113 地方特考四等 環境工程 空氣污染與噪音控制技術概要 考古題詳解

核心觀念

酸雨是降水中含有較多酸性物質，使其酸度高於自然背景值的現象。雨水並非只有在 pH 小於 7 時才稱為酸雨，因為大氣中的二氧化碳溶入雨水後會形成弱酸，天然雨水的 pH 約為 5.6。臺灣常用的判定基準是雨水 pH 值小於或等於 5.0。

廣義的酸性沉降也包括酸性氣體與粒狀物直接落到地表的「乾沉降」；酸雨則常用來指溶於雨、雪、霧等降水後落地的「濕沉降」。

解題方法：從污染物排放追到酸性沉降

作答時依序交代致酸污染物的來源、在大氣中的轉化、進入降水的方式，以及沉降至地表的型態。造成酸雨的主要人為前驅物是二氧化硫（SO₂）與氮氧化物（NOₓ）；兩者在大氣中經氧化並與水作用，分別形成硫酸與硝酸。

1. 二氧化硫形成硫酸

SO₂主要來自燃燒含硫化石燃料，例如火力發電、工業鍋爐與燃燒製程。排入大氣後，SO₂可在氣相或雲霧水滴中被氧化，形成硫酸或硫酸根相關物質。簡化反應可表示為：

實際大氣反應還會受到氧化劑、雲霧水滴及其他反應條件影響；考試作答掌握「SO₂經氧化形成硫酸」即可。

2. 氮氧化物形成硝酸

NOₓ主要包括一氧化氮（NO）與二氧化氮（NO₂），常見來源為車輛排氣及工業、發電設備的高溫燃燒。大氣中的NOₓ經氧化可形成硝酸，簡化反應如下：

核心觀念

空氣污染物依其進入大氣的方式，可分為原生（一次）空氣污染物與衍生（二次）空氣污染物：

• 原生（一次）空氣污染物：由污染源直接排放至大氣中的污染物，尚未經大氣中的化學或光化學反應生成。
• 衍生（二次）空氣污染物：由原生污染物或其他前驅物排放至大氣後，經化學反應、光化學反應或其他大氣轉化作用生成的污染物。

這題重點是辨認污染物的形成方式，並將一次污染物連結到其排放源，將二次污染物連結到其前驅污染物。

解題方法

作答時依序說明：

1. 先用「是否由污染源直接排放」區分一次與二次污染物。
2. 各舉一種具代表性的污染物。
3. 對一次污染物，說明主要排放來源。
4. 對二次污染物，說明其前驅污染物及生成條件。

例子與來源說明

原生污染物例：一氧化碳（CO）

一氧化碳可由燃料不完全燃燒直接排入大氣，因此屬於原生污染物。常見排放源包括汽機車引擎、燃燒鍋爐、工業燃燒設備及其他燃燒過程。其排放量通常與燃料燃燒是否充分、燃燒設備操作狀況及排放控制措施有關。

衍生污染物例：臭氧（O₃）

近地面臭氧通常不是由污染源直接大量排放，而是由前驅污染物在陽光照射下經光化學反應生成，因此屬於衍生污染物。主要前驅污染物為：

核心觀念

本題考查兩件事：一是我國溫室氣體盤查所列的七種溫室氣體；二是溫室氣體吸收與放射紅外線，造成大氣與地表能量平衡改變的機制。

以命題當年（民國 113 年）法規及盤查慣例為準，七種溫室氣體為：

1. 二氧化碳（$CO_2$）
2. 甲烷（$CH_4$）
3. 氧化亞氮（$N_2O$）
4. 氫氟碳化物（HFCs）
5. 全氟碳化物（PFCs）
6. 六氟化硫（$SF_6$）
7. 三氟化氮（$NF_3$）

盤查時常將各種氣體排放量依其全球暖化潛勢換算成二氧化碳當量（$CO_2e$），以便彙總比較；這不表示其他氣體的排放量是二氧化碳。

解題方法

回答溫室效應時，沿著「太陽短波輻射進入—地表吸收升溫—地表放出長波紅外線—溫室氣體吸收並再放射紅外線—地表與低層大氣升溫」的能量傳遞順序說明，即能完整呈現機制。

太陽輻射主要以短波形式穿過大氣，其中一部分被地表吸收，使地表升溫。地表再以長波紅外線向外放射。大氣中的溫室氣體能吸收特定波段的紅外線，並向各方向再放射；其中部分能量回到地表及低層大氣，降低地表向外散熱的速度，使地表及對流層溫度上升。

核心觀念

噪音值常以分貝表示，符號為 dB。分貝是對數尺度，能把人耳可感受的廣大聲音範圍，轉換成較容易使用的數值。環境噪音測量常見的單位是 dB(A)，其中 A 表示經過 A 加權；A 加權會依人耳對不同頻率聲音的敏感程度調整測量值。

常用的聲音位準定義如下：

其中 $p_{\mathrm{rms}}$ 為聲壓有效值，空氣中的基準聲壓 $p_0$ 通常取 $20\,\mu\mathrm{Pa}$。若採 A 加權測量，則以 $L_A$ 或 dB(A) 表示。

解題方法

作答時先寫出分貝（dB）是噪音值常用單位，再補充環境噪音常用 dB(A)，並說明 A 加權是模擬人耳對各頻率的感受差異。

解題技巧

勿把 dB 誤認為線性單位。分貝是對數尺度，兩個分貝值不能直接相加；多個音源合成時，須先轉換為能量量再相加。

（二）距離噪音源 1 公尺與 2 公尺的噪音值比較

核心觀念

在其他條件相同、聲音於自由場傳播，且噪音源可視為點音源時，聲音會向外擴散；距離愈遠，單位面積所接收到的聲音能量愈少。因此，距離噪音源 1 公尺處的噪音值較大。

點音源自由場的聲音強度與距離平方成反比：

以聲音位準差表示，兩個距離的差值為：

令 $r_1=1\ \mathrm{m}$、$r_2=2\ \mathrm{m}$：