110 地方特考三等 環保技術 環境衛生學 考古題詳解

110 年・地方特考・三等・環保技術
試題代碼 環境衛生學

第 一 題25 分

養豬是廚餘回收再利用去化的主要管道,如何杜絕其成為非洲豬瘟傳染的途徑?養豬之外,還有哪些廚餘去化的方式,各可帶來何種效益?廚餘與畜牧糞尿如何共同資源化?

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核心觀念

本題綜合考查三項環境衛生與資源循環觀念:

  1. 廚餘養豬與非洲豬瘟防疫
  • 廚餘含有肉品、肉製品及其殘渣時,若未經適當熱處理,可能殘留非洲豬瘟病毒。
  • 病毒可經由受污染廚餘、運輸車輛、人員、器具及豬隻採食而傳播。
  • 防疫重點是「源頭分類、專車運輸、確實加熱、避免交叉污染及全程查核」。
  1. 廚餘多元去化
  • 廚餘含有有機物、氮、磷、鉀及水分,適合採用堆肥化、厭氧消化、飼料化、能源化等方式處理。
  • 去化方式須同時考量病原體、臭味、滲出水、重金屬、異物及最終產品安全。
  1. 廚餘與畜牧糞尿共同資源化
  • 廚餘通常含水率高、易分解、碳氮比偏低;畜牧糞尿含有微生物、氮及磷,但含水率及臭味問題較明顯。
  • 二者混合可調整含水率、碳氮比及養分比例,提高堆肥化與厭氧消化的穩定性。

本題法規說明以命題當年,即民國 110 年之法規與防疫政策為準。現行法規及廚餘養豬管理制度已因非洲豬瘟防疫政策而有後續修正,作答時仍應依題目指定年度論述。


一、杜絕廚餘成為非洲豬瘟傳染途徑

(一)禁止未經處理廚餘直接餵豬

養豬場不得將未經處理的廚餘直接餵食豬隻,尤其須嚴格排除含有下列物質的廚餘:

  • 生肉、熟肉及肉品加工品;
  • 豬肉、內臟、骨頭及血液;
  • 含肉食品殘渣;
  • 可能遭受動物分泌物、糞便污染的食品廢棄物。

非洲豬瘟病毒對環境具有一定抵抗性,受感染豬隻或肉品殘渣經由廚餘進入豬場後,可能形成直接感染源。因此,廚餘不能以「看起來已煮熟」作為安全判斷標準,必須依規定完成足夠溫度及時間的熱處理。

(二)落實熱處理標準

依民國 110 年廚餘養豬防疫管理要求,廚餘應經加熱至中心溫度 90℃以上並持續 1 小時,使可能存在的非洲豬瘟病毒失去感染力。

熱處理時應注意:

  1. 溫度必須達到規定標準;
  2. 加熱時間應從廚餘中心達到規定溫度後計算;
  3. 廚餘須充分攪拌,使冷點也能達到標準;
  4. 應設置溫度計、紀錄設備或人工紀錄;
  5. 加熱後須避免與生廚餘、污染地面、未消毒器具接觸;
  6. 加熱設備、鍋具及輸送器具應定期清洗、消毒及維護。

僅以高溫表面加熱、短時間煮沸、曝曬、冷藏、冷凍或添加消毒劑,均不能取代規定熱處理。

(三)強化廚餘收集及分類

廚餘收集端應落實:

  • 廚餘與一般垃圾、塑膠、玻璃、金屬及有害物質分離;
  • 盡量於源頭去除餐具、包裝材料及尖銳異物;
  • 禁止將病死畜、動物屍體及醫療廢棄物混入廚餘;
  • 建立廚餘來源、數量、去向及處理日期紀錄;
  • 餐飲業、學校、機關及市場等大量廚餘產生源應配合查核。

源頭分類不僅有助於防疫,也能提升後續堆肥、厭氧消化及能源回收效率。

(四)落實專車運輸及清洗消毒

廚餘運輸應採用專用車輛及密閉容器,防止沿途滴漏、飛散及病原污染。運輸管理包括:

