112 地方特考三等 環保行政類科 水污染與土壤污染防治 考古題詳解

核心觀念

本題考查三種需氧量所代表的氧化範圍：

• 生化需氧量（BOD）：以微生物分解水中可生物分解物質時所消耗的溶氧量表示。
• 化學需氧量（COD）：以化學氧化劑氧化水中可氧化物質時所消耗的氧量表示。
• 理論需氧量（ThOD）：根據物質的化學組成與完全氧化反應式，計算完全氧化所需的理論氧量。

三者的關鍵差異在於「由什麼方式氧化」及「涵蓋多少可氧化物質」：BOD 受微生物能否分解及試驗時間限制；COD 反映化學氧化能力；ThOD 則是依完全氧化反應計算的理論值。

解題方法

(一) 名詞說明

1. 生化需氧量（BOD）

在規定試驗條件下，水中微生物氧化分解可生物分解物質所消耗的溶氧量，通常以 $\mathrm{mg\ O_2/L}$ 表示。常見指標為五日生化需氧量 $BOD_5$，即在 $20^\circ\mathrm{C}$ 下培養五日所測得的溶氧消耗量。

$BOD_5$ 是一定時間內的生化氧化結果，不等於水中所有有機物完全氧化所需的氧量。

2. 化學需氧量（COD）

在規定的試驗條件下，以化學氧化劑氧化水中可氧化物質，並以相當的氧量表示。COD 通常涵蓋較多可氧化物質，包含可生物分解及難生物分解的部分；實際測值仍會受到氧化劑種類、反應條件及氧化程度影響。

3. 理論需氧量（ThOD）

依水中物質的化學組成與完全氧化反應式，計算該物質完全氧化所需的理論氧量。它是化學計量上的計算值，不是以 BOD 或 COD 試驗直接量得的數值。

(二) 與理論需氧量的差異

通常 BOD 的量測值與 ThOD 差異較大；COD 的量測值與 ThOD 差異較小。

理由是 BOD 只反映試驗期間內微生物能分解的部分，且受微生物種類、培養時間及水樣毒性等因素影響；難分解或抑制微生物活性的物質，未必會反映在 BOD 中。COD 以化學氧化方式測定，通常能涵蓋較多可氧化物質，因此一般較接近依完全氧化計算的 ThOD。

核心觀念

本題考查地下水污染物的三項重要特性：

1. 溶解度：決定污染物能否完全存在於水相；超過水中溶解度時，過量污染物會形成非水相液體（NAPL）。
2. 密度：污染物相對於水的密度，決定 NAPL 屬於輕非水相液體（LNAPL）或重非水相液體（DNAPL）。
3. 土壤吸附分配係數 $K_d$：反映污染物在地下水與土壤固相間的分配程度，$K_d$ 越大，污染物越容易被土壤吸附，地下水中移動速度越慢。

（一）NAPL 的形成、分類與分布

1. 造成污染物形成 NAPL 的特性參數

造成污染物形成 NAPL 的主要參數是水中溶解度。

當污染物濃度未超過其水中溶解度時，污染物可完全存在於水相；當污染物濃度超過水中溶解度時，超出的部分無法繼續溶於水中，便形成獨立於地下水之外的非水相液體，即 NAPL。

可表示為：

其中，$C_{\text{污染物}}$ 為污染物濃度，$S$ 為其水中溶解度。

2. 將 NAPL 分成兩類的特性參數

將 NAPL 分為兩大類的參數是密度，尤其是相對於水的密度：

• LNAPL（Light NAPL）：密度小於水，會漂浮於地下水位面附近。
• DNAPL（Dense NAPL）：密度大於水，會穿過地下水位面並向下移動，直到受到不透水層阻擋。

3. 污染物舉例

• LNAPL：汽油或苯

汽油及苯的密度通常小於水，因此會漂浮在地下水位面上方或附近。

• DNAPL：三氯乙烯（TCE）或四氯乙烯（PCE）

TCE、PCE 的密度大於水，因此會穿過地下水位面，向含水層底部移動。

4. 理想條件下的 NAPL 分布

LNAPL

 地表
────────────────────────────────
 不飽和層
 LNAPL 池
 ┌──────────┐
地下水位面 ────────┴──────────┴────
 地下水含水層
 水流方向 → → →

