110 高普考高考三級 環保行政 水污染與土壤污染防治 考古題詳解

核心觀念

本題考查環境污染物的來源、環境傳輸途徑、人體暴露途徑與健康效應。作答時須區分：

• 污染物來源：污染物從何處進入環境，例如工業排放、燃料洩漏或含鉛廢棄物。
• 環境傳輸途徑：污染物如何在空氣、水體或土壤間移動，例如空氣擴散、地表逕流或地下水遷移。
• 人體暴露途徑：污染物如何進入人體，主要包括吸入、攝食及皮膚接觸。
• 健康效應：依污染物的毒性、暴露濃度、時間與進入人體的途徑而異。

題目未要求援引特定法條或進行計算，重點在完整串連「污染源 → 環境傳輸 → 人體暴露 → 健康效應」。

解題方法

可各選一種代表性污染物，依序說明四個環節。以下以苯代表有機性污染物，以鉛代表無機性污染物。苯屬揮發性有機物，鉛屬無機重金屬，兩者的來源、環境行為與健康危害都具代表性。

一、有機性污染物：苯

1. 主要來源 苯常見於石油及石化製程，也存在於汽油與其他燃料中。煉油、化工生產、燃料儲槽或管線洩漏，以及燃料不完全燃燒，都會使苯進入環境。

2. 環境傳輸途徑 苯容易揮發，污染土壤或水體後可逸散至空氣，並隨空氣擴散。洩漏至土壤的苯也可隨滲流水向下移動，污染地下水；受污染的地下水則可沿地下水流向擴散。

3. 人體接觸方式 人體可吸入受污染的室外空氣，或因地下水污染造成室內揮發而吸入苯蒸氣；也可飲用受污染的水。皮膚接觸含苯燃料或受污染水體亦會造成暴露，但通常不是主要途徑。

4. 健康影響 短時間大量暴露可造成頭暈、頭痛及中樞神經抑制；長期暴露會傷害骨髓及造血系統，增加白血病風險。苯為已知人類致癌物。

二、無機性污染物：鉛

核心觀念

本題考查以生物處理程序去除總氮與總磷的原理。二級處理主要去除可生物分解有機物，通常不能充分去除水中各種型態的氮、磷；若不採三級化學混凝，應分別採用：

• 總氮：生物脫氮程序，以硝化作用將氨氮轉為硝酸鹽，再以反硝化作用將硝酸鹽轉為氮氣逸散。
• 總磷：生物除磷程序，利用聚磷菌在厭氧、好氧環境交替時的磷釋出與過量攝取，並藉排放剩餘污泥將磷移出系統。

總氮包含有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮及硝酸鹽氮等型態；總磷則包含溶解性及顆粒性磷。生物脫氮主要將氮轉為氣態氮，生物除磷則將磷集中於污泥中，兩者的最終移除途徑不同。

解題方法：總氮的生物脫氮

典型流程採缺氧－好氧活性污泥程序，並設置好氧槽至缺氧槽的內回流，將硝酸鹽送回缺氧區。

流程圖：

進流水
 ↓
缺氧槽（反硝化）
 ↓
好氧槽（硝化）
 ↓
二沉池 ─────────→ 放流水
 │
 └→ 污泥回流至缺氧槽

好氧槽混合液 ──內回流──→ 缺氧槽

作用原理

1. 硝化作用（好氧） 硝化菌在有氧條件下，將氨氮氧化為亞硝酸鹽氮，再氧化為硝酸鹽氮：

$\mathrm{NH_4^+ \rightarrow NO_2^- \rightarrow NO_3^-}$

此步驟改變氮的型態，並未直接使氮離開水體；硝化作用需有足夠溶氧及污泥停留時間。

2. 反硝化作用（缺氧） 反硝化菌在缺氧條件下，以硝酸鹽或亞硝酸鹽作為電子受體，利用進流水中的有機碳作為碳源，將其還原為氮氣：

$\mathrm{NO_3^- \rightarrow NO_2^- \rightarrow N_2 \uparrow}$

氮氣逸散至大氣，才是總氮實際離開水處理系統的主要途徑。

核心觀念

本題考查含氯有機溶劑的代表物、常見污染來源、NAPL 分類，以及污染物進入地下環境後的移動與分布特性。作答時要先指出一種常見含氯溶劑，再依其密度與水溶性判斷 NAPL 類型，最後說明其在土壤與地下水中的流佈。

解題方法

以三氯乙烯（trichloroethylene, TCE）為例。TCE 常用於金屬零件除油、乾洗及工業清洗製程；若溶劑在儲存、輸送或使用過程中洩漏，或含溶劑廢液不當處置，便可能污染土壤與地下水。

TCE 在常溫下的密度大於水，且僅微溶於水。因此，當其以獨立液相存在於地下環境時，屬於重質非水相液體（dense non-aqueous phase liquid, DNAPL）。NAPL 是與水互不相溶、以獨立液相存在的污染物；依相對於水的密度，可分為：