  1. 建立廚餘收運路線及清運紀錄;
  2. 車輛不得與飼料、肉品或其他清潔物資混用;
  3. 每次運送後清洗、消毒車體、容器及工具;
  4. 駕駛人員及工作人員進出豬場時應遵守人車分流與消毒措施;
  5. 避免未處理廚餘進入豬場飼養區;
  6. 廚餘應直接送至合格處理場所,不得任意轉運或暫存。

(五)加強養豬場生物安全

養豬場應建立下列防疫措施:

  • 設置車輛消毒區及人員更衣、洗手、消毒設施;
  • 生廚餘與熟廚餘分區管理;
  • 熟化前後使用不同器具及容器;
  • 禁止外來人員及車輛任意進入飼養區;
  • 控制老鼠、野豬、犬、貓及昆蟲等媒介;
  • 發現豬隻發燒、出血、死亡率異常時,立即通報獸醫及主管機關;
  • 配合抽查、採樣、疫調及疫情封鎖措施。

(六)建立追蹤查核制度

廚餘養豬必須具備可追溯性,至少應記錄:

  • 廚餘來源;
  • 收運日期及數量;
  • 熱處理溫度、時間及設備狀況;
  • 餵食日期及數量;
  • 清洗消毒紀錄;
  • 異常事件及處置結果。

透過「來源可追溯、處理可驗證、流向可查核」,才能在發生疫情時迅速找出污染鏈並切斷傳播。


二、養豬以外的廚餘去化方式及效益

(一)堆肥化

堆肥化是利用好氧微生物分解廚餘有機物,使其轉化為腐熟有機質及肥料的方式。

主要控制條件包括:

  • 含水率約 50%∼60%50\% \sim 60\%;
  • 適當碳氮比,通常以約 25:1∼30:125:1 \sim 30:1 為宜;
  • 充分通風;
  • 維持適當粒徑及孔隙率;
  • 進行翻堆或機械曝氣;
  • 完成高溫期、腐熟期及後熟期。

效益包括:

  1. 減少送往掩埋場的有機廢棄物;
  2. 降低廚餘含水量及體積;
  3. 回收氮、磷、鉀及有機質;
  4. 製成堆肥、土壤改良資材;
  5. 增加土壤保水力及有機碳;
  6. 降低掩埋產生的甲烷及滲出水污染。

缺點是處理時間較長,且若通風不良或含水率過高,容易產生臭味、厭氧腐敗及病原控制不足。

(二)厭氧消化及沼氣能源化

厭氧消化是在無氧環境下,利用厭氧微生物將有機物分解,產生沼氣及消化液。

沼氣主要含有甲烷,可經純化後作為:

  • 發電燃料;
  • 鍋爐燃料;
  • 熱電共生能源;
  • 生質天然氣原料。

其基本能量概念可表示為:

有機物→厭氧微生物甲烷+二氧化碳+消化液\text{有機物} \xrightarrow{\text{厭氧微生物}} \text{甲烷}+\text{二氧化碳}+\text{消化液}

效益包括:

  1. 回收可再生能源;
  2. 減少化石燃料使用;
  3. 降低有機物污染負荷;
  4. 減少臭味;
  5. 消化液可經適當處理後作為液肥或肥分回收;
  6. 消化殘渣可再經脫水及堆肥化。

厭氧消化須控制有機負荷、溫度、酸鹼值及氨氮濃度。若廚餘酸化過快,容易造成揮發性脂肪酸累積,使甲烷菌受抑制。

(三)飼料化

廚餘經過分選、脫水、乾燥、殺菌及品質檢驗後,可製成動物飼料原料。

其效益包括:

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第 二 題25 分

依據《毒性及關注化學物質管理法》,何謂「關注化學物質」、「既有化學物質」以及「新化學物質」?以往的化學物質以毒化物管理,現行加入化學物質登錄制度,主要是參採哪個國際法規架構?管理策略有何大幅的改變?請舉出至少兩種登錄管理的方式,說明新的化學品管理策略。

