114 地方特考三等 環保技術類科 環境污染防治技術 考古題詳解

114 年・地方特考・三等・環保技術類科
試題代碼 環境污染防治技術

第 一 題25 分

請依《固定污染源逸散性粒狀污染物空氣污染防制設施管理辦法》,說明砂石場料堆所產生粉塵逸散管制,應設置或採行有效抑制逸散之管制設施。

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核心觀念

本題考《固定污染源逸散性粒狀污染物空氣污染防制設施管理辦法》第 4 條「堆置逸散性粒狀污染物質」的防制規定。砂石場的砂、石料堆置期間,可能因風吹或作業擾動,使粒狀物散布於空氣,應設置或採行有效抑制逸散的設施。

以下以命題當年(民國 114 年)法規為準。本題所涉第 4 條依 112 年修正規定,自 113 年起施行;截至命題時,條文已適用。

解題方法

依第 4 條第 1 項,料堆可採行下列六種方式之一:

  1. 室內堆置:堆置於封閉式建築物內。
  2. 周界圍封:除出入口外,以防塵網或阻隔牆圍封堆置區;圍封總高度須達設計或實際堆置高度的 1.25 倍以上。
  3. 覆蓋防塵布或防塵網:覆蓋面積至少為堆置區面積的 80%。
  4. 噴灑化學穩定劑:噴灑面積至少為堆置區面積的 80%。
  5. 自動灑水:灑水範圍涵蓋堆置區,且在堆置期間持續噴灑,使堆置物保持濕潤。
  6. 其他經核准設施:經直轄市、縣(市)主管機關同意,且防制效果優於前五款。

另有兩項補充要求:

  • 採第 2 至第 5 款設施時,除出入口外,應設置阻隔設備及防溢座,防止堆置物掉落或溢流至堆置區外。
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第 二 題15 分

請說明染整工業廢水之特性及其處理流程。

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核心觀念

本題考查染整工業廢水的製程來源、水質特性,以及依污染物性質安排處理單元的流程設計。染整包含前處理、染色、印花及整理等作業,各製程使用的纖維原料、染料、助劑與操作條件不同,因此廢水水質與流量常有明顯變化。作答時應先說明污染特性,再把各項特性對應到處理方法。

染整廢水特性

  1. 水量大、間歇排放且水質變動劇烈 各批次的染色、洗滌與設備清洗用水量不同,排水常呈批次性;不同顏色、布種及加工程序也會造成水質與水量變動。

  2. 色度高、成分複雜 廢水含未固著染料、顏料及其分解物;染料種類繁多,部分具有穩定的芳香族結構,不易以一般生物處理完全去除。

  3. 有機物濃度高,且可生物分解性不一 漿料、退漿劑、界面活性劑、油脂、樹脂及其他助劑會提高 COD、BOD。部分漿料和助劑易分解;部分合成染料、整理劑則較難分解,故 BOD/COD 比值依製程而異。

  4. 酸鹼度及溫度變化大 鹼煮、漂白、染色及酸洗等程序可能使廢水呈強酸性或強鹼性;高溫排水則可能影響後續生物處理及設備操作。

  5. 含懸浮固體與膠體 纖維屑、漿料、顏料及沉澱物會增加 SS、濁度,部分細小顆粒不易自然沉降。

  6. 含鹽分及特定化學物質 染色常使用食鹽、芒硝等電解質,另有界面活性劑、螯合劑、還原劑、氧化劑及金屬助劑等。高鹽度可能抑制微生物活性,也會影響混凝及放流水水質。

解題方法與處理流程

依序掌握「調勻水量水質 → 去除纖維及懸浮物 → 去除有機物與色度 → 視需求深度處理 → 污泥處置」的概念,並說明每個單元對應的污染物。典型流程如下:

製程廢水→分流及篩除→調勻、冷卻與 pH 調整→混凝沉澱或氣浮→生物處理→二級固液分離→必要時深度處理→放流或回收再利用\text{製程廢水} \rightarrow \text{分流及篩除} \rightarrow \text{調勻、冷卻與 pH 調整} \rightarrow \text{混凝沉澱或氣浮} \rightarrow \text{生物處理} \rightarrow \text{二級固液分離} \rightarrow \text{必要時深度處理} \rightarrow \text{放流或回收再利用}

