110 臺灣菸酒招考評價職 環保 環工概要、環境水質標準檢驗方法 考古題詳解

核心觀念

本題考查「水體優養化」及不同水體之水文特性。

水體優養化是指水中氮、磷等營養鹽濃度過高，促使藻類及浮游植物大量繁殖，造成下列現象：

1. 水色混濁、透明度降低。
2. 藻類大量死亡後，微生物分解有機物而消耗溶氧。
3. 水體可能發生缺氧，甚至形成厭氧環境。
4. 產生異味、魚類死亡及水質惡化。

湖泊屬於流速較慢、交換能力較弱的靜止或緩流水體，污染物及營養鹽容易累積，藻類也較容易停留並繁殖，因此較易發生優養化。

解題方法

判斷水體是否容易優養化，可從下列三項切入：

• 水流速度是否緩慢。
• 水體交換及稀釋能力是否較弱。
• 氮、磷等營養鹽是否容易累積。

湖泊的水體停留時間通常較長，水流速度低，營養鹽不易迅速排出；在日照及適宜溫度下，藻類可大量繁殖。湖泊若受到生活污水、農業逕流、畜牧廢水等污染，優養化風險更高。

因此，本題應選擇湖泊。

選項分析

(A) 河川：錯誤

河川屬於流動水體，水流可將營養鹽、藻類及污染物向下游輸送，具有一定的稀釋與交換能力。雖然水流緩慢的河段、攔河堰上游或污染嚴重區域仍可能發生藻類大量繁殖，但整體而言，河川不如湖泊容易形成長期且廣泛的優養化。

核心觀念

本題考「膜過濾程序的分離尺度與適用污染物」。判斷重點在於重金屬是以溶解態離子存在，必須選擇能截留離子或高度溶解性物質的膜程序。

各膜程序的典型分離範圍如下：

奈米過濾膜的孔徑約為奈米尺度，且具有電荷排斥作用，對常見的二價、三價重金屬離子，例如 $\mathrm{Pb^{2+}}$、$\mathrm{Cd^{2+}}$、$\mathrm{Cu^{2+}}$、$\mathrm{Cr^{3+}}$ 等，通常具有良好截留效果。

解題方法

先確認污染物型態：

1. 重金屬以「離子」形式溶解於廢水中。
2. MF 及 UF 主要去除顆粒物、膠體或高分子物質，分離尺度不足以截留一般溶解態金屬離子。
3. NF 可有效去除多價離子，特別適合重金屬離子處理。
4. RO 雖然也能去除重金屬離子，且去除率通常更高，但其處理範圍遠大於本題需求，會同時大量去除各種溶解鹽類，能源與設備成本也較高。

因此，若題目問「去除能力最高」，可考慮 RO；但題目問的是「最適合」，在能有效去除重金屬離子的前提下，NF 通常是較具選擇性與經濟性的程序。

選項分析

(A) 微過濾（MF）—錯誤

MF 的孔徑通常約為微米等級，主要用於去除懸浮固體、藻類、細菌及較大顆粒物。溶解態重金屬離子的尺寸遠小於 MF 膜孔，會隨水流穿過膜，因此不能直接有效去除重金屬離子。

核心觀念

本題考查廢水處理中「混凝劑」的種類與作用。混凝是利用藥劑使水中膠體粒子、懸浮微粒的表面電荷被中和，並經由吸附、架橋或網捕作用形成較大的絮體，再配合沉澱或氣浮去除。

常見的無機混凝劑包括：

• 鋁鹽：硫酸鋁、聚氯化鋁（PAC）
• 鐵鹽：氯化鐵、硫酸鐵
• 其他特定用途藥劑：石灰、聚合物等

鋁鹽與鐵鹽溶於水後會水解，生成氫氧化鋁或氫氧化鐵膠體絮體，藉由電荷中和與網捕作用去除污染物。

氯化鈣的主要用途是提供鈣離子，常用於硬度調整、磷酸鹽化學沉澱等處理，並非廢水處理中所稱的典型混凝劑。

解題方法

判斷各選項是否為混凝劑，可觀察其溶於水後是否能形成具混凝作用的金屬氫氧化物絮體：

鋁鹽與鐵鹽水解後可形成：

這些氫氧化物具有良好的吸附與網捕能力，因此屬於常用混凝劑。氯化鈣則主要解離為 $\mathrm{Ca^{2+}}$ 與 $\mathrm{Cl^-}$，不會形成典型的氫氧化鋁或氫氧化鐵絮體，故不屬於本題所指的混凝劑。

選項分析

(A) 氯化鈣

核心觀念

能見度是指人眼辨識遠方目標物的能力。空氣中的污染物若能散射、吸收光線，便會降低能見度，形成霾、煙霧或濃霧等現象。

影響能見度的主要空氣污染物，多屬於：

• 懸浮微粒：可強烈散射光線，是降低能見度的主要因素。
• 煤煙、煙塵：含有大量細小粒狀物，會造成視線模糊。
• 光化學煙霧：含臭氧、過氧硝酸酯及其他二次污染物，常伴隨細懸浮微粒與氣膠，會降低能見度。

一氧化碳主要是無色、無臭氣體，雖具有毒性，但在一般大氣濃度下不會顯著散射或吸收可見光，因此不是影響能見度的主要空氣污染物。

解題方法

本題可依「污染物是否會直接造成光線散射或吸收」判斷：

1. 能見度降低通常與粒狀污染物、煙霧及氣膠有關。
2. 具明顯霧狀、煙狀或懸浮顆粒特性的污染物，屬於影響能見度的主要污染物。
3. 無色氣體若不具明顯可見光散射作用，通常不是能見度污染物。