• LNAPL：密度小於水，常浮於地下水面附近。
• DNAPL：密度大於水，可穿過地下水面並向下移動。

環境流佈特性

核心觀念

本題考查空氣注入法（Air Sparging, AS）與土壤氣體抽除法（Soil Vapor Extraction, SVE）的聯合整治機制。AS 將空氣注入地下水位以下，使空氣在含水層中向上移動；SVE 則在地下水位以上的非飽和土層施加負壓，抽除上升的污染蒸氣。

兩者合用時，AS 促使地下水及毛細帶中的揮發性污染物轉入氣相，SVE 將污染蒸氣收集並導至地面處理。注入的氧氣也可促進好氧微生物分解部分可生物降解污染物。

解題方法：二維運作示意圖

 地面
────────────────────────────────────
 SVE 抽氣井 SVE 抽氣井
 │ │
 │ ←── 負壓抽除污染蒸氣 ──→ │
 │ 污染蒸氣收集後處理 │
 │ ↑ ↑ ↑ │
 │ 空氣上升、污染物揮發 │
非飽和土層│ ↑ ↑ ↑ │
 │ ／ 空氣流徑 ＼ │
─────────┼──────／──────────＼─────── 毛細帶
 │ ↑ ↑ │
地下水位 ├──────┼───────────────────┤
 │ ↑ 空氣注入井 │
飽和含水層│ AS 注入壓縮空氣 │
 │ ↑ 氣泡上升、污染物由水相轉入氣相 │
 │ 溶解相污染物／殘留油品污染區 │
 └──────────────────────────────

作答時先標出地面、非飽和土層、地下水位與飽和含水層，再畫出地下水位以下的 AS 注入井，以及地下水位以上的 SVE 抽氣井。以箭頭呈現空氣上升與蒸氣被抽除的方向，並標示抽出的氣體須導至地面處理。

應用原理

1. 氣提與揮發：AS 注入的空氣形成氣泡，與地下水及土壤孔隙接觸，使揮發性有機污染物由水相或土壤相轉入氣相，並隨氣泡向上移動。

核心觀念

本題考查水污染事件發生或有發生之虞時，主管機關如何依污染程度、影響範圍及應變能力分級處理。作答重點是先掌握「通報與現場查核」，再依序說明第一級地方處理、第二級區域聯防，以及第三級中央跨部會應變，並交代污染控制、證據保全及後續復原。

法源為《水污染事件緊急應變及聯防體系作業要點》及其應變作業流程圖。以下以命題當年（民國 110 年）法規為準；現行法規名稱及內容已修正，解題仍依命題當年制度說明。

解題方法

沿著流程圖的主線作答：

1. 接獲通報、派員查核：環保局接獲民眾或機關通報後，立即派員至現場確認污染情形，通知相關權責機關採取措施。
2. 辨識污染行為人、初步控制污染：如已查明污染行為人，命其立即停止污染並採取應變清除；並依污染水體類型，先行攔阻污染、避免擴散。
3. 研判應變層級：依事件規模與地方應變能力，決定採第一級、第二級或第三級措施；情勢擴大或超出原層級能量時，應向上通報、提升層級。
4. 清除、監測與結案：持續監測水質、蒐集證據及追查污染源；污染控制後進行改善追蹤、求償與環境復原。

各級應變措施流程

第一級：地方政府協調處理

污染規模較小、地方政府具備處理能力時，屬第一級。民國 110 年的分級指標包括：飲用水水源遭污染但受影響供水量未達每日五萬噸、主要灌溉渠道污染長度未達十公里、河川污染長度未達五公里、漏油未達五十公噸、養殖區污染面積未達二公頃，或預估處理時間未達七日等情形。

處理流程如下：

1. 由直轄市、縣（市）政府協調相關機關應變；並命污染行為人停止污染，依受污染水體特性立即採取清除或其他應變措施。若由污染行為人處理，地方政府仍應掌握並協調相關機關。
2. 地方政府調查研判污染嚴重程度。一般污染案件依法查處；查明污染行為人者，得命其限期清除處理，並持續追蹤改善。
3. 監測受污染水體水質，蒐集污染證據並保全資料；必要時辦理後續求償與復育。
4. 污染控制後仍應持續監測，確認環境及生態復原。
5. 若污染影響擴大，或已取得轄區內其他救災支援仍超出地方應變能力，應立即通報環保署，提升為第二級應變。

第二級：啟動區域聯防支援

污染規模或處理需求已達較高程度，但仍可透過跨縣市聯防及相關支援處理時，屬第二級。民國 110 年的分級指標包括：飲用水水源受污染且受影響供水量每日五萬噸以上、主要灌溉渠道污染長度十公里以上未達五十公里、河川污染長度五公里以上未達十五公里、漏油五十公噸以上未達七百公噸、養殖區污染面積二公頃以上未達十公頃，或預估處理時間七日以上未達十四日等情形。

處理流程如下：