115 高普考高考三級 環保行政 空氣污染與噪音防制 考古題詳解

核心觀念

本題分成兩部分：先依燃燒產物辨識紙錢燃燒的污染物，再依污染物性質說明濕式洗滌塔的氣液接觸、傳質與捕集機制。洗滌塔能有效處理粒狀物及可溶性、可反應性氣體；對一氧化碳、氮氧化物及多數有機污染物，單靠水洗通常不足，需搭配適當燃燒控制或其他防制設備。

解題方法

先將污染物依「粒狀物、燃燒氣體、有機污染物、有害微量物」分類。再由洗滌液與含塵、含氣廢流接觸的方式，說明污染物如何被捕集或吸收，並列出影響接觸效率與操作穩定度的參數。

（一）紙錢燃燒可能產生的空氣污染物（7 分）

1. 粒狀污染物：飛灰、未燃碳粒、煙塵及懸浮微粒，包括 PM₁₀、PM₂.₅；不完全燃燒時黑煙及細懸浮微粒排放尤須注意。
2. 含碳氣體：完全燃燒主要生成二氧化碳（CO₂）；供氧不足或燃燒不完全時會產生一氧化碳（CO）。
3. 氮氧化物：主要為 NOₓ，例如 NO、NO₂；來源包括燃燒空氣中的氮及燃料含氮成分在高溫下反應。
4. 硫氧化物與酸性氣體：紙張或添加物中的硫可形成 SOₓ；含氯成分燃燒可形成氯化氫（HCl）等酸性氣體。
5. 揮發性有機物及醛類：不完全燃燒可能排放苯、甲苯、甲醛等。
6. 多環芳香烴（PAHs）：有機物在缺氧或燃燒不完全條件下熱裂解、再合成，部分 PAHs 具致癌性。
7. 有害微量污染物：視紙錢、油墨、金屬箔及添加物成分而定，可能有重金屬；含氯物質在不適當燃燒條件下，也有形成戴奧辛類污染物的風險。

（二）洗滌塔設計原理、去除機制及主要操作參數（18 分）

1. 設計原理

洗滌塔使污染廢氣與洗滌液充分接觸，利用液滴、液膜或填充層增加氣液接觸面積，使粒狀污染物被液體捕集，並使氣態污染物由氣相傳入液相。塔型可採噴霧塔、填充式洗滌塔或文氏洗滌器等，依污染物粒徑、氣體流量、去除目標及可接受壓降選擇。

典型流程為：廢氣進塔 → 與噴淋液或填充層液膜接觸 → 污染物進入液相或隨液滴分離 → 除霧器去除夾帶液滴 → 淨化氣體排出。循環洗滌液則需補水、排污及視需要加藥，控制水質與污染物累積。

2. 污染物去除機制

（1）粒狀物捕集

• 慣性碰撞：氣流繞過液滴或液膜時，粒子因慣性偏離流線而撞上液體表面。
• 攔截與擴散：粒子隨氣流接近液滴時被液滴截留；極細粒子也可因布朗擴散增加與液體接觸機會。
• 凝聚及液滴分離：被捕集的粒子進入液滴或形成較大含塵液滴，再由塔底排出；除霧器負責攔截出口氣流中夾帶的液滴。

粒子捕集效率與粒徑、液滴大小、氣液相對速度、液氣比及接觸時間有關。若需高效率處理細微粒子，應採用足夠的氣液接觸強度，並妥善設置除霧器。

（2）氣態污染物吸收

核心觀念

本題在比較三種不同的噪音控制機制：遮音是阻止聲音穿透；吸音是減少聲音在空間內反射、延長或縮短混響；反應型消音則利用管道內的聲學阻抗變化與干涉，降低特定頻率的傳聲。評估材料時，遮音看「穿透損失」，吸音看「吸音係數」或「等效吸音面積」。

解題方法

先依聲能去向區分三種控制原理，再分別回答「效果指標」與「測量方法」：

• 遮音：比較試體兩側的聲能，核心指標為隔音量／音響透射損失。
• 吸音：比較裝設試體前後，混響室內聲音衰減情形，核心指標為吸音係數。
• 留意單一數值評等與頻帶測值不同；材料性能會隨頻率改變，宜以各頻帶結果判讀。

（一）遮音、吸音及反應型消音技術的噪音控制原理（9 分）

1. 遮音（sound insulation）

以隔屏、牆體、罩體等構造阻隔聲波由聲源側傳至受音側。入射聲能到達材料表面後，部分被反射、部分由材料振動傳導至另一側，另有部分在材料內耗散。提高面密度、增加構造氣密性，或採用具適當間距的雙層構造，可降低穿透的聲能。

