110 高普考普通考試 衛生行政 食品與環境衛生學概要 考古題詳解

核心觀念與解題方法

本題要求從食品安全及環境衛生角度界定五個名詞。作答時可依序交代：名詞定義、主要來源或用途、健康危害，以及管理或風險評估上的意義。其中 PM2.5 屬空氣污染物；Acrylamide 與 Aflatoxin 是食品污染物；Ractopamine 是動物用藥及其殘留管理議題；RfD 則是非致癌物健康風險評估的參考值。

本題屬名詞解釋，沒有選項或計算。涉及法規時，應以命題當年（民國 110 年）法規為準；以下以一般定義及風險管理原則說明，並不列出特定數值限量。

（一）PM2.5

**定義：**PM2.5 是空氣中空氣動力學直徑小於或等於 $2.5\ \mu\text{m}$ 的細懸浮微粒，屬於懸浮微粒的一部分。微粒可由污染源直接排放，例如燃燒、交通及工業排放；也可由二氧化硫、氮氧化物等前驅物在大氣中反應形成。

**健康危害與環境衛生意義：**粒徑細小使其可深入肺部，部分微粒或其成分可進入血液循環，增加呼吸及心血管健康負擔；長期暴露亦與慢性健康影響相關。PM2.5 也會降低能見度。環境衛生管理重點包括監測空氣濃度、控制污染源及降低民眾暴露。

（二）Acrylamide（丙烯醯胺）

**定義與形成：**丙烯醯胺是食品加工過程可能形成的化學污染物。富含還原糖及胺基酸天門冬醯胺的植物性食材，在高溫烹調時，尤其是油炸、烘烤或焙炒，容易形成丙烯醯胺；形成量通常會隨溫度升高及加熱時間延長而增加。

**健康危害與管理：**動物實驗顯示高劑量丙烯醯胺會造成癌症等健康危害，因此食品暴露受到關注。食品安全管理可監測食品中含量，並透過製程改善減少形成；家庭烹調則可避免食物過度焦黑，並減少高溫、長時間加熱。作答時須區分「有危害疑慮」與「特定食用量下的實際風險」：名詞解釋不宜逕稱一般食用即必然致癌。

（三）Ractopamine（萊克多巴胺）

**定義與用途：**萊克多巴胺是一種乙型腎上腺素受體促效劑（beta-adrenergic agonist），曾用於特定食用動物的飼料，以促進生長效率及增加瘦肉比例。它是動物用藥，不是食品添加物。

**食品安全意義：**使用後可能在動物可食組織留下藥物殘留，故須管理核准用途、使用條件、停藥期及食品中殘留量。各國是否核准使用及殘留容許量可能不同；考試答題應指出，須依命題當年我國法規與標準判斷，不宜將其他國家的管理標準直接當作我國規定。

（四）Aflatoxin（黃麴毒素）

**定義與來源：**黃麴毒素是一群由黃麴菌、寄生麴菌等產生的黴菌毒素，常見於受污染的穀類、玉米、花生及堅果等食品。部分動物攝入受污染飼料後，乳品中也可能出現代謝物黃麴毒素 M1。

核心觀念

本題考兩種水處理系統的目的與流程：

1. 自來水淨水：將原水中的懸浮物、膠體、部分溶解性污染物及病原微生物去除或降低，使水符合飲用水水質要求。
2. 民生污水處理：去除污水中的漂浮物、砂礫、懸浮固體、有機物、營養鹽及病原微生物，降低排入河川後的耗氧與優養化風險。

答題時應依序寫出各處理單元的「操作內容」及「主要去除物」，並指出流程會依原水或污水水質、處理目標而調整。

解題方法

分別用「自來水廠淨水流程」與「民生污水處理流程」作答。自來水部分以傳統地面水處理為主軸；污水部分則由前處理、初級、二級、生物脫氮除磷、三級處理及消毒逐段說明，最後補上污泥處理，呈現完整系統。

