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- 第43回
Q1砂漠化の原因には気候的要因と人為的要因が考えられるが、次のうち人為的要因に当たらないのはどれ？
- 石油などの地下埋蔵資源の開発が原因
- 過放牧や過耕作、薪炭材伐採などが原因
- とりわけ大きな要因は過放牧
- 人為的要因の背景には社会・経済的不公平がある
正解1. 石油などの地下埋蔵資源の開発が原因
砂漠化の原因には、地球規模での大気循環の長期的変動等による気候的要因と、過放牧、過耕作、薪炭材伐採等に基づく人為的要因が考えられます。今日の砂漠化のほとんどは人為的要因により、とりわけ過放牧が大きな比重を占めています。乾燥地域では食糧として家畜を放牧により飼育し、人口が増加したり、順調な降雨が続くときには家畜の放牧頭数が増え、土地の牧草生産能力に対して家畜飼育頭数が過剰になり、牧草が食い尽くされてしまいます。そのため、強い日射や強風等により土地が一段と乾燥化してしまいます。その背景には社会的、経済的不公平があり、それが砂漠化の問題を一層複雑なものにしています。
Q2化石燃料の燃焼過程以外で、二酸化炭素を排出するのは次のうちどれ？
- 生物の呼吸やバクテリアによる物質の分解作用
- 植物の光合成（炭素同化作用）の過程から
- 山野に剥き出しになっている岩石の崩壊
- 山野の植物の根の部分からの放出
正解1. 生物の呼吸やバクテリアによる物質の分解作用
人類の生産活動が高度化し、生活水準が向上したため、石油類、天然ガス、石炭などの化石燃料の消費が益々増大しています。化石燃料の燃焼過程からは二酸化炭素や亜酸化窒素などが大量に発生し大気中に排出されています。そのほか、人間をはじめとした陸上に生息する生物の呼吸やバクテリア類による物質の分解作用などからも二酸化炭素は発生します。
人間は呼吸によってCO2を排出しますが、食物として体内に取り込んだ有機物を分解しエネルギーを取り出す過程で最終的に排出されたものです。その食物の起源は、植物が光合成によって大気中のCO2と水から作りだした有機物なので、呼吸によって吐き出すCO2ではもともと大気中にあったものということになります。いくら呼吸をしても大気中のCO2を増やしも減らしもしません。
Q3CO2の運搬・貯蔵は、液体か固体にするのが現実的だが、20℃で液化するには、何気圧で圧縮すればよい？（なお一気に-86℃まで冷やせば1気圧で液化する）
- 30気圧
- 60気圧
- 90気圧
- 120気圧
正解2. 60気圧
二酸化炭素は、運搬・貯蔵のために液化あるいは固体化するのが現実的です。個体化の場合、1気圧では一気にマイナス86℃のドライアイスにまでしなければならず、圧縮や冷却に膨大なエネルギーが必要となります。液化ならば20℃では60気圧に圧縮すればよいので、この状態で600メートル以上の深海に入れれば60気圧以上の圧力があるのでそこで気化することはないといわれています。このような方法で石炭火力発電所や製鉄所などで大量に排出されるCO2を回収し、地球環境に影響を及ぼさない方法で貯留する技術のことをCCS（Carbon dioxide Capture and Storage）といいます。海に囲まれた日本にとって、CO2の深海貯留・海底貯留に対する期待が高まっており、実証実験を経て実用化を目指した取り組みが進められています。
Q4再生紙が生産可能な理由として、次のうちもっとも適切なのはどれ？
- 純パルプを作るための木材伐採が規制されたため
- 紙繊維が水に濡れるとほぐれる性質を持つため
- 技術革新により生産コストが削減されたため
- 脱墨技術の開発によって可能になった
正解2. 紙繊維が水に濡れるとほぐれる性質を持つため
紙は、木材などの植物繊維を水中で重ねたまま乾かすことで平らに漉くことができます。水に濡らすと、再び離れて繊維に戻るため、使用後の紙を原料にした再生紙は古くから利用されてきました。ことに、上質紙に裁落古紙を少量配合すると紙が漉きやすく、またできあがりもしなやかになると、特定の紙における産業古紙配合は、古くは江戸時代から行われてきました。近年、脱墨技術の発達によって、新聞用紙や印刷用紙等への再生紙の利用も進んできました。1970年代以降、省エネルギー対策や資源の安定的確保の目的からも再生紙の利用が進み、1980年代後半には脱墨技術のより一層の進歩と普及により、古紙配合の上質紙の需要・供給も高まっていきました。
Q5人類の二酸化炭素の排出は止められず、排出量を減らすしかないが、もっとも効果のない方法はどれか？
- 太陽エネルギーを使う
- 省エネルギーを進める
- ドライアイスの使用を控える
- 二酸化炭素排出量の少ない燃料を使う
