109 高普考普通考試 環境工程 空氣污染與噪音控制技術概要 考古題詳解
第 一 題25 分
空氣品質微型感測器藉由無線傳輸,將監測的大數據傳送至雲端,協助建置環境物聯網,可輔助強化現有國家級監測站空品網之時空分布。
(一) 詳述微型感測器與國家級監測站檢測的採樣方法。(10分)
(二) 詳述微型感測器與國家級監測站檢測的儀器原理。(10分)
(三) 請比較微型感測器與國家級監測站檢測數據應用差異性。(5分)
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核心觀念
本題考查兩類 PM₂.₅ 監測設備的差異:微型感測器以小型光學元件快速估算粒子濃度,國家級監測站則以受規範的採樣系統和自動分析儀連續量測。PM₂.₅ 指空氣中空氣動力學直徑小於或等於 的細懸浮微粒。
作答時應分清楚「採樣」與「檢測」:採樣是讓符合粒徑範圍的環境空氣進入儀器;檢測則是由光散射、β 射線衰減或振盪微量天平等原理推估或量測粒子濃度。
解題方法
依序比較採樣入口與流量控制、儀器如何取得濃度、資料適用目的與限制。國家級監測站的自動 PM₂.₅ 儀器可採 β 射線衰減法或慣性質量法;微型感測器常用光散射原理。兩者輸出都可呈現濃度,但量測依據、準確度、空間密度和資料用途不同。
(一)採樣方法
微型感測器
微型感測器通常以內建小風扇或微型泵抽取周遭空氣,使空氣進入光學感測腔。部分機種設有入口或粒徑選擇結構,以降低較大粒子的影響;但各型號的入口設計、流量控制及粒徑篩選能力不一,未必等同標準 PM₂.₅ 採樣系統。
採樣後,空氣中的粒子通過感測區,儀器即時讀取訊號,常以秒或分鐘為單位更新。此類設備體積小、耗電低,可大量布點;但濕度、溫度、入口積塵、粒子成分及流量變化都可能影響測值。
國家級監測站
國家級監測站由採樣口連續抽取環境空氣,依標準設計的入口及粒徑選擇器,讓符合 PM₂.₅ 粒徑切割特性的粒子進入分析儀,並以受控制的流量將樣氣送入量測系統。採樣口位置及周遭環境也須依監測站設置原則規劃,以維持資料代表性。
以常見的 β 射線衰減儀為例,樣氣中的微粒沉積於濾紙帶上的採樣點,儀器量測該點的粒子負載;濾紙帶會依設定週期前進或更換量測位置。慣性質量法則將粒子收集於振盪元件上,連續量測質量變化。國家站另有流量、濾紙帶或儀器狀態等監控程序,以維持連續監測品質。
(二)儀器原理
微型感測器:光散射法
微型感測器以光源照射採樣氣流中的粒子。粒子使入射光產生散射,光電偵測器接收散射光並轉換為電訊號;訊號強弱及脈衝特徵可用來估算粒子數量或粒徑,再透過內建演算法將粒子資訊換算為 PM₂.₅ 質量濃度。
此換算通常仰賴粒子的密度、形狀、折射特性及粒徑分布等假設,並可能以校正係數調整。因此,光散射量測的是散射訊號,再由模型推估質量濃度;它不是直接秤量粒子質量。高濕度可能使粒子吸水增大,改變散射訊號;不同來源的粒子也可能因光學性質不同而造成估算偏差。
國家級監測站:β 射線衰減法
第 二 題25 分
噪音陳情案件中,主要的被陳情對象以商業(娛樂營業)活動及營建工程為主。
(一) 請針對商業活動及營建工程產生噪音的防制技術,各提出三項於實際執行面上的可行作法並說明內容。(18分)
(二) 請詳述商業活動及營建工程噪音管制區的分類及其管制標準差異性。(7分)
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核心觀念
本題考查兩項能力:一是依噪音源特性提出可在現場落實的防制措施;二是依噪音管制區類別及時段,辨識商業活動與營建工程適用的管制標準。
