早期的火山鑄造出鎳(Early Volcanoes Minted Nickel)
桃園縣立同德國民中學地球科學科邱宇平老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯
要不是在幾十億年前的火山噴發出二氧化硫，那些在你口袋中的鎳幣根本就不會存在。其實，在礦床中的鎳是存在於硫化鎳中，一種富含硫的化合物。華盛頓卡內基研究所的地球化學家Douglas Rumble說：「硫『極為重要』。」因為是硫將鎳集中，使其能進行商業開採。但是沒有人知道硫從何而來，既不是曾掩埋鎳礦的古老海水，也不是從地函湧出的含鎳岩漿，因為這些都不含大量的硫。
Rumble和加拿大曼尼托巴大學(University of Manitoba)的地球化學家Andrey Bekker以及同事，偶然的在澳洲西部的古代岩石中，發現了有關硫起源的線索。
核飛跡定年法（Fission Track Dating, FTD）
臺北市立南湖高級中學地球科學科董家莒教師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯
核飛跡定年的原理是測量放射性元素核分裂後，在礦物的結晶面所產生的分裂徑跡為依據，此法與其他定年法不同之處在於，它不須去量測同位素的含量，而是以計算的方式得出核飛跡的計數(counts)，為當今廣為使用的定年技術之一。在1960年代，已有科學家利用透射式電子顯微鏡(TEM)在雲母片上拍出核飛跡的顯微照片，並使用化學溶蝕法來輔助觀察。(Young, 1958; Silk and Barnes, 1959)而真正被應用在地質定年上，則是在1963年，兩位物理學家，Price和Walker基於238U同位素的自發性裂變的物理性質，發展出一套新技術來對地質材料作定年分析。
大氣組成的檢測(Air)-下
桃園縣桃園國中自然與生活科技領域吳俊儀老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
空氣污染（大氣污染）是指一些危害人體健康及周邊環境的物質對大氣所造成的污染。這些物質可能是氣體，也可以是空氣中的懸浮物。我們日常呼吸的空氣，是由多種化學物質所組成，最普遍的元素是氮氣，其次則是氧氣。
每種氣體的成份不是固定的，會有輕微的轉變。這些空氣中的污染物如果數量少的話，對人體和環境的影響會比較輕微，但當這些污染物增加至危險的水平，我們就要想辦法把他們從空氣裡消除。
一般的空氣污染成因可以大致分為天然和人為兩種原因可以利用抽氣式霍氏紅外光光譜分析法(參閱環保署環檢所)檢測其成分：
(1)天然的空氣污染：火山活動、來自沙漠區或缺乏植被地區所颳起的風沙、來自動物排出的有毒氣體，如牛隻在消化完植物後所排放的甲烷。
(2)人為的空氣污染：通常由於燃燒燃料引致，如畜牧時所引起的沙塵或化學殘餘物，一般工業活動、使用內燃機的汽車、燃燒煤或炭起引起的污染、油漆或其他揮發性溶劑等。
大氣組成的檢測(Air)-上
桃園縣桃園國中自然與生活科技領域吳俊儀老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
大氣中99%的氣體分子是由氮( 78.08% )、氧( 20.95% )、氬( 0.934% )組成。這些氣體的化學性質十分穩定，幾乎一直保持固定的含量。對氣候變遷及生物影響最大的反而是一些微量氣體，比如二氧化碳、水汽、甲烷、臭氧、二氧化硫、氟氯碳化物(CFCs)等。
這些微量氣體，除了氟氯碳化物是人造的化學物質之外，自然界都有產生。在無人為因素影響之下，這些微量氣體的含量一直在變化，不斷與氣候系統交互作用，也會對氣候造成一定的影響。
如前所述，21%並不是絕對數據，在某個範圍內(稱為勻和層)，大氣分子量不隨著當下的大氣分佈狀況改變而改變。在離地表90～100公里之內，大氣組成是相對穩定的，以氧氣為例子，在這個範圍內，氧氣的組成幾乎不太會有變動。
大氣在任意高度的平均分子量，為個別組成成分的分子個數乘以該成分的分子量，然後把所有組成成分的分子量相加，再除以總分子個數。也就是平均每個分子的分子重量。