依此判斷，光化學煙霧、懸浮微粒及煤煙霧均會使大氣混濁；一氧化碳則不會明顯影響可見光傳播。

選項分析

(A) 光化學煙霧

核心觀念

酸雨是指降水的酸鹼值低於自然雨水約 $pH=5.6$ 的現象，主要成因是大氣中的酸性氣體溶於水後形成酸：

• 硫氧化物形成硫酸或硫酸鹽。
• 氮氧化物形成硝酸或硝酸鹽。
• 鹽酸形成氯化氫酸性沉降。

自然雨水因空氣中的二氧化碳溶於水形成碳酸，正常約為 $pH=5.6$；當硫酸、硝酸等強酸性物質增加時，降水酸度顯著提高。

解題方法

判斷各選項是否屬於「酸雨的重要貢獻來源」，重點在於確認該污染物是否能在大氣中形成具酸性的物質，並透過濕沉降或乾沉降進入地表。

酸雨的主要酸性來源可簡化表示如下：

因此，硫氧化物、氮氧化物及鹽酸均與酸雨形成直接相關。臭氧主要是光化學煙霧中的氧化劑，並非酸雨的主要酸性來源。

選項分析

(A) 硫氧化物

正確。燃燒煤炭、重油等含硫燃料會產生二氧化硫，並在大氣中進一步氧化，形成硫酸或硫酸鹽：

核心觀念

本題考查「再生能源」的定義與能源分類。

依命題當年（民國 110 年）《再生能源發展條例》之精神，再生能源是指能源來源可自然補充、在人類合理利用下能持續取得的能源，常見包括：

• 太陽能
• 風力
• 水力
• 地熱能
• 生質能
• 海洋能

再生能源的判斷重點，在於能源來源是否能透過自然作用持續更新，而非單純判斷發電過程是否污染較少。

解題方法

逐一判斷各選項的能源來源：

1. 太陽能來自太陽輻射，可持續獲得。
2. 水力來自水循環，水資源可經由降雨自然補充。
3. 風力來自大氣運動，可持續形成。
4. 核能主要利用鈾等核燃料進行核分裂，核燃料蘊藏量有限，無法在短期內由自然作用補充。

因此，不屬於再生能源的是核能。

選項分析

(A) 核能：錯誤選項，為本題答案

核能發電主要利用鈾-235等核燃料進行核分裂，釋放大量能量。鈾礦屬於有限的天然資源，消耗後無法在短期內自然恢復，因此核能屬於「非再生能源」。

核心觀念

本題考「粒狀污染物控制設備的適用對象與除塵機理」。

PM₂.₅ 是指空氣動力學粒徑小於或等於 $2.5\,\mu\text{m}$ 的細懸浮微粒。其粒徑小、質量輕、沉降速度慢，屬於較難捕集的細粒狀污染物。

各設備的主要原理如下：

• 旋風集塵器：利用旋轉氣流產生離心力，使粒子移向器壁後沉降。
• 袋式集塵器：利用濾布進行篩濾、慣性碰撞、攔截及擴散等作用。
• 靜電集塵器：先使粒子帶電，再利用電場力使粒子移向集塵板。
• 活性碳吸附：利用活性碳多孔表面吸附氣態污染物，主要處理揮發性有機物、臭味及部分氣態污染物。

解題方法

判斷重點是：設備是否以「捕集粒狀物」為主要功能，以及其對細微粒子的處理能力。

PM₂.₅ 雖然粒徑很小，但仍屬於粒狀污染物，因此袋式集塵器與靜電集塵器均可作為控制設備。旋風集塵器也能捕集粒狀物，只是主要適合去除較粗大的粒子，對 PM₂.₅ 的捕集效率較低。

活性碳吸附的主要處理對象是氣態污染物，並非利用機械或電氣作用捕集粒狀物，因此對單純的 PM₂.₅ 控制較不適用。

選項分析

(A) 旋風集塵器

旋風集塵器利用離心力分離粒狀污染物，對粒徑較大的粉塵具有良好效果；但 PM₂.₅ 粒徑小、慣性及離心分離效果弱，容易隨氣流排出，因此去除效率通常不高。

核心觀念

本題考查粒狀污染物的粒徑分類。$PM_{10}$ 是指「空氣動力學直徑小於或等於 $10\ \mu\text{m}$ 的懸浮微粒」。

其中：

• $PM$：Particulate Matter，粒狀污染物。
• 下標 $10$：表示粒子的空氣動力學直徑上限為 $10\ \mu\text{m}$。
• $\mu\text{m}$：微米，$1\ \mu\text{m}=10^{-6}\text{ m}$。

$PM_{10}$ 的「10」代表微米尺度，並非毫米、奈米或公分。

解題方法

直接依據 $PM_{10}$ 的定義判斷：

其中 $d_a$ 為粒子的空氣動力學直徑。因此，正確單位應為 $\mu\text{m}$，答案為 $10\ \mu\text{m}$。

需注意，環境空氣中的粒徑分類通常採用「空氣動力學直徑」，會綜合考量粒子的實際大小、密度與形狀；考試中可簡化理解為粒徑不超過 $10\ \mu\text{m}$ 的細小懸浮微粒。

