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國中組

走出梓官鄉~探索地下水~ 從高雄區地下水導電度延伸,探究淡水泡對鹹化淡水之可逆

我們先從地下水的認識與探勘著手,發現梓官區距離地底下9~10公尺就有地下水,地下水資源豐富(研究一)。藉著行政院環保署 環境資源資料庫,找出梓官區地下水數據,並與其他高雄沿海地區相比,分析導電度、溶氧量、水位,發現導電度與離海遠近影響不大(研究二)。接著自製地下水水箱模型,模擬鹹化地下水、沙石層,從補助及抽取淡水數據,可清楚觀察出淡水泡的形成與回縮,邊緣過渡帶不大,確實可在鹹水層中儲存淡水(研究三)。 本研究以在地觀點出發,關心沿海區地下水鹹化的議題,並研究淡水泡的現象。希望能以簡單易懂的報告,使更多人了解地下水特性,隨時關心水質,以少為人知的淡水泡現象,引入思索,為我們的地下水資源,添加諸多可能性!

何以解憂?惟有杜康探討泡沫分離法以小米酒粕蛋白在不同條件下吸附汙染物之可行性

本實驗廢物利用,首次取用天然廢棄的酒粕蛋白萃取液,以蛋白質兩特性:起泡、遇重金屬變性,作為泡沫分離法的起泡劑與吸附劑,本組實驗貢獻: 一、酒粕蛋白萃取液可以做為泡沫浮選使用。 二、自製泡沫浮選器並逐步改善浮選器功能:1. 增加溫度控制功能 2. 增加循環功能 3. 增加泡沫移除功能4. 取泡分析更為容易。 三、以致冷晶片自製恆溫控制組水浴循環槽,完成不同溫度下酒粕蛋白的吸附力實驗。 四、自創排氣集水法,能準確測得非水溶性氣體收集的體積。 五、酒粕蛋白不只利用於重金屬離子浮選,還可作為鋰電池粉末分離回收、染劑及工廠廢液清除之用。 六、酒粕蛋白環保零汙染,能賦予廢棄物新用途,為廢水處理及綠色環保生活貢獻一份心力。

牛奶河之謎─以自製Arduino測量裝置檢測硫酸鈣膠體乳光效應與環境因子關係並對照大氣水文數據之分析與探討

2018/03/21新聞報導高雄市三民區明誠橋的愛河變成了牛奶河,引發官方「自然現象」與民眾「工業汙染」的爭論。本研究分析相關報導內容及文獻資料,針對硫酸鈣溶液的溶解度(沉積)、鹽水、膠體溶液、乳光效應與溫度之關係,運用Arduino電路板及電子元件設計實驗裝置,編寫軟體程式計算訊號資料,另實地踏查變色河段,採集河水進行檢測,彙整變色河段工業汙染情形,比對實驗結果與大氣水文數據。 研究結果顯示牛奶河屬感潮河段,成因與河水中的硫酸鈣、海水(鹽度)及膠體溶液有明顯關係,而突然降水帶來汙染物(懸浮物)增加,以及環境溫度突然變化(20℃至30℃硫酸鈣溶液乳光效應變化最為明顯)是主要影響成因,此外;研究分析發現河水變色與潮汐變化無明顯關係。

簡易光譜測量在農藥檢測的應用

本研究旨在建立光譜測量(在農藥檢測方面)普及化的基本需求,希望建構可在普遍環境下使用之光譜檢測系統。 簡易光譜儀中利用卡式馬達與感光元件(本研究中為光敏電阻),旋轉週期與測量時間差,設計公轉式感測系統(the System of Twirl Sensor,文中簡稱STS),提高光譜儀感測之解析度。在簡易光譜儀的核心目標(提高光譜科學普及度)中,加強稜鏡的可採用性。 研究中試著討論光譜和待測物的相關性,並以研究現有光譜為基礎,盼能建立連複方農藥都能預測的方式。

汽笛狂響曲

本作品探討了笛音壺汽笛的響度及音調變化的變因如下: (一) 風速愈大,音調愈高,響度愈大。 (二) 出入口孔洞直徑相差1~2mm時響度較大。出入口直徑愈大頻率愈大,但孔洞大於10mm或小於3mm時,將難以產生共振而無法發出特定頻率之聲音。 (三) 上下出入口位置容忍稍許的偏移,偏移量對響度影響較大。 (四) 開孔不一定只能開一個,開孔總面積愈大響度及頻率都變大,但有其極限。 (五) 空腔愈大響度也漸增但有上限,空腔愈大頻率愈低。 另外本研究希望能製作出有音階變化之笛音汽笛壺,我們發現以原汽笛之原理較難達到目的,我們改用哨子發聲原理來製作汽笛,其頻率變化較能達到我們的需求,我們也製作出接近我們期望的汽笛壺。