酸性沉降(Acid Deposition)與湖泊
臺北市仁愛國民中學自然與生活科技領域黃郁芸老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
『酸性沉降』是一種區域性而非全球性的空氣污染現象，也就是工業活動所造成的酸性化合物的沉降現象；可分為「乾沈降」與「濕沈降」兩類。
乾沉降是指在不下雨的日子，從天而降的落塵攜帶酸性物質的情況。溼沉降則是指所有氣狀或粒狀污染物，隨著雨、雪、霧或雹等降水型態落到地面的情況，也就是一般所稱的『酸雨』。
但，大自然的雨水本就是酸的；這是因為大氣中含有二氧化碳，當二氧化碳在常溫時溶於雨水並達平衡後，雨水的pH值即約為 5.6；甚至火山爆發所噴發出的硫化氫，海洋釋放出的二甲基硫，高空閃電所導致的氮氧化物等，均會讓雨水進一步酸化至pH值 5.0 左右。
因此，在 1980 年代後期已認知為當雨水pH值在 5.0 以下時才稱為『酸雨』。
目前已知酸性沉降對環境的衝擊包括：侵害農作物及植被、改變河川湖泊化學平衡、腐蝕建築物雕像、影響能見度等等。根據記錄酸性沉降對生態造成影響的最先跡象是出現在1960年代初期，北歐、加拿大、美國等湖泊魚類族群減少的記載。
關於這些案例常見的說法是，酸性沉降將許多酸性物質帶入湖泊，使湖水pH值低於魚卵孵化的臨界極限，使得魚卵無法孵化成幼體，導致族群減少。
中養湖（Mesotrophic Lake）與優養湖（Eutrophic Lake）
新竹縣照門國民中學自然與生活科技領域黃銘義老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
(2)中養湖：為貧養與優養的過渡期。湖泊之上游集水區內因雨水的沖刷，帶來含有營養的物質及泥沙與植物碎屑，其中少部分會溶解於水中，但大部分則沈澱於水域底層，造成水體的營養鹽濃度逐漸增加，水深漸減，浮游性動物與植物數量也漸漸增加，水中溶氧量日漸提高，水體透明度減小，水質較差。
中養水域中常出現的藻類有：中養水域中常出現的藻類有：色球藻（Chroococcus sp.）、棋盤藻（Merismopedia tenuis）、團藻（Volvox sp.）等。
(3)優養湖：湖泊內營養鹽濃度隨著時間提高，水域內生物量也相對的升高，水中生物的合成與分解速率漸快，藻類大量生長，數量雖高，但種類變少，常會產生惡臭，而水底底層呈現缺氧狀態，水中懸浮粒子及殘留物質增加，透明度降低，水多呈綠色或黃綠色。優養水域中常出現的藻類有：藍綠藻中的魚腥藻（Anabaena spiroides）、顫藻（Oscillatoria sp.）及甲藻（Peridinium sp.）等。
貧養湖（Oligotrophic Lake）
新竹縣照門國民中學自然與生活科技領域黃銘義老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
湖泊是指由地表低窪地蓄水形成、沒有與海洋直接聯繫的水體，體積或大或小。
通常面積小形狀圓者稱之為「池」、「塘」或「潭」，面積較大者稱為「湖」或「沼」，可能為天然形成或人工開挖蓄水而成，而兼具儲水、發電、灌溉、觀光遊覽等功能的湖泊，則稱之為「水庫」。
湖泊跟據各種不同的環境因子有許多不同的分類，如：依鹽度的多寡來分類，可分為鹽湖、鹹水湖、淡水湖等；依形成的原因，可分為：火口湖、冰蝕湖、偃塞湖等；而依湖水的營養程度可分為貧養湖（Oligotrophic Lake）、中養湖（Mesotrophic Lake）、優養湖（Eutrophic Lake）等。
三種不同營養程度的湖泊，在透光度、溶氧量、藻類的種類與數量等皆有不同，以下分別就三種不同營養程度的湖泊做介紹：
臭氧洞(Ozone)-下
臺北縣新莊國民中學自然與生活科技領域賴俐伶老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
臭氧洞的影響：