一、自來水廠淨水的基本步驟

典型流程可寫為：

取水與攔污 → 混凝 → 絮凝 → 沉澱 → 過濾 → 消毒 → 清水貯存與配水

各廠會依原水水質增設預氧化、活性碳吸附、軟化或其他特殊處理。

1. 取水、攔污及預處理

由河川、水庫等水源取水，先以攔污柵或篩網去除大型漂浮物，例如樹枝、葉片、塑膠及垃圾；必要時以沉砂設備去除較大的砂粒。

• 主要去除物：大型漂浮物、粗大固體、部分砂礫。
• 作用：避免後續設備阻塞或磨損。

2. 混凝

加入混凝劑，例如鋁鹽或鐵鹽，並快速攪拌，使原水中帶電、難以自然沉降的細小膠體顆粒失去穩定性，形成較容易聚集的微粒。

• 主要去除物：濁度、黏土與細小懸浮顆粒、部分天然有機物與色度。
• 混凝的目的在於使微粒脫穩，尚未形成可沉降的大型絮體。

3. 絮凝

以較慢、較溫和的攪拌，使脫穩後的微粒彼此碰撞，逐漸形成較大且容易沉降的絮體。

• 主要去除物：混凝後形成的絮體，以及附著於絮體上的懸浮物、部分有機物與微生物。
• 若攪拌過強，絮體可能破碎，降低後續沉澱效果。

4. 沉澱

讓絮體在沉澱池中依重力沉降，底部污泥定期排除。

• 主要去除物：可沉降的絮體與懸浮固體。
• 作用：降低後續濾池的負荷，減少濾床堵塞。

5. 過濾

沉澱水通過砂濾、雙層濾料或其他濾材，藉由截留、吸附等作用去除殘留顆粒。部分水廠也採用膜過濾等技術。

• 主要去除物：殘餘懸浮物、細小絮體，並可降低部分微生物。
• 過濾是重要的澄清步驟，但不能取代消毒。

6. 消毒

常用氯、臭氧或紫外線等方式，使病原微生物失去感染能力。使用氯消毒時，管網中通常需維持適當餘氯，以抑制輸送過程中的再污染。

• 主要去除或控制對象：細菌、病毒及其他病原微生物。
• 消毒成效受水中濁度、消毒劑用量及接觸時間等因素影響。

7. 特殊處理與配水

若原水含有特定污染物，可增加活性碳吸附、氧化、軟化或其他專門處理。例如活性碳可吸附部分異味、色味物質及有機污染物。完成處理後，清水進入清水池，再送往配水系統。

二、民生污水處理系統的組成與處理方式

典型流程可寫為：

進流污水 → 前處理 → 初級處理 → 二級生物處理 → 固液分離 → 視需要進行三級處理與消毒 → 放流或再利用

各級處理並非每座污水廠都採完全相同的配置；排放標準與水體敏感程度會影響是否增設脫氮除磷、深度處理及消毒。

1. 前處理

核心觀念

本題考「重金屬／類金屬暴露與疾病的對應關係」，須分辨致病元素、暴露途徑、體內作用機制及典型症狀。其中前三種是環境污染相關疾病；Wilson’s disease 則是遺傳性銅代謝疾病，不能與外源性銅中毒混為一談。

解題方法

逐一依「病因元素 → 污染來源與暴露途徑 → 致病機制 → 代表症狀」作答。作答時特別區分：Minamata disease 為甲基汞神經毒性；Itai-Itai disease 為鎘造成腎小管與骨骼損害；Blackfoot disease 為慢性砷暴露相關的周邊血管病變；Wilson’s disease 為 ATP7B 基因異常導致銅排泄障礙。

