核心觀念

本題考查營建工程在不同施工階段所產生之「逸散性粒狀污染物」來源、排放特性，以及依污染來源採取適當控制技術的能力。

所謂逸散性粒狀污染物，係指未經固定排放管道排出，而因挖掘、堆置、裝卸、運輸、拆除及風蝕等作業逸散至大氣中的粒狀物。主要污染物包括總懸浮微粒、PM₁₀及部分PM₂.₅；其中營建揚塵通常以較粗粒徑之PM₁₀及總懸浮微粒為主。

以命題當年（民國110年）法規為準，主要法源為《空氣污染防制法》及《營建工程空氣污染防制設施管理辦法》。答題時應掌握下列原則：

1. 先依施工流程辨識污染來源。
2. 再依污染機制配對控制措施。
3. 將污染控制分為「抑制產生」、「防止飛散」、「降低逸散後影響」三類。
4. 說明防制措施須依工程規模、施工階段、物料特性及現場氣象條件綜合採行。

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解題方法

本題可依工程生命週期分成：

1. 整地、拆除及土方工程。
2. 材料運輸與車輛行駛。
3. 土石、砂石及粉粒狀物料堆置與裝卸。
4. 基礎、結構及機械施工。
5. 建築物拆除、破碎及篩分。
6. 工程收尾與場區清理。

每一階段均以「排放來源—排放特性—控制技術」方式作答，即可完整對應題目要求。

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（一）不同施工階段逸散粒狀污染物排放來源及特性（15分）

1. 整地、挖掘及土方作業

排放來源

包括：

• 清除植被、表土及地表覆蓋物。
• 推土、挖土、填土、整地及夯實。
• 土方開挖、回填及土石搬運。
• 土堆、裸露地表受到風力侵蝕。
• 挖土機、推土機、鏟裝機及壓路機等機具作業。

排放特性

此階段主要是機械擾動及風蝕造成的揚塵。地表一旦失去植被或覆蓋，土壤表面容易形成可被風力帶走的鬆散細粒料；在乾燥、強風及低濕度條件下，逸散量顯著增加。

排放通常具有下列特性：

• 屬間歇性、區域性排放。
• 排放量受土壤含水率、作業強度、風速及裸露面積影響。
• 粒徑以粗粒徑為主，但細粉塵可形成PM₁₀。
• 挖掘、推土及裝載瞬間常形成高濃度揚塵。

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2. 土方及建材運輸、車輛行駛

排放來源

包括：

• 工程車輛於工區內外道路行駛。
• 車輪夾帶泥土、砂石後帶至周邊道路。
• 車輛行駛時對道路表面進行剪切及擾動。
• 未覆蓋之砂石、土方及廢棄物於運輸途中掉落或飛散。
• 車輛進出工地所造成的道路二次揚塵。

排放特性

車行揚塵通常是營建工程重要的粒狀物來源，排放量與下列因素有關：

• 車輛重量及行駛速度。
• 車流量及車輛種類。
• 道路表面積塵負荷。
• 路面含水率及鋪面狀況。
• 車輛輪胎是否夾帶泥土。
• 工區道路是否鋪設、清掃及沖洗。

其特性為排放範圍較廣、發生頻率高，且容易由工區擴散至鄰近道路與社區。車速增加時，輪胎擾動與氣流剪力增強，揚塵量通常上升。

應注意，車輛引擎燃燒所排放的煙粒及氮氧化物，屬移動污染源排放；本題重點則是車行造成的道路揚塵及載運物料飛散。

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3. 土石、砂石及粉粒狀材料之裝卸與堆置

排放來源

包括：

• 砂、石、土、飛灰、水泥及其他粉粒狀材料卸料。
• 鏟裝、抓斗、輸送帶及料斗轉運。
• 物料由高處落下時產生的落料揚塵。
• 臨時堆置場及裸露土堆的風蝕。
• 砂石堆、廢土堆及營建廢棄物堆置。

排放特性

裝卸作業的排放多集中於落料、轉運及傾倒瞬間，屬脈衝式高濃度排放。落料高度越高、物料含水率越低、細粉比例越高，逸散量越大。

堆置場排放則屬持續性或間歇性風蝕排放，其強度受到：

• 堆置高度及表面積。
• 物料粒徑與含粉量。
• 風速及風向。
• 堆置時間。
• 物料含水率及表面是否覆蓋。

粉粒狀材料容易產生細微粒子，對PM₁₀及局部細懸浮微粒濃度具有較明顯影響。

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4. 混凝土、砂漿及建材加工施工

排放來源

包括：

• 水泥、砂及石料之投料、輸送及混合。
• 混凝土拌合及砂漿製備。
• 砂石切割、研磨、鑽孔及打磨。
• 牆面、地坪及建材表面處理。
• 輸送帶、料斗及拌合設備落料。