也許有人認為臭氧破洞只發生在南極地區跟其他地區沒有關係，可是西元1999年10月美國航空總署衛星影像圖顯示，澳洲上空南方出現第二個臭氧層破洞，玻利維亞的的喀喀湖上方也被偵測到一個小臭氧層破洞，依美國航空總署於1994年偵測資料顯示，臭氧洞的面積由1985年的約1300萬平方公里到1994年已經擴大了2300萬平方公里，相信今天所擴大的範圍絕對不僅於此而已。
世界各地大氣中臭氧都已日漸稀薄，臭氧層在整個大氣層中雖然只是薄薄的一層，但卻保障了地球上的萬物，沒有了它，紫外線毫無忌憚地照射地表，對人體與自然生態都將產生極大的危害。
科學家分析，若臭氧層濃度減少10％，皮膚癌發生率升高26％，全世界亦將有160~175萬名新白內障患者；輻射增加，浮游生物勢必存活在水面下更深之處，光合作用將降低6~12％，浮游生物的存活量也將隨之減少。一旦食物鏈的最底層的浮游生物減少，勢必牽動整個食物鏈，生態系的牽動將造成浩劫。
1987年，在聯合國主導下，由24個國家成立了「蒙特婁協定」，但各國意見紛紜，成效不彰。
1992年聯合國環境規劃署(UNEP)專家經電腦估算，除非將CFCs減產85%，否則禍在眼前。
由於問題實在太嚴重，才經由74個國家簽訂「蒙特婁修正協定」，限制了CFCs及四氯甲烷的生產，目前均在嚴格有效的管控中。
臭氧洞(Ozone)-中
臺北縣新莊國民中學自然與生活科技領域賴俐伶老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
氟利昂(Freon)因穩定性高，不自燃、不助燃也不易起化學變化，以及對人體傷害較小等優點，普遍使用於各種工業及日常生活用品。其中又以CFC-11(CCl3F)、CFC-l2 (CCl2F2)及CFC-113(C2Cl3F3)三種原料佔最大使用量，使用範圍包括：發泡劑、冷 媒、清洗劑、噴霧劑等。
Freon自l970年開始大量生產及使用，1986年全球消費量達113萬公噸，其中約有70%的量，會排放至大氣中。
氯氟碳化物化學性質相當穩定，生命期更長達數十年至百年之久，因此會在大氣中不斷累積，要上升到平流層才會因受到紫外線的照射而分解，此時其中所含的氯會被釋放出來，與臭氧反應，而使臭氧分解消失。一個氯原子在失去活性以前，足以破壞一萬個臭氧分子，因此對臭氧層造成莫大的威脅。
自1978年開始的十年內，全球各緯度平流層的臭氧含量降低約1.2%至10%不等，南極上空更是臭氧被破壞最嚴重的地區，甚至在春季期間更會出現所謂的「臭氧洞」，面積可達到和英國面積一樣大小。
但CFCs主要是由北半球工業國家所排出，北半球大氣中的濃度也確實高於南半球，但為什麼至今最大的臭氧洞是出現在南極而不是在北極呢？顯然跟南極特殊的地理環境跟氣候狀況有密切關聯。
冬季在極區上空的平流層形成渦旋阻斷了空氣的交換，造成極低溫狀態(低於-80℃)，這種極低溫將有助於極性冰晶雲的產生。
臭氧洞(Ozone)-上
臺北縣新莊國民中學自然與生活科技領域賴俐伶老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
何為臭氧？
臭氧(O3)是一種具有刺激性氣味的不燃性氣體，其實它的味道並非很臭，而是有如收割稻草時的獨特氣味，西元1785年時，德國人Van Marum在雷雨後的清新空氣中，所含的草鮮味而發現了臭氧的存在，直至1840年才由Schonbein，以希臘字”OZONE”為之命名，重量約為空氣的1.5~1.7倍。
臭氧層的出現及意義：
太陽紫外線可以提供能量，分解大氣中的氧分子(O2)形成氧原子(O)，而游離的氧原子又有可能再與另一氧分子結合，就會合成臭氧(O3)，臭氧又會與氧原子、氯或其他游離性物質反應而分解消失，不斷反覆的生成和消失，使得大氣中的臭氧含量維持在一定的均衡狀態。
實際上大氣中臭氧的總含量並不多，只有0.01~0.04ppm，而且在各地的分布並不均勻，約有90%的臭氧存在於平流層(Stratosphere)的較低層，即離地面20到30公里處，此區被稱為「臭氧層」(Ozone Layer)。
臭氧層可以吸收太陽光中大部分的紫外線，屏蔽地球表面生物，不受紫外線侵害，加上其具有極強淨化殺菌之作用，可使得自然界中的細菌黴菌，無法過度繁殖因而保持平衡狀態，所以這一層雖然極薄，但卻對於地球上的生命非常重要。