正解3. ドライアイスの使用を控える
脱炭素社会(※)を実現するために二酸化炭素の排出量を抑制・削減しなければなりません。そのためには、化石燃料に依存した現在の大量生産・大量消費・大量廃棄を前提とした社会経済システムやライフスタイルを持続可能なものへ転換することが必要です。具体的には、再生可能エネルギーの積極的な利用、省エネルギー化などが考えられます。
※脱炭素社会とは、人の活動による温室効果ガスの排出量と森林などによる吸収量が等しくなり、排出量が実質ゼロとなる社会をいいます。
Q6石油や石炭を使うよりも、再生産可能な天然素材を使う方が長期的には環境影響が小さくなるといえるが、利用の際に注意が必要な点とは？
- 再生する能力を越えた量を使わないように注意
- 石油製品より長持ちしないことに注意
- 自然分解する可能性に注意
- 骨董的な価値が高いため、取り扱いに注意
正解1. 再生する能力を越えた量を使わないように注意
天然素材とは、人間が化学的な手を加えていない素材のことです。例えば、木、紙、珪藻土、コルク、石などがあります。これらは、石油や石炭を原料とする製品よりも廃棄後の二酸化炭素の発生量を削減することができます。なぜなら、光合成による二酸化炭素の固定で何度でも再生可能な植物を基本とし、食物連鎖で成り立っているからです。ただし、天然素材を使う時には、その再生能力に配慮し、自然の破壊や種の絶滅につながるような大量消費はしないことが重要です。
Q7不確実性が残る地球環境問題において、国際的な合意を図るための基本的な考えとして適切なのは次のうちどれ？
- 静観原則（基本的には様子を眺める）
- 有志原則（対策をやりたい国だけがやる）
- 予防原則（不確実性があっても手を打つ）
- 平等原則（被害等を平等に全体で分かち合う）
正解3. 予防原則（不確実性があっても手を打つ）
地球環境問題の対応として国際的に合意された基本原則のひとつに「予防原則」があります。これは、「重大かつ不可逆的な影響があると認められる問題については、不確実性があることを理由として費用効果の高い対策の実施を延期してはならない」とするもので、気候変動枠組条約やリオ宣言で合意されました。地球温暖化などで 科学的な不確実性を理由に、対策を実施しない動きを牽制する意味合いもあります。
Q8地球環境の問題は、人間の生活や活動の結果、発生しているが、それは言い換えるとどのようなことか。
- 海水の温度がどんどん低くなっていく
- 南極大陸の氷が次第に分厚くなる
- 日本の気候が徐々に寒冷となる
- 汚染物質の希釈、分解機能が正常に働かなくなる
正解4. 汚染物質の希釈、分解機能が正常に働かなくなる
地球の環境は、私たちの生活や活動の結果として排出する不用物や汚染物質を受け入れて、同化する役割を果たしています。つまり汚染物質を薄めたり、分解したりする特異な働きを持っているのです。これがなかったならば、私たちは高度な経済活動も豊かな生活も営むことはとうてい望み得なかったでしょう。地球の環境のこれらの機能が正常に働かなくなること、これが環境問題なのです。
Q9地球温暖化が、種の絶滅に影響を及ぼしていると考えられるが、種の絶滅についての説明のうちもっとも適当なのはどれ？
- 特定の科目の動植物が次々と死ぬ
- 繁殖の遅れや生息地を移動できず、絶滅する
- ある地域のすべての種が一斉に絶滅する
- 特定の種が優位になり、食物連鎖が崩れる
正解2. 繁殖の遅れや生息地を移動できず、絶滅する
絶滅とは、一つの種が地球上から完全にいなくなることを言います。近代から現代にかけて起きた野生生物の絶滅の原因は、ほぼ100％人類の行為に起因するものであり、地質時代の絶滅とは異なります。地球温暖化による影響は、野生生物の生息地の環境変化、土地の干ばつ、洪水や暴風雨などがあげられ、動物は食物が採れなくなったり、繁殖ができなくなったりして数が減っている状況です。
Q10大気中に排出された二酸化炭素は、その後どうなる？
- 大気や陸、海洋、生物の間を循環する
- 大気中に滞留し続ける
- 別の物質に分解される
- 宇宙空間に拡散していく
正解1. 大気や陸、海洋、生物の間を循環する
地球の炭素は、二酸化炭素など様々な炭素化合物の形で、大気、海洋、陸上の生態系、海洋の沈殿物や岩石の間を循環しています。その相互の循環の過程は、呼吸、光合成、燃焼など様々です。地球に存在する元素の総量は増減することはありませんが、人類の活動などによって、空気中の二酸化炭素としての炭素(気体)とその他の固体や液体の姿の炭素との収支バランスが崩れると、二酸化炭素濃度が上昇して温暖化が発生します。
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