選項分析

• (A) $10\text{ mm}$：錯誤。 $\text{mm}$ 為毫米，$1\text{ mm}=1000\ \mu\text{m}$，因此

核心觀念

本題考查不同高溫廢棄物處理程序的操作溫度與能源需求。判斷「最耗能」時，主要比較：

1. 處理溫度高低。
2. 是否需要將廢棄物熔化。
3. 加熱過程中所需的顯熱與熔化潛熱。

物質由固態升溫至熔融狀態，除須提供升溫所需能量外，還須克服熔化潛熱，因此能源消耗通常最高。

解題方法

各處理方式的典型溫度與目的如下：

• 培燒：以加熱使物料發生分解、氧化或揮發，通常不要求物料完全熔化。
• 燒結：使固體顆粒在高溫下形成較緻密的固結體，但通常仍未達完全熔融。
• 焚化：以燃燒分解有機物，主要目的為減量、穩定化與破壞有害有機物。
• 熔融：將廢棄物加熱至熔點以上，使其轉變為熔融液體，再冷卻形成玻璃質或緻密固化物。

能源需求可概念化表示為：

其中：

• $Q$：所需熱能
• $m$：廢棄物質量
• $c$：比熱
• $\Delta T$：升溫幅度
• $L$：相變化所需的潛熱

熔融處理不僅需要較高的升溫幅度，還需額外提供熔化潛熱，因此在四種方式中最耗能。

選項分析

(A) 培燒

核心觀念

本題考查各種溫室氣體對「增強型溫室效應」的相對貢獻比例。主要溫室氣體包括：

• 二氧化碳（$CO_2$）
• 甲烷（$CH_4$）
• 氧化亞氮（$N_2O$）
• 氟氯碳化物等氟化溫室氣體

在一般環境工程教材及國家考試常用分類中，二氧化碳是人為溫室效應中貢獻最大的氣體，約占整體溫室效應的 $50\%$ 左右。

需注意：水蒸氣雖是自然界中重要的溫室氣體，但其濃度主要受溫度與水循環控制；本題所問是環境污染與人為排放造成的溫室效應貢獻比例，並非單純比較所有自然溫室氣體的絕對作用。

解題方法

直接掌握環境工程常見記憶數據：

因此選擇約 $50\%$ 的選項。

選項分析

核心觀念

本題考查「溫室氣體」的定義與分子吸收紅外線輻射的特性。

地球表面吸收太陽輻射後，會以紅外線形式向外放射。若大氣中的氣體能吸收這些紅外線，再向各方向放射，便會使熱能滯留於大氣中，形成溫室效應。具備此種能力的氣體稱為溫室氣體，常見者包括：

• 水蒸氣 $\text{H}_2\text{O}$
• 二氧化碳 $\text{CO}_2$
• 甲烷 $\text{CH}_4$
• 一氧化二氮 $\text{N}_2\text{O}$
• 臭氧 $\text{O}_3$
• 部分人工合成含氟氣體

分子能否造成明顯溫室效應，關鍵在於其分子結構是否具有能吸收紅外線的振動、轉動能階。分子振動時若伴隨偶極矩變化，便能有效吸收特定波長的紅外線。

解題方法

判斷各選項是否為典型溫室氣體即可。

甲烷 $\text{CH}_4$ 雖然在大氣中的濃度遠低於氮氣與氧氣，但其分子具有多種振動模式，能吸收紅外線，因此屬於重要的溫室氣體。

相較之下，氮氣 $\text{N}_2$與氧氣 $\text{O}_2$屬於對稱的雙原子分子，通常不會因一般分子振動而產生可有效吸收紅外線的偶極矩變化；氬氣 $\text{Ar}$則是單原子氣體，沒有分子振動與轉動能階。因此三者在基礎環境工程與大氣科學分類中均不列為主要溫室氣體。

選項分析

核心觀念

碳足跡是指個人、產品、活動或組織在其生命週期中直接或間接產生的溫室氣體排放量，通常換算為二氧化碳當量（$CO_2e$）表示。

減少碳足跡的主要方法包括：

• 減少化石燃料使用與能源消耗。
• 減少高碳排交通工具的使用。
• 降低高碳排飲食及過度消費。
• 植樹造林，利用植物光合作用吸收大氣中的二氧化碳。

植物進行光合作用時，可將二氧化碳固定於植物體及土壤中，具有碳匯效果。因此，本題應選擇有助於吸收二氧化碳、降低淨排放量的作法。

解題方法

逐一判斷各選項對溫室氣體排放的影響：

• 增加旅遊通常會增加交通、住宿與能源使用。
• 增加植樹可吸收二氧化碳。
• 增加肉類攝取通常伴隨畜牧業、飼料生產及運輸等較高碳排放。
• 增加乘車會提高燃料使用與交通排放。

因此，唯一直接具有減碳與增加碳匯作用的選項是「多種樹」。

選項分析

核心觀念

本題考查「點源污染」與「非點源污染」的區分。

• 點源污染（point source pollution）：污染物由可辨識、固定且集中的排放口排出，例如工廠排放口、污水處理廠放流口、畜牧場排水口。
• 非點源污染（non-point source pollution）：污染物並非由單一明確排放口排出，而是隨降雨、地表逕流等，從廣大、分散的區域進入河川、湖泊或地下水。

