111 經濟部聯招(台電、中油、台水、台糖)新進職員 環工 國營事業聯招 (環境管理與空污防制、水處理技術)B 考古題詳解

核心觀念

本題主要考查《環境影響評估法》第 4 條及《環境影響評估施行細則》第 12 條附表一**「環境影響評估審查及監督主管機關分工表」**（以下簡稱分工表）中，中央主管機關與地方主管機關（直轄市、縣市政府）之審查及監督權責劃分標準。

法條時效提醒：本題以命題當年（民國 111 年）法規為準，中央主管機關為「行政院環境保護署」。現行法已於民國 112 年 8 月 22 日組織改造修正，中央主管機關升格為「環境部」，但主管機關之分工原則與劃分門檻維持不變。

分工核心邏輯：

1. 全數歸中央：涉及高度環境敏感、國家安全、資源採掘或高危險性之開發（如採礦、蓄水工程、油氣管線及貯存槽）。
2. 依規模劃分：影響範圍較廣、面積較大者歸中央（如園區面積逾 $30\text{ 公頃}$）。
3. 依跨區/事業性質劃分：跨縣市工程、國營事業工程或專供特定重大工業使用之設施歸中央。

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解題方法

1. 法規權責判定：逐項對照分工表中中央主管機關負責審查及監督之「規模門檻」、「地理區位」與「工程類型」。
2. 層次分明答題：依題目給予之 6 個子題配分（1分、1分、2分、4分、6分、2分），寫出具體適用條件與法規要點，展現專業答題結構。

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子題解析

(一) 園區之開發（1 分）

• 中央主管機關負責項目：開發面積逾 $30\text{ 公頃}$ 之園區開發（包括工業區、科學園區、加工出口區、農業科技園區等）。
• 說明：若開發面積在 $30\text{ 公頃}$ 以下者，依法劃歸直轄市或縣（市）主管機關負責審查及監督。

(二) 採礦、探礦之開發（1 分）

• 中央主管機關負責項目：全數探礦、採礦之開發行為。
• 說明：採礦與探礦行為對國土保育、水土保持及地質穩定具高度敏感性與破壞性，不論開發規模或面積大小，全數由中央主管機關統一審查及監督。

(三) 蓄水工程之開發（2 分）

• 中央主管機關負責項目：

1. 蓄水工程：如水庫興建、離槽水庫、堰壩等蓄水設施（全數屬中央）。
2. 越域引水工程：涉及跨流域水資源調配之引水工程。

• 說明：蓄水與越域引水影響整體水資源分配及環境生態甚鉅，故依法由中央主管機關負責。

(四) 供水、抽水或引水工程之開發（4 分）

• 中央主管機關負責項目：

1. 跨越二個以上直轄市、縣（市） 轄區之抽水或引水工程。
2. 海水淡化廠工程。
3. 國營自來水事業之給水工程（如台灣自來水公司所屬重大工程）。
4. 專供工業用之給水處理廠工程。

• 說明：若僅位於單一行政轄區內之非國營、非專供工業用一般抽水/引水工程，則歸地方主管機關審查。

核心觀念

1. 法源依據：本題考查《環境影響評估法》第 16 條及《環境影響評估法施行細則》第 36 條第 2 項有關變更原申請內容之行政程序規範。
2. 適用法規版本說明：本題以命題當年（民國 111 年）法規為準。現行法已修正（民國 112 年配合行政院環境保護署升格為環境部，修改機關名稱），惟第 36 條第 2 項所列 7 款備查事由之實質內容均維持一致。
3. 環評變更分級制度：開發行為通過環評審查後，若需變更原申請內容，依其對環境影響程度之輕重，區分為「重新辦理環評」、「環境影響差異分析報告」、「變更內容對照表」及「備查」等不同程序。若變更事項對環境品質無負面影響、屬輕微調整或具緊急應變性質者，法規賦予簡化程序，非屬須經主管機關「核准」之事項，僅須提請「備查」。

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解題方法

本題屬純行政法規之定性與條文列舉題。解題切入點包含以下三大面向：

1. 釐清行政程序權責：開發單位辦理備查時，必須「函請目的事業主管機關轉送主管機關備查」，不可直接報送主管機關。
2. 精準列舉法定備查 7 大情形：依據《環境影響評估法施行細則》第 36 條第 2 項之規範，逐項列出非屬須經核准變更之事項。
3. 敘明各款適用要件：說明各款背後之法理邏輯（如污染減量、防災緊急性、無顯著影響等）。

