環境保全・エネルギー・技術史・技術と社会
環境基本法第2条第3項に定める「公害」に含まれないものは、次のうちどれか。
解答正解 2
環境基本法では、公害を、事業活動その他の人の活動に伴って生ずる相当範囲にわたる大気の汚染、水質の汚濁、土壌の汚染、騒音、振動、地盤の沈下（鉱物の掘採のための土地の掘削によるものを除く。）及び悪臭によって、人の健康又は生活環境に係る被害が生ずることと定義している。この 7 種類を典型七公害と呼ぶ。日照の阻害や電波障害、廃棄物の不法投棄などは、この定義には列挙されていない。
環境基本法に定める環境基準に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 5
環境基準は、環境基本法第16条に基づき、人の健康を保護し生活環境を保全する上で維持されることが望ましい基準として政府が定める。対象は大気の汚染、水質の汚濁、土壌の汚染及び騒音で、地域・水域の類型ごとに定められ、科学的知見に応じて改定される。事業者を直接拘束する排出基準・規制基準とは別のもので、行政が施策を進める際の目標という位置づけである。
循環型社会形成推進基本法が定める、廃棄物等の処理に関する原則的な優先順位として、適当なものはどれか。
解答正解 4
同法は、まず廃棄物等の発生を抑制し、次に循環資源となったものは再使用、再生利用、熱回収の順に循環的な利用を行い、それができないものを適正に処分するという優先順位を定める（技術的・経済的な可能性などを勘案する）。再使用は製品・部品をそのまま使うこと、再生利用は原材料として使うこと、熱回収は燃焼熱をエネルギーとして使うことである。環境負荷の低減の観点から上位ほど優先される。
地球温暖化対策の推進に関する法律第2条第3項が規定する「温室効果ガス」に含まれないものは、次のうちどれか。
解答正解 5
同項が列挙する温室効果ガスは、二酸化炭素、メタン、一酸化二窒素、ハイドロフルオロカーボンのうち政令で定めるもの、パーフルオロカーボンのうち政令で定めるもの、六ふっ化硫黄、三ふっ化窒素の 7 種類である（2026年10月時点）。HCFC は物理的には温室効果をもつが、オゾン層破壊物質として別の枠組みで規制されるため、この法律の温室効果ガスには含まれない。
地球を太陽定数 S＝1361 W/m²、惑星アルベド A＝0.30 の黒体球とみなし、大気の温室効果がないと仮定する。地球が吸収する太陽放射と地球が放射する黒体放射が釣り合うときの放射平衡温度として、最も近いものはどれか。ステファン・ボルツマン定数は σ＝5.67×10⁻⁸ W/(m²・K⁴) とし、4.2×10⁹ の 4 乗根は約 255 とする。
解答正解 1
地球が太陽放射を受ける断面積は πR²、放射する表面積は 4πR² なので、S(1－A)πR²＝4πR²σT⁴ より T⁴＝S(1－A)／(4σ)＝1361×0.70／(4×5.67×10⁻⁸)≒4.2×10⁹ K⁴。よって T≒255 K（約－18℃）となる。実際の地表平均は約 288 K（約 15℃）で、差の約 33 K が大気の温室効果によるものである。
オゾン層の破壊とその対策に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 2
CFC などのフロン類は化学的に安定で、対流圏では分解されずに成層圏に達し、強い紫外線で分解されて塩素原子を放出する。塩素原子は触媒としてオゾンを繰り返し分解する。1985 年のウィーン条約と 1987 年のモントリオール議定書により規制が進み、2016 年のキガリ改正で温室効果の大きい HFC も段階的削減の対象に加わった。オゾン層は紫外線を吸収し、赤外線の温室効果とは別の話である。
生物多様性に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 1
生物多様性条約（1992 年採択、1993 年発効）の目的は、生物多様性の保全、構成要素の持続可能な利用、遺伝資源の利用から生ずる利益の公正かつ衡平な配分の三つである。三つ目を具体化した名古屋議定書は 2010 年に名古屋市での COP10 で採択され、2014 年に発効した。ワシントン条約（野生動植物の国際取引）やラムサール条約（湿地）と混同しやすい。
パリ協定と地球温暖化対策に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 5