1. 製程分流與前處理

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第 三 題20 分

請說明水泥廠衍生廢棄物之來源、種類、特性及資源化之可行性作為。

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核心觀念

本題考查水泥製造流程中「廢棄物從何處產生、具有何種物理化學特性,以及如何回到製程或其他用途」的整體判斷。作答宜沿著「原料與燃料進廠 → 生料製備 → 煅燒與熟料冷卻 → 水泥研磨與包裝 → 污染防制」的流程,逐一整理各股廢棄物流,再依成分與熱值判斷其資源化方式。

水泥廠資源化的核心,是把廢棄物中的礦物成分作為替代原料,或把其中的可燃成分作為替代燃料。水泥旋窯具有高溫、氣固混合良好及停留時間長等特性,適合協同處理符合條件的廢棄物;但仍須控制氯、硫、鹼金屬、重金屬及有害氣體,避免影響熟料品質、窯況與空氣污染防制。

解題方法

先依製程位置盤點廢棄物,再以三項問題判斷資源化可行性:

  1. **成分是否可替代水泥原料?**例如鈣、矽、鋁、鐵等礦物成分。
  2. **是否具有可利用熱值?**可燃物可評估作為替代燃料。
  3. **是否會引入不利成分或造成污染?**包括氯、硫、重金屬、揮發性有機物及水分等。

最後依廢棄物的組成、污染程度及物理性狀,選擇回窯、回收再生、前處理後利用,或依法妥善處理。

來源、種類、特性與資源化可行性

來源主要種類與特性資源化可行性與注意事項
原料採取、破碎及輸送石灰石、黏土、矽砂等原料之破碎與輸送,可能產生落料、破碎篩下物及含塵物;主要成分多為無機礦物。符合原料規格者可回到原料堆場或生料製備系統;收集粉塵可評估回用。須避免混入油污、金屬或其他異物。
生料研磨、均化與窯系統收塵設備收集的生料粉、窯灰或旁路排出粉塵,通常含鈣、矽、鋁、鐵等成分;部分窯灰可能富含氯、硫及鹼金屬。成分穩定且有害成分符合製程限制時,可依比例回窯或回生料系統。氯、硫及鹼含量過高時,可能造成結皮、堵塞、窯況不穩或產品品質問題,須分流、控量或採旁路排灰。
燃料燃燒與熟料製造煤灰、燃料灰及不完全燃燒產生的殘渣;成分可能含矽、鋁、鐵、鈣,亦可能含未燃碳。礦物組成合適者可作替代原料;未燃碳含量較高者應評估燃燒效率及再利用方式。須檢測重金屬及其他污染物,避免影響熟料與排放。
熟料冷卻及設備維護不合格熟料、窯襯耐火材、耐磨材料及維修廢料;熟料本身多為水泥礦物,耐火材則以耐火氧化物為主。可分選破碎後評估回到生料或其他合適用途;須注意耐火材種類、粒徑及異物,確認不會改變原料配比或產品性能。
水泥研磨、混合及包裝不合格水泥、散落粉料、集塵粉塵及包裝材料;水泥粉塵含水泥礦物,包材則可能為紙、塑膠或複合材料。未受污染且品質可控的粉料可回磨或回製程;紙、塑膠包材可分類回收。受油污或化學品污染者須另行判定處理方式。
廢水處理及設備清洗沉澱污泥、洗滌污泥及含懸浮固體廢水處理殘渣;可能含石灰質、粉塵及其他懸浮無機物,含水率通常較高。成分與水分適合時,可評估脫水後回用於生料或其他水泥材料;須先檢查污染物、含水率及對生料配比的影響。
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第 四 題20 分

請說明全氟及多氟烷基物質(Per- and polyfluoroalkyl substances, PFAS)之防制策略與可行之處理技術。

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核心觀念

PFAS 是一大類人工合成含氟化學物質的總稱,涵蓋全氟烷基及多氟烷基物質,常見者包括全氟辛酸(PFOA)、全氟辛烷磺酸(PFOS)及全氟己烷磺酸(PFHxS)。其碳氟鍵穩定,具有耐熱、防水、防油等特性,因此曾廣泛用於消防泡沫、紡織品、食品包材、電鍍及半導體製程。相同的化學穩定性也使其難以在環境中分解,部分物質具有生物蓄積性及健康疑慮。