排放特性

此類作業具有較高的細粉塵比例，尤其水泥、砂及切割粉塵可能產生PM₁₀，部分細粒徑物也可能進入PM₂.₅範圍。

排放具有下列特性：

• 多發生於投料口、轉運點及加工點。
• 室內作業若通風不良，可能造成局部高濃度。
• 乾式切割、研磨及鑽孔的粉塵量明顯高於濕式作業。
• 水泥粉塵具有鹼性及刺激性，可能影響作業人員與周邊環境。

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5. 建築物拆除、破碎及營建廢棄物處理

排放來源

包括：

• 建築物拆除、敲除及倒塌。
• 混凝土、磚塊及瀝青塊破碎。
• 營建廢棄物篩分、輸送及分類。
• 廢棄物裝卸及運輸。
• 拆除物堆置及風蝕。

排放特性

拆除及破碎作業會因材料受到撞擊、摩擦及壓碎而產生大量粒狀物，排放常具有瞬間高濃度及作業區域集中的特性。

其排放量與下列條件有關：

• 建築材料種類及破碎程度。
• 拆除方式及作業強度。
• 破碎設備及篩分設備型式。
• 物料含水率。
• 是否同步採用噴水、封閉及集塵設備。

拆除工程也容易造成大面積裸露及廢棄物堆積，因此除作業本身外，後續堆置及運輸亦會持續產生逸散污染。

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6. 工程收尾、清掃及場區裸露

排放來源

包括：

• 場區清掃、道路清理及剩餘土石移除。
• 工程結束前之廢料、砂土及粉塵清運。
• 尚未綠化或鋪面的裸露土地。
• 防塵設施拆除後至完工間的短暫裸露。

排放特性

此階段單一作業的排放量可能不如土方或拆除工程，但若未妥善清理及覆蓋，容易形成長時間的再懸浮及風蝕來源。其特性為低強度但持續性較高，並可能造成污染控制前功盡棄。

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（二）不同施工階段之可行控制技術（10分）

1. 整地、挖掘及土方作業

可採行：

• 對挖掘、填土、推土及整地作業區定期灑水或噴霧。
• 依天候及作業強度調整灑水頻率，避免地表過度乾燥。
• 非施工區域保留植被或採用防塵網、帆布、稻草蓆等覆蓋。
• 暫停使用之裸露地表採覆蓋、鋪設級配或臨時綠化。
• 土方堆置儘量降低堆置高度及裸露面積。

核心觀念

本題考查：

1. 等效音量 $L_{\mathrm{eq}}$：以能量平均方式表示一段時間內的平均噪音量。
2. 最大音量 $L_{\mathrm{max}}$：監測期間所測得的最高瞬時音量。
3. 營建工程噪音管制標準：以命題當年（民國 110 年）法規為準，須依管制區類別及測量時段判斷。
4. 噪音控制基本程序：先監測辨識噪音來源，再依「音源、傳播途徑、受音者」三方面提出改善措施。

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（一）$L_{\mathrm{eq}}$、$L_{\mathrm{max}}$及標準判斷

1. 讀值資料整理

音量 $L_i$（dB(A)）	次數 $n_i$
67	1
69	2
70	3
72	4
75	5
76	4
78	2
81	2
85	1

總筆數為：

$$N=1+2+3+4+5+4+2+2+1=24$$

2. 計算等效音量

等效音量公式為：

$$L_{\mathrm{eq}} =10\log_{10} \left( \frac{1}{N} \sum_{i=1}^{n} n_i10^{L_i/10} \right)$$

為避免數值過大，可將 $70\ \mathrm{dB(A)}$ 作為基準，改寫為：

$$L_{\mathrm{eq}} =70+10\log_{10} \left[ \frac{1}{24} \sum n_i10^{(L_i-70)/10} \right]$$

各組相對能量加總如下：

$$\begin{aligned} \sum n_i10^{(L_i-70)/10} ={}&1(10^{-0.3})+2(10^{-0.1})+3(10^0)\\ &+4(10^{0.2})+5(10^{0.5})+4(10^{0.6})\\ &+2(10^{0.8})+2(10^{1.1})+1(10^{1.5})\\ \approx{}&112.58 \end{aligned}$$

因此：

$$L_{\mathrm{eq}} =70+10\log_{10}\left(\frac{112.58}{24}\right)$$ $$L_{\mathrm{eq}} =70+10\log_{10}(4.691) \approx 76.7\ \mathrm{dB(A)}$$

