109 高普考高考三級 環保技術 環境衛生學 考古題詳解
第 一 題25 分
隨著人類生活型態及習性的改變,現代人平均每人每日處於室內時間長達 80% 以上,因此室內空氣品質對於人體健康的影響相當重要。行政院環境保護署因此於民國 100 年 11 月公布「室內空氣品質管理法」。
請試述「室內空氣品質管理法」列管之空氣污染物包括哪些物質,以及各污染物對於人體健康的主要影響為何?另外,請說明何謂「病態建築物症候群(sick building syndrome)」及其可能成因為何?並請舉出三種可以改善室內空氣污染的方法。
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核心觀念
本題考查室內空氣品質管理法列管污染物的種類與健康危害、病態建築物症候群(sick building syndrome, SBS)的定義與成因,以及改善室內空氣品質的基本方法。法規題應以命題當年(民國 109 年)法規為準。
解題方法
先列出法規所列的室內空氣污染物,再以「主要暴露途徑或作用部位—代表性健康影響」整理危害;接著說明 SBS 是一組與建築物室內環境相關、離開該環境後常緩解的非特異性症狀;最後由污染源、通風換氣及室內管理三方面提出改善方法。
列管污染物與健康影響
民國 109 年《室內空氣品質管理法》所稱室內空氣污染物,包括下列物質:
| 污染物 | 主要健康影響 |
|---|---|
| 二氧化碳(CO₂) | 高濃度會造成頭痛、疲倦、注意力下降;在室內常用來反映人員密度及通風換氣是否充足。 |
| 一氧化碳(CO) | 與血紅素結合形成碳氧血紅素,降低血液運氧能力;可引起頭痛、暈眩、噁心,嚴重時導致昏迷或死亡。 |
| 甲醛(HCHO) | 刺激眼睛、鼻腔及呼吸道,可引起流淚、咳嗽、喉嚨不適;長期暴露亦有致癌疑慮。 |
| 總揮發性有機化合物(TVOC) | 可能造成眼鼻喉刺激、頭痛、暈眩及噁心;不同化合物的毒性與慢性健康效應各異。 |
| 細菌 | 可引起感染或過敏反應;冷卻水塔、潮濕空調系統等環境若管理不當,可能增加暴露風險。 |
| 真菌(黴菌) | 孢子或其成分可引起過敏、氣喘及呼吸道刺激;常見於潮濕、漏水或通風不良處。 |
| 粒徑小於等於 10 微米之懸浮微粒(PM₁₀) | 可進入呼吸道,引起刺激、咳嗽及氣喘症狀;較細微粒可深入肺部。 |
| 粒徑小於等於 2.5 微米之懸浮微粒(PM₂.₅) | 可深入肺泡,與呼吸及心血管健康危害相關;長期暴露可能增加疾病風險。 |
| 臭氧(O₃) | 強氧化性氣體,會刺激呼吸道、造成咳嗽、胸悶及肺功能受損;室內可能來自特定設備或由室外進入。 |
列管污染物中,二氧化碳常是通風狀況的指標,但不能據此推論它是室內污染物的唯一來源;污染物也可能來自建材、家具、清潔用品、人體活動、室外空氣或空調系統。
病態建築物症候群
第 二 題25 分
今年全球發生新冠肺炎(COVID-19)大流行。在預防病毒的傳播上,除了個人配戴口罩及加強個人清潔衛生外,環境清潔消毒也是一項重要的防疫措施。
請試述國內外一般被建議可用於 COVID-19 相關的環境清潔消毒藥劑包括哪幾種?其優缺點及對於人體可能的健康危害分別為何?
