114 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

核心觀念

本題考《空氣污染防制法》第 5 條所定空氣污染防制區的劃設、分級及其管理功能。防制區的核心原則是依土地用途對空氣品質的需求及實際空氣品質狀況，分區分級管理；法定保護區域以維持空氣品質為重，已達標區域防止品質惡化，未達標區域則著重污染削減與改善。

以下以命題當年（民國 114 年）法規為準。

解題方法

依序說明「為何劃設、劃設有何作用、如何分級、污染嚴重時如何加強管制」，再以各級的污染改善責任與新設、變更固定污染源的限制作為答題主軸。

空氣污染防制區的原理、意義與目標

中央主管機關依空氣品質狀況及土地用途對空氣品質的需求，將直轄市、縣（市）劃設為不同等級的空氣污染防制區並公告。其原理是使管制強度與區域污染狀況相配合：空氣品質已達標者以維持、防止惡化為主；未達標者則要求污染源減量，並提高新設及變更污染源的管制強度。

劃設防制區的意義，在於提供空氣污染管制與污染源管理的空間依據，使主管機關能依各區空氣品質及保護需求，設定不同的排放管制、許可審查及污染改善要求。

其目標包括：

1. 維護國家公園及自然保護（育）區等敏感或具保護目的區域的環境品質。
2. 維持符合空氣品質標準區域的既有空氣品質，防止污染負荷增加造成惡化。
3. 推動未符合空氣品質標準區域的污染減量與空氣品質改善。
4. 依區域污染程度分級管理，使污染源管制與空氣品質改善目標相連結。

分級方式及各級管制重點

《空氣污染防制法》第 5 條將防制區分為三級，判定基礎為空氣品質是否符合空氣品質標準；判定依據及程序由空氣品質標準相關規定具體化。

核心觀念

本題考查營建工程污染的「污染源辨識、污染特性、一般防制措施、智慧化監測與應變」四個層次。作答時應同時涵蓋空氣污染與噪音污染，並把智慧科技寫成能連結「監測、判讀、通報、控制」的管理流程，而非只列設備名稱。

法規以命題當年（民國 114 年）為準。空氣污染防制可引用《空氣污染防制法》及《營建工程空氣污染防制設施管理辦法》；噪音可引用《噪音管制法》、《噪音管制標準》及地方政府公告的噪音管制區與禁止時段。營建工程空氣污染防制設施管理辦法於民國 110 年修正，並自民國 111 年 11 月 1 日施行。

解題方法

依「污染來源與特性 → 傳統防制 → 智慧科技」逐項回答。空氣污染宜以粒狀污染物為主軸，補充施工機具及車輛廢氣；噪音則按施工階段、機具及傳播途徑說明。最後舉出科技如何即時監測與觸發改善措施，讓答案具備可執行性。

一、營建工程空氣污染

來源與特性

1. 土方及裸露地表揚塵：整地、挖掘、填方、拆除、物料堆置，以及裸露地面受風吹揚塵，主要產生總懸浮微粒、PM₁₀及部分PM₂.₅。乾燥、強風、車流頻繁時排放較明顯。
2. 運輸與場內車行揚塵：砂石車及工程車輛行經未鋪面道路、出入口或積塵路面時，車輪擾動塵土造成揚塵；車輛離場亦可能將泥砂帶至道路。
3. 施工機具與車輛廢氣：柴油引擎運轉可能排放粒狀物、氮氧化物、一氧化碳及碳氫化合物；怠速、老舊機具或維護不良會加重排放。
4. 特殊工序排放：瀝青鋪築、塗料及溶劑使用等作業，可能產生異味或揮發性有機物。

營建空污多為近地面、逸散性及間歇性排放，排放量會隨施工工序、風速、乾濕狀況及車流變動。工地周邊若有住宅、學校或醫療機構，短時間的揚塵事件也容易引發陳情。

一般防制措施

• 圍籬及覆蓋：依規定設置適當圍籬；裸露地面、土方堆置與運輸物料加以覆蓋或防塵處理，降低風蝕及逸散。
• 灑水抑塵：在裸露地、土方作業區及施工道路適時灑水；遇強風或乾燥時提高巡查與灑水頻率，避免過度灑水造成泥濘及二次帶泥。
• 道路與車輛管理：工地出入口設置洗車設施，清洗車輪及車身；落實車行路徑管理、道路清掃及載運物覆蓋，減少泥砂外逸。
• 機具與工序管理：定期保養柴油機具、減少不必要怠速；採用低排放機具或電動機具，並妥善管理塗料、溶劑等材料。
• 依法設置監測與影像設備：依《營建工程空氣污染防制設施管理辦法》規定，在符合規模條件的工地設置相關監測儀表及攝錄影監視系統，保存資料備查。

智慧型科技防制方法

• 微型空品感測與即時告警：在工地上風處、下風處及周界布設粒狀物感測器，持續追蹤 PM₁₀、PM₂.₅等數值；當濃度上升或超過工地內控門檻時，通知管理人員並啟動灑水、加強覆蓋或調整施工。
• 感測與抑塵設備連動：將粒狀物感測器與噴霧、灑水系統連線，依污染濃度、風速或施工狀態自動啟停或調整噴灑量。
• 影像辨識與電子巡查：運用攝影機辨識車輛未覆蓋、車輪未清洗、道路積塵或防塵設施破損等情形，將畫面與時間、地點紀錄留存，便於即時改善與追蹤。
• 平台整合與污染溯源：把感測數據、施工排程、氣象資料及影像整合至管理平台，分析污染升高時段與可能工序，據以調整作業順序、設備運轉或應變措施。