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核心觀念

本題以命題當年(民國110年)《毒性及關注化學物質管理法》及化學物質登錄相關規定為準,主要考查三項內容:

  1. 「關注化學物質」、「既有化學物質」及「新化學物質」的法律定義。
  2. 我國化學物質登錄制度參採的國際法規架構。
  3. 化學品管理由「毒化物列管」轉向「全面掌握資訊、事前預防及風險管理」的制度變革。

本題為申論題,沒有選擇題選項,因此不適用逐一選項分析。


一、三類化學物質的定義

(一)關注化學物質

「關注化學物質」係指化學物質經中央主管機關依其毒性、暴露程度、物質特性或國內外關注情形,認定有污染環境或危害人體健康之虞,並公告列管者。

其特徵包括:

  • 不以已證明具有《毒性及關注化學物質管理法》所定毒性為唯一條件。
  • 只要具有污染環境或危害人體健康的潛在風險,且受到國內外高度關注,即可能被公告列管。
  • 管理強度可依物質特性、用途、數量及暴露風險設計,不必完全比照毒性化學物質。

例如具有高度濫用、流向管制、公共安全或環境風險之化學物質,即可能被納入關注化學物質管理。

(二)既有化學物質

「既有化學物質」係指於民國96年12月31日已列於既有化學物質清冊中的化學物質。

判斷重點在於該物質是否已列入既有化學物質清冊,而不是單純以目前是否仍在使用、是否屬毒化物或是否已完成登錄作為判斷標準。

既有化學物質通常具有下列特性:

  • 過去已在國內製造、輸入或使用。
  • 社會上已有一定使用歷史。
  • 其危害、用途、暴露及流向資料可能不完整。
  • 原則上仍須依規定辦理登錄,使主管機關逐步建立完整資料。

(三)新化學物質

「新化學物質」係指未列於既有化學物質清冊中的化學物質。

新化學物質的判斷採清冊排除方式:

未列入既有化學物質清冊⇒新化學物質\text{未列入既有化學物質清冊} \Rightarrow \text{新化學物質}

新化學物質與「新發明的物質」並非完全相同。某一物質即使在國外早已使用,只要未列入我國既有化學物質清冊,於我國制度下仍可能屬於新化學物質。


二、我國制度參採的國際法規架構

我國化學物質登錄制度主要參採歐盟《REACH規則》架構。REACH為:

  • Registration:登錄
  • Evaluation:評估
  • Authorisation:授權
  • Restriction:限制

其核心精神可概括為:

「沒有資料,不得上市」 No data, no market.

也就是化學物質製造者及輸入者,在一定條件下必須於製造或輸入前,提出物質的製造、輸入量、用途、危害、暴露及風險管理資料,使主管機關能在化學物質進入市場前掌握其風險。


三、由傳統毒化物管理轉向登錄制度的重大改變

(一)由少數列管轉為廣泛掌握化學物質

傳統毒化物管理主要針對已認定具有毒性,並公告列管的物質。未被列為毒化物的化學物質,可能缺乏完整的危害及流向資料。

登錄制度則是以「化學物質本身」為管理對象,逐步要求製造者或輸入者提供資料,使管理範圍不再侷限於既有毒化物。

(二)由事後管制轉為事前預防

傳統制度常在發現危害、污染或事故後,再透過公告列管、使用限制或裁罰進行處理。

登錄制度要求業者在製造或輸入前,先提供必要資訊,使主管機關能夠:

  • 了解物質危害。
  • 評估暴露途徑。
  • 掌握實際用途。
  • 判斷是否需要限制、禁止或附加管理條件。

因此,管理重心由「發生危害後處理」改為「上市前預防」。

(三)由危害導向轉為風險導向

危害是物質本身造成傷害的能力;風險則需同時考量危害程度與實際暴露情形,可概念化表示為:

