(鄉土)教材獎

為改善環境噪音(多在80~160 Hz中低頻)，探討裝潢用密集板在開放環境中對噪音改善的效果。近年因COVID-19防疫，產生大量用過但環境無法消化的口罩垃圾，因此想善用廢棄口罩加入密集板，探討多層結構，並比較校內樹種對中低頻的吸音效果。 實驗顯示，密集板內孔距4 mm、孔徑5 mm、孔深15 mm及厚度15 mm時，對100 Hz頻段的吸音效果最佳。最佳孔深若取板厚深度會造成穿透，讓密集板不易清理，故採孔深3.75 mm，效果次之。加上口罩材質作夾層，嵌入吸音孔內，內層複合不織布面向音源，音量動態變化率多增加55.5 dB/s。另，發現植栽中二葉松吸收中低頻噪音效果最佳，樟樹、茄冬與榕樹次之。

塑膠微粒影響著人類日常，但家鄉沙灘滿是塑膠垃圾，促使我們進行研究，得到以下結論： 一、比較沿岸海域不同深度的海洋塑膠微粒數量。 表層>1m深>>2m深。 二、比較人造港埠對海洋塑膠微粒的影響。 (一)數量方面：龍門＞尖山。 (二)深度方面(塑膠微粒數量)：表層>1m深>>2m深。 (三)最大顆粒粒徑大小：人造港埠＞開放水域。 三、比較潮間帶不同位置海砂的海洋塑膠微粒數量。 (一)低潮線＞高潮線＞飛沫帶。 (二)龍門後灣沙灘低潮、高潮線多於尖山烏泥沙灘。 (三)塑膠微粒數量(深度)0-4cm>4-8cm>>8-12cm，且海砂中含量多於開放水域。 四、比較不同受風面的海洋塑膠微粒數量。 迎風面多於背風面。

一般人對馬祖的感受是冬天很冷，居住的石頭屋是否舒適，成為我們想要探索的主題。 在有限的設備及時間之下，透過模擬冬天：風扇吹自製的冷劑，模擬夏天：吹風機加熱的兩個方式所得到的結果，得知閩東建築石頭屋具備冬暖夏涼的特性。 瓦片與水泥屋頂在室外溫度提升時，室內的溫度變化量差不多。 以水氣蒸發可穿越瓦片屋頂得知瓦片屋頂的透氣性佳，在夏天時屋外與屋內空氣流通，達到夏季涼爽的效果。冬天時冷空氣能通過瓦片降低室內溫度，但石頭屋牆面厚度、石材比熱大等保溫措施可弭平此缺失。 將電路系統及鋁箔紙裝在二坡式及五脊四坡式屋頂結構對側，以風吹之，觀察兩種屋頂結構的振動頻率及幅度，顯示五脊四坡式的屋頂結構振動幅度小、頻率低。

此研究利用2016年～2020年EPA空氣監測網資料，將日平均PM2.5濃度≧35.5μg/m³且雲彰投地區5個以上的測站超標時定義為「超標日」，將持續超過兩日定義為「長事件」，否則為「短事件」。利用QGIS將超標日PM2.5日平均數值進行空間推估，使用IDW製成PM2.5濃度圖，利用天氣圖、風場圖、探空圖判讀發生超標事件的天氣系統以及大氣條件。因台灣中部位處背風側，受地形產生風速微弱之情形，造成汙染物累積且不易擴散；再者，逆溫現象更使得地面空氣穩定，致使PM2.5濃度提高。最後將2016年～2020超標日數據統合成盒狀圖，並與EPA所提供的近十年汙染物趨勢變化圖做對比，EPA雖有降低趨勢，但超標日的PM2.5濃度卻較無顯著變化，因此在如何去降低汙染濃度成為未來改善空氣品質的重要一環。

本研究主要探討，定向水流作用於水面下擋體時，在前方形成渦流的變化情形。我們模擬溪流中岩石堆疊，並自製水壓觀測儀、壓力點推論模型、水流強度測量裝置來觀察和驗證，找到穩定形成渦流的環境條件，也發現渦流讓流速變快的秘密。研究結果如下： 一、四種產生自由渦流的岩石排列中，阻擋型渦流出現的位置最集中且固定。 二、阻擋型渦流的產生是因為兩側擋體製造了加壓點，讓下方水快速轉動，形成雙渦合流。 三、水流速185cm/s以上，阻擋型渦流平均持續時間和間隔時間比大於15：1，穩定出現。 四、水位與岩石高度比會影響阻擋型渦流穩定性，比值在1.86至2.14之間時，表現最佳。 五、阻擋型擋體的夾角在120度時，產生最大的水流強度，達到4.22倍的增益效率。

