113 地方特考四等 環境檢驗 環境化學概要 考古題詳解

核心觀念

本題比較硫氧化物（$SO_x$）與氮氧化物（$NO_x$）的排放來源、大氣化學反應及環境危害。空氣污染討論中的 $SO_x$ 主要指二氧化硫（$SO_2$）及三氧化硫（$SO_3$）；$NO_x$ 主要指一氧化氮（$NO$）及二氧化氮（$NO_2$）。兩者均可由燃燒排放，並能在大氣中轉化為酸性物質及細懸浮微粒，但反應途徑與主要來源不同。

解題方法

依「來源—大氣轉化—環境影響」三個面向逐項比較，再歸納共同點與差異。作答時須指出 $SO_x$ 主要與燃料中的硫有關，$NO_x$ 則主要由高溫燃燒生成；環境影響部分則分別說明酸沉降、粒狀物形成及光化學反應。

來源與性質

大氣轉化與環境影響

$SO_2$ 可在氣相或雲霧水滴中氧化，形成硫酸及硫酸鹽氣膠：

核心觀念

BOD（生化需氧量）與 COD（化學需氧量）都以氧當量表示水中污染物的耗氧程度，但測定原理、反應條件與涵蓋的物質不同，因此同一廢水的兩項測值通常不相同。

• BOD：在規定的培養條件下，由微生物分解水中可生物分解的有機物所消耗的溶氧量，常用 $BOD_5$ 表示五日生化需氧量。
• COD：在規定的化學氧化條件下，以強氧化劑氧化水中可被氧化物質所需的氧當量；常見方法使用重鉻酸鉀。COD 可涵蓋許多不易被微生物分解、但能被化學氧化的物質。

解題方法

比較兩項試驗的「反應者」與「測定範圍」即可說明差異：

1. 反應者不同：BOD 靠微生物代謝；COD 靠化學氧化劑氧化。
2. 涵蓋物質不同：BOD 主要反映可生物分解有機物的耗氧量；COD 則反映試驗條件下可被氧化的物質，包含部分難分解或不可生物分解的有機物。

核心觀念

環境新興污染物（Emerging Contaminants, ECs；亦稱新興關注污染物）是指近年才受到重視，或因分析技術進步而新近被檢出於環境中的物質，其環境濃度、來源、遷移轉化、暴露途徑或健康與生態效應，仍未被充分掌握。部分物質尚未納入常規監測或法規管制；「新興」指的是受到注意與研究的程度增加，不一定代表物質本身是新合成的。

此題主要考查新興污染物的定義、典型特徵，以及能否舉例說明其來源與環境疑慮。新興污染物並無單一固定清單，也不等同於所有微量污染物或持久性有機污染物。

新興污染物的特徵

1. 檢測與關注增加：過去可能因濃度低或分析技術不足而未被發現；儀器與分析方法進步後，逐漸在水體、底泥、土壤或生物樣品中檢出。
2. 監測與管制不足：相較於傳統污染物，常缺乏完整的常規監測、排放標準或環境品質標準。
3. 濃度低但不代表無害：常以微量甚至痕量存在，長期暴露、持續排放或混合暴露仍可能造成生態或健康疑慮。
4. 來源與種類多元：可來自生活污水、醫療與畜牧排放、工業製程、農業使用，以及塑膠與消費性產品。
5. 環境行為與效應尚待釐清：物質可能持續存在、在生物體內累積，或轉化成其他產物；其慢性毒性、內分泌干擾、抗藥性等效應仍需進一步評估。並非每一種新興污染物都具備持久性或生物累積性。

解題方法

作答可先寫出「尚未充分監測或管制、但已被檢出或受關注，且可能具有不良環境或健康效應」的概括定義，再從檢測／管制、濃度與暴露、來源、環境行為與毒性四個面向整理特徵。最後選三種不同類型的例子，分別說明來源與主要疑慮，即能完整回應題目。

三種新興污染物舉例

核心觀念

本題考查溶度積（$K_{sp}$）與離子濃度的關係。氟化鈣的溶解平衡為：

因此：

若水中鈣離子與氟離子的離子積 $Q=[\mathrm{Ca^{2+}}][\mathrm{F^-}]^2$ 大於 $K_{sp}$，溶液會超過飽和，無法維持所給的溶解離子濃度，氟化鈣會析出。

解題方法

先將題目所給的質量濃度換算成莫耳濃度，再計算離子積 $Q$，並與溶度積比較。

鈣離子濃度：

氟離子濃度：