涉及水污染分類時，以命題當年（民國110年）相關法規及環境工程通用定義為準。

解題方法

判斷各選項的關鍵，在於觀察污染物是否具有「明確且集中的排放來源」。

若污染水體是由管線、排水溝或固定排放口集中排出，屬於點源污染；若污染物隨雨水在道路、農地、裸露地表等大面積區域沖刷，經地表逕流分散進入水體，則屬於非點源污染。

本題中，只有「地表逕流水」本身代表降雨沖刷地表所形成的分散性污染來源，符合非點源污染的特徵。

選項分析

(A) 垃圾滲出水

垃圾滲出水通常產生於垃圾掩埋場或垃圾處理設施，並可經由集水、導排及處理系統，透過特定排放口排放。因此具有明確污染來源及排放位置，屬於點源污染。

(B) 畜牧廢水

核心觀念

本題考查「水庫優養化」的評估指標。水體中氮、磷等營養鹽過量時，會促進藻類大量繁殖，造成水色變化、透明度降低、溶氧消耗及異味等現象，此稱為優養化。

最常用的水庫優養化評估方法之一，是由 Carlson 所提出的「卡爾森營養狀態指數」（Carlson’s Trophic State Index, TSI），簡稱卡爾森指數。

Carlson 指數主要以三項水質資料評估水體營養狀態：

1. 透明度：通常以塞氏盤透明度（Secchi depth）表示。
2. 葉綠素 $a$ 濃度：反映藻類生物量。
3. 總磷濃度：反映造成藻類生長的主要營養鹽來源。

常見公式如下：

其中 $SD$ 為塞氏盤透明度，單位為公尺。

葉綠素 $a$ 與總磷亦有相應的 Carlson 指數公式，實務上可分別計算，再綜合判斷水體的營養狀態。指數越高，通常代表優養化程度越嚴重。

一般可概略區分為：

• $TSI<40$：貧養
• $40\leq TSI<50$：中養
• $TSI\geq 50$：優養

解題方法

判斷水庫優養化指標時，應先辨認各選項是否為水質營養狀態的正式評估方法。

「卡爾森指數」就是以透明度、葉綠素 $a$ 及總磷等資料，評估湖泊或水庫營養狀態的指標。因此，看到「水庫優養化指標」時，應直接聯想到 Carlson TSI。

本題不涉及數值計算，利用專有名詞辨識即可作答。

選項分析

(A) 卡爾森指數

核心觀念

污水處理過程產生的污泥含水率高、體積大，且可能含有有機物、病原菌及污染物。處理污泥的基本目的，是降低含水率與體積、提高穩定性，並利於後續運輸、最終處置或資源化利用。

污泥通常需先經過濃縮、脫水，必要時再進行乾燥、消化、堆肥、焚化或掩埋等處理。因此本題所列選項中，以「脫水乾燥」最符合污水污泥的基本處理原則。

解題方法

判斷污泥處理方式時，應先掌握污泥的主要特性：

1. 含水率高，直接處置會造成體積及運輸成本增加。
2. 含有大量有機物，未經適當處理可能產生臭味及腐敗問題。
3. 可能含有病原菌及污染物，不能任意排放或處置。

因此，污泥通常先進行脫水，降低水分與體積；再視污泥性質及最終用途進行乾燥、穩定化、焚化、掩埋或再利用。就本題的四個選項而言，最基本且直接的處理方式為脫水乾燥。

選項分析

(A) 就地掩埋：錯誤

污泥含水率高，直接就地掩埋會造成：

核心觀念

本題考查水質消毒方法的適用性。水質消毒是利用化學或物理方式，破壞水中病原微生物的細胞結構、核酸或代謝功能，以降低飲用水及放流水中的致病風險。

常見水質消毒方法包括：

• 加氯法：以氯氣、次氯酸鈉或漂白水產生具有消毒能力的有效氯。
• 紫外線法：以紫外線破壞微生物的核酸，使其失去繁殖能力。
• 臭氧法：利用臭氧的強氧化力破壞微生物細胞膜及細胞內成分。
• 放射線法：利用游離輻射破壞微生物的 DNA，使其失去活性。

然而，放射線法雖具有殺菌能力，設備昂貴、操作及安全管理要求高，並非一般水處理系統所採用的常規水質消毒方法。因此，本題所問「不適用於水質消毒」的選項為放射線法。

解題方法

判斷各選項是否為水處理上實際採用的消毒技術：

1. 氯能產生有效氯，具持續性消毒效果。
2. 紫外線可直接破壞微生物核酸。
3. 臭氧具有強氧化及殺菌作用。
4. 放射線雖能殺菌，但不屬於一般水質消毒的實用方法。

因此，選出放射線法即可。

選項分析

(A) 加氯法：錯誤

加氯法是最普遍的水質消毒方法之一。氯溶於水後可形成次氯酸：

次氯酸可再解離為次氯酸根：

其中，次氯酸的消毒能力通常高於次氯酸根。加氯法具有成本低、操作容易，且水中可維持餘氯、提供管線後續保護等優點，適用於水質消毒。

(B) 紫外線法：錯誤

核心觀念

本題依「空氣污染防制法施行細則」對污染物型態的分類判斷，並以命題當年（民國110年）法規為準。

氣狀污染物是以氣體或蒸氣狀態存在的空氣污染物，常見法定項目包括硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、碳氫化合物、氯化氫、氟化物、氯氣及硫化氫等。

其中：

• $PM_{10}$：粒徑小於或等於 $10\,\mu m$ 的懸浮微粒。
• $PM_{2.5}$：粒徑小於或等於 $2.5\,\mu m$ 的細懸浮微粒。
• BTEX：苯、甲苯、乙苯及二甲苯的合稱，屬揮發性有機物的常用環境工程分類名稱。