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選項分析

（本題為申論問答題，以下針對《環境影響評估法施行細則》第 36 條第 2 項所規範之 7 種法定備查情形逐一說明與分析）：

1. 第一款：開發基地內非環境保護設施局部調整位置

• 分析：正確。限於「非」環境保護設施（如行政大樓、員工宿舍等）之位置局部微調，因不涉及主要污染源或防制設備改變，對環境衝擊極微，免經核准變更，採備查辦理。

2. 第二款：不立即改善有發生災害之虞或屬災害復原重建

• 分析：正確。具時效緊急性與公共安全維護之必要，若遇災害風險或災後復原，許以即時處理並補辦備查程序。

3. 第三款：其他法規容許誤差範圍內之變更

• 分析：正確。施工或測量存在技術上合理容許誤差，且未超出相關目的事業法規限制者，屬合理變動，採備查辦理。

核心觀念

本題考查空氣污染防制工程中「懸浮微粒重力沉降」與「重力沉降室（Settling Chamber）去除效率」之經典計算。核心觀念包含：

1. Stokes 沉降公式：當微粒於流體中因重力沉降達到受力平衡（重力、浮力與黏滯阻力平衡）時，其終端沉降速度（Terminal Settling Velocity）與微粒粒徑平方成正比。
2. 粒子雷諾數（Particle Reynolds Number, $Re_p$）：用以評估流體流動形態（層流、過渡流、湍流），判斷微粒受到的阻力係數 $C_D$ 型態。
3. Stokes 公式適用條件：Stokes 沉降公式成立的前提為微粒處於「層流區」（$Re_p < 1.0$），且微粒需滿足剛性球體、無限靜止流體、無表面滑移等基本假設。
4. 理想重力沉降室去除率：在層流及水平氣流均勻分佈之理想假設下，微粒去除率為微粒於沉降室內停留時間可下沉之高度與沉降室總高度之比值（$\eta = \frac{v_s \cdot t}{H}$）。

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解題步驟與詳細計算

已知條件單位換算（統一採 SI 單位制）

• 空氣黏滯係數：$\mu = 0.067\text{ kg/m-hr} = \frac{0.067}{3600}\text{ kg/(m}\cdot\text{s)} \approx 1.8611 \times 10^{-5}\text{ kg/(m}\cdot\text{s)}$
• 懸浮微粒密度：$\rho_p = 2.0\text{ g/cm}^3 = 2000\text{ kg/m}^3$
• 空氣密度：$\rho_g = 1.18 \times 10^{-3}\text{ g/cm}^3 = 1.18\text{ kg/m}^3$
• 懸浮微粒粒徑：$d_p = 40\ \mu\text{m} = 40 \times 10^{-6}\text{ m} = 4.0 \times 10^{-5}\text{ m}$
• 重力加速度：取標準值 $g = 9.81\text{ m/s}^2$

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(一) 計算懸浮微粒之 Stokes 沉降速度 $v_s$

根據 Stokes 終端沉降速度公式： $v_s = \frac{g \cdot d_p^2 \cdot (\rho_p - \rho_g)}{18 \mu}$

代入數值： $v_s = \frac{9.81 \times (4.0 \times 10^{-5})^2 \times (2000 - 1.18)}{18 \times \left(\frac{0.067}{3600}\right)}$

$v_s = \frac{9.81 \times 1.6 \times 10^{-9} \times 1998.82}{3.35 \times 10^{-4}} = \frac{3.13735 \times 10^{-5}}{3.35 \times 10^{-4}} \approx 0.09365\text{ m/s}$

• 若單位採 $\text{m/s}$（四捨五入至小數點後第 2 位）：$v_s = 0.09\text{ m/s}$
• 若單位採 $\text{cm/s}$（四捨五入至小數點後第 2 位）：$v_s = 9.37\text{ cm/s}$（或精確值取 $0.0937\text{ m/s}$）

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(二) 計算微粒沉降速度下之雷諾數 $Re_p$

粒子雷諾數定義式為： $Re_p = \frac{\rho_g \cdot v_s \cdot d_p}{\mu}$

代入數值（$v_s$ 使用精確值 $0.09365\text{ m/s}$ 以防累積捨入誤差）： $Re_p = \frac{1.18 \times 0.09365 \times (4.0 \times 10^{-5})}{1.8611 \times 10^{-5}} = \frac{4.418 \times 10^{-6}}{1.8611 \times 10^{-5}} \approx 0.2374$

四捨五入至小數點後第 2 位，雷諾數為 $0.24$。

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(三) 說明 Stokes 公式適用條件及雷諾數相符性分析

