【科技新知】
新知識、新觀念、新視野
科技新聞摘要 ◎ 林治平
極端天氣恐將更常出現
臺灣今年連遭風災，九月臺北又因豪雨出現嚴重水患，令人感嘆天災何其多。英國促進科學協會最近舉行年會時，有科學家提出警告，由於氣候變化，極端的天氣型態可能更常出現．或是豪雨成災，或是熱浪逼人，恐怕會在全球奪走數以百萬計的人命。歐洲去年遭熱浪襲擊時，有數千人因熱衰竭和大氣污染喪生，據科學家估計，六、七十年後，這種熱浪的出現頻率可能增加十倍。
科學家認為．大氣汙染宛如瘟疫般蔓延全球，汙染物由亞洲飛到美國，再到歐洲，然後回到亞洲，汙染的來源不只是工廠、飛機、發電廠和汽車排放的汙物和有害化學物質，還有山林大火和礦物燃料，這種可能危害健康的汙染舖天蓋地，人類無處可逃。國際社會雖已著手因應汙染問題，但專家擔心目前的作法治標不治本，必須多管齊下，全面處理所有汙染的肇因，才能收到成效。
人類轉向大海開發水源
臺灣今年有些地方面臨雨量驚人卻無水可用的窘境，宛如去年苦旱的局面重現，凸顯水資源不穩定的問題，有專家建議向大海討水，也就是海水淡化．政府並已派員到中東的以色列去考察。其實西班牙在這方面也投入很多心力，該國長年苦於水源不足問題，認為陸地上的淡水將日趨稀少，而且汙染越來越嚴重，海水才是未來用水之源，因此決心要成為研發海水淡化技術的先驅。
西班牙應用海水淡化技術已三十年，目前有七百座工廠，使用淡化海水的數量名列全球第五位，如今更研擬投入三十八億歐元擴建海水淡化設施，預計2005年可以開始初步供水。在開源的同時，西班牙政府也將加強宣導節約用水的重要性，並且更精確劃分水的用途，依用途調整水價．以農業用水收費最低廉，工業用水其次，休閒觀光用水則收費最高。
機器人擁有水上飛功夫
武俠小說中有「水上飛」的功夫，美國卡內基美隆大學的奈米機器人研究所最近研製出小型機器人，就擁有這種驚人功力，構造輕巧，能像水上昆蟲一樣悠遊水面，雖然只是由碳纖維製成的初步原型，研究人員已預見它可以有許多用途，例如裝上感應器監控供水和偵測水中有毒物質．也可以裝上攝影機用於偵察和探勘，或是裝上網子等裝置用來清除水中的汙染物。
這種機器人的身體是箱狀，長僅半吋，有八隻兩吋長的鋼絲腳，包覆防水塑膠，重約一公克，目前構造還很陽春，沒有腦子、感應器或電池．靠通電時會彎曲的三片金屬材質壓電致動器運動。它其實不是浮在水上，而是站在水上，靠著划動兩隻有如船櫓的腳帶動身體進退，運用水上昆蟲運動的原理，利用水面波動產生如彈簧床的作用來推動，堪稱機械研究上的一大突破。
機器人可靠吃蒼蠅發電
科學家的點子很多，除了能在水上走的機器人，英國科學家還研發出能靠吃蒼蠅產生電力的機器人，把蒼蠅吞下去後在特製燃料電池中將之消化，分解其體內的糖份，產生電流，號稱是「生物機器人」(EcoBot)。或許有人奇怪製造這種機器人有何用處，其實用途還不少，主要用在工業或軍事上的危險區，如在人員不宜進入的地方遙測溫度或有毒氣體，出動後就任其自生自滅，不用再操心。
目前這種機器人還有如在嬰兒學步的階段，身上安裝的八個微生物燃料電池得要花上十二分鐘時間，才能產生足以走上一步的電力，最高速度是一小時十公分，不過用電效率倒是相當高，只靠八隻蒼蠅就可以走上五天。只是目前還未完成將蒼蠅吸入體內的裝置，必須以人工餵食，也就是將蒼蠅放入電池內，而以後為了吸引蒼蠅上鉤，還必須有汙物為誘餌，這些機器人可能會臭氣四溢。
