112 地方特考三等 環境檢驗類科 空氣污染物檢驗與噪音測定 考古題詳解

核心觀念

本題考查境外污染物如何在特定氣象條件下長程輸送至臺灣，以及「沙塵」與「霾害」在污染來源和監測特徵上的差異。兩者都可能受東北季風影響，但沙塵主要是自然揚塵，霾害則以人為排放及其在大氣中的二次反應產物為主。

解題方法

作答可依序說明「源區與形成條件、輸送氣象、臺灣的污染物變化」三個面向，並分別比較沙塵與霾害。境外污染是否影響臺灣，取決於源區污染情形、風場是否能連續輸送，以及沿途有無降雨等清除作用。

沙塵影響期間

氣象條件： 沙塵源區多位於中國北方、蒙古高原及黃土高原等乾燥、植被稀少或地表裸露地區。當地面乾燥，並有強風或強烈氣壓梯度時，地表沙土容易被吹起。沙塵要進一步南下影響臺灣，通常須配合大陸冷高壓南下，且高壓系統呈有利南北向輸送的配置，使高層原本偏東西向移動的沙塵，能由低層東北季風帶往臺灣。

污染物變化： 監測上最明顯的是懸浮微粒濃度上升，尤其是粒徑較大的粗懸浮微粒，常使 $PM_{10}$ 增幅明顯；能隨氣流長程輸送的細粒徑微粒也會增加，但沙塵事件通常較能見到 $PM_{10}$ 的突出上升。沙塵抵達時，能見度可能降低，且測站常呈現由北部、東北部或離島先受影響，再向其他地區擴展的時序特徵。若污染物以顆粒物增加為主，氣態污染物未必同步出現相近幅度的上升。

霾害影響期間

氣象條件： 霾害主要與中國工業、交通及燃燒等人為排放有關。當東北季風或大陸冷高壓南下，氣流經過中國污染較嚴重的地區後持續輸送至臺灣，境外污染物便可能累積或移入。源區若先前擴散條件不佳，污染物已在近地面累積，之後又遇到穩定大氣、低混合層或擴散條件差的情形，霾害更容易形成並維持。

一、核心觀念：監測原理與干擾

112 年地方特考所依據的空氣中臭氧自動檢驗方法為 紫外光吸收法。臭氧對波長約 $254\ \mathrm{nm}$ 的紫外光有吸收作用，儀器比較臭氧存在與去除時的透光強度，依比耳－朗伯定律計算臭氧濃度：

其中 $I_0$ 為參考光強度、$I$ 為樣品光強度、$\varepsilon$ 為吸光係數、$l$ 為光徑長度，$c$ 為臭氧濃度。吸光度愈大，代表臭氧濃度愈高。實際自動分析儀通常以交替導入樣品氣與經觸媒去除臭氧的參考氣，比較兩者在偵測室中的紫外光吸收差異，以降低其他成分造成的背景影響。

**可能干擾：**任何也會吸收 $254\ \mathrm{nm}$ 紫外光的物質，都可能造成干擾，例如二氧化硫及芳香族有機物；其吸光會被誤認為臭氧吸光，使測值偏高。樣品溫度或壓力變化也可能影響量測訊號。採樣管線應使用玻璃、鐵氟龍等惰性材質，避免臭氧在管路中反應或損失。

二、解題方法：儀器校正

臭氧不適合以穩定的鋼瓶標準氣長期供應，因此以臭氧產生機與動態氣體校正系統產生不同濃度的臭氧標準氣，再由經校正的紫外光光度計確認標準氣濃度，據以調整自動分析儀並建立檢量線。

作答可依「準備校正系統、零點、全幅、多點檢量線、品質查核」說明：

1. **準備校正系統：**依操作程序連接臭氧產生機、動態稀釋系統、紫外光光度計及待校分析儀；確認管路密封、清潔、流量正常，儀器充分暖機穩定。管線及配件採用惰性材質。
2. **確認光度計性能：**以高濃度臭氧及其稀釋氣檢查線性，線性誤差須不超過 $3\%$。
3. **零點校正：**導入零點標準氣，待讀值穩定後調整分析儀零點，記錄零點背景讀值。
4. **全幅校正：**產生約為校正上限濃度 $80\%$ 的臭氧標準氣，同時導入光度計及分析儀；以光度計確認的濃度為標準，調整分析儀全幅。零點或全幅調整偏移超過 $0.02\ \mathrm{ppm}$ 時，須重新檢查並校正。