風險=危害程度×暴露程度\text{風險} = \text{危害程度} \times \text{暴露程度}

同一種化學物質,若使用量、使用方式、暴露人口及排放途徑不同,其實際風險也可能不同。因此,登錄制度不只詢問「是否有毒」,也要求掌握用途、數量、暴露及風險管理措施。

(四)由政府單方面蒐集資料轉為業者負責舉證

新制度強調「責任由業者先行負擔」。製造者及輸入者必須提出物質資料,不能以政府尚未證明其有害,作為完全不提供資料的理由。

此種制度體現污染者付費及預防原則,也使主管機關能將有限行政資源集中於高風險物質。

(五)由單一物質管理轉為生命週期管理

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第 三 題25 分

請分別說明何謂生物累積(bioaccumulation)、生物濃縮(bioconcentration)、生物放大(biomagnification)。KowK_{ow}(辛醇/水分配係數)為何常用於評估化學物質生物累積或生物濃縮的潛勢?生物累積作用越高,是否生物放大現象就越明顯,原因為何?

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核心觀念

本題考查三個易混淆的環境污染物動態概念,以及 KowK_{ow} 作為化學物質親脂性與生物累積潛勢指標的理由。判斷重點在於:

  1. 污染物進入生物體的途徑;
  2. 比較的是生物體與環境水體的濃度,或不同營養階層間的濃度;
  3. 污染物是否具有親脂性、難分解性及不易代謝排出的特性。

解題方法

可依「暴露途徑」與「比較對象」區分:

  • 只經由水體吸收:生物濃縮;
  • 經由水體、食物及其他途徑累積:生物累積;
  • 比較捕食者與被捕食者,且濃度沿營養階層上升:生物放大。

一、生物累積(Bioaccumulation)

生物累積是指化學物質經由多種暴露途徑進入生物體後,其吸收速率大於代謝、排泄或稀釋速率,因而在生物體內逐漸蓄積。

主要進入途徑包括:

  • 由水體經鰓或體表吸收;
  • 經由攝食受污染的水生生物、食物或沉積物;
  • 吸入污染空氣;
  • 經皮膚接觸吸收。

常以生物累積因子(bioaccumulation factor, BAF)表示:

BAF=CorganismCenvironmentBAF=\frac{C_{\text{organism}}}{C_{\text{environment}}}

其中,CorganismC_{\text{organism}} 為生物體內污染物濃度,CenvironmentC_{\text{environment}} 為環境介質中的污染物濃度。實際評估時,環境濃度通常需反映水體及食物等多重暴露來源。

生物累積的核心是「單一生物體內的蓄積」,不必然涉及食物鏈中營養階層的濃度增加。


二、生物濃縮(Bioconcentration)

生物濃縮是指化學物質僅由周圍水體直接經由鰓、體表或其他呼吸表面吸收,進入生物體後所造成的濃度增加。

生物濃縮不包括經由食物攝入的部分,故其概念範圍小於生物累積。常用生物濃縮因子(bioconcentration factor, BCF)表示:

BCF=CorganismCwaterBCF=\frac{C_{\text{organism}}}{C_{\text{water}}}

在達到穩定狀態時,也可由吸收與消除速率表示:

BCF≈k1k2BCF\approx\frac{k_1}{k_2}

其中:

  • k1k_1:由水體進入生物體的吸收速率常數;
  • k2k_2:由代謝、排泄及其他機制造成的消除速率常數。

當污染物容易由水體進入生物體,且不易代謝或排出時,k1k_1 較大、k2k_2 較小,BCF 即會升高。


三、生物放大(Biomagnification)

生物放大是指污染物沿食物鏈由低營養階層傳遞至高營養階層時,濃度逐級增加的現象。

例如:

水體→浮游生物→小魚→大魚→人類\text{水體}\rightarrow\text{浮游生物}\rightarrow\text{小魚}\rightarrow\text{大魚}\rightarrow\text{人類}