豬隻昆蟲都是查案助手
英國科學家最近在倫敦各種不同地點秘密放置了一些豬屍，為的是要蒐集可能有助偵辦刑案的鑑識資料，研究確認死亡時間的秘訣，結果發現陳屍地點的溫度是影響屍體腐化狀況的關鍵因素，而在屍身上發現的昆蟲種類及其到達陳屍地點的時間，可作為重要研判依據，因為由於天氣和各處昆蟲種類的不同，屍體腐化的過程會因地而異，都可以作為辦案的參考。
一般可以由屍體的僵硬程度等變化研判死亡時間，但只限於兩、三天，因為之後蟲蟲就會現身，屍體開始腐化，這時就需要更多資訊才能作出正確研判。昆蟲可以成為有力辦案助手，因為屍體腐化的各個階段會吸引不同蟲子，由不同昆蟲在一年中不同季節由不同地方到達陳屍處所需的時間，即可估算大約死亡時間，即使是幾週仍可計算出來，有利警力鎖定明確時間蒐證。
花粉可能成為破案線索
不只動物．植物也能對打擊犯罪有所頁獻，世界各國警察都越來越善用花粉微跡追查刑案受害人和凶手，原因是花粉無所不在，而且不會散布太遠，各種植物的花粉各不相同，易於辨識，調查人員往往能夠藉之查出關係人和車輛的地緣關係。前南斯拉夫發生殘殺回教徒的種族屠殺慘案後，儘管凶手曾遷葬萬人塚內的屍體以掩人耳目，但協助調查的專家仍能藉此還原真相。
隨著鑑識技術的進步，如今不但可以由花粉辨識出特定品種的植物，甚至能找到是出自那一棵樹；而且蒐證時不需要有明顯的花粉痕跡，由沾在衣服或車輛上的泥汙上即可採證，也可以死者的毛髮或鼻子採得。由於花粉跡證為有力的佐證能力，美國的警方已經開始正視其證據能力，而紐西蘭警方更已將之應用在百餘宗案件的調查工作。
?
地下水資源若遭污染， 不僅復原工作十分困難，更對健康影響深遠。
地下水對我們的影響 ◎ 陳英豪
地下水在我們人類生活史中佔有重要地位，在農業時代農夫運用地下水灌溉農田，及豢養家畜，可以省了一些功夫和經費去建造灌溉用水渠道導引河水或湖水；還有以前家庭使用的「井水」也是地下水的一種，對人們日常生活用水帶來很大的幫助。
但隨著社會愈來愈文明，科學比以前進步，很多新興行業也使用地下水，有洗車業、SPA三溫暖、游泳池和魚塭等，這些行業都是地下水的大用戶，用水量都很可觀，因為使用自來水要付出高額的水費，所以很多業者為了省錢，就大量的使用地下水；科學的進步也造成了地下水水質變質和汙染，使得人們面臨一些以前不會發生的問題。
水是一切生命新陳代謝和物質生產活動中不可缺少的介質，生物透過水從外界吸收養分，又藉助水將體內多餘的廢棄物排泄出去，所以水是地球環境中人類和一切生物賴以生存和發展的重要物與寶貴資源。
這一陣子我們深深體會到「水資源」的重要性，尤其面臨乾旱限水時刻，起居生活深受影響，期盼梅雨或颱風能帶來甘霖，解救水荒的危機，如果雨量不如預期，造成各水庫水位持續下降，就要用地下水救急。不過，國內外地下水遭污事件時有所聞，而醫界證實飲用含影響健康物質的地下水，導致種種病變的新聞也屢見不鮮。使用地下水得多當心！
除地表水以外，地殼表層的土壤中和地下深層的岩層中均積蓄著水，學界將地表以下的水稱為「地下水」。地下水是由於大氣降水與地表水的入滲作用而形成的。