本實驗以懸浮微粒PM2.5擴散作用為主題，將實驗結果做計算找出擴散作用的半衰期（τ1⁄2），將擴散快慢以時間尺度來表現；此外，同時測量懸浮微粒PM10，其行為表現與懸浮微粒PM2.5相似。實驗過程分為四個部分，分別改變體積、溫度、風向與開窗方式來進行。結果顯示體積與半衰期呈現正相關；溫度越高，半衰期越短；有風環境中半衰期較小且與風向角度有關；開窗面積相同情況下，側邊單開的半衰期較中間單開小，而中間對開的半衰期較側邊斜對開小。在所有開窗方式中，中間單開的半衰期最長，而中間對開半衰期最短。最後，為了讓懸浮微粒的研究可以在更多中小學實驗室中進行，利用實驗室常見的器材（雷射和鏡子）建構一個可以測量懸浮微粒相對濃度的方法。

澎湖常見的冰花，吃起來帶點鹹鹹的滋味，其鹹味來源？以及長輩的種植經驗「在風大處冰花會長得比較好。」這些疑問，以及文獻中提及冰花能改善土壤鹽化的說法，讓我們針對澎湖鹹水煙的風和鹽度與EC值進行一連串的研究設計 我們得到以下結論： 一、澎湖鹹水煙確實會造成鄰海土壤鹽化，但鹽分多數僅停留在土層表面，且土壤皆呈偏鹼性，應含有可溶性鹽類，建議可透過澆灌改善土質。 二、土壤EC值>3會降低發芽率，初芽週次與最後的發芽率呈現正相關；而鹹水煙確能增加葉片增長速度。 三、冰花的鹽度來源：囊狀組織與葉片內皆含有鹽分。 四、冰花確能改善土壤鹽化，但可透過澆灌至EC值達3以下，輔以部份空氣流動以達更佳效益。

在台灣芭樂是一種常見的水果，一年四季皆有產量，同時也有報導指出，芭樂是水果內維生素C的含量最多的水果。本實驗針對烘焙珍珠芭樂果乾過程中，維生素C含量流失率作一系列的實驗及研究，並由實驗結果烘製營養流失率最低狀態的果乾，並找出最佳口感的果乾厚度。結果發現維生素C含量的流失率與烘焙時間有正相關，烘焙溫度在70℃以內，脫水率與維生素C的流失率影響較不顯著，接著我們以70℃烘製不同厚度的果乾，請同學試吃後，調查同學對於不同厚度果乾的喜好度，做為未來果乾烘製的參考。

環保、健康、資源再利用是發展趨勢，故創建「生態綠生活園區」，運用養耕系統種植黑柿番茄，其生長速率快、抗氧化佳，製備成發酵液，其SOD活性達682.8 U/g，抗氧化力89.11%，與新鮮番茄液有顯著差異。為維持抗氧化力的穩定性，製備含γ—聚麩胺酸的微膠囊，包覆率85.98%。室溫放置一個月，抗氧化力下降量11.8%，較開封後室溫保存兩週的發酵液，抗氧化力下降量35.9%少。取具抗菌功效的蜂蜜當粘稠劑，加入微膠囊製成無毒天然貼布，取代市面上含化學成分的貼布。模擬使用時拍壓擠破微膠囊，讓發酵液與蜂蜜混合的外敷膏狀物，測定經皮吸收速率，第一小時速率為1.38g /cm2．hr較新鮮番茄液的外敷膏狀物快，能減少敷料時間即可吸收，未來可應用於醫藥保健產品實施相關性之研究。

竹科為新竹帶來不計其數的好處，卻也造成環境汙染，重金屬汙染就包含其中。重金屬若未經處理就流放會汙染土壤、水質等，影響生態環境。蘚苔是方便取得的生物監測指標，因此本研究以臺灣羽苔作為模式生物，探討不同重金屬種類、濃度對其葉綠體個數、光合色素含量、光反應速率及細胞壁厚度的影響。根據實驗結果我們發現低濃度的鋅、銅離子對臺灣羽苔的葉綠體個數、光合色素含量、光反應速率皆有提升，並且找到鋅離子、銅離子對臺灣羽苔有正向影響的濃度區間，而鋇離子、高濃度的鋅銅離子則對植物有相反的影響。細胞壁的部分，低濃度鋅離子會造成細胞壁增厚，而在高濃度時變薄；銅、鋇離子增厚程度則與離子濃度呈正相關。