消「濕」的密室!黑白交錯下溫度震盪效應之探究

在相同的熱源下,第一部分,以不同黑白管狀體排列方式,觀察黑、白管狀體表面的溫度震盪現象,當黑白交錯排列時,會出現溫度震盪效應,間接驗證物體的溫度與表面顏色無絕對的關係,而是取決於本身所吸收熱量的多寡。第二部分,當均溫箱內的濕度控制在 30 %,水氣的存在會影響黑白管狀體的溫度震盪效應。由實驗結果得知,溫度震盪效應會因黑白管狀體的排列方式有規則性的變化,當黑管狀體的數量增加,溫度差距會變小;黑白管狀體的排列方式也會影響溫度震盪現象出現的時間;在濕度環境下,因液態水的比熱大、溫度上升慢,導致黑管狀體因和水氣溫差較大,熱量會持續由黑管狀體傳遞至水氣,造成黑白管狀體在熱傳導過程中,溫度熱震盪現象消失。

探討弧邊招潮蟹的棲地、型態與動物行為

我們在污染嚴重的二仁溪中下游,發現優勢物種―弧邊招潮蟹。由於人們對其棲息地、型態和分類有錯誤認知。我們設計陷阱瓶,進行採集與分析,發現其族群密度10隻/ m2。洞穴相連會群居。飼養時,土壤需呈斜坡狀,注意水位高低。體型大棲息在高潮線以下,體型小在高潮線以上。雄螯有大螯,以小螯攝食泥土中有機物,產生擬糞。若無小螯,用大螯攝食,直至新小螯長出。眼睛有眼睫毛保護眼睛,會出現鬥雞眼。口器的雨刷構造可清理眼睛。步足倒勾防被沖走,能再生,會斷肢求生,斜向前方走路。雄蟹揮大螯求偶,配對成功後入洞交配。體色會隨時間改變,晚間淺色、白天深色。脫殼間隔、次數隨著成長逐漸減少。有趨光性。在鰓內儲存水分,打水以增加含氧量。

三足鼎立--定點與兩圖形上動點可否形成正三角形的探討

由一道數學習題的啟發,讓我們聯想到由一定點與兩圖形上動點作正三角形的問題。為了方便問題的解決,不妨就定點與兩圖形的位置關係逐一討論,我們發現了過定點作正三角形的各種可能,其解包括四解、三解、二解、一解或無解。而從這一系列問題所研究出來作正三角形的方法,並利用判別「直線與圓、圓與圓」交點數的式子,正可以解決「定點落在哪些區域可作的正三角形會有多少解」的問題。

益生菌或抑生菌~探討茄鐮刀菌影響咖啡果小蠹生長的情形

近來咖啡樹大增,造成在咖啡豆完成生活史的咖啡果小蠹迅速擴散,使用化學藥劑也難以防治。閱讀文獻發現白殭菌可以抑制咖啡果小蠹,因此我們採集帶白菌的咖啡豆進行培育,並透過前置實驗,找出使咖啡果小蠹早期死亡的蟲生真菌。經過菌種鑑定,此蟲生真菌是國外研究提高雌蟲生殖力的茄鐮刀菌。為了進一步了解此菌對咖啡果小蠹的影響,我們設計益生菌及抑生菌實驗。研究結果顯示噴灑4.39*106孢子液可在第3天達到半致死率;4.39*105孢子液可在10天內達到100%死亡效果;將噴灑4.39*106孢子液的咖啡果小蠹放入咖啡豆10天,可達22%長菌率,其殺蟲效果不亞於市售白殭菌,對咖啡樹上的疣胸琉璃蟻無致命影響。未來可將此菌與白殭菌共同運用於咖啡園中,達到生物農藥防治效果。

M.C-Escher 極限圖的結構解析與實務研究

本研究主要是對M.C-Escher手繪的各種極限圖(帶狀極限圖、正方形極限圖以及圓極限圖)進行結構解析,並探討其背後的理論與方法,運用本研究的理論方法、結構解析與格線系統,在適當軟體支援下,將可以輕鬆作出富有創意且可完全密鋪的動物磁磚圖樣。我們也利用雷射切割機將本研究設計的正方形極限圖產出拼圖板,而本拼圖板可有數種不同玩法;本研究亦可應用於跨領域教學(藝術人文、資訊、數學)、建築設計、科普玩具及相關創意設計圖。