全國中小學科展

地球科學科

「殼」以不要「酸」我嗎?不同pH值酸化海水與有殼動物外殼交互影響之研究

本研究探討在不同pH值酸化海水中,有殼動物外殼重量下降的情形;進一步研究不同種類的酸和溫度對外殼之影響;最後,針對外殼和酸化海水的交互影響作更深入的研究。實驗發現酸化海水pH值越低,對不同外殼影響亦有差異,其中以幾丁質成分為主的螃蟹(重量減少約2~4成)及蝦子(4~6成)較為嚴重。硫酸與鹽酸的酸化海水溶蝕外殼的速率差異並不明顯;高溫酸化海水(33℃)導致外殼溶解量增加,蝦子重量差異可達25%。在pH值4.0酸化海水下,螃蟹對酸化海水回升有最大的貢獻,在0~23天內能使pH值維持在6.0左右,其他三種外殼(珊瑚、文蛤、蝦子)在第四天後,pH值即降至6.0以下。最後,我們綜合評估四種外殼對海水pH值回升影響的大小為:螃蟹>蝦子>文蛤>珊瑚。

東沙島的美麗與哀愁~沙嘴移動及其地形的探討

民國82~85 年間國軍以防止海岸侵蝕為由,構築突堤及碼頭而挖除破壞\r 「會擺動的沙嘴」——「東沙沙嘴」,使原本的淤積地形於五年內被侵蝕而消\r 失。\r 影響東沙沙嘴擺動的原因,主因非文獻提及的海流,而是季風再加上波\r (沿岸流)的影響。沙嘴的侵蝕分突堤南方的單堤侵蝕:積沙向外擴散落在\r 環礁或礁湖中,和北方的雙堤侵蝕:沙子的水平移動與鉛直移動,即沙子受\r 反射波的影響,造成雙堤間海岸線凹凸不平直。\r 在政府大力提倡復育東沙珊瑚礁的同時,是否能多關照東沙沙嘴,拆除\r 突堤。而我們皆下來想要探討的,是波入射的角度、前堤和海岸的角度及前\r 堤和後堤的長度彼此的影響及關連,以便瞭解何者對海岸侵蝕的影響最大,\r 而對症下藥阻止沙嘴的侵蝕。

礫灘的石頭

「阿塱壹古道」是台灣僅存的最後一段自然原始海岸,我們想研究這裏的海灘上圓扁的石頭的形狀和階梯般的層次的關係。我們選了五個採樣點(避開河口和懸崖),並設計出礫石測量器,共測量了300顆礫石,得到結論:一、礫石有由北向南逐漸變小、變扁的趨勢,再由當地風向、海浪及「沿岸流」方向的資料等證據,顯示礫灘的石頭的確有由北向南搬運的可能。二、北側區外海岸的礫灘似乎僅低平台的礫石,高平台的礫石粒徑明顯變小,不符合「礫石由北向南搬運,石頭北大南小」,故推測可能僅部分較小的礫石可以由北向南搬運。三、沿著海岸由北向南移動的主要是低平台較小的礫石,而分布於高平台的較大礫石,可能大部分都是「被附近河川搬運到海灘的礫石」。

水吃不吃「塑」?-探討水中塑膠微粒的含量

都市河流是海洋塑膠微粒的重要來源之一,我們想要探討都市河流特性對塑膠微粒分佈的影響,並了解環境中不同飲用水源的塑膠微粒含量。本研究選取屏東市萬年溪和殺蛇溪共7個採樣點,以及飲用水源和瓶裝水各6種,利用尼羅紅染色塑膠微粒,再以螢光顯微鏡觀察計算各水樣的平均螢光強度進行比較。結果顯示尼羅紅能附著塑膠製品並在顯微鏡下呈現螢光。都市河流部份,經生態工法整治、保留較多曲折水道的萬年溪河段,較能降低河水中的塑膠微粒含量。飲用水源部份,從淨水場到家中的過程會導致塑膠微粒增加,而一般濾水設備能有效降低塑膠微粒含量。瓶裝水部份,包裝材質和過濾與否會影響水中塑膠微粒含量。