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核心觀念
COVID-19 病毒具有脂質包膜,對多種常見消毒劑敏感。環境清潔消毒的重點,是先以清潔劑和水去除表面污物,再使用適當濃度的消毒劑,並依產品標示維持足夠接觸時間。消毒劑應用於物體表面;不能因為能消毒環境,就直接用於皮膚、食品或人體。
本題以命題當年(民國 109 年)的國內外建議為準。這是環境衛生與毒理的綜合題,須兼述有效成分、適用特性、使用限制及人體暴露危害。
解題方法
可依消毒劑的作用類別分項作答:含氯氧化劑、醇類、過氧化物、四級銨鹽,再補充其他具有效果的產品成分。每一類都以「消毒效能與優點—缺點及人體危害—安全使用方式」作答,並區分常見居家用途與醫療或專業用途。
建議藥劑、優缺點及健康危害
一、含氯消毒劑:次氯酸鈉漂白水
稀釋次氯酸鈉可用於環境表面消毒,成本低、取得容易,對多種病毒、細菌及部分黴菌有效。民國 109 年國內常見環境消毒建議包括以漂白水配製約 1,000 ppm(0.1%)溶液;實際濃度應依當時主管機關指引、原液濃度與產品標示調配。
缺點是有刺激性氣味,會腐蝕金屬、褪色或損傷部分材質,且受光、熱及存放時間影響會分解;有機污物也會降低消毒效果,因此使用前應先清潔。濃縮液或高濃度溶液接觸眼睛、皮膚可造成刺激、灼傷;吸入氣體會刺激眼、鼻、喉及呼吸道。不可與酸性清潔劑或含氨產品混用,以免釋出有毒氣體。
二、醇類:乙醇、異丙醇
約 70% 至 75% 的乙醇或異丙醇可用於小面積、相容且不易受損的表面,揮發快、使用方便,適合處理不適合以漂白水清潔的部分物品表面。其優點是作用迅速,通常不留下明顯殘留。
醇類易燃,揮發太快時難以維持表面濕潤與足夠接觸時間;大面積使用成本較高,且可能損傷塗層、塑膠或橡膠。吸入高濃度蒸氣可引起頭暈、頭痛及呼吸道不適;接觸眼睛會刺激,反覆接觸皮膚則可能造成乾燥、刺激或皮膚炎。須遠離火源並保持通風。
三、過氧化氫及其他過氧化物
過氧化氫及含過氧化氫的配方可用於環境表面消毒,具氧化作用;分解後主要形成水與氧,殘留問題較少。部分配方可供醫療或專業環境使用。
第 三 題25 分
安全的飲用水為人類生存之必需品之一,請試述目前國內飲用水水質標準規範之污染物有哪些?
另外,近年來環境水體中的「新興污染物」則是另一項引起各界重視的環境衛生議題,請說明何謂「新興污染物」,並試舉兩例說明「新興污染物」的來源及其對於人體可能產生的健康危害。
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核心觀念
本題分兩部分:第一,依《飲用水管理條例》及其授權訂定的《飲用水水質標準》,整理飲用水須符合的水質項目;第二,說明環境水體「新興污染物」的意義,並以實例連結其來源與健康危害。
以下法規內容以命題當年(民國 109 年)法規為準。飲用水水質標準所管制的污染物,按性質分為細菌性、物理性及化學性項目;化學性項目再區分為影響健康物質、影響適飲性與感觀物質,以及餘氯與 pH 等管理項目。標準並非只管有毒物質,也兼顧微生物安全、外觀、氣味與消毒效果。
解題方法
作答時先列出法規分類,再概述每一類的代表項目。細菌性與物理性項目不宜漏列;化學性項目則依「健康危害、適飲性、消毒及酸鹼管理」分組,避免將所有項目混成長串名稱。接著說明新興污染物的共同特徵:科技與分析能力進步後受到重視,可能尚未納入常規法規管制,常以低濃度進入水環境,且長期暴露效應或環境行為尚未完全釐清。
飲用水水質標準所規範的污染物
一、細菌性標準
包括:
- 大腸桿菌群:作為糞便污染及病原微生物風險的指標。