解題方法

先判斷各選項是「法規明列的氣狀污染物」，或是「粒狀污染物」及其他環境工程常用名詞。

本題選項中，只有「硫氧化物」是空氣污染防制法施行細則明確列舉的氣狀污染物名稱，因此選擇 $(A)$。

選項分析

• (A) 硫氧化物：正確

硫氧化物主要包括二氧化硫 $SO_2$ 及三氧化硫 $SO_3$，一般由燃燒煤炭、重油等含硫燃料產生，屬於法規所規定的氣狀污染物。

• (B) $PM_{10}$：錯誤

核心觀念

本題考查汽車引擎燃燒所產生的主要空氣污染物，以及車輛排放污染物的基本分類。

汽油或柴油在引擎內燃燒時，若燃燒不完全或燃燒溫度過高，常產生下列污染物：

• HC（Hydrocarbons，碳氫化合物）：燃料未完全燃燒所產生。
• CO（一氧化碳）：燃料不完全燃燒所產生。
• NOₓ（氮氧化物）：高溫燃燒下，空氣中的氮氣與氧氣反應形成，主要包括 NO 與 NO₂。
• 粒狀污染物：柴油車尤其明顯，主要與不完全燃燒及碳煙形成有關。

以命題當年（民國 110 年）法規為準，汽車空氣污染物管制的核心項目包括 CO、HC、NOₓ及粒狀污染物等；HCl 並非一般汽車引擎排放的典型污染物或主要管制項目。

解題方法

判斷汽車排放污染物，可從「燃料燃燒反應」切入：

1. 燃燒不完全，會產生 CO 與未燃燒的 HC。
2. 高溫燃燒會促使空氣中的氮、氧反應，形成 NOₓ。
3. HCl 是氯化氫，通常須有含氯物質參與燃燒，或由含氯廢棄物、含氯化合物熱分解所產生。
4. 一般汽油或柴油的主要成分為碳氫化合物，不以含氯物質為主要成分，因此汽車排氣不以 HCl 為主要污染物。

因此，四個選項中，只有 HCl 不屬於一般汽車排放污染物。

選項分析

(A) HC

HC 是碳氫化合物，來源包括：

核心觀念

本題考查大氣中「多環芳香族化合物」（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs）的主要形成來源。

多環芳香族化合物是由兩個以上苯環稠合而成的有機化合物，例如萘、菲、芘及苯并芘等。其主要特徵為：

• 含碳有機物在高溫下發生不完全燃燒或熱解。
• 常伴隨煤、石油、天然氣、木材及其他有機物的燃燒排放。
• 部分 PAHs 具有致癌性、致突變性及持久性，苯并芘即為典型代表。

因此，大氣中 PAHs 的主要來源是化石燃料及其他有機物在燃燒、熱解過程中所產生的產物。

解題方法

判斷本題的關鍵在於掌握 PAHs 的生成機制：

燃料燃燒不完全時，碳氫化合物不會完全氧化成二氧化碳與水，而會經由裂解、脫氫、縮合及芳香化反應形成多環芳香族結構。

常見排放來源包括：

• 燃煤、燃油及汽油、柴油燃燒。
• 垃圾與木材燃燒。
• 焦化、煉油及金屬冶煉製程。
• 汽機車及柴油引擎廢氣。
• 森林火災及露天燃燒。

故應選擇概括性最完整、直接描述生成來源的選項。

選項分析

(A) 全氟碳化物

全氟碳化物是碳原子與氟原子組成的化合物，主要與溫室效應及高穩定性有關。其分子結構並非由多個稠合苯環組成，也不是形成 PAHs 的主要原料。

因此，(A)錯誤。

核心觀念

本題考查室內空氣污染物的種類與特性。常見室內空氣污染物包括：

• 化學性污染物：一氧化碳、二氧化碳、甲醛、揮發性有機物、臭氧、氡氣、懸浮微粒等。
• 生物性污染物：細菌、真菌、塵蟎及其他生物性粒子。
• 物理性污染因子：噪音、溫度、濕度等。

依《室內空氣品質管理法》及室內空氣品質相關規範，甲醛、一氧化碳、氡氣等均屬重要室內空氣品質關注物質。以命題當年（民國 110 年）法規及一般環境衛生概念為準；現行法規內容如有修正，仍不影響本題判斷。

解題方法

判斷各選項是否屬於室內空氣主要污染物，應從下列兩點切入：

1. 該物質是否常見於室內污染來源。
2. 該物質是否可能對人體健康造成明確危害，並列為室內空氣品質管理的關注項目。

氡氣、甲醛及一氧化碳都具有明確的室內污染來源與健康危害；氦氣則是化學性質穩定的惰性氣體，並非一般室內空氣污染的主要成分。

選項分析

(A) 氡氣

氡氣是無色、無臭、無味的放射性惰性氣體，主要由土壤及岩石中的鈾、鐳衰變產生，可能經由地基裂縫、地下室或建築物孔隙進入室內。

氡氣本身及其衰變產物具有放射性，長期暴露會增加肺癌風險，因此屬於重要的室內空氣污染物。

本選項正確，但不是題目所問的答案。

(B) 甲醛

核心觀念

本題考查《噪音管制法》及其相關規定對「噪音管制區」的分類。依土地使用及環境敏感程度，噪音管制區劃分為第一級至第四級，共四類。

以命題當年（民國 110 年）法規為準，噪音管制區的級別如下：

• 第一級：環境需特別加以維護之地區，例如醫療、文教或其他特殊安寧需求地區。
• 第二級：住宅及需要維持安寧之地區。
• 第三級：工商混合或一般商業、工業使用地區。
• 第四級：高污染或噪音容許程度較高之地區，例如工業區及其他特殊使用地區。