法規部分以命題當年(民國 109 年)為準,依《噪音管制法》、《噪音管制區劃定作業準則》及《噪音管制標準》說明。噪音防制可從「源頭減量、傳播途徑阻隔、作業管理」切入;標準則按噪音源種類、管制區、時段與頻率範圍判定。
管制區分為四類:
- 第一類:環境亟需安寧之地區。
- 第二類:供住宅使用為主且需要安寧之地區。
- 第三類:以住宅使用為主,但混合商業或工業等使用,且需維護住宅安寧之地區。
- 第四類:供工業或交通使用為主,且需防止噪音影響附近住宅安寧之地區。
標準音量以分貝表示;娛樂場所、營業場所及營建工程依《噪音管制標準》第 5 條、第 6 條分別管制。營建工程除均能音量 (或低頻均能音量 )外,另管制最大音量 。
解題方法
第一小題依「商業活動」與「營建工程」分開作答,各列三項具體措施,並指出措施作用的位置或管理方式。第二小題先交代四類管制區的環境特性,再比較兩類噪音源的標準表。判讀標準時須注意:
- 商業活動指娛樂場所、營業場所的噪音,適用第 5 條。
- 營建工程適用第 6 條,且有均能音量與最大音量兩種管制指標。
- 兩者均按日間、晚間、夜間及第一至第四類管制區分別訂定標準;數值不能跨噪音源類型套用。
(一)商業活動及營建工程噪音防制作法
1. 商業活動(娛樂營業)
(1)降低音源輸出並限制營業音量
針對音響、卡拉 OK、樂器及擴音設備,設定音量上限,避免低頻重低音過量;可加裝音量限制器或由管理人員定時巡查、記錄音量。對於空調、冷卻水塔、抽風機等設備,採低噪音機型並定期保養,避免設備老化、鬆動或振動造成額外噪音。
(2)改善場所隔音與振動隔離
以隔音牆、隔音門窗或雙層窗減少室內聲音向外逸散,營業出入口設置前室或雙重門,避免開門時聲音直接傳至室外。音響喇叭避免朝向住宅或敏感受體;設備與建築結構間加設隔振墊、彈性接頭,降低低頻振動經樓板或牆體傳遞。
(3)調整營業及活動管理
將高音量活動安排於較適當時段,夜間降低音量或停止戶外表演、擴音及卸貨等作業。妥善管理顧客於店外聚集、交談及車輛進出所形成的附帶噪音,並設置陳情聯絡及處理紀錄,接獲反映後即時查明音源、調整設備或作業方式。
2. 營建工程
(1)選用低噪音工法與機具,做好機具維護
在施工規劃階段評估低噪音施工方法,例如以靜壓或切割方式取代高噪音打擊作業;選用低噪音機具,定期檢查消音器、軸承及機件,避免機具故障、零件鬆動或空轉造成不必要噪音。高噪音工項集中安排,縮短其連續影響時間。
(2)設置施工圍籬、隔音屏障並妥善配置機具
在工區周界設置具適當高度、密閉性及面密度的圍籬或移動式隔音屏障,阻隔聲音向外傳播;屏障應盡量靠近音源或受音方向,減少聲音繞射。發電機、空壓機等固定設備可加設隔音罩,並將高噪音機具配置於遠離住宅一側。
(3)落實施工時段及現場管理
依規定安排施工時段,避免於夜間進行高噪音作業;將打樁、破碎等高噪音工項集中在白天且較短時段內完成。工地設置聯絡窗口,記錄高噪音工項及民眾反映,並以現場監測或巡查確認改善效果;
第 三 題25 分
我國空氣污染防制法至今歷八次修法,107年6月通過最新一次修法,請舉出最新一次修法的五個重點,並詳述其修正緣由及內容。(25分)
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核心觀念
本題考查民國 107 年《空氣污染防制法》修法的政策目的與制度設計。答題應交代「為何修法」及「修了什麼」,並以五大修法方向作為架構:空氣品質管理、固定污染源、移動污染源、罰則,以及司法改革相關制度。