核心觀念

本題旨在考驗淨水處理實務中，面對「暴雨致原水高濁度」時之淨水藥劑使用規範與水污染防治緊急排放法規。考生須精確掌握以下法規要點：

1. 《飲用水水質處理藥劑使用管理辦法》與公告規範：高分子凝聚劑之使用條件門檻（原水濁度 $> 250\text{ NTU}$）、申報期限（$7\text{ 日內}$）、已公告之高分子凝聚劑種類及其最大允許添加劑量限值（$1\text{ mg/L}$、$10\text{ mg/L}$、$20\text{ mg/L}$）。
2. 《飲用水水質標準》與水質處理藥劑公告：用於促成膠羽凝聚、去除濁度之無機與有機混凝劑種類。
3. 《水污染防治措施及檢測申報管理辦法》第 47 條：自來水廠遭遇天然災害（豪雨特報）時，廢水處理設施過載得採取緊急應變直接排放之原水濁度門檻（$2,000\text{ NTU}$）。

(備註：本題解析以命題當年民國 111 年法規為準。提醒：現行法中央主管機關行政院環境保護署已於民國 112 年 8 月 22 日升格為環境部；中央氣象局已升格為中央氣象署，但實質管制標準數值與申報天數規範均維持不變。)

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解題方法

本題屬於法規條文與淨水實務之綜合問答題，解題切入點如下：

1. 子題(一)：依據《飲用水水質處理藥劑使用管理辦法》及主管機關公告，檢索高分子凝聚劑之法定使用時機濁度下限與事後申報時限。
2. 子題(二)：明確區分飲用水水質處理藥劑中已公告之 3 種高分子凝聚劑（聚丙烯醯胺、聚氯化己二烯二甲基胺、氯甲基一氧三環二甲基胺聚合物），並精確對應其法定最大添加劑量（單位為 $\text{mg/L}$）。
3. 子題(三)：對照「飲用水水質處理藥劑一覽表」中主要用於去除懸浮顆粒與濁度之混凝劑（含無機鋁鹽、鐵鹽或高分子藥劑），任選 4 種標準名稱填答。
4. 子題(四)：檢索《水污染防治措施及檢測申報管理辦法》第 47 條針對自來水廠於豪雨期間之緊急排放免責條件與原水濁度門檻。

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各子題詳細解析

• 子題(一)解析：

• 原水濁度限制：高分子凝聚劑若於低濁度下使用易造成濾池堵塞或殘留單體毒性危害，故法規規定僅於飲用水水源之原水濁度大於 $250\text{ NTU}$ 時始得使用。

• 申報期限：每次使用後，應於 $7\text{ 日內}$ 依指定格式製作紀錄向中央主管機關（命題當年為行政院環境保護署）申報，紀錄並應保存 $3\text{ 年}$ 備查。

• 子題(二)解析： 依據公告之飲用水水質處理藥劑一覽表，許可之 3 種高分子凝聚劑及其最大添加劑量限制為：

1. 聚丙烯醯胺（Polyacrylamide, PAM）：最大添加劑量為 $1\text{ mg/L}$（品質管制限制殘留單體丙烯醯胺需在 $500\text{ ppm}$ 以下）。
2. 聚氯化己二烯二甲基胺（Poly(DADMAC)）：最大添加劑量為 $10\text{ mg/L}$。
3. 氯甲基一氧三環二甲基胺聚合物（Epichlorohydrin-dimethylamine copolymer, Epi-DMA）：最大添加劑量為 $20\text{ mg/L}$。

核心觀念

本題考查非侷限含水層重力水井的平衡流公式（Dupuit–Thiem equation）：

$$Q=\frac{\pi K\left(H^2-h^2\right)}{\ln(R/r)}$$

其中：

• $Q$：抽水量
• $K$：水力傳導係數
• $H$：抽水前地下水面至不透水層之高度
• $h$：抽水後地下水面至不透水層之高度
• $R$：影響半徑
• $r$：距抽水井中心之距離

