110 高普考高考三級 環境檢驗 廢棄物檢驗 考古題詳解

核心觀念

本題考查「事業廢棄物採樣方法」（NIEA R118.05B）中的採樣計畫書內容。採樣計畫須依採樣目的、廢棄物的儲存型態與數量，以及周圍環境等條件擬定，讓採樣結果具代表性，並能安全、正確地完成採樣與後續檢測。

本題以命題當年（民國 110 年）適用的規範為準；當時適用 NIEA R118.05B，公告法源為《廢棄物清理法》第 75 條。

解題方法

題目問的是「採樣計畫須包括哪些項目」，應直接依採樣方法所列的計畫書要項作答。作答時可依序從「採樣背景與目標、執行人員、現場作業、樣品後續管理、安全」整理成六項：

1. 背景說明：說明採樣場址範圍、廢棄物儲存環境狀況、過去檢測資料及本次採樣目的。
2. 數據品質目標：依採樣目的設定數據準確度、精密度、比較性、代表性及完整性等目標。

核心觀念

本題考查「事業廢棄物毒性特性溶出程序」（TCLP，NIEA R201.15C）中，固相樣品的粒徑處理、液固比與萃取時間，以及含液相廢棄物的檢測值如何計算。以命題當年（民國 110 年）法規及檢測方法為準。

固相樣品以液固比 $20:1$ 萃取；含液相且有顯著固體的樣品，則先分離液相與固相，再處理固相，並依兩部分是否互溶決定合併分析或個別分析後計算。

解題方法

一、決定固體顆粒大小

先判斷是否需要減小顆粒：

• 固體每克表面積大於或等於 $3.1\ \text{cm}^2$，或樣品可通過 $9.5\ \text{mm}$ 標準篩網：不必再減小粒徑。
• 不符合上述條件：以壓碎、切割或磨細等方式處理，使樣品可通過 $9.5\ \text{mm}$ 標準篩網。

$3.1\ \text{cm}^2/\text{g}$ 的表面積判準適用於纖維性物質，例如紙張、衣物；一般顆粒樣品以能否通過 $9.5\ \text{mm}$ 篩網判定。

二、計算萃取溶液重量

先測定樣品固體含量。以固體含量百分比及樣品重量計算：

也就是依樣品中的固體重量，加入其 20 倍重量的萃取液。若樣品為純固體，固體含量為 $100\%$，因此每 $100\ \text{g}$ 固體需加入 $2{,}000\ \text{g}$ 萃取液。

**例：**樣品重 $200\ \text{g}$，固體含量為 $40\%$：

三、決定萃取時間

核心觀念

本題考查廢棄物採樣計畫中的隨機採樣設計：如何選取採樣單元，使樣品能代表待檢廢棄物整體，並依廢棄物的均質程度及污染分布選擇適當型態。

• 單一隨機採樣（簡單隨機採樣，simple random sampling）：將採樣範圍內的採樣單元編號，再以亂數等隨機方式抽取採樣單元；每一單元被抽中的機會相同。
• 分層隨機採樣（stratified random sampling）：先依廢棄物的特性或污染分布，將採樣範圍分成若干層，再在各層內分別以隨機方式抽取樣品。

以命題當年（民國 110 年）適用的廢棄物採樣方法為準。本題主要比較採樣設計原理，並非計算題，無須代入特定法定樣品數或檢測數值。

解題方法

比較時依序說明「如何選點、分層內外的差異、何時適用」，即可完整作答。兩種型態的核心差別是：單一隨機採樣直接從整體抽樣；分層隨機採樣則先處理整體內部的分布差異，再於各層內抽樣。

一、單一隨機採樣

1. 界定採樣範圍，列出其中所有可供抽取的採樣單元，例如容器、堆置位置或廢棄物批次。
2. 對各採樣單元編號。
3. 以亂數表或其他隨機方法抽選採樣單元，再依採樣計畫採集樣品。

其優點是方法直接、較少依賴採樣者對污染分布的判斷，且在各單元被抽中機會相同時，能避免有意挑選特定位置造成的偏差。若廢棄物性質大致均一，或事先無法掌握其特性及污染狀況，適合先採用此法。

其限制是：若廢棄物實際上存在明顯分層或分區，單純從整體隨機抽樣可能抽不到某些區域，或使各區域代表性不足；當各區差異很大時，估計結果的變異也可能較大。

二、分層隨機採樣

1. 依可辨識的廢棄物特性或污染情形劃分層別，例如依外觀、顏色、粒徑、來源、堆置區域或已知污染程度分層。
2. 確保每一層內的廢棄物相對均一，而層與層之間具有差異。
3. 在每一層內各自編號並隨機抽樣；各層應有足以代表該層的樣品。
4. 視調查目的、各層所占比例及層內差異，分配各層的樣品數；

核心觀念

本題考焚化灰渣灼燒減量的測定意義、標準操作流程、計算方式及干擾因素。命題當年適用環保署公告的「焚化灰渣之灼燒減量檢測方法」（NIEA R216.02C），公告法源依據為《廢棄物清理法》第 75 條；以命題當年（民國 110 年）法規為準。

灼燒減量是灰渣經烘乾後，在 $600\pm25^\circ\mathrm{C}$ 灼燒 3 小時，因殘留的不穩定物質受熱分解或燃燒而減少的重量比例。它用來表示焚化灰渣中的可燃成分比例，並常作為評估焚化爐燃燒效率的指標。數值較高，代表灰渣中仍有較多可因灼燒而失重的成分。

解題方法與流程

作答時依序交代「樣品乾燥、篩分與去除粗大不燃物、取混合樣灼燒、冷卻秤重、計算」即可。

1. **器皿預備：**金屬盤及坩堝洗淨後，於 $105\pm5^\circ\mathrm{C}$ 烘乾 2 小時，移入乾燥箱冷卻後秤重。
2. **樣品烘乾：**取約 1 kg 灰渣，秤得烘乾前樣品重 $W_1$。置於 $105\pm5^\circ\mathrm{C}$ 烘箱烘乾，移入乾燥箱冷卻後秤重；重複烘乾、冷卻、秤重至恆重，前後兩次重量差在 0.5% 範圍內，記為 $W_2$。
3. **篩分及混樣：**以 1 至 2 cm 篩孔過篩。取出篩上不燃物秤重，記為 $W_3$；篩上可燃物破碎後再過篩，與篩下樣品充分混合。
4. **取樣灼燒：**取混合樣約 10 至 20 g 置於坩堝，秤得灼燒前樣品重 $W_4$。將坩堝置於預熱至 $600^\circ\mathrm{C}$ 的高溫爐，在 $600\pm25^\circ\mathrm{C}$ 灼燒 3 小時。
5. **冷卻秤重：**取出坩堝，移入乾燥箱冷卻至室溫後秤重，取得灼燒後樣品重 $W_5$。

灼燒減量的計算式為：

核心觀念

本題比較的是：同一類事業廢棄物萃出液，在進入金屬分析儀器前，如何以酸消化處理樣品。重點在加熱方式、消化條件、操作時間與設備，以及兩法共同的分析目的。

以命題當年（民國 110 年）法規及公告方法為準，酸消化法為 NIEA R306.13C；微波輔助酸消化法則已由 NIEA R317.11C 取代早期的 R317.10C。兩者均用於事業廢棄物毒性特性溶出程序等所得萃出液的重金屬檢測，並非用來測定原廢棄物中所有金屬的總量。

解題方法

以「酸液與加熱方式 → 消化速度與操作型態 → 優缺點與注意事項」作比較，並補充處理後都須去除未溶固體，再以適用的原子光譜法分析。