パリ協定は、気温上昇を産業革命前比で 2℃を十分下回るよう抑え、1.5℃に抑える努力を追求することを目標とし、すべての締約国が自国で決定する貢献（NDC）を提出・更新する。世界全体の進捗はグローバル・ストックテイクで 5 年ごとに評価される。具体的な削減目標の数値や期限は見直されるため、最新の内容は環境省等で確認する必要がある（2026年10月時点）。
高温熱源 527℃ と低温熱源 27℃ の間で動作する熱機関の理論最大熱効率（カルノー効率）として最も近いものはどれか。
解答正解 3
カルノー効率は η＝1－Tc／Th（温度は絶対温度）。Th＝527＋273＝800 K、Tc＝27＋273＝300 K なので η＝1－300／800＝0.625、つまり 62.5％。実際の熱機関はこれより低い。温度は必ず K に換算して比を取る点が要点であり、高温側・低温側の一方でも℃のままだと大きく誤る。
発電機出力 500 MW の石炭火力発電所が定格出力で 1 時間運転するときの石炭消費量として最も近いものはどれか。ただし、プラント全体の熱効率（燃料の発熱量に対する発電電力量の比）は 40％、石炭の発熱量は 25 MJ/kg、1 kWh＝3.6 MJ とする。
解答正解 4
1 時間の発電電力量は 500 MW×1 h＝5.0×10⁵ kWh＝5.0×10⁵×3.6 MJ＝1.8×10⁶ MJ。熱効率 40％なので投入熱量は 1.8×10⁶／0.4＝4.5×10⁶ MJ。石炭の発熱量 25 MJ/kg で割ると 1.8×10⁵ kg＝180 t。熱効率は「出力÷入力」なので、入力を求めるには出力を効率で割る。
風力発電において、風車の受風面積、空気密度及び出力係数が一定とみなせるとき、風速が 6 m/s から 9 m/s に増加すると、風車の出力は約何倍になるか。
解答正解 3
風が持つ運動エネルギーの流れ（風のパワー）は、単位時間に風車の受風面積を通過する空気の質量 ρAv に運動エネルギー v²／2 を掛けて P＝ρAv³／2 となり、風速の 3 乗に比例する。実際の出力はこれに出力係数 Cp を掛けたもので、Cp の理論上限（ベッツ限界）は 16／27≒0.593 である。風速が 1.5 倍になると出力は 1.5³≒3.4 倍となる。
エネルギーの分類に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。
解答正解 2
一次エネルギーは自然界に存在する形のまま得られるエネルギー（石油、石炭、天然ガス、ウラン、水力、太陽光、風力など）、二次エネルギーはそれを変換・加工したもの（電力、ガソリン、都市ガス、水素など）である。電力は一次エネルギーを発電で変換した二次エネルギーであり、変換や送電では損失が生じる。
次の科学技術上の出来事ア〜オを古いものから新しいものへ並べたものとして、適当なものはどれか。 ア ファラデーによる電磁誘導の発見 イ ベルによる電話の実用化（特許取得） ウ ライト兄弟による動力飛行機の有人初飛行 エ ワトソンとクリックによる DNA 二重らせん構造モデルの提案 オ バーディーンとブラッテンらによるトランジスタ（点接触型）の発明
解答正解 4
ファラデーの電磁誘導の発見は 1831 年、ベルの電話の特許取得は 1876 年、ライト兄弟の初飛行は 1903 年、ベル研究所でのトランジスタの発明は 1947 年、ワトソンとクリックの DNA 二重らせんモデルの提案は 1953 年である。したがってア→イ→ウ→オ→エの順になる。電磁気学→通信→航空→半導体→分子生物学と、技術分野の移り変わりとともに覚えるとよい。
ライフサイクルアセスメント（LCA）と環境マネジメントに関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 1
LCA は、製品やサービスのライフサイクル全体（資源採取、製造、輸送、使用、廃棄・リサイクル）における環境負荷を定量化する手法で、目的及び調査範囲の設定、インベントリ分析、影響評価、解釈の順に進める。一方、ISO 14001 は組織が環境負荷を継続的に低減するための環境マネジメントシステム（PDCA）の規格であり、製品の評価手法である LCA とは別物である。
酸性雨に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。
解答正解 3
大気中の二酸化炭素（約 400 ppm）と平衡にある純水の pH は、炭酸の電離平衡から約 5.6 と計算される。このため自然の降水でも弱酸性であり、pH 7 を基準にはせず、一般に pH 5.6 以下を酸性雨と呼ぶ。硫黄酸化物・窒素酸化物が硫酸・硝酸となって雨に溶け込むことが主因で、長距離輸送により越境して被害を生じる。