故：

$$\boxed{L_{\mathrm{eq}}\approx76.7\ \mathrm{dB(A)}}$$

3. 計算最大音量

監測值中最高者為 $85\ \mathrm{dB(A)}$，因此：

$$\boxed{L_{\mathrm{max}}=85\ \mathrm{dB(A)}}$$

4. 與噪音標準比較

題目未交代監測時段，以下依營建工程通常施工時段，以日間標準判斷。

以命題當年（民國 110 年）《營建工程噪音管制標準》為準，第二類管制區日間管制值為：

$$L_{\mathrm{eq}}\leq72\ \mathrm{dB(A)}$$

本題：

$$76.7>72$$

因此，等效音量已超過第二類管制區日間標準。

最大音量為 $85\ \mathrm{dB(A)}$。若依題目所採最大音量管制值 $85\ \mathrm{dB(A)}$ 判斷，則屬於達到但未超過上限。

判斷結論

$$\boxed{L_{\mathrm{eq}}\approx76.7\ \mathrm{dB(A)}，超過第二類管制區日間標準}$$ $$\boxed{L_{\mathrm{max}}=85\ \mathrm{dB(A)}，達上限但未超過}$$

因此，本工程噪音主要是因 $L_{\mathrm{eq}}$ 過高而違反管制標準。

若監測時間為晚間或夜間，第二類管制區的標準會更嚴格，超標情形更為明確；正式判定仍須配合實際監測時段。

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（二）噪音改善對策

1. 控制步驟

噪音改善應依下列程序進行：

核心觀念

本題比較噪音工程控制中兩種基本措施：

• 吸音（sound absorption）：降低聲音在室內表面反射的能量，改善室內聲場及混響。
• 隔音（sound insulation）：降低聲音由音源側傳至受音側的能量，阻隔噪音跨越構造物或空間傳播。

兩者均屬於「傳播途徑控制」，但控制對象不同：

比較項目	吸音	隔音
主要控制對象	室內反射音、混響音	由一側傳至另一側的透射音
主要作用	吸收聲能，減少反射	阻擋、反射或消耗透射聲能
主要目的	降低室內混響及聲壓級、改善音質	降低受音側噪音、避免空間間互相干擾
典型材料	多孔、纖維、鬆散材料	高密度、厚重、氣密及多層構造
主要評估指標	吸音率、降噪係數、混響時間	傳透損失、隔音等級、音壓級降低量

解題時應依序說明「控制原理—材料與設施—效果指標」，最後指出兩者不得混為一談。

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一、吸音設施

（一）噪音控制原理

聲波入射於牆面、天花板或地面時，一部分能量被反射，一部分進入材料內部。吸音材料利用材料內部的孔隙、纖維或共振構造，使聲波產生摩擦、黏滯損失及熱能轉換，降低反射聲能。

吸音主要處理的是：

1. 室內聲波反射；
2. 混響造成的聲音累積；
3. 室內背景噪音及語音清晰度問題；
4. 音源附近的反射聲場。

吸音材料通常不能有效阻止聲音穿透牆壁，因此「吸音良好」不代表「隔音良好」。

（二）材料及設施功能特性

吸音設施的主要功能包括：

• 降低牆面、天花板及地面的反射音；
• 縮短室內混響時間；
• 降低室內平均聲壓級；
• 減少聲音反射造成的回音、轟鳴及聲場不均勻；
• 改善會議室、教室、工廠及錄音空間的聲學品質。

吸音效果與下列因素有關：

1. 材料本身的孔隙率與流阻；
2. 材料厚度；
3. 材料與硬質牆面間的空氣層；
4. 入射聲音頻率；
5. 設置面積及設置位置；
6. 材料表面是否被油漆、薄板或其他不透聲材料封閉。