**法規基準:以命題當年(民國 109 年)法規為準。**107 年修正案於 107 年 6 月 25 日經立法院三讀,並於同年 8 月 1 日公布施行。以下按當時修法內容說明。
解題方法
先說明修法背景:前次修法距離 107 年修法已有多年,空氣品質及健康風險受到社會高度關注,原有管制工具與罰則不足以因應;再依五大方向,分別串連「問題或緣由」與「新增或強化的制度」。作答時可用「計畫管理、源頭與管末、擴大移動源、提高違法成本、資訊與公民監督」作為記憶線索。
五大修法重點、緣由與內容
一、加強空氣品質維護管理
**修正緣由:**空氣污染跨越行政區域,污染事件也可能突發發生;若缺乏中央目標、地方協調及緊急應變規劃,防制工作容易零散,難以持續改善空氣品質。
**修正內容:**建立由中央至地方的計畫管理架構:中央主管機關訂定空氣污染防制方案;地方主管機關依方案會商鄰近縣市,訂定空氣污染防制計畫,報中央核定並定期檢討。另要求公私場所擬訂突發事故緊急應變措施計畫,以便事故發生時迅速處理。修法亦強化空氣品質及污染源相關資訊公開,促進全民監督。
二、提升固定污染源管制力道
**修正緣由:**固定污染源管制須從燃料、製程到排放端一併著手;對有害空氣污染物及健康風險的管理,也需要更明確的法源與一致的審查依據。
**修正內容:**強化燃料及易致空氣污染物質管理,要求特定燃料符合成分標準並依規定取得使用許可;增訂含揮發性有機物化學製品的成分標準。排放端方面,固定污染源排放標準納入有害空氣污染物,訂定時應考量健康風險評估及防制技術可行性。另增訂污染防制設施、許可證審查及展延等規範,並要求特定場所擬訂突發事故應變計畫。
三、增加移動污染源管制措施
第 四 題25 分
為鼓勵國內產業投入溫室氣體減量行動,依溫室氣體減量及管理法,發布「溫室氣體排放量盤查登錄管理辦法」及「溫室氣體抵換專案管理辦法」,作為推動產業減量誘因機制。
(一) 依照「溫室氣體排放量盤查登錄管理辦法」,請說明經中央主管機關公告之排放源,應進行排放量盤查登錄的溫室氣體種類有哪幾類?(14分)
(二) 「溫室氣體抵換專案管理辦法」新增微型規模抵換專案類別,請說明微型規模抵換專案的規定內涵為何?(5分)
(三) 抵換專案類型依申請者資格分類,可分為哪兩類?並請說明內容。(6分)
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核心觀念
本題考查溫室氣體盤查的列管氣體,以及抵換專案的規模與申請者分類。作答時要分清楚兩件事:盤查登錄所列的氣體種類,以及微型規模專案簡化的是「外加性分析」要求。
以下以命題當年(民國 109 年)法規為準。相關盤查辦法後續曾修正名稱及內容,現行法已修正。
解題方法
先依《溫室氣體排放量盤查登錄管理辦法》列出公告排放源應盤查的氣體;再依《溫室氣體抵換專案管理辦法》整理微型規模的判定門檻及簡化規定;最後按申請者資格區分計畫型與方案型抵換專案。
(一)應盤查登錄的溫室氣體種類(14 分)
公告排放源應盤查登錄的溫室氣體有下列七類:
- 二氧化碳(CO₂)
- 甲烷(CH₄)
- 氧化亞氮(N₂O)
- 氫氟碳化物(HFCs)
- 全氟碳化物(PFCs)
- 六氟化硫(SF₆)
- 三氟化氮(NF₃)
此外,中央主管機關公告的其他物質,也應納入盤查。
作答時應以法規列舉的氣體名稱為主,並補上「其他經中央主管機關公告之物質」,才完整涵蓋條文範圍。
(二)微型規模抵換專案的規定內涵(5 分)
微型規模抵換專案符合下列任一規模條件:
- 再生能源專案總裝置容量小於或等於 5,000 瓩;
- 節能專案年總節電量小於或等於 2,000 萬度;