109 原住民特考三等 環保技術 環境污染防治技術 考古題詳解
第 一 題25 分
針對去除製程廢氣中二氧化硫，常採用「洗滌式」排煙脫硫處理程序，請分別說明濕式、半乾式、乾式等三種排煙脫硫程序之去除原理及優缺點。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查燃燒或製程廢氣中二氧化硫（SO₂）的排煙脫硫（Flue Gas Desulfurization, FGD），重點是依吸收劑與水分狀態，區分濕式、半乾式及乾式程序，並說明各自的反應機制、去除效果與操作特性。
三種程序的共同原理，是使氣相 SO₂ 與含鈣或含鈉的鹼性吸收劑接觸，生成亞硫酸鹽或硫酸鹽，再以液滴、固體顆粒或濾餅等形式捕集。主要差異在於：吸收劑是否形成液相、反應發生於液相或氣固接觸界面，以及反應後產物如何分離。
解題方法
依「吸收劑與水分狀態 → SO₂ 反應與產物 → 優缺點」逐一說明即可。濕式程序以漿液或溶液吸收；半乾式程序將吸收劑漿液霧化，使水分蒸發、反應產物乾燥；乾式程序則以乾粉或乾燥吸收劑與廢氣接觸。
以石灰石（CaCO₃）或消石灰（Ca(OH)₂）為例，整體反應可概略表示為：
實際產物會隨氧化條件、吸收劑及程序操作而異；因此答題時應同時交代反應機制與固液副產物處理。
三種排煙脫硫程序
一、濕式排煙脫硫
去除原理： 將石灰石或消石灰配成漿液，於吸收塔內以噴淋、鼓泡或其他氣液接觸方式，使廢氣中的 SO₂ 溶入液相，再與鹼性吸收劑反應，生成亞硫酸鈣；若進一步通入空氣氧化，則可形成硫酸鈣（石膏）。
以石灰石－石膏法為例，SO₂ 先溶入水並形成亞硫酸，再由石灰石中和，後續氧化生成石膏。吸收塔中的液滴或漿液提供氣液傳質及反應界面，未反應的液滴與固體顆粒則由除霧器等設備分離。
優點：
- 脫硫效率通常高，適合高濃度或大型煙氣處理。
- 氣液接觸良好，對 SO₂ 的吸收與反應較完整。
- 石灰石－石膏法原料取得容易；控制得當時，可回收石膏作為副產品。
- 具一定降溫及除塵效果。
缺點：
- 需使用大量水，會產生脫硫廢水及含固體漿液，須處理或回收。
- 設備體積與系統複雜度較高，須設吸收塔、循環泵、氧化及固液分離等設備。
- 管線與設備可能發生腐蝕、結垢、磨耗或堵塞，操作維護需求較高。
- 煙氣經濕式處理後溫度降低，通常需處理煙囪排放、再熱或白煙等問題。
二、半乾式排煙脫硫
去除原理： 將消石灰等吸收劑製成漿液，於噴霧乾燥吸收塔中霧化成細小液滴，與高溫廢氣接觸。SO₂ 先溶入液滴，再與鹼性吸收劑反應；液滴中的水分隨煙氣熱量蒸發，使反應產物乾燥成粉體，最後由袋式集塵器或其他集塵設備捕集。
第 二 題25 分
針對去除廢水中的膠體顆粒，主要在於破壞水中膠體顆粒的「穩定性」，請列舉四種水中膠體粒子的「去穩定機制」。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
膠體顆粒粒徑很小，表面通常帶電，顆粒間的靜電排斥使其維持分散、不易自行聚集沉降。去穩定的目的，是削弱這種排斥或增加顆粒間吸引，使膠體碰撞後能聚集成較大的絮體，再以沉澱或其他固液分離程序去除。
本題考查的「去穩定機制」通常列為四種：雙電層壓縮、電荷中和、吸附與架橋、掃除混凝（網捕）。
解題方法
依混凝機制逐一說明藥劑或顆粒如何改變膠體的穩定狀態：
-
雙電層壓縮（double-layer compression） 投加電解質後，水中離子增加，膠體表面的電雙層被壓縮，電位隨距離衰減得更快，顆粒間靜電排斥降低。高價反離子通常比低價離子更有效。
-
電荷中和（charge neutralization） 投加帶相反電荷的混凝劑或高電荷密度聚電解質，使其吸附於膠體表面並中和表面電荷，降低或消除顆粒間排斥。
第 三 題25 分
根據目前「毒性及關注化學物質管理法」相關規定，請比較第二類與第三類毒性化學物質在特性上的主要差異。請說明哪些類的毒化物運作，須建立「危害預防及應變計畫」？當發生毒化物洩漏事故時，應在多久時間內通報地方主管機關？
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考《毒性及關注化學物質管理法》對第二類、第三類毒性化學物質的分類定義，以及危害預防計畫與事故通報義務。以下以命題當年（民國 109 年）法規為準。
依當時《毒性及關注化學物質管理法》第 3 條：
- 第二類毒性化學物質：具有致腫瘤、生育能力受損、畸胎、遺傳因子突變或其他慢性疾病等作用的化學物質，重點在長期或慢性健康危害。
- 第三類毒性化學物質：經暴露後，將立即危害人體健康或生物生命的化學物質，重點在暴露後的立即性危害。
兩類的主要差異在危害發生的時間與型態：第二類著重慢性毒性；第三類著重立即危害。
解題方法
依題目順序，先辨認分類定義中的危害特性，再查法規所列須製作危害預防及應變計畫的類別，最後確認事故通報期限。
當時《毒性及關注化學物質管理法》第 35 條規定，第一類至第三類毒性化學物質及經中央主管機關指定公告具有危害性的關注化學物質，其相關運作人應檢送危害預防及應變計畫，報請直轄市、縣（市）主管機關備查。
第 四 題25 分
試列舉自來水消毒時，其可採用的「化學性」及「物理性」方法，並請說明飲用水採用加氯消毒的優缺點。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查自來水消毒方法的分類，以及加氯消毒的效益與限制。消毒的目的在於殺滅或降低水中病原微生物，降低飲用水傳播疾病的風險；它是淨水處理的重要單元，通常設於混凝、沉澱及過濾之後。
可採用的方法可依是否添加消毒藥劑，分為化學性與物理性。回答時宜列出常見方法，再以「殺菌效果、持續消毒能力、副產物、操作與成本」分析加氯的優缺點。
解題方法
一、列舉消毒方法
化學性方法
- 氯系消毒：氯氣、次氯酸鈉、次氯酸鈣等；也可形成氯胺作為較持久的管網消毒劑。
- 二氧化氯消毒：以二氧化氯氧化、殺滅微生物。
- 臭氧消毒：臭氧具有強氧化及消毒能力。
物理性方法
- 紫外線照射：破壞微生物的遺傳物質，使其失去繁殖能力。
- 加熱或煮沸：以高溫使病原微生物失活。
- 超音波或其他高能量照射：可藉物理作用使微生物受損；實務上較少作為大型自來水系統的主要消毒方式。
膜過濾等物理屏障可去除微生物，但嚴格而言屬於過濾分離程序，不宜與典型消毒方法混為一談。
二、說明加氯消毒的作用與特性
氯溶於水後可形成次氯酸及次氯酸根，主要消毒作用來自次氯酸。其平衡可表示為：
通常次氯酸的消毒能力較強；水的 pH、溫度、接觸時間及水中有機物等因素，均會影響消毒效果。加氯後仍留在水中的有效氯稱為餘氯。餘氯可在輸配水管線中維持一定的消毒能力，是加氯的重要優勢。