防制 PFAS 的關鍵在於「源頭減量、阻止遷移、降低暴露、妥善處理殘留物」。一般生物處理或傳統水處理程序不易破壞 PFAS;許多處理方式只是將 PFAS 從水中轉移到活性碳、樹脂、濃縮液或污泥,因此必須一併規劃殘留物的後續處理與處置。

以命題當年(民國 114 年)法規為準,我國《飲用水水質標準》第三條之一已增訂飲用水 PFAS 標準:PFOA 與 PFOS 合計不超過 50 ng/L50\ \mathrm{ng/L},PFOS 與 PFHxS 合計不超過 70 ng/L70\ \mathrm{ng/L},自民國 116 年 7 月 1 日施行。民國 114 年起並加強檢測;超標時須通報並提出水質管理及改善計畫。此標準屬飲用水管理規範,不能直接套用為所有河川、廢水或土壤的通用限值。

解題方法

題目同時問「防制策略」與「可行之處理技術」,作答宜分成兩層:

  1. **防制策略:**說明如何從生產、使用、排放、監測與風險管理各環節減少 PFAS 進入環境及人體。
  2. **處理技術:**先區分污染介質,再說明水中去除、濃縮殘留物處理,以及土壤或地下水整治技術。特別指出「去除」不等於「破壞」。

防制策略

一、源頭替代與減量

盤查製程、原料、產品及含 PFAS 廢棄物,優先以經評估較低危害的替代品取代受關注 PFAS;對無法立即替代的用途,採必要使用、減量使用及封閉式操作。建立原料與產品追蹤、採購審查及物質流向紀錄,避免以未充分評估的新型 PFAS 取代舊型 PFAS,造成污染物替代而非真正減量。

二、製程與排放管理

在含 PFAS 製程採取分流收集、設備密閉、防漏及清洗液回收,避免高濃度廢液混入大量一般廢水。針對工業放流水、消防泡沫使用區、掩埋場滲出水及受污染場址建立監測與排放管理,降低排入地表水、地下水及土壤的負荷。

三、法規管制與跨部會管理

依民國 114 年的管理架構,PFAS 管理包括毒性化學物質相關管制、特定物質及用途限制,以及飲用水標準與檢測管理;並由相關主管機關推動跨部會盤查、監測、風險溝通及改善。應定期更新受管制物質清單、檢測方法與管制範圍,並妥善管理含 PFAS 廢棄物,防止處理或處置過程造成二次污染。

四、監測與暴露降低

針對飲用水水源、淨水場、事業排放、受污染場址及可能的食品或消費品暴露途徑,進行有代表性的採樣與分析。依污染分布及民眾暴露風險,優先保護飲用水水源、停止或控制污染源,並採取替代水源或末端處理等措施,降低人體暴露。

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第 五 題10 分

請回答下列問題:

(一) 依《土壤污染評估調查及檢測作業管理辦法》第 2 條規定,評估調查及採樣檢測規劃需包含哪些工作?據以規劃土壤污染評估調查及檢測作業。

(二) 依《土壤污染評估調查及檢測作業管理辦法》第 4 條規定,評估調查及採樣檢測規劃,應依哪二種方法規劃土壤採樣位置、深度、檢測項目與數量等工作?

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核心觀念

本題考《土壤污染評估調查及檢測作業管理辦法》第 2 條對「評估調查及採樣檢測規劃」的定義,以及第 4 條規定的採樣規劃方法。依命題當年(民國 114 年)法規作答,規劃的核心是:先蒐集與評估事業用地背景,再據以安排土壤採樣與檢測。

解題方法

依條文順序拆解即可:

  1. 第 2 條:規劃工作內容 針對事業用地,進行背景及歷史資料蒐集、審閱、現勘、訪談與綜合評估;再據此規劃土壤採樣位置、深度、檢測項目與數量。

  2. 第 4 條:採樣規劃方法 依場址特性,採用「場址環境評估法」或「網格法」規劃採樣工作。若事業運作與用地狀況使這兩種方法執行有困難,得提出其他評估調查方法,經地方主管機關或受託機關同意後,依核准方法辦理。

分題作答

(一)評估調查及採樣檢測規劃應包含哪些工作?

依《土壤污染評估調查及檢測作業管理辦法》第 2 條,規劃應針對事業用地辦理:

  • 背景及歷史資料蒐集;
  • 資料審閱;
  • 現場勘查;
  • 訪談;
  • 綜合評估。
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