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第58屆--民國107年

追風去吧:由中壢泰豐輪胎廠燃起的跟「風」潮

2017年1月17日中壢泰豐輪胎廠發生火警,蒐集環保署空氣品質測站的數據後分析,發現: 一、 距離輪胎廠愈近,觀測到的汙染物濃度愈高。 二、 中壢測站的背景值多高於其他測站,推測與中壢工業區的排放有關,或是因為中壢測站是十七個測站中唯一的交通測站所致。 三、 各氣體在十七個測站中的最大距平值幾乎都在西風、南風起之後才出現,推論是西風、南風將苗栗縣以南的汙染物帶至北方所致。 四、 2017年1月臺灣北部出現西風、南風的成因有二,一是由彰化一路吹至北部的西風、南風,二是臺中附近的低壓環流,撞山後轉向,往北方吹拂。 因此,2017年1月17日下午臺灣北部觀測到的氣體濃度上升,除了輪胎廠火災產生的汙染外,還有外地移入的影響。

從零開始-初始多邊形及拿破崙多角星之性質探討

本文利用GeoGebra進行關於拿破崙初始n邊形之研究。一開始研究拿破崙初始n邊形的性質,發現不論奇數邊或偶數邊拿破崙初始n邊形都存在著一些不變的性質 。之後,由拿破崙初始n邊形的鄰邊中點連線向外延伸、對角線以固定的規律相連兩種連線方式,分別會形成外角星及內角星。拿破崙初始n邊形會和其畫出的m階交點圖形、中點連線所圍出的圖形有因邊數奇偶而異的相似性質。拿破崙初始n邊形繪出之內n角星在不重複之前題下,同層內n角星截線段比例固定。接著我們依序研究拿破崙內角星及拿破崙外角星之共同性質,及投影幾何與拿破崙定理的關聯性,最後發現拿破崙初始n邊形為正n邊形的投影。

『微』『錳』先生-乾電池中可回收、可替換式之二氧化錳微膠囊試紙研究

明膠作為殼材包覆乾電池去極劑,在10%二氧化錳-明膠溶液(明膠與水質量為1:13)中以10%草酸交聯可得到最佳功能效率、最佳承受應力並且能將二氧化錳100%包覆回收的去極劑紙膜,該紙膜可以較散佈式二氧化錳提供38%的電壓,卻能與氯化銨等低污染性電解糊料作100%分離與回收,減少重金屬汙染問題,值得開發利用。在微膠囊製程,建議配方為15%酒精水溶液、0.5%明膠、1%二氧化錳之中性溶液,待噴霧成膠囊後用5%草酸水溶液進行交聯。使用超音波霧化器控制其噴濺高度與時間,得到15-25公分間以20分鐘為最佳噴濺時間 ,此模組化條件能幫助開發家用微膠囊製備系統,用以居家清潔、替換式電解質試紙與美妝保養品之小型家電中。

「葵」藿傾陽,「銅」生共死

本研究結果顯示,硫酸銅水溶液對向日葵種子發芽率並無影響,反而有幫助於向日葵種子的成長;硫酸銅水溶液濃度到達300ppm會抑制向日葵生長,隨著濃度增減,其根、莖長度都有著明顯的減短,結果顯示其生長抑制率與濃度成正比。高濃度的硫酸銅水溶液,會使向日葵重量變輕,隨著濃度遞增而重量遞減。銅離子進入幼苗時期的向日葵後,堵塞在韌皮部的外側,無法藉由木質部往上運輸,而堵住銅離子金屬的正是卡氏帶,任何物質儘管是水,都無法自由通過,必須藉由細胞上的特殊管道進入細胞。從DPPH、總酚量、可溶性蛋白質,皆可推算其抗氧化物以及降解率,從這兩樣數據可見橙黑的重金屬耐受度高於橙綠。

「塵室」獵人-植物滯塵量的研究

為了研究植物葉片能吸附塵埃的能力,我們觀察校園常見盆栽,利用拍照及電腦分析植物有效截塵面積,並觀察氣孔和葉面特性,嘗試分析落塵停著和再次吹風後真正附著落塵的能力,並尋找增加滯塵量的方法。因此設計揚塵落塵實驗箱,研究17 種植物葉片之滯塵效率。發現植物的確會降低空氣中的粉塵量。植物的滯塵量必須綜合考量面積、表面特質(如毛、波浪狀)或枝條凹陷處等。總葉面積、單葉面積大與停著滯塵量與有正相關。有效截塵面積較大者停著及附著滯塵量較高。附著滯塵量高者為是單葉小的植物。氣孔密度和附著滯塵量有正相關。潮溼葉片能增加滯塵量。單位面積滯塵效果佳者為仙人掌、羅漢松、四季秋海棠、迷迭香、西洋文竹、檸檬香蜂草、芙蓉。