地下水資源為一寶貴資源，地下含水層是一個面狀的大型地下水庫。基本上，地下水質一般較地表水為佳，因其在含水層中與周圍岩石、土壤接觸，有較多可溶性礦物組成；且在大氣降水過程中，以及降落到地表以後，雖然會混入一些懸浮物雜質和污染細菌的物質，但是在向地下滲入過程中，能濾去雜質和細菌，達到水的自然淨化，因此地下水是自然界提供給人類最佳的飲用水。
但是地下水先天的最大限制是補注緩慢。最近我們體會到「久旱缺水，一雨成災」的慘痛經驗，由於都市化的結果，地面蓋了房子，道路舖上水泥、柏油，學校操場也鋪上了PU跑道，使得不透面的比例大大增加，減少了水的滲透，而增加了市區的地表逕流，一遇暴雨就造成水患。所以即使下雨，卻是「有補注的心，無滲透的門」；尤其目前人行道鋪設不透水紅磚，應改設透水性材料，以增加入滲量。若無限制的抽取地下水，除了造成地層下陷，使海水入侵，地下水質鹽分增加，不適合作為飲用水源外，亦對公共設施、橋樑下水道、排水設施及堤防等產生危害。尤其大都市高樓林立，是否適合再抽取地下水得仔細評估，否則水荒問題未解決，卻引發更嚴重的環境危害。
其次，若地下水資源遭污染，不僅復原工作十分困難，更對健康影響深遠，即如某國小曾發生過三百多名在校師生集體感染痢疾事件，以及某工專發生校外住宿生集體感染A型肝炎事件，其原因均係地下水源遭化糞池之污染；根據臺大流行病學研究報告指出，地下水中的砷對人體的影響不只是烏腳病，更存在著其他致命性危機，美國印第安那州曾發生三名孕婦因飲用遭到養豬場廢棄物污染的井水，三年內發生六次自發性流產的案例。
地下水污染類型依物質成分和對人體的影響，可區分為地下水細菌污染、地下水化學污染和地下水熱污染三類：
一、 地下水細菌污染：此種污染係指地下水中出現了病原菌，而易引發腸胃系統的傳染病，而測量大腸桿菌在水中的數量，可以判斷地下水是否遭受病原菌的污染。
二、 地下水的化學污染：此種污染係指地下水中出現新的污染成份，地下水遭化學污染易對人體健康產生危害，在直接影響方面會使人體中毒或致病：在間接影響方面，將使地下水的顏色、味道和氣味發生變化，若無法透過遷移自淨，將長期保存在地下水，為一不定時潛在危機。
三、 地下水的熱污染：此種污染係指電廠或產業的熱水進入地下而引起的污染。熱水進入地下含水層後，將破壞原有的水熱平衡，若溫度增至攝氏三十度時，會使水中溶氧量大量減少。
為度過水荒難關而抽取地下水，是一種不得已的水資源利用方式，但有關單位應有一套短中長期管理保護策略，短期方面，應先評估抽取地下水的合適區域及通過飲用水質合格檢驗；中長期方面，應如何規劃地下水之自然補注、人工補注及避免地下水受污染和水質監測系統，方能永續使用地下水。
?
邀稿說明
一、清流月刊係全國保防教育推行委員會暨法務部調查局發行之「全民保防」宣導刊物，邀稿園地完全對外公開。
二、本刊受限篇幅，並考量讀者閱讀習性與柔性需求，希望多編輯些文章，因此來稿以二千宇左右最為適宜。
三、清流月刊鼓勵轉載運用，以擴大宣導成效，因此，本刊必須獲得文稿的著作所有權，方便合理使用，如欲保留著作所有權者，務請在稿首清楚說明，俾便編者在安排刊出時加註「本文保留著作權，未經授權不得轉載」文字。
四、為感謝作者的支持，稿酬以政府機關規定最高標準核計，本刊基於宣導宗旨，同意作者在清流月刊發表後，自行再運用該篇文章，並不作任何限制。 |