核心觀念

本題考查的是：固定音源稽查時，量測結果是否依公告的環境噪音測量方法取得，以及「噪音計內部校正」能否取代方法要求的現場確認程序。量測值超過噪音管制標準，仍須先確認測量程序與數據有效性，才能作為告發依據。

**法規以命題當年（民國 112 年）為準。**當年適用《噪音管制標準》及環境噪音測量方法（NIEA P201.96C）。本題情境是一般固定音源（營業場所）噪音，應依該方法進行量測及品質管制。

解題方法

判斷時分兩步：

1. **確認量測方法要求的程序。**依 NIEA P201.96C，現場測量前、後應使用聲音校正器確認噪音計，且確認時不可調整儀器。確認結果須同時符合兩項品質管制要求：

• 噪音計呈現值與聲音校正器校正報告真實值的差值絕對值不得大於 $0.7\ \mathrm{dB}$。
• 測量前、後兩次呈現值差的絕對值不得大於 $0.3\ \mathrm{dB}$。

方法並要求確認整體測量鏈，包括聲音感應器、訊號線與顯示器。

核心觀念

本題考低頻噪音的判定。一般噪音測量看 $20\text{ Hz}$ 至 $20\text{ kHz}$ 的均能音量 $Leq$；低沉嗡嗡聲可能集中在低頻範圍，若一般測量符合標準，仍應依公告方法測量 $20\text{ Hz}$ 至 $200\text{ Hz}$ 的低頻均能音量 $Leq,LF$，再依噪音源類別、管制區及時段，對照噪音管制標準判定。

法源為《噪音管制法》第 9 條、《噪音管制標準》第 2 至 4 條，以及《環境低頻噪音測量方法》（NIEA P205.93C）。以下以命題當年（民國 112 年）法規為準。

$Leq,LF$ 是將 $20$ 至 $200\text{ Hz}$ 各 $1/3$ 八音度頻帶的均能音量合成：

解題方法

1. 改採低頻噪音檢測。 請主管機關依陳情人指定的居住生活室內地點，於工廠夜間發聲具代表性的時刻測量 $20$ 至 $200\text{ Hz}$ 低頻音量；原先一般噪音測量符合標準，不代表低頻項目也符合。
2. **依公告方法設置測點及儀器。

核心觀念

本題考查以污染物「同步變化特徵」判斷污染來源：

• 中國沙塵長程傳輸：主要增加粗粒徑懸浮微粒，使 $PM_{10}$ 明顯升高；但因污染源不在本地，通常不會同步造成 $NO_X$、$CO$ 大幅升高。
• 本地污染累積：交通、工業及燃燒等本地排放會同時增加 $PM_{10}$、$NO_X$ 與 $CO$。在風速低、混合層高度低或逆溫等不利擴散條件下，污染物容易累積。

因此，判斷重點不是只看 $PM_{10}$ 的高低，而是觀察 $PM_{10}$ 與 $NO_X$、$CO$ 是否同步升高。

解題方法與圖形判讀

一、第一次高濃度：03/12至03/13

圖中第一次 $PM_{10}$ 高峰約出現在 03/12至03/13，濃度快速升至約 $400\ \mu g\,m^{-3}$。

此時：

• $PM_{10}$ 出現非常尖銳且顯著的高峰；
• $NO_X$ 沒有同步出現相同幅度的高峰；
• $CO$ 亦未呈現明顯同步升高。

這種「$PM_{10}$ 單獨大幅增加」的型態，符合外來沙塵傳輸特徵。中國沙塵由氣流傳送至臺灣後，會使懸浮微粒濃度快速上升，但不會像本地交通或燃燒排放一樣，同時大量增加 $NO_X$ 與 $CO$。

二、第二次高濃度：03/15至03/16

圖中第二次 $PM_{10}$ 高峰約出現在 03/15至03/16，濃度約達 $300$ 至 $370\ \mu g\,m^{-3}$。

此時：

• $PM_{10}$ 明顯升高；
• $NO_X$ 同時維持高濃度並出現多個高峰；
• $CO$ 亦同步升高，達到圖示期間的高值。