核心觀念

本題考查兩種 VOCs 控制設備的取捨：流體化床觸媒焚化爐以觸媒促進 VOCs 氧化分解；變壓吸附法則利用壓力改變，使吸附劑在吸附與再生間循環，將 VOCs 從廢氣中分離並回收。答題時須交代各自的操作循環、適用條件，以及性能與安全上的限制。

解題方法

依「污染物最後去向」區分兩種技術：焚化法把 VOCs 氧化成二氧化碳與水，適合以破壞污染物為目的；變壓吸附法把 VOCs 吸附、脫附並收集，較適合回收價值高且可再利用的有機物。再從溫度、濃度、氣體潔淨度、回收需求與操作成本比較其適用性。

一、流體化床觸媒焚化爐

操作原理

廢氣先經除塵、除霧等前處理，再與空氣混合並預熱至觸媒可有效反應的溫度。氣流通過流體化床時，使觸媒顆粒懸浮並呈流體化狀態；VOCs 與氧氣在觸媒表面發生氧化反應，主要產物為二氧化碳與水蒸氣：

相較於直接熱焚化，觸媒可降低完全氧化所需的操作溫度。流體化使氣體與觸媒顆粒充分接觸，傳熱與傳質效率高；若出口高溫氣體經熱交換器回收熱能，亦可降低預熱燃料需求。實際操作時須控制床層溫度、氣體流速及停留時間，避免床層流化不均或 VOCs 氧化不完全。

使用限制

• 進氣須避免粉塵、油霧及其他會覆蓋或堵塞觸媒表面的物質；含硫、含磷、含鹵素或重金屬等成分，可能使觸媒中毒或失活。
• 廢氣溫度須維持在觸媒有效反應範圍；過低會降低反應效率，過高則可能造成觸媒燒結、老化或設備損壞。
• VOCs 濃度與熱值須納入安全及熱平衡設計。濃度過高時，氧化放熱可能使床層溫升過大；進氣濃度變化劇烈也增加溫度控制難度。
• 需維持適當氣速，使觸媒顆粒穩定流化；氣速不適當會影響接觸效率、增加顆粒磨耗或造成床層操作不穩。
• 對不易氧化的化合物、含催化毒物的廢氣，或成分波動大且前處理不足的廢氣，適用性較差。

優缺點

優點是操作溫度通常低於直接熱焚化，燃料需求及二次燃燒產生的熱負荷較低；流體化床傳熱、傳質佳，觸媒利用率高，適當設計下可達良好去除效率。缺點是觸媒與流體化設備成本較高，觸媒可能中毒、磨耗或需更換；前處理及操作控制要求較嚴格，並須留意床層溫度、流化狀態和安全風險。

二、可回收 VOCs 的變壓吸附法

操作原理

核心觀念

本題考查我國因應氣候變遷的淨零政策架構，以及如何把長期目標轉化為具體減量措施。作答應先指出四大轉型策略與兩大治理基礎，再依題目指定的「排放管制策略、能資源管理方法、社會政策工具」三個面向舉例，說明各項措施如何協同減少溫室氣體排放。

以命題當年（民國 114 年）法規為準。《氣候變遷因應法》第 4 條明定，國家溫室氣體長期減量目標為中華民國 139 年（2050 年）溫室氣體淨零排放。淨零不代表所有排放歸零，而是透過大幅減少排放，並以碳匯或負排放技術移除難以避免的剩餘排放，使淨排放量達到平衡。

我國淨零路徑包含四大轉型策略：能源轉型、產業轉型、生活轉型、社會轉型；兩大治理基礎為科技研發、氣候法制。十二項關鍵戰略為：風電／光電、氫能、前瞻能源、電力系統與儲能、節能、碳捕捉利用及封存、運具電動化及無碳化、資源循環零廢棄、自然碳匯、淨零綠生活、綠色金融、公正轉型。

解題方法

可先以「管制排放源、降低能源與資源需求、引導社會共同轉型」作為三面向的答題骨架，再把十二項關鍵戰略嵌入各面向。措施宜涵蓋法規與經濟誘因、技術與管理方式，以及民眾和勞工的參與，才能呈現淨零政策的完整性。

一、排放管制策略

1. 盤查、申報與查驗 要求特定排放源盤查溫室氣體，定期登錄並接受查驗，建立排放基線與減量績效資料。事業可據此辨識高排放製程，提出分階段減量計畫。

2. 碳費及自主減量 依《氣候變遷因應法》第 28 條，對符合規定的直接及間接排放源分階段徵收碳費，將排放成本納入經營決策；事業可透過燃料轉換、製程改善、提升能源效率或使用再生能源降低排放。依第 29 條，符合規定者得提出自主減量計畫，申請核定優惠費率。

3. 開發行為增量抵換 對可能增加排放的開發行為，要求評估並依規定辦理增量抵換，避免新增排放抵銷其他部門的減量成果。

4. 產品與供應鏈碳管理 推動產品碳足跡盤查及標示，要求企業掌握原料、製造、運輸與使用階段的碳排放，並促使供應鏈優先採購低碳材料、低碳電力與低碳服務。

5. 碳捕捉與碳匯補足剩餘排放 對水泥、鋼鐵等難以完全去碳的製程，可評估碳捕捉、利用及封存技術；同時維護森林、濕地等自然碳匯。碳捕捉及碳匯應補足難以避免的剩餘排放，不能取代源頭減量。

二、能資源管理方法

1. 能源供給低碳化 擴大風電與光電，發展氫能、地熱及海洋能等前瞻能源，逐步降低化石燃料發電占比。搭配電網強化、分散式電力、儲能與需求面管理，提升再生能源併網及供電調度能力。

2. 提升能源效率 工業端導入高效率馬達、鍋爐與空壓系統，進行製程熱整合、廢熱回收及能源管理；建築端採用高效率空調、照明、隔熱設計及建築能效管理；