級別越高，通常表示該地區對噪音的容許程度越高，適用的噪音管制標準也可能較為寬鬆。

解題方法

題目直接詢問噪音管制區的分類數量。依《噪音管制法》相關規定，噪音管制區分為：

核心觀念

河川污染指標（River Pollution Index, RPI）是臺灣用來評估河川污染程度的綜合性指標，主要依據下列四項水質參數計算：

1. 溶氧量（DO）
2. 生化需氧量（BOD₅）
3. 懸浮固體（SS）
4. 氨氮（NH₃-N）

RPI 並非將所有常見水質檢驗項目納入計算，其中「化學需氧量（COD）」不是 RPI 的構成項目。

本題以命題當年（民國 110 年）的河川污染指標定義為準。

解題方法

直接比對各選項與 RPI 的四項指標：

• BOD₅：RPI 指標之一。
• DO：RPI 指標之一。
• SS：RPI 指標之一。
• COD：雖是常見的有機污染及水質檢驗項目，但不列入 RPI 計算。

因此，非屬 RPI 的項目為化學需氧量。

選項分析

(A) 生化需氧量

正確。生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand, BOD₅）代表水中有機物被微生物分解時所消耗的溶氧量，是 RPI 的四項評估參數之一。BOD₅ 越高，通常表示有機污染程度越嚴重。

(B) 化學需氧量

核心觀念

污水處理通常依處理程度分為：

• 初級處理：以物理方法去除較大固體、漂浮物及可沉降懸浮固體。
• 二級處理：以生物處理為主，利用微生物分解污水中的可生物分解有機物，主要降低 $BOD$ 與部分 $COD$。
• 三級處理或高級處理：進一步去除氮、磷等營養鹽、難分解有機物、重金屬及特定污染物。

因此，二級處理的主要目標是去除污水中的溶解性及膠體性可生物分解有機物。

解題方法

本題可由「處理單元的主要功能」判斷：

二級生物處理槽中的微生物會利用污水中的有機物作為食物與能量來源，使有機物轉化為細胞物質、二氧化碳、水及其他代謝產物，並透過後續沉澱將生物污泥分離。

其主要去除對象可用水質指標表示為：

其中，$BOD$ 為生化需氧量，反映微生物分解有機物所需的氧量；二級處理的核心即是降低此類有機污染。因此正確選項為「溶解性有機物」。

選項分析

(A) 微生物

核心觀念

垃圾的「三成分分析」是環境工程中評估都市垃圾性質的基本方法，將垃圾依燃燒與處理特性分為：

1. 水分：垃圾中所含的水，包括附著水分及有機物內部水分。
2. 可燃分：經乾燥後，能燃燒或氧化放熱的部分，主要包含有機物、揮發性物質及固定碳。
3. 灰分：垃圾燃燒後所留下的不可燃殘渣，主要包括無機礦物質、土砂、玻璃、金屬氧化物等。

因此，垃圾三成分為：

這三者通常以垃圾總重量為基準表示，其重量百分比合計為 $100\%$。

解題方法

本題直接辨認垃圾三成分的標準分類即可。

判斷關鍵在於：

• 垃圾含水量會影響熱值及焚化效率，因此列為一項。
• 垃圾中能燃燒的有機物及碳質物質合併為可燃分。
• 燃燒後無法燃燒的殘留物稱為灰分。

故標準組合為「水份、可燃份、灰份」，選擇 (D)。

選項分析

(A) 揮發份、可燃份、灰份

錯誤。

核心觀念

焚化爐燃燒一般廢棄物時，廢棄物中的有機物、含氯物質、硫分及金屬成分，會在高溫燃燒與後續冷卻過程中形成多種空氣污染物，主要包括：

• 粒狀污染物及飛灰
• 酸性氣體
• 重金屬及其化合物
• 有機污染物
• 氮氧化物與一氧化碳等燃燒產物

本題要判斷的是，哪一項「不是焚化爐通常可能產生或排放的空氣污染物類型」。

解題方法

逐一比對各選項與焚化爐污染物的典型分類：

1. 焚化爐燃燒含氯、含硫廢棄物，會形成酸性氣體。
2. 廢棄物中的金屬元素不會被燃燒破壞，可能轉移至飛灰、底渣或煙氣中，形成重金屬污染。
3. 燃燒不完全或高溫反應，可能產生多環芳香烴、戴奧辛及呋喃等有機污染物。
4. 「鹼性氣體」並非焚化爐空氣污染物的典型分類，也不是一般廢棄物焚化的主要燃燒生成物。

因此，應選擇不屬於典型焚化爐污染物的項目。

選項分析

(A) 重金屬

正確。廢棄物中的汞、鉛、鎘、鉻等重金屬無法藉由燃燒分解，部分會揮發進入煙氣，部分則附著於飛灰或殘渣。尤其汞具有較高揮發性，容易存在於排放氣體中；鉛、鎘等則可能與飛灰結合。