瓦磘溝變身 – 水質進化追追追

我們想要檢驗本縣行政首長所說:有信心能複製韓國青溪川成功經驗,讓瓦?溝這條淹水大妖魔幻化成兩市民眾主要休憩場所,是否真能實現。因此以水質檢驗儀、PH計、濁色度計來檢驗瓦?溝的水質。 實驗結果顯示﹕ 一、瓦?溝的酸鹼值、濁度、溶氧量真的有改善。 二、瓦?溝的水溫、導電度、?度並沒有因整治工程而改變。 總體而言,我們認為溝水真的有改善,目前是輕度污染,希望能趕快進步成為未受污染的河川,但需要我們更進一步的觀察與期等,也希望政府當局能夠投注更多的心力,來改善大家的環境。

『波淘砂湧』--拋石養灘的探究

宜蘭縣海岸線全長 106 公里,絕大部分地區屬於侵蝕海岸。而影響海岸變動主要因素?波浪、潮汐、水力及風力等作用力;另外宜蘭縣海岸東向寬廣太平洋,每年颱風期間的暴風巨浪更在瞬間就可能使海岸地形完全改觀。經過實地探勘及資料的蒐集發現,現今宜蘭海岸線已施作的海岸保護工法包括了:突堤、傳統海堤、拋石堤、編籬定沙及沙丘植生等工法。因此我們利用自製的造波水槽的模型試驗方法,想了解波浪與漲退潮的營力對於海岸侵蝕所產生的影響;以及針對拋石堤這種近自然的工法,對於波浪所產生的防護作用。利用造波水槽,產生不同波長的人工波浪,並且經過實驗研究發現:位於深水區與淺水區的海床砂子受到海浪作用而呈現不同的運動方式,另外在拋石固砂的研究方面,不同的拋石排列方式、形狀以及不同間隙大小,觀察波浪對其所產生的侵蝕與堆積效應。

探討變星VZCnc的亮度變化

本研究在觀測前根據GCVS(GeneralCatalogueofVariableStars、俄羅斯大學變星資料庫)找尋適合的目標,我們考量星體的光度變化、週期及適合觀測的時間、方位,經篩選後,再從可能之目標中選定此次觀測目標:VZCnc,並且擬定計畫,以利於觀測及拍攝的進行。使用TheSky6軟體找尋VZCnc附近星體分佈的情況,以供分析使用。我們使用CCD(ChargeCoupleDevice、電荷耦合裝置)拍攝,以V濾鏡拍攝三天共一千零七十八張影像,加以整理及刪除不適合者,再進行疊圖使繪出的圖有較高的準確性,並根據光變曲線圖加以分析其變化範圍、週期,和手邊擁有他人的觀測資料對照,充分了解其亮度變化的情形。

「泉」讓你知道--礁溪溫泉之探討

本研究經由調查活動,了解礁溪溫泉區之地層構造是由四稜砂岩所組成,四稜砂岩經地層變動擠壓,除了形成傾角多數為60度到80度的節理之外,也形成數條斷層。再透過實驗設計操作得知,節理越多且角度越大的四稜砂岩,其導水性越好。因此,地底的原始溫泉就順著四稜砂岩的節理和斷層湧出沖積扇,形成平地溫泉。再經由得子口溪的野外調查活動中發現,得子口溪的中、下游,因地底有砂石、泥等沉積物,溪水會從地表沉積物下滲到地底,造成溪床乾涸。結合礁溪溫泉和得子口溪地質調查及實驗設計操作的結果,本研究設置了「礁溪溫泉」模擬裝置以實驗探討之並依實驗結果推測礁溪溫泉區的溫泉泉溫變化情形。

河流的侵蝕、搬運與沉積作用

有一次老師帶學長們去看河流地形,我們跟著去遊山玩水,因討論砂石的粗細排列而去觀察沉積剖面,發現天然的排列非常規則、完美,非人工能比,同時也發現一些問題,於是在老師的指導下做了一連串的探究。

行星凌日的黑滴效應探討

本實驗的目的在探討凌日時的黑滴效應。實驗以投影機在螢幕上投射出亮區模擬太陽,以保麗龍球模擬內行星橫越太陽表面,以相機作為觀測記錄器材,結果發現在內行星與太陽的第二及第三次接觸時會有黑滴現象。黑滴效應在光源顏色越接近紅色、拍攝相機的光圈值越小越明顯、相機對焦比實際值越小越明顯;光源的明亮度對黑滴效應沒有顯著影響。金星大氣、地球大氣不是造成黑滴現象的主因,而影響黑滴效應的因素與光的繞射相同。實驗結果發現,黑滴效應的成因主要發生在觀測的器材上。