遮音的主要目的，是降低隔屏另一側的聲壓級；其效果通常以分貝表示，且須按頻率評估。薄而輕的板材對低頻聲音的遮蔽通常較弱，縫隙、孔洞及側向傳聲也會削弱整體效果。

2. 吸音（sound absorption）

吸音材料通常具有多孔、纖維或共振構造。聲波進入材料後，材料內部的空氣與纖維摩擦、黏滯作用及熱交換會將部分聲能轉化為熱能，因而減少反射聲，降低室內混響及聲場累積。

吸音主要控制空間內的反射聲與混響，並不等於能有效阻止聲音穿透牆體。多孔材料通常對中、高頻較有效；低頻效果則與材料厚度、背後空氣層及共振設計有關。

3. 反應型消音（reactive silencing）

反應型消音器利用管道截面或聲學阻抗的變化，例如擴張室、共鳴腔或側支管，使聲波部分反射，並在特定頻率形成相消干涉或共振衰減，降低沿管道傳出的聲能。

其效果與腔體尺寸、管長及頻率密切相關，通常適合處理特定頻率或低頻成分；相較於多孔吸音式消音器，反應型消音器主要靠反射與干涉，而非讓聲能在多孔材料中耗散。

（二）遮音材料及吸收材料的評估指標與測量方法（16 分）

1. 遮音材料：隔音量／音響透射損失

遮音材料常用音響透射損失（transmission loss, TL；亦稱隔音量）評估。它表示聲波經材料傳遞後，透射聲能相對於入射聲能減少的分貝數：

$$TL=10\log_{10}\left(\frac{W_i}{W_t}\right)\ \mathrm{dB}$$

其中 $W_i$ 為入射聲功率，$W_t$ 為透射聲功率。數值越大，表示穿透的聲能越少，遮音能力越佳。實際測試通常按倍頻帶或三分之一倍頻帶測量，以呈現材料隨頻率改變的性能；亦可依規定將各頻帶結果換算成單一數值隔音評等。

實驗室測量概念：

將試體密封安裝於發音室與受音室之間的開口，發音室以揚聲器產生穩定聲場，量測兩室各頻帶聲壓級；並量測受音室混響時間，以求其等效吸音面積 $A$。

一、核心觀念

本題考查的是移動污染源科技執法如何把「自動辨識、篩選」轉化為「依法查證、通知或裁罰」的行政管制流程。三大範疇可依序掌握為：

1. 智慧管制：辨識車牌、比對車籍與定檢資料，找出逾期未檢車輛。
2. 空污管制：以 AI 影像判煙等科技找出疑似高污染車輛，再依法查驗排氣。
3. 噪音管制：以聲音照相設備同步量測噪音、辨識車牌，對超標車輛依法裁處。

須區分科技設備的功能：智慧系統負責蒐集資料與初步篩查；是否違規及如何處分，仍須依法律授權、法定測定方法、個案證據與行政程序辦理。

**法規基準：以命題當年（民國 115 年）法規為準。**以下依題目所示 115 年度命題時點說明；噪音管制法於 115 年 7 月 3 日另有修正，題目如以該修正生效後法規為命題基準，應再依修正後條文核對。

二、解題方法

採「執法目標—科技設備—法規程序」三段式，逐一說明三種管制。作答時尤其要交代：

• **辨識結果不是同一種法律事實。**車牌資料比對可確認定檢狀態；AI 判煙影像通常先篩選疑似高污染車輛；噪音照相則須符合規定的科學儀器及測定程序。
• **未定檢與排氣超標是不同違規。**未依規定定期檢驗，依空氣污染防制法第 44 條、第 80 條處理；經排氣檢驗不合格，則依相關檢驗規定及第 79 條處理。
• **科技設備須依法使用。**應留存足以辨識車輛、時間、地點及測定結果的資料，並完成必要的事實查證、通知或送達，使車主有改善或陳述機會。

三、三大範疇說明

（一）智慧管制：車牌辨識與未定檢車輛管理

1. 執法目標

主動找出未依規定完成排氣定期檢驗的汽機車，特別是車流量大、跨縣市往來頻繁，或傳統人工稽查不易涵蓋的道路與區域。目的在提高定檢率，並藉由定期檢驗掌握車輛排氣狀況。

2. 執法科技設備

常見設備包括固定式或移動式車牌辨識系統、車載攝影設備、車籍資料庫及排氣定期檢驗資料系統。設備辨識車牌後，將車號與檢驗紀錄比對，篩出未檢、逾期未檢或紀錄待確認的車輛。