────────────────────────────────
 不透水層

LNAPL 密度小於水，會上浮並聚集於地下水位面附近，形成漂浮型 NAPL 池。

DNAPL

 地表
────────────────────────────────
 不飽和層
地下水位面 ───────────────────────
 地下水含水層
 ↓
 ↓ DNAPL
 ↓
 ┌───────┐
────────────────────┴───────┴────
 不透水層

DNAPL 密度大於水，會穿過地下水位面向下移動，最後聚集於不透水層上方低窪處，形成 DNAPL 池。

解題技巧

判斷 NAPL 的關鍵可記為：

• 溶解度決定「會不會形成 NAPL」
• 密度決定「NAPL 往哪裡聚集」
• 密度小於水：浮在水面
• 密度大於水：沉到不透水層上方

核心觀念

本題考《土壤及地下水污染整治法》第2條的標準定義，以及第12條的場址查證與公告處理。判斷時先看污染物濃度落在哪個門檻，再分別採取監測或場址管制措施。

本題以命題當年（民國112年）法規為準。法條所列主管機關權責自民國112年8月22日起由環境部承接；以下依題意說明處理程序。

解題方法

先區分兩種標準，再依污染來源是否明確及濃度是否達管制標準，套用法條規定：

1. 監測標準與管制標準的定義

• 土壤污染監測標準：基於土壤污染預防目的，所訂定須進行土壤污染監測的污染物濃度。
• 地下水污染監測標準：基於地下水污染預防目的，所訂定須進行地下水污染監測的污染物濃度。
• 土壤污染管制標準：為防止土壤污染惡化，所訂定的土壤污染管制限度。
• 地下水污染管制標準：為防止地下水污染惡化，所訂定的地下水污染管制限度。

監測標準著重污染預防與持續觀察；管制標準則是污染管制的限度。兩者均依土壤或地下水的污染物項目及其適用標準判斷。

2. 濃度達管制標準，且污染來源明確

依《土壤及地下水污染整治法》第12條第1項、第2項，各級主管機關對有污染之虞的場址應即查證；查證確認污染來源明確，且土壤或地下水污染物濃度達管制標準時，直轄市、縣（市）主管機關應公告為土壤、地下水污染控制場址。

核心觀念

本題考《水污染防治法》第 2 條的名詞定義，以及第 18 條之 1 對「繞流排放」與「混合稀釋」的禁止規定。作答時先辨明水污染、廢水與污水的法定定義，再說明兩種禁止行為的水質影響及法定例外。

以下以命題當年（民國 112 年）法規為準。《水污染防治法》第 18 條之 1 的相關規定迄今未有重要修正。

一、名詞定義

依《水污染防治法》第 2 條：

1. 水污染：水因物質、生物或能量介入而變更品質，致影響其正常用途，或危害國民健康及生活環境。
2. 廢水：事業於製造、操作、自然資源開發過程中，或作業環境所產生含有污染物之水。
3. 污水：事業以外所產生含有污染物之水。

「廢水」與「污水」的區別，關鍵在於產生來源是否屬於本法所稱的「事業」；兩者均須含有污染物。

二、第 18 條之 1 的兩種禁止行為

事業或污水下水道系統產生的廢（污）水，應經核准登記的收集、處理單元及流程，再由核准登記的放流口排放；或依下水道管理機關（構）核准的排放口排入污水下水道。不得採取下列行為：

（一）繞流排放

廢（污）水未依核准登記的收集、處理流程處理，或未經核准登記的放流口、下水道排放口排放，而以其他管線、渠道、閥門或抽送方式排出，即屬繞流排放。

繞過處理單元或核准排放口，會使污染物未經正常處理即進入受納水體，增加水體污染負荷，並使主管機關難以依許可資料掌握實際排放情形。

（二）混合稀釋