若高營養階層生物體內的污染物濃度高於其食物,則可用生物放大因子(biomagnification factor, BMF)表示:

BMF=CpredatorCpreyBMF=\frac{C_{\text{predator}}}{C_{\text{prey}}}

當:

BMF>1BMF>1

表示捕食者體內濃度高於被捕食者,具有生物放大現象。

生物放大特別容易發生於下列污染物:

  • 高度親脂性;
  • 難以生物分解;
  • 不易代謝;
  • 不易排泄;
  • 可長期存在於生物組織,尤其是脂肪組織;
  • 具有長食物鏈傳遞特性。

生物放大強調「不同營養階層之間的濃度逐級上升」,與生物累積所強調的「單一生物體內蓄積」不同。


四、三者的關係與區別

名稱主要暴露途徑比較重點代表意義
生物濃縮僅由水體直接吸收生物體/水體水中污染物進入生物體的能力
生物累積水體、食物及其他途徑生物體/環境暴露來源單一生物體內的總蓄積
生物放大以食物鏈傳遞為主高營養階層/低營養階層污染物沿食物鏈逐級增加

三者並非同義詞。一般而言,生物濃縮可視為生物累積的一部分;生物放大則是食物鏈傳遞所呈現的跨營養階層結果。


五、KowK_{ow} 為何可用於評估生物累積或生物濃縮潛勢

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第 四 題25 分

改善作業環境為預防職業疾病的首要考量,若已掌握工作環境中危害的特性,請依改善的優先次序舉出四種策略,以預防或降低危害因子對於工作者的健康影響。

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核心觀念

本題考查職業危害控制的「控制層級」(hierarchy of controls)。當工作環境中的危害因子已被辨識,應依控制效果與可靠程度,由危害源頭逐步向作業人員端進行改善。

以命題當年(民國110年)法規及職業衛生實務為準,危害控制的優先順序為:

  1. 消除危害
  2. 替代危害
  3. 工程控制
  4. 行政管理及工作實務控制
  5. 個人防護具

題目要求舉出四種策略,答列前四項即可;個人防護具屬最後一道防線,通常不列入優先改善的前四項。

解題方法

作答時應掌握兩個原則:

  • 越接近危害源頭,控制效果越穩定。
  • 越依賴工作者自行配合,控制可靠度越低。

因此,應按照「源頭控制 → 傳播途徑控制 → 人員行為控制」的順序說明四種策略,並搭配具體例子,以呈現完整的職業衛生概念。

四種改善策略及優先順序

一、消除危害(Elimination)

直接取消危害來源,使工作者不再接觸該危害因子,是最優先、最有效的控制方式。

例如:

  • 取消使用含有毒性溶劑的製程。
  • 以不需要人工進入的製程取代高溫、高壓作業。
  • 移除不必要的噪音、粉塵或有害化學物質來源。
  • 將危險製程予以淘汰,不再進行該項作業。

消除的優點是危害不再存在,不受通風設備故障、操作人員疏忽或防護具佩戴不當影響。

二、替代危害(Substitution)

危害無法完全消除時,以危害性較低的物質、設備或製程取代原有的高危害來源。

例如:

  • 以低毒性溶劑替代高毒性溶劑。
  • 以水性塗料替代有機溶劑型塗料。
  • 以低噪音設備替代高噪音設備。
  • 以較低溫、較低壓的製程替代高溫、高壓製程。
  • 以不易產生粉塵的原料型態替代易揚塵原料。

替代時必須重新評估新物質或新製程的危害,不能只因原危害降低,就直接認定替代方案完全安全。例如,低毒性溶劑仍可能具有易燃性或刺激性。

三、工程控制(Engineering Controls)

透過設備、機械、製程或作業場所設計,將工作者與危害源隔離,或降低危害因子的產生量與擴散量。

常見方式包括:

  • 密閉化:將有害製程或設備密閉,防止污染物逸散。
  • 局部排氣:在污染源附近設置局部排氣裝置,直接捕集有害氣體、蒸氣或粉塵。
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