本題將靜水深度 $30\text{ m}$ 視為初始飽和厚度，因此：

$$H=30\text{ m}$$

抽水井直徑為 $0.60\text{ m}$，故井半徑為：

$$r_w=0.30\text{ m}$$

抽水量：

$$Q=2\text{ m}^3/\text{min} =\frac{2}{60} =0.03333\text{ m}^3/\text{s}$$

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解題方法

一、由兩口觀測井求含水層參數

距井 $15\text{ m}$ 處洩降為 $3\text{ m}$，故抽水後水位高度：

$$h_1=H-s_1=30-3=27\text{ m}$$

距井 $30\text{ m}$ 處洩降為 $1\text{ m}$，故：

$$h_2=H-s_2=30-1=29\text{ m}$$

兩觀測井間的平衡公式為：

$$Q=\frac{\pi K(h_2^2-h_1^2)}{\ln(r_2/r_1)}$$

代入：

$$h_2^2-h_1^2=29^2-27^2=112$$ $$\ln\frac{r_2}{r_1} =\ln\frac{30}{15} =\ln2 =0.69315$$

因此：

$$\frac{Q}{\pi K} =\frac{112}{\ln2} =161.58$$

進而可求得：

$$K=\frac{Q\ln2}{\pi(112)} =6.57\times10^{-5}\text{ m/s}$$

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（一）抽水時井內之洩降

對抽水井中心與 $15\text{ m}$ 觀測井套用平衡關係：

$$h_1^2-h_w^2 =\frac{Q}{\pi K}\ln\frac{15}{0.30}$$

其中：

$$\ln\frac{15}{0.30}=\ln50=3.91202$$

所以：

$$h_1^2-h_w^2 =161.58(3.91202) =632.11$$ $$h_w^2=27^2-632.11 =96.89$$ $$h_w=\sqrt{96.89}=9.84\text{ m}$$

井內洩降為：

$$s_w=H-h_w=30-9.84=20.16\text{ m}$$

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（二）抽水量減為 $1.2\text{ m}^3/\text{min}$ 時之洩降

在相同含水層條件及影響半徑假設下，$H^2-h_w^2$ 與抽水量 $Q$ 成正比。

原抽水量下：

$$H^2-h_w^2 =30^2-9.84^2 \approx803.11$$

抽水量比例為：

$$\frac{Q'}{Q} =\frac{1.2}{2} =0.6$$

因此新抽水量下：

$$H^2-h_w'^2 =0.6(803.11) =481.87$$ $$h_w'^2=900-481.87=418.13$$ $$h_w'=\sqrt{418.13}=20.45\text{ m}$$

故洩降為：

$$s_w'=30-20.45=9.55\text{ m}$$

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（三）重力水井最大可能抽水量

先求影響半徑 $R$。由 $15\text{ m}$ 觀測井資料：

$$Q=\frac{\pi K(H^2-h_1^2)}{\ln(R/15)}$$

因此：

核心觀念

本題考查葡萄糖廢水的理論需氧量，以及 BOD 隨時間進行的生化氧化關係。

BOD 的累積反應式為：

$$\mathrm{BOD}_t=L_0\left(1-10^{-kt}\right)$$

其中：

• $L_0$：最終生化需氧量，對可完全生物分解的葡萄糖，可視為其完全氧化所需的氧量
• $k$：反應速率常數，本題給定 $k=0.1\ \mathrm{day}^{-1}$
• $t$：培養時間，單位為日

葡萄糖完全氧化反應為：

$$\mathrm{C_6H_{12}O_6}+6\mathrm{O_2} \rightarrow 6\mathrm{CO_2}+6\mathrm{H_2O}$$

由反應式可知：

$$180\ \mathrm{g\ glucose} \longrightarrow 192\ \mathrm{g\ O_2}$$

因此，葡萄糖的理論 COD 為：

$$\frac{\mathrm{COD}}{\mathrm{glucose}} =\frac{192}{180} =1.0667\ \mathrm{g\ O_2/g\ glucose}$$

葡萄糖中碳的質量分率為：

$$\frac{6\times 12}{180} =\frac{72}{180} =0.4\ \mathrm{g\ C/g\ glucose}$$

因此：

$$\frac{\mathrm{COD}}{\mathrm{TOC}} =\frac{1.0667}{0.4} =2.6667\ \mathrm{g\ O_2/g\ C}$$

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解題方法

本題以 $1\ \mathrm{g}$ 葡萄糖為基準計算。

由於葡萄糖可完全生物分解，故令：

$$L_0=\mathrm{COD}=1.0667\ \mathrm{g\ O_2}$$

再分別代入 $t=10$ 與 $t=5$ 的 BOD 公式。

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（一）計算 $\dfrac{\mathrm{BOD}_{10}}{\mathrm{COD}}$

當 $t=10$ 日時：

$$\mathrm{BOD}_{10} =L_0\left(1-10^{-0.1\times 10}\right)$$ $$=L_0(1-10^{-1}) =L_0(1-0.1) =0.9L_0$$

因為 $L_0=\mathrm{COD}$，所以：