Conservation Strategy) 提出。 強調保育和開發必須兼顧，期望以適當的資源利用方式，達成自然資源保育的目標。

1.4.1 永續發展之源起 永續發展理論的提出 永續發展的策略與實踐 1.4.1 永續發展之源起 永續發展理論的提出 作為理論是1987年挪威前首相布倫特蘭夫人所提交的《我們共同的未來》報告中形成的 人類共同之未來只有在永續的理念下，為環境保護與經濟發展尋找出相容之道，方有可能。 永續發展的策略與實踐 始於1992年地球高峰會議，會中擬定五項公約： 1.里約宣言 2.二十一世紀議程 3.氣候變化綱要公約 4.生物多樣性公約 5.森林原則

1.4.1 永續發展之源起 永續發展邁向實踐 「廿一世紀議程」是實際執行人類永續發展的工作藍圖，標誌著永續發展從理論走向實踐。 1.4.1 永續發展之源起 永續發展邁向實踐 「廿一世紀議程」是實際執行人類永續發展的工作藍圖，標誌著永續發展從理論走向實踐。 1993年成立聯合國「永續發展委員會」，並召開多次會議，分別檢討各國履行廿一世紀議程內各議題之進展。 2002年於南非召開永續發展世界高峰會，會中發表行動計畫與宣言，以「全球考量，在地落實」之原則，以行動落實全球永續發展。 我國於1995年成立永續發展學會民間組織，經歷2年整理出「中華民國永續發展策略綱領。1997年成立永續發展委員會，整合各部會，致力推動國家建設發展之永續方針。

1.4.2 永續發展的意涵 永續發展的意義 「我們共同未來」提出的概念：滿足當代需求的發展，但不損及後代需求的能力。包含三原則： 1.4.2 永續發展的意涵 永續發展的意義 「我們共同未來」提出的概念：滿足當代需求的發展，但不損及後代需求的能力。包含三原則： 公平性：主張公平分配，以滿足當代及後代全體人民的基本需求。 永續性：主張建立在保護地球自然系統基礎上的持續經濟成長，並以「需求」(needs) 取代「欲求」(wants) 。 共同性：就自然生態意涵而言，主張人類與自然和諧相處 。

1.4.2 永續發展的意涵 永續發展的意義(續) 皮爾斯等人更進一步闡述跨世代的公平性： 1.4.2 永續發展的意涵 永續發展的意義(續) 皮爾斯等人更進一步闡述跨世代的公平性： 遺留給下一代的福祉，不宜少於這一代承襲自上一代者。若當代經濟或社會行為影響到後代的利益，則應予以補償 。 窮者的必要性需求應獲得最優先滿足，亦即增加人類生活水準的同時，特別應該重視弱勢者的利益 環境滿足當代與後代的能力有其極限，因此應避免產生未來無法補償的損失。

1.4.2 永續發展的意涵 永續發展的意義(續) 關懷地球：一個永續生存的策略之定義： 1.4.2 永續發展的意涵 永續發展的意義(續) 關懷地球：一個永續生存的策略之定義： 生存於不超越維生系統的負荷力之情況下，改善人類的生活品質。 強調人類生產與生活方式要與地球承載能力保持平衡，保護地球的生命力和生物多樣性。 著重於永續發展的社會屬性。 國際生態學聯合會及國際生物科學聯合會的定義 保護和加強環境系統的生產和更新能力 。 側重於永續發展的環境屬性，強調自然生態與環境的更新能力。

1.4.2 永續發展的意涵 永續發展的內涵 永續的本質就是生態永續，保育與利用須相輔相成。 1.4.2 永續發展的意涵 永續發展的內涵 永續的本質就是生態永續，保育與利用須相輔相成。 自然資源的利用是有極限的，人類社會的發展必須在極限內尋求品質的次第提昇；不可開發過度與無限需求的擴張 。 經濟發展與生態環境的保護必須相容並蓄，而非對立；以人為中心的經濟發展，首重自然維持與和諧。 注重同代地區間、國家，以及人類的公平性，同時顧及當代與未來世代的跨代公平性。

1.4.3 永續發展的目標 綜合永續發展內涵，永續發展具三項目標： 1.4.3 永續發展的目標 綜合永續發展內涵，永續發展具三項目標： 經濟目標：不但要增加數量，更要追求品質改善，提高效率、節約能源、減少浪費、改變傳 統生產和消費模式，達成清潔生產和文明消費。 社會目標：著重社會安定、公平，與個人特殊價值的最適滿足，而「好社會」則是最終極境界。 環境目標：永續發展要以保護環境為基礎，且要與資源與環境的負荷力相協調。因此，要發展必須要保護環境 。保證以永續發展的方式使用資源，在地球承載能力之內追求人類的永續發展。

1.4.4 永續發展目標的思考模式 在環境、社會與經濟三個層面互動關係應以永續發展為核心來重新思考。 1.4.4 永續發展目標的思考模式 在環境、社會與經濟三個層面互動關係應以永續發展為核心來重新思考。 王俊秀提出從「三圓分立」到「永續同心圓」的思考歷程，才能發揮整合與正義的作用。 鄭先祐的「生態主張」： 在有限的資源下，建立一個健康、安全與舒適的文明社會。 要如何達成？ 就社會「永續之道」而言，社會「樸素化運動」是可確定的方向與行動。

環境、生態 社會、文化 經濟 科技 環境 生態 社會 文化 經濟科技 圖1.5 永續同心圓

1.4.5 永續發展的個人實踐 環保新生活運動宣言，可作為永續發展的個人實踐，內容如下： 1.4.5 永續發展的個人實踐 環保新生活運動宣言，可作為永續發展的個人實踐，內容如下： 1.主動關心、監督公共事務，參與社區組織，共同維護社區環境品質。 2.飲食均衡適量，剩菜打包，減少廚餘。 3.提倡喝白開水，避免食用垃圾食品、飲料。 4.拒菸、拒吸二手菸、力行公共場所禁菸。 5.節約用水，減少水污染，保護水資源及河川。 6.力行綠色消費，購買環保商品。

7.自備購物袋，少用塑膠袋，拒用過度包裝、不易分解、不利回收之產品。 8.多使用大眾運輸工具，鼓勵共乘。 9.抵制垃圾郵件廣告，舉發廣告污染。 10.提倡節葬、潔葬，鼓勵火葬、公墓公園化。 11.拜神祭祖心誠則靈，少用紙錢、鞭炮，不製造污染、噪音。 12.拒食、拒買、拒養野生動物及其產製品。 13.不棄養寵物，鼓勵認養流浪動物。 14.愛護植物，不虐待動物，改變放生習俗為護生觀念。 15.提倡心靈環保，倡導綠色休閒生活，減輕自然環境的負荷。

1.5 環境科學教育 大氣變遷與空氣污染 水資源 水污染及防治 固體、有害及放射性廢棄物 噪音污染及其控制 土壤資源 能源 1.5 環境科學教育 大氣變遷與空氣污染 水資源 水污染及防治 固體、有害及放射性廢棄物 噪音污染及其控制 土壤資源 能源 生態與環境影響評估 環保法規