多孔材料對中、高頻聲音通常具有較佳吸音效果；增加材料厚度或背後空氣層，能改善低頻吸音性能。

（三）常用材料種類

1. 多孔性材料

例如玻璃纖維、岩棉、礦物纖維、泡棉、聚酯纖維及木絲吸音板。聲波進入孔隙後，因空氣與纖維間的摩擦而消耗能量。

2. 纖維性材料

例如吸音棉、礦棉板、玻璃棉板及聚酯纖維板。常設置於牆面、天花板或吸音包覆構造內，表面通常使用透聲布包覆。

3. 多孔板及穿孔板吸音構造

以穿孔板、狹縫板配合背後空氣層及吸音填充材料形成。其吸音特性可透過孔徑、穿孔率、板後空氣層及填充材料加以調整。

4. 共振型吸音構造

例如赫姆霍茲共振器、膜片式吸音板及穿孔板共振吸音器。此類設施主要針對特定頻率，適合處理低頻或窄頻噪音。

5. 室內裝修及軟質材料

例如地毯、窗簾、布幕、軟包壁面及吸音天花板。設置方便，但吸音頻率範圍及耐久性須視材料而定。

（四）吸音效果評估指標

1. 吸音率

吸音率以 $\alpha$ 表示，定義為材料吸收聲能與入射聲能的比值：

$$\alpha=\frac{W_a}{W_i}$$

其中：

• $W_a$：吸收的聲功率；
• $W_i$：入射的聲功率。

理想完全反射表面的 $\alpha=0$，完全吸音表面的 $\alpha=1$。實際材料的吸音率會隨頻率改變，因此應以各頻帶吸音率判斷，不能只看單一數值。

2. 等效吸音面積

室內總吸音量可表示為：

$$A=\sum_i S_i\alpha_i$$

其中：

• $S_i$：第 $i$ 個表面的面積；
• $\alpha_i$：該表面在指定頻率下的吸音率；
• $A$：等效吸音面積，單位為平方公尺吸音單位。

3. 混響時間

依 Sabine 公式，室內混響時間為：

$$T_{60}=0.161\frac{V}{A}$$

其中：

• $T_{60}$：聲音衰減 60 dB 所需時間，單位為秒；
• $V$：房間體積，單位為立方公尺；
• $A$：室內總等效吸音面積。

增加吸音量 $A$，會使混響時間縮短。

4. 降噪係數

降噪係數（NRC）是以數個標準頻率吸音率的平均值表示，常用於比較一般建築吸音材料。但 NRC 主要反映中頻吸音性能，對低頻及高頻的實際效果仍須參考完整頻率特性。

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二、隔音設施

（一）噪音控制原理

隔音是使聲音由音源側傳至受音側時，透過牆壁、樓板、門窗、管道或設備外殼的阻隔，降低透射聲能。

聲音撞擊隔音構造時，能量會被：

1. 反射回音源側；
2. 在構造物內部因阻尼而消耗；
3. 部分穿透至受音側。

隔音設施的核心要求是：

• 質量大；
• 構造連續；
• 接縫氣密；
• 避免剛性聲橋；
• 必要時採用雙層、複層或浮動構造。

隔音主要處理「直接透射音」，但實際工程也必須注意經由牆體、樓板、管線、門縫及通風系統傳遞的側向音與繞射音。

（二）材料及設施功能特性

隔音構造的主要功能包括：

• 降低音源室與受音室之間的聲音透射；
• 降低機械設備、交通及工廠噪音向外散逸；
• 建立隔音牆、隔音罩或隔音室；
• 防止噪音由門、窗、管道及通風口洩漏。

隔音效果受到下列因素影響：

1. 牆體或板材的面密度；
2. 構造厚度；
3. 層數及層間空氣層；
4. 材料阻尼；
5. 接縫及孔洞的氣密性；
6. 門窗、管線及通風設備的薄弱部位；
7. 聲音頻率及入射角；
8. 側向傳音及結構傳音。

單層均質牆的隔音能力通常隨面密度與頻率增加而提高，符合質量定律的基本趨勢：

$$TL \approx 20\log_{10}(mf)-C$$

其中：

• $TL$：傳透損失；
• $m$：構造面密度；
• $f$：聲音頻率；
• $C$：與構造及單位有關的常數。

但實際構造還會受到吻合效應、共振效應、接縫洩漏及側向傳音影響，因此不能僅依面密度推估全部效果。

（三）常用材料及設施種類

1. 厚重牆體及板材

例如混凝土、磚牆、石膏板、水泥板及金屬板。主要利用高質量提高聲音透射阻抗。

2. 雙層或多層隔音牆

以兩層板材構成，中間設置空氣層及吸音填充材料，可降低板材間的聲音耦合，通常比相同材料厚度的單層牆具有較佳隔音效果。

3. 夾層板及複合板

核心觀念

本題考查移動污染源排放之碳氫化合物，尤其是半揮發性有機化合物 $SVOCs$ 中的多環芳香烴 $PAHs$，以及碳氫化合物參與光化學反應形成臭氧 $O_3$ 的機制。