3. 法規程序

• 機車排氣定期檢驗的義務，依空氣污染防制法第 44 條及相關規定辦理；未依規定實施者，依同法第 80 條處汽車所有人新臺幣 500 元以上 1 萬 5,000 元以下罰鍰。
• 系統比對出疑似未定檢車輛後，主管機關應確認車籍、檢驗紀錄、應檢期限及車輛識別資料，並依程序通知或裁處。
• 若車輛已完成檢驗但資料尚未更新、車牌辨識有誤，或車輛已報廢、停駛等，應先釐清個案事實，不得僅憑系統標記逕行裁罰。
• 未定檢與排氣檢驗不合格須分別處理：前者是未履行定檢義務；後者則須有檢驗結果作為認定基礎。

（二）空污管制：AI 判煙與高污染車輛篩查

1. 執法目標

鎖定排放黑煙或有高污染疑慮的柴油車等移動污染源，主動發現污染熱點與疑似污染車輛，促使車主檢修、改善排放，並提升有限稽查人力的命中率。

2. 執法科技設備

包括車載或定點攝影設備、車牌辨識系統、AI 影像判煙系統，以及整合車輛資料與稽查紀錄的平台。AI 可從影像辨識排煙狀態，搭配車牌辨識鎖定車輛；感測與資料分析亦可協助掌握稽查熱區及時間。

核心觀念與法規依據

本題考查固定污染源有害空氣污染物（HAPs）的風險評估架構，以及「固定污染源有害空氣污染物排放標準」的管制設計。作答時應把握兩個層次：先說明如何估算污染物對人體健康的風險，再說明管制如何同時涵蓋排放端與受體端，並以一般排放標準及健康風險管理相互補充。

法源為《空氣污染防制法》第 20 條及「固定污染源有害空氣污染物健康風險評估作業方式」。以下以命題當年（民國 115 年）法規為準；健康風險評估作業方式於民國 115 年 7 月 7 日修正，現行法已修正。

（一）健康風險評估：定義、流程與做法（9 分）

1. 定義

健康風險評估（Health Risk Assessment, HRA）是運用毒理、流行病學、暴露科學及模式推估等資料，評估特定有害物質經由特定暴露途徑進入人體後，可能造成不良健康效應的性質與程度。評估結果用以提供風險管理及污染減量決策參考；風險評估本身屬科學分析，是否採取何種管制措施則屬風險管理。

2. 四階段流程

（1）危害確認（Hazard Identification）

確認物質是否具有致癌性或非致癌毒性，並整理其可能造成的健康效應、靶器官、暴露途徑與關鍵毒理資料。固定源 HAPs 評估依作業方式，著重公告物種經吸入途徑對民眾健康造成的影響。

（2）劑量效應評估（Dose-Response Assessment）

建立暴露劑量或濃度與健康效應的關係，選取適當毒性參數：

• 致癌物通常以癌症斜率因子（SF）或單位風險（IUR）表示劑量或空氣濃度增加所對應的癌症風險。
• 非致癌物通常以參考劑量（RfD）或參考濃度（RfC）作為長期暴露下不預期產生明顯不良效應的基準。

（3）暴露量評估（Exposure Assessment）

蒐集或推估污染源排放量、污染物濃度、大氣擴散及受體位置等資料，評估民眾實際接觸污染物的濃度、頻率及期間。依固定源作業方式，須評估吸入暴露，並說明評估範圍、受體及主要參數。

（4）風險特徵描述（Risk Characterization）

綜合危害、劑量效應及暴露評估結果，估算致癌與非致癌風險，說明主要風險來源、重要假設及不確定性，並判斷風險是否需進一步管理。

3. 主要計算方式

致癌風險可用終生平均日暴露量與癌症斜率因子估算：

$$\text{致癌風險}=\text{終生平均日暴露量（LADD）}\times \text{癌症斜率因子（SF）}$$

若以空氣濃度表示，常用單位風險估算：

$$\text{致癌風險}=\text{空氣中暴露濃度}\times \text{單位風險（IUR）}$$

非致癌風險則以危害商數表示：

$$\text{危害商數（HQ）}=\frac{\text{暴露濃度或暴露劑量}}{\text{參考濃度（RfC）或參考劑量（RfD）}}$$