因此，重金屬屬於焚化爐可能產生或排放的污染物。

(B) 鹼性氣體

錯誤。本選項為本題答案。

一般焚化過程常見的氣態污染物主要是酸性氣體，例如：

核心觀念

水中總懸浮固體物（Total Suspended Solids, TSS）是指水樣中被濾紙截留、經乾燥至恆重後所測得的固體物質，通常以 $\mathrm{mg/L}$ 表示。

TSS 分析的基本原理為：

1. 以預先乾燥並稱重的玻璃纖維濾紙過濾水樣。
2. 懸浮於水中的固體物被濾紙截留。
3. 將濾紙與截留物乾燥至恆重後稱重。
4. 由過濾前後的重量差，計算水樣中的懸浮固體濃度。

計算公式為：

其中：

• $W_1$：乾燥濾紙重量（g）
• $W_2$：乾燥後濾紙與懸浮固體總重量（g）
• $V$：過濾水樣體積（mL）
• $10^6$：將 $\mathrm{g/mL}$ 換算為 $\mathrm{mg/L}$ 的換算因子

依命題當年（民國 110 年）環境水質標準檢驗方法的慣例，TSS 分析使用孔徑約 $1.2\,\mu\mathrm{m}$ 的玻璃纖維濾紙；在本題選項中對應為 $1\,\mu\mathrm{m}$。

解題方法

判斷關鍵在於區分：

• TSS：截留水中懸浮固體，使用孔徑約 $1\,\mu\mathrm{m}$ 的玻璃纖維濾紙。
• 溶解性固體物：通常以 $0.45\,\mu\mathrm{m}$ 濾膜過濾後，測定濾液中的溶解性物質。

核心觀念

化學需氧量（Chemical Oxygen Demand, COD）是指在規定的氧化條件下，水中有機物及部分還原性無機物被氧化時所消耗的氧量，通常以 $\mathrm{mg/L}$ 的 $\mathrm{O_2}$ 表示。

水中 COD 的標準分析方法，是在強酸性及加熱條件下，以重鉻酸鉀 $\mathrm{K_2Cr_2O_7}$ 作為氧化劑，將水樣中的可氧化物質氧化，再依重鉻酸鉀消耗量換算其氧當量。

基本反應可表示為：

重鉻酸根在反應中接受電子，具有強氧化性，因此適合用於 COD 分析。

解題方法

判斷本題的關鍵，是辨認「水中 COD 的標準氧化劑」。

COD 分析常用重鉻酸鉀法，主要流程包括：

1. 水樣加入過量重鉻酸鉀。
2. 在濃硫酸等強酸性條件下加熱消化。
3. 水中可氧化物質消耗部分重鉻酸鉀。
4. 以滴定或儀器分析剩餘重鉻酸鉀的量。
5. 由氧化劑消耗量換算 COD。

因此，題目所問的氧化劑為：

須注意，硫酸銀 $\mathrm{Ag_2SO_4}$ 在重鉻酸鉀 COD 分析中主要是催化劑，不是主要氧化劑。

選項分析

(A) $\mathrm{K_2Cr_2O_7}$

正確。

核心觀念

本題考查水中溶氧（DO）的碘量法分析，亦稱 Winkler 法。其原理是將水中溶氧轉換成等量的碘，再以硫代硫酸鈉標準溶液滴定碘量。

主要反應可表示如下：

滴定時，硫代硫酸鈉會將碘還原成碘離子：

分析過程中加入澱粉指示劑後，碘會與澱粉形成藍色錯合物，因此可藉由藍色的消失判定滴定終點。

解題方法

在接近滴定終點時加入澱粉指示劑，水樣會呈現藍色。持續以硫代硫酸鈉滴定，使水樣中的碘逐漸被消耗。

當最後一滴硫代硫酸鈉加入後，水樣中的碘已完全反應，無碘可再與澱粉形成藍色錯合物，藍色即消失，水樣恢復為透明無色。

因此，滴定終點的水樣顏色為透明無色。

核心觀念

水中生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand, BOD）是指水中可被微生物分解的有機物，在特定培養條件下進行生物氧化時所消耗的溶氧量。

標準的五日生化需氧量稱為 $BOD_5$，其主要測定條件為：

• 培養溫度：$20 \pm 1^\circ\text{C}$
• 培養時間：5 日
• 培養環境：暗處
• 測定項目：培養前後溶氧量的差值

基本概念可表示為：

實際分析時，若樣品經稀釋，還須配合稀釋倍數及稀釋水空白、菌種接種等因素修正。

解題方法

題目直接問「水中生化需氧量分析」在「暗處培養 5 天」所使用的培養箱溫度。看到「5 天」與「生化需氧量」即可聯想到標準測定項目 $BOD_5$。

$BOD_5$ 的固定記憶組合為：

因此培養箱溫度為：

選項分析

(A) $15^\circ\text{C}$

核心觀念

水樣總固體物（Total Solids, TS）是水中懸浮性固體物與溶解性固體物的總和：

其中：

• $\mathrm{TSS}$：總懸浮固體物，指經過濾器截留的固體物。
• $\mathrm{TDS}$：溶解性固體物，指通過濾器、存在於濾液中的溶解性固體物。
• $\mathrm{TS}$：總固體物，包含懸浮性與溶解性固體物。