各疾病說明

一、Minamata disease（水俁病）

• 主要中毒原因：有機汞中的甲基汞中毒。工業廢水中的汞進入水域後，可經微生物作用轉化為甲基汞。
• **環境或飲食來源：**受污染水域中的魚類、貝類等水產生物。甲基汞會在水生食物鏈中生物累積，食用受污染水產是主要暴露途徑。
• **致病機制：**甲基汞容易經消化道吸收，並能通過血腦障壁與胎盤，損害中樞及周邊神經系統；胎兒對甲基汞尤其敏感。
• **主要症狀：**感覺異常、視野狹窄、聽力或語言障礙、共濟失調、步態不穩、肌肉協調障礙；嚴重時可有抽搐、意識障礙。胎兒暴露可造成先天性水俁病，出現神經發育及運動障礙。

二、Itai-Itai disease（痛痛病）

• 主要中毒原因：長期鎘暴露。
• **環境或飲食來源：**礦業、冶煉等活動排放的鎘污染河川與農田，鎘再進入灌溉水與稻米等農作物；長期食用污染農產品是重要暴露途徑。
• **致病機制：**鎘在腎臟蓄積，造成近端腎小管損傷，使磷酸鹽等物質流失，並影響鈣、磷代謝與骨骼礦化；慢性腎損傷與骨代謝異常共同造成骨質脆弱。
• **主要症狀：**骨痛、腰背痛、骨質疏鬆及骨軟化，容易發生骨折；嚴重者活動困難。可伴有腎小管功能異常。

三、Blackfoot disease（烏腳病）

核心觀念

本題考查食品或環境中化學物質的毒理學危害辨識：各類檢測要回答的問題不同，不能只以單一試驗結果概括物質對人體的全部影響。

• 急性毒性：物質在一次或短期內暴露後，是否造成迅速發生的有害作用，以及其毒性強度。
• 基因毒性：物質是否損害 DNA 或染色體，造成基因突變、染色體結構或數目異常。
• 致癌毒性：物質是否能誘發或增加腫瘤發生，並評估其致癌證據及與暴露量的關係。
• 發育毒性：物質在胚胎或胎兒發育期間暴露，是否造成胚胎死亡、生長遲滯、結構異常或出生後功能缺損。

解題方法

依「檢測目的 → 常用方法 → 方法可觀察的結果」逐類作答。急性毒性著重短期劑量與全身效應；基因毒性著重 DNA、基因或染色體損傷；致癌毒性著重長期腫瘤發生；發育毒性則著重妊娠期暴露對胚胎、胎兒及子代的影響。

各類毒性檢測

一、急性毒性檢測（acute toxicity）

**目的：**評估單次或短期暴露可能造成的急性危害、靶器官與症狀，並初步估計毒性強度及劑量反應關係。常觀察死亡、臨床症狀、體重變化、病理變化等。

常用方法：

• **急性口服、皮膚或吸入毒性試驗：**依預定途徑給予不同劑量，於短期內觀察動物死亡與毒性徵象；常追蹤約 14 日，並進行剖檢或組織病理檢查。
• **半數致死劑量（LD₅₀）或半數致死濃度（LC₅₀）評估：**分別表示在規定暴露條件下，造成半數試驗動物死亡的劑量或空氣濃度。現代試驗常採固定劑量、急性毒性分級等方法，以減少動物使用，不一定直接計算 LD₅₀。

二、基因毒性檢測（genetic toxicity）

**目的：**判斷物質是否造成遺傳物質損傷，包括基因突變、染色體斷裂或重排、染色體數目異常等。基因毒性可作為致癌危害評估的重要資料，但基因毒性陽性不等於已證明會致癌。

常用方法：

• **細菌回復突變試驗（Ames test）：**以組胺酸需求型細菌觀察物質是否誘發回復突變；通常分別在有、無代謝活化系統（如 S9 mix）下測試，以涵蓋需經代謝活化的物質。
• **哺乳類細胞基因突變試驗：**觀察培養細胞的特定基因是否發生突變。
• **染色體畸變試驗：**檢查細胞染色體是否有斷裂、缺失、易位等結構異常。
• **微核試驗：**觀察細胞分裂後是否出現微核，評估染色體斷裂或染色體分離異常。