- 總菌落數:反映水中一般可培養細菌的狀況。
大腸桿菌群標準為每 100 毫升 6 MPN 或 6 CFU;總菌落數標準為每毫升 100 CFU。總菌落數的採樣地點限於設有消毒系統水廠的配水管網。
二、物理性標準
包括:
- 臭度:最大限值為初嗅數 3。
- 濁度:最大限值為 2 NTU。
- 色度:最大限值為 5 鉑鈷單位。
這些項目與水的外觀、氣味及處理狀況有關;濁度也會影響消毒效果與微生物控制。
三、化學性標準
(一)影響健康物質
可按污染物類型整理如下:
- 無機元素與金屬:砷、鉛、硒、總鉻、鎘、鋇、銻、鎳、汞。
- 無機陰離子及含氮物質:氰鹽、亞硝酸鹽氮。
- 消毒副產物:總三鹵甲烷、鹵乙酸類、溴酸鹽;使用氣態二氧化氯消毒的供水系統另管制亞氯酸鹽。
- 揮發性有機物:三氯乙烯、四氯化碳、1,1,1-三氯乙烷、1,2-二氯乙烷、氯乙烯、苯、對二氯苯、1,1-二氯乙烯、二氯甲烷、鄰二氯苯、甲苯、二甲苯、順式及反式 1,2-二氯乙烯、四氯乙烯。
- 農藥:安殺番、靈丹、丁基拉草、2,4-D、巴拉刈等。
其中一些標準曾訂有分階段生效的較嚴限值;申論作答若以分類及代表項目完整作答,重點在呈現其涵蓋的污染物範圍與健康保護目的。
(二)影響適飲性、感觀物質
包括氟鹽、硝酸鹽氮、銀、鉬、銦,以及鐵、錳、銅、鋅、硫酸鹽、酚類、陰離子界面活性劑、氯鹽、氨氮、總硬度、總溶解固體量與鋁等。
這一類著重水的口感、色澤、沉澱或其他適飲性;部分項目也會因濃度過高而引起健康或處理上的疑慮。鉬、銦另有特定污染源及檢驗頻率規定。
(三)消毒與酸鹼管理項目
- 自由有效餘氯:僅適用於加氯消毒的供水系統,標準範圍為 0.2–1.0 毫克/公升,用以維持消毒效果並控制過量殘留。
- pH 值:標準範圍為 6.0–8.5;公私場所供公眾飲用的連續供水固定設備處理後之水,依標準另有適用範圍規定。
新興污染物的定義與實例
第 四 題25 分
輻射相關議題,包括核電廠核災地區食品是否安全、手機是否致癌等,在近年來日益受到各界的重視。
請舉例說明何謂「游離輻射」,又何謂「非游離輻射」;並請說明兩者對於人體健康可能產生的危害分別為何?
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核心觀念
本題考查依「能否使物質發生游離」區分輻射,並說明不同輻射與人體組織作用的方式及健康效應。
游離輻射是具有足夠能量,使原子或分子失去或取得電子而形成離子、並可能破壞生物分子結構的輻射。常見例子有 X 射線、伽馬射線、α 粒子、β 粒子及中子。
非游離輻射的能量不足以直接使原子或分子游離。常見例子有無線電波、微波、手機射頻、紅外線、可見光,以及部分紫外線。紫外線位於游離與非游離輻射的交界區域,應依波長與能量判斷;紫外線即使不屬於游離輻射,也可能造成光化學性傷害。
解題方法
作答時先下定義,再各舉代表例子,最後依作用機制說明健康危害。關鍵是區分「直接游離、造成細胞與 DNA 損傷」和「以感應電流、加熱或光化學作用影響組織」,不可只按輻射來源或名稱分類。
游離輻射對人體的危害
游離輻射可使細胞內分子游離,造成 DNA 損傷、染色體異常及細胞死亡。危害程度與吸收劑量、劑量率、輻射種類、照射部位及個體敏感性有關。
- 組織反應(確定效應):通常需達一定劑量才會出現,超過門檻後,劑量愈高,傷害通常愈嚴重。例如皮膚紅斑、灼傷、毛髮脫落、白內障,以及高劑量暴露造成的急性輻射症候群。
- 機率效應(隨機效應):一般不以是否存在門檻來描述,劑量增加會提高發生機率,但不代表每位受暴露者都會發病。例如白血病及其他癌症;若生殖細胞受損,也可能增加遺傳效應風險。