108 地方特考三等 環保技術 環境污染防治技術 考古題詳解

核心觀念

本題比較旋風集塵器與靜電集塵器捕集粒狀污染物的機制，並說明兩者對小粒徑微粒去除效率的差異。重點在於分辨：

• 旋風集塵器：利用氣流旋轉產生的離心作用，使顆粒與氣體分離。
• 靜電集塵器：先使顆粒帶電，再利用電場力將顆粒移向集塵板。

解題方法

作答時先分別交代「作用力如何產生」及「顆粒如何被收集」，再以粒徑對各作用力的影響，說明小粒徑去除效率的差異。

旋風集塵器：離心分離

含塵氣體切向進入設備後形成旋轉渦流。顆粒因密度通常高於氣體，在旋轉氣流中受到離心作用而向外移動，碰撞器壁後失去動能並沿壁面下落，最後由集塵斗收集；氣體則由中心區域排出。

顆粒受離心作用的能力與顆粒質量、旋轉速度及流場半徑等因素有關。以簡化形式表示，離心力可寫為：

其中 $m_p$ 為顆粒質量、$v_\theta$ 為切向速度、$r$ 為旋轉半徑。粒徑愈小，顆粒質量愈低，慣性愈弱，愈容易隨氣流改變方向而不易移至器壁，因此旋風集塵器對細微粒的捕集能力較差。

靜電集塵器：帶電後受電場力收集

靜電集塵器在放電電極與集塵板間建立高電壓電場，使氣體離子化並使顆粒帶電。帶電顆粒受電場力作用，朝具有相反電位的集塵板移動並沉積；定期振打集塵板，使粉塵落入集塵斗。

顆粒受到的電場力可表示為：

核心觀念

本題比較兩種好氧生物處理系統的生物反應原理、固液分離方式、污泥操作與處理效能。兩者都利用曝氣槽中的好氧微生物分解有機污染物，主要差異在於出流水與生物污泥的分離方式：傳統活性污泥系統以二級沉澱池重力沉降分離；MBR 則以膜分離取代沉澱池，將處理水過濾出來並截留污泥。

本題為工程原理比較題，無須援引法條或進行數值計算。

解題方法

作答時依「共同原理 → 固液分離差異 → 對操作與效能的影響 → 優缺點與限制」比較，避免只列設備名稱。關鍵在於連結膜分離所帶來的操作結果：污泥不易隨出流水流失，因此可維持較高的混合液懸浮固體濃度（MLSS）與污泥齡（SRT），但也增加膜污染、清洗與能耗管理需求。

相同處

核心觀念

本題考查「清潔生產」與「污染預防」的層次及關係。兩者都強調在污染產生前採取措施，將環境保護由末端治理推向源頭管理。

• 污染預防是環境管理原則：在污染物、廢棄物或其他環境負荷產生前，透過改變原料、製程、產品設計或管理方式，避免或減少其產生。
• 清潔生產是落實污染預防的整合性策略：從原料取得、產品設計、生產、使用到最終處置，持續提升資源與能源使用效率，降低污染與環境風險，同時兼顧經濟效益。

因此，污染預防是核心理念，清潔生產則是將此理念運用於生產與產品生命週期的實務方法。環境基本法第 23 條明定政府應推動污染預防、清潔生產等工作。法規說明以命題當年（民國 108 年）為準。

解題方法

可由「先定義、再說明關係、最後舉例」作答：

1. 先指出兩者共同採取源頭管理，目的在減少污染及資源耗用。
2. 再區分層次：污染預防是原則，清潔生產是推動此原則的制度與技術策略。
3. 最後以製程改善、原料替代、節能、減廢及產品生命週期管理，說明如何落實。

這是概念比較題，沒有計算式或選項分析；得分關鍵在於交代兩者的共同目標與上下位關係。

核心觀念

本題考查非水相液體（non-aqueous phase liquids, NAPLs）進入地下後，受到密度、重力、毛細力與地下水流共同影響時的傳輸行為。NAPLs 不會與水完全混合，可在土壤孔隙中以獨立液相存在；依其密度與水的相對關係，分為：

• LNAPLs：密度小於水，通常浮在地下水面附近，常見如汽油、柴油及部分石油類污染物。
• DNAPLs：密度大於水，可穿過地下水面向下移動，常見如三氯乙烯、四氯乙烯及部分含氯溶劑。

NAPLs 的移動不只由「比水輕或比水重」決定，還受到孔隙大小、土壤非均質性、毛細壓力、相對滲透性及地下水位變化影響。污染物進入細孔或低滲透層後，可能被毛細力滯留，形成殘留相；溶解後則可隨地下水形成溶解相污染羽。

解題方法

比較時可依序從密度與浮沉位置、垂直傳輸路徑、滯留位置、地下水位影響、污染羽與整治難度說明。核心判斷是：LNAPL 傾向在地下水面附近側向展布；DNAPL 則可能在重力作用下向下穿透，直到遇到低滲透層或毛細阻力而聚積、側向移動。

核心觀念

本題考查塑膠微粒（microplastics）的定義、來源與環境流布，以及其對生物、生態系與人體可能造成的危害。塑膠微粒通常指尺寸小於 $5\ \mathrm{mm}$ 的塑膠顆粒或碎片，形式包括碎片、纖維、薄膜及球狀顆粒；題目未涉及特定法條或公式。

依來源可分為：

• 初級塑膠微粒：製造時即為微小尺寸，例如部分清潔或個人護理產品中的塑膠柔珠，以及工業原料粒。
• 次級塑膠微粒：較大型塑膠廢棄物經日照、風化、磨耗或破碎後形成，例如塑膠袋、漁網、瓶罐碎片；合成纖維衣物洗滌時脫落的纖維也會進入環境。

解題方法

作答時依「界定污染—說明流布—分層列舉危害」展開。先交代尺寸與來源，再指出塑膠微粒可進入水體、土壤、沉積物及空氣，最後依物理危害、化學與病原傳輸、生態與食物鏈、人類暴露等面向說明。這樣能同時回答題目中的「何謂污染」與「可能導致的危害」，避免只列出人體影響而漏掉生態層面。

塑膠微粒污染及其流布

塑膠微粒污染是指塑膠微粒由生活污水、工業排放、塑膠廢棄物破碎、衣物纖維脫落、輪胎磨耗或大氣沉降等途徑進入環境，並在水體、土壤、沉積物與空氣中持續累積、擴散的現象。污水處理設施可攔截部分顆粒，但細小顆粒仍可能隨放流水排出；被截留的微粒也可能隨污泥進入土壤。

塑膠材料在自然環境中不易完全分解，較常逐步碎裂成更小的顆粒，因而長期滯留並廣泛分布。微粒尺寸小、數量多，容易被水生或陸生生物攝入，也能隨水流、風力及生物移動傳播。

可能導致的危害

1. 生物的物理性傷害 水生生物、底棲生物及其他動物可能誤食塑膠微粒。顆粒可能造成消化道刺激或損傷、阻塞或假性飽足，降低攝食與營養吸收，進而影響生長、繁殖及存活。微塑膠纖維或碎片也可能造成組織刺激。