南投細懸浮微粒觀測及探討

本研究發現南投空氣在秋冬時的PM2.5數值比台中還要高且嚴重,而嚴重程度竹山>南投>埔里。現在開源且分享的氣象及空污網站已經可以讓我們追蹤PM2.5的擴散及特性,無論是LASS系統的空氣盒子或在地空氣品質網站的微型測站數值趨勢及濃度變化都和環保署測站有共同的變化。而懸浮微粒(包括PM2.5及PM10)、溫度、濕度都會影響能見度。 而南投的多山地形,也影響了PM2.5的擴散,白天谷風出現時,也是外來污染物進來的時間,海拔1600公尺以上的山區,亦會在風向的影響下,也會受到PM2.5的危害,故PM2.5的問題值得全體國民重視,因為沒有人是局外人。

磨刀霍霍

當需要進行車刀角度研磨時,往往需要消耗許多時間及較高的研磨技巧才能提升刀具研磨角度之準確度,因此、我們設計了一組「磨刀霍霍」車刀研磨附件(如圖1所示),此附件能做角度偏擺(Yaw)及俯仰(Pitch),搭配自製的鑽石砂輪裝置可直接安裝於車床上進行準確的刀具研磨。本研究運用分度盤分度的原理,能夠方便且快速調整所需要的角度。本研究以簡易、輕量化的方向設計,利用Inventor 3D繪圖軟體進行將零件設計、模擬配合檢查干涉,將其實體化並組裝進行測試。

大吃一「晶」—探討藥物分子料理鐵劑晶球的緩釋作用現象

本研究利用海藻酸鈉與鐵離子螯合交聯形成的分子料理鐵劑晶球,來進行探討鐵離子的緩釋作用現象,我們設計一部自製 「3+1管」晶球量產製造器,來精準控制晶球的大小、硬度,並量產晶球,及比較二價亞鐵離子和三價鐵離子晶球的成型差異,與影響晶球緩釋速率的因子。由實驗研究重大發現: 發現一:硫酸亞鐵晶球,軟爛扁塌不易成球型;而硫酸鐵晶球,可成球型且彼此不易沾連,適合做為探討藥物分子料理鐵劑晶球的緩釋作用對象。 發現二:光波長400nm最適合做為硫酸鐵鐵劑晶球,緩釋鐵離子濃度吸光度測定標準。 發現三:晶球內鐵離子濃度愈高、晶球化時間愈久、緩釋時間愈久、緩釋液溫度愈高、緩釋液愈酸或愈鹼,皆會使硫酸鐵晶球緩釋出的鐵離子量增加。

美容「絲」路–絲瓜水的抗氧化力及應用

本研究以絲瓜水為實驗探討對象。我們以自製絲瓜水及市售的「保濕絲瓜水」做濃縮及稀釋,分別進行三種抗氧化能力(總酚測定方法、清除DPPH自由基能力、還原力測定方法)的比較。我們同時也針對市售絲瓜水中所額外添加的小黃瓜與絲瓜果實的萃取液,進行抗氧化力研究。 實驗結果顯示,總酚測定方法中,濃度越高總酚含量越高;還原力測定方法,其濃度越高還原力越強,但自製絲水則以濃縮至8倍還原力最佳,繼續濃縮還原力反而下降;而清除DPPH自由基的測定中,發現濃度越高清除DPPH自由基的能力越好。由此可知,絲瓜及小黃瓜的抗氧化能力佳,可以被廣用於保養、美白、護膚各項產品中,具有良好的抗老化效果,後續我們以8倍濃縮的絲瓜水進行產品製作。

生死兩茫茫,酒駕怎思量

酒後駕車所造成的悲劇,屢屢成為新聞的報導對象,雖然政府企圖以修法遏止酒駕行為,但酒駕仍層出不窮,使我們開始發想研究酒駕修法的成效與有效改善方式。透過文獻研究及問卷調查,探討修法對於實際酒駕肇事率的影響與改變,解釋酒駕發生的原因並思索降低酒駕發生率的方法。統合道德成規理論、問卷調查、各國法律條文蒐集,得出結論:修法確實可減少酒駕發生率,再者藉由各國法則的研究及問卷調查的結果,對於遏止酒駕行為的方法,目前仍是透過上調酒駕罰則、行使嚴刑峻法為主,使人們不再以僥倖心態面對酒駕。