解題重點包括：

1. $PAHs$ 的分子組成與物理化學特性。
2. $PAHs$ 對人體健康及環境的危害。
3. $PAHs$ 在不完全燃燒及高溫熱裂解過程中的生成。
4. 碳氫化合物如何透過自由基反應，將 $NO$ 氧化為 $NO_2$，促進臭氧生成。
5. $NO$ 與 $O_3$ 的直接反應屬於臭氧滴定作用，會消耗臭氧；碳氫化合物則可削弱此消耗並促進臭氧累積。

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解題方法

第一小題依「組成特性—危害性—產生方式」三部分作答。

第二小題則依光化學煙霧反應鏈說明：

1. 碳氫化合物先與大氣中的 $OH$ 自由基反應。
2. 形成有機過氧自由基 $RO_2$ 或過氧氫自由基 $HO_2$。
3. 這些自由基將 $NO$ 氧化為 $NO_2$。
4. $NO_2$ 經日光光解產生氧原子。
5. 氧原子與氧氣反應生成臭氧。

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（一）PAHs 組成特性、危害性及產生方式

1. 組成特性

多環芳香烴是由兩個以上苯環或其他芳香環，以稠合方式連結所形成的碳氫化合物，主要由碳、氫兩種元素組成，通式可概念性表示為：

$$C_xH_y$$

常見物質包括：

• 萘 $C_{10}H_8$
• 菲 $C_{14}H_{10}$
• 蒽 $C_{14}H_{10}$
• 芘 $C_{16}H_{10}$
• 苯並芘 $C_{20}H_{12}$

其主要特性如下：

1. 具有多個芳香環：分子結構穩定，含有共軛雙鍵系統。
2. 低揮發性及低蒸氣壓：環數越多，揮發性通常越低，因此高分子量 PAHs 多附著於粒狀物表面。
3. 半揮發性：低環數 PAHs 可存在於氣相，高環數 PAHs 則主要吸附於懸浮微粒、柴油微粒及煙塵上，具有氣粒分配特性。
4. 疏水性及親脂性：不易溶於水，容易累積於有機物、土壤、沉積物及生物脂肪組織中。
5. 環境持久性：部分 PAHs 不易被微生物分解，可能在環境中長時間存在。
6. 可發生光化學及氧化反應：受到日光、臭氧或其他氧化劑作用後，可能轉化為毒性更高的衍生物，例如硝基 PAHs 或含氧 PAHs。

因此，PAHs 雖屬於碳氫化合物，但其污染特性與一般高揮發性有機物不同，具有「低揮發、易吸附、易累積」等特徵。

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2. 危害性

（1）人體健康危害

部分 PAHs 具有致癌性、致突變性及生殖毒性，其中以苯並芘最具代表性。其危害包括：

• 造成 DNA 損傷及基因突變。
• 增加肺癌、皮膚癌及膀胱癌等癌症風險。
• 造成呼吸道刺激及肺部發炎。
• 長期暴露可能影響免疫系統及神經系統。
• 孕婦或胎兒暴露於部分 PAHs，可能產生發育及生殖危害。

PAHs 經人體吸入、食入或皮膚接觸後，會在肝臟等部位進行代謝；其代謝產物可能形成具高度反應性的環氧化物，與 DNA 結合而導致突變。

（2）環境危害

• 附著於細懸浮微粒後，可隨呼吸作用深入肺部。
• 沉降於土壤及水體後，可能長期累積。
• 具生物累積及食物鏈傳遞的風險。
• 經日光及大氣氧化劑反應後，可能形成更具毒性的衍生物。
• 與粒狀污染物共同存在時，會增加懸浮微粒污染的健康危害。

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3. 產生方式

PAHs 主要在有機物不完全燃燒或高溫熱裂解過程中生成，主要產生機制如下：

（1）不完全燃燒

燃料中的碳氫化合物在氧氣不足、混合不均、燃燒溫度不適當或滯留時間不足時，無法完全氧化為二氧化碳與水，會形成 PAHs、碳煙、CO 及其他有機污染物。

移動污染源中常見的產生來源包括：

• 汽油引擎及柴油引擎排氣。
• 柴油微粒及黑煙。
• 冷車啟動與怠速運轉。
• 加速、爬坡等高負載操作。
• 燃燒室內局部缺氧區域。

（2）高溫熱裂解及芳香化反應

燃料分子在高溫下先裂解為較小的自由基及不飽和烴，接著經過環化、芳香化及環融合反應，逐步形成多環芳香烴。

其概念性反應可表示為：

$$\text{高分子碳氫化合物} \xrightarrow{\text{高溫裂解}} \text{不飽和烴及自由基} \xrightarrow{\text{環化、芳香化}} \text{PAHs}$$

（3）燃料及潤滑油蒸發或熱分解