108 地方特考三等 環境檢驗 空氣污染物檢驗與噪音測定 考古題詳解

核心觀念

本題考查 NIEA A451.10C 離子層析法的檢測原理與干擾控制。方法分析的是空氣粒狀污染物中可溶於水的氯鹽、硫酸鹽及硝酸鹽；測得的離子分別為氯離子 $\mathrm{Cl^-}$、硫酸根 $\mathrm{SO_4^{2-}}$ 及硝酸根 $\mathrm{NO_3^-}$。

離子層析的定性依據是待測離子在層析管中的滯留時間，定量則依據其波峰面積、波峰高度或感應強度。

解題方法：方法概要

1. **採樣與萃取：**以高量空氣採樣器將空氣中的粒狀污染物收集於 $20\ \mathrm{cm}\times25\ \mathrm{cm}$ 濾紙。使用試劑水加熱回流，將濾紙上的待測陰離子萃取至水中，形成水樣。
2. **離子分離：**將水樣注入離子層析儀，以碳酸鈉－碳酸氫鈉溶液作為移動相。水樣中的陰離子通過低容量薄層陰離子交換樹脂層析管時，因各離子與樹脂的親和力不同而分離。
3. **抑制與偵測：**分離後的陰離子流經高容量陽離子交換樹脂抑制裝置，待測離子轉換成具高導電度的酸性形態；移動相則轉換成低導電度的碳酸，降低背景導電度。
4. **判讀與定量：**由電導度偵測器取得層析圖譜，以滯留時間確認待測離子，再以波峰面積、波峰高度或感應強度定量。

干擾及控制方式

核心觀念

本題考查分離式實質衝擊器的流量分配，以及以採樣體積計算粗、細微粒硫酸鹽濃度。濃度定義為濾紙上所收集的硫酸鹽質量除以該粒徑區間的採樣空氣體積：

其中 $C$ 為硫酸鹽濃度（$\mu\mathrm{g/m^3}$）、$m$ 為扣除空白後的硫酸鹽質量（$\mu\mathrm{g}$），$V$ 為採樣體積（$\mathrm{m^3}$）。

解題方法

粗微粒流量為 $1.7\ \mathrm{L/min}$；細微粒流量為總流量扣除粗微粒流量：

採樣時間為 $24$ 小時，換算成分鐘：

粗微粒採樣體積

粗微粒濾紙的硫酸鹽質量為 $20\ \mu\mathrm{g}$，因此：

核心觀念

本題考 Walton-Beckett 計數板下的石綿纖維計數規則。以命題當年（民國 108 年）公告的 NIEA A424.12C 為準，符合下列條件的纖維才列入計數：

• 纖維長度須 大於 5 μm，且長寬比須 大於或等於 3：1。
• 完全位於圓形視野內的合格纖維計 1 根。
• 纖維與視野邊界相交一次，且視野內只有一端者計 0.5 根；與邊界相交超過一次者不計。
• 纖維重疊但不屬於同一束時分別計數；若纖維束的個別纖維端點無法明確辨認，則視為 1 根。

解題方法

先確認圖示物件是否符合長度與長寬比門檻，再依它與視野邊界的關係判斷是否計數。最後留意特殊形態：短纖維不計；纖維束、被微粒遮蔽的纖維及互相交疊的纖維，須依方法規定判斷。

圖例逐一判讀

核心觀念

本題考查《水下噪音測量方法（NIEA P210.21B）》第三點「干擾」所列的噪音來源。水下麥克風（Hydrophone）會接收水中聲音；量測時，海流、船舶或設備運轉等非目標聲音，以及量測系統本身造成的機械聲，都可能混入量測值。

本題涉及環境檢驗所公告的方法，應以命題當年（民國 108 年）公告內容為準。該方法於民國 108 年公告，並自同年 6 月 15 日生效。

解題方法

直接依方法第三點「干擾」分層作答：先列出一般干擾來源，再補充海流造成的渦流聲與具體機械噪音例子。這樣既能完整涵蓋條文，也能區分環境背景聲與量測設備周邊的機械干擾。

干擾來源

1. **環境及設備噪音：**測量會受到海流、船舶噪音、電子雜訊或機械噪音影響。