本題不涉及特定法條，依水質檢驗的基本定義與質量守恆關係計算。

解題方法

題目給定：

代入公式：

因此，水樣總固體物濃度為 $250\ \mathrm{mg/L}$。

選項分析

核心觀念

本題考查水樣「濁度（turbidity）」的常用表示單位。濁度是水中懸浮微粒使光線產生散射、反射或吸收，造成水體透明度降低的程度。

現代水質檢測多以**散射光法（nephelometric method）**測定濁度，並以 NTU 表示：

• NTU（Nephelometric Turbidity Unit）：散射濁度單位，為目前最常用的濁度單位。
• JTU（Jackson Turbidity Unit）：傑克森濁度單位，為較早期利用傑克森燭光濁度計測定的單位。

解題方法

判斷選項是否為濁度單位，重點在於辨認標準縮寫：

其中 nephelometric 指利用光散射原理測定濁度。因此，現代儀器測得的水樣濁度，通常以 NTU 表示。

選項分析

核心觀念

本題考查水樣進行大腸桿菌檢驗時的採樣容器與保存要求。

大腸桿菌屬於微生物指標，採樣時最重要的要求是：

1. 容器必須無菌，避免外界微生物污染。
2. 容器材質不得釋出抑制微生物生長的物質。
3. 採樣後應儘速送驗，並依規定低溫保存，以維持水樣中微生物的原始狀態。
4. 若採集經加氯消毒的水樣，容器通常需預先加入硫代硫酸鈉，以中和殘餘氯，避免殘餘消毒劑持續殺菌而造成檢驗結果偏低。

因此，大腸桿菌採樣須使用無菌容器；題目所列選項中，以「無菌袋」最符合要求。

解題方法

先依檢驗對象判斷採樣容器：

• 大腸桿菌是微生物檢驗，重點在防止污染，因此選用無菌採樣袋或無菌採樣瓶。
• BOD 瓶主要用於溶氧及生化需氧量檢驗，並非大腸桿菌專用採樣容器。
• 棕色廣口瓶主要用於避光保存的化學分析水樣。
• 三角錐形瓶是一般實驗室容器，未具備無菌採樣的專用條件。

故正確選項為無菌袋。

選項分析

(A) 棕色廣口瓶

核心觀念

本題考查水樣中餘氯的去除方法。氯在水中主要以溶解氯氣、次氯酸（$HOCl$）及次氯酸根（$OCl^-$）等形式存在，分析或檢驗前若有多餘餘氯，需加入還原劑將其還原為氯離子（$Cl^-$）。

硫代硫酸鈉（$Na_2S_2O_3$）具有還原性，能與水中的氯反應，因此是常用的除氯劑。

解題方法

判斷各選項是否具有「還原餘氯」的能力即可。

以氯氣表示水中活性氯時，主要反應為：

硫代硫酸根（$S_2O_3^{2-}$）將氯氣還原成氯離子，自身則被氧化成四硫代硫酸根（$S_4O_6^{2-}$）。因此可有效消耗水樣中的多餘氯。

選項分析

• (A) 硫酸

核心觀念

本題考查水樣臭度檢測中的「初嗅數」，即原水樣被稀釋至剛好無法偵測臭味時的稀釋倍數。

初嗅數計算公式為：

其中，分子為原水與無臭水混合後的總體積，不是所加入的無臭水體積。

解題方法

題目給定：

• 原水水樣體積：$20\text{ mL}$
• 稀釋至無法偵測臭度時的總體積：$200\text{ mL}$

代入公式：

因此，原水需稀釋至原體積的 $10$ 倍，才達到無法偵測臭度的程度。

選項分析

• (A) 5：錯誤。$5$ 倍稀釋應代表稀釋後總體積為 $20\times5=100\text{ mL}$，與題目給定的 $200\text{ mL}$ 不符。

核心觀念

本題考查水庫採樣中「表層水」的定義。依環境水質採樣相關規範，表層水是指自水面起算，至水面下 1 公尺以內的水樣。

此處的「1 公尺」是採樣深度定義，不是指採樣器長度，也不是水庫的總水深。

解題方法

判斷題目所問的關鍵字「表層水」：

因此，水面下 1 公尺以內的水樣均屬於表層水，正確深度為 1 公尺。

本題屬於採樣名詞與標準定義題，不涉及水質濃度或深度換算；直接依「表層水」的規定深度作答即可。

選項分析

核心觀念

本題考查檢量線查核時的「相對誤差」計算。以標準品配製濃度作為參考值，計算所得濃度作為測定值：

本題不涉及法條，直接依分析化學中相對誤差的定義作答。

解題方法

已知：

• 參考值（標準品配製濃度）為 $10\text{ mg/L}$
• 測定值（計算所得濃度）為 $10.5\text{ mg/L}$

代入公式：

因為計算所得濃度 $10.5\text{ mg/L}$ 高於標準品配製濃度 $10\text{ mg/L}$，所以誤差為正值：

核心觀念

本題考查「水中氨氮」檢測樣品的保存條件與保存期限。依環境水質標準檢驗方法，氨氮水樣應於 $4\pm2^\circ\text{C}$、暗處冷藏保存，並於採樣後 7 天內完成分析。

冷藏與避光的目的，是降低微生物活動及化學反應，避免氨氮在保存期間發生硝化、揮發或其他濃度變化。

解題方法

題目已直接給出保存條件：

• 溫度：$4\pm2^\circ\text{C}$
• 保存環境：暗處
• 分析項目：氨氮

只要對照氨氮水樣的規定保存期限即可：

因此選擇 7 天。

選項分析

核心觀念

本題考查水中「總磷」的分光光度分析方法及其測定波長。

水樣中的總磷通常先經過消化處理，使有機磷、縮合磷等形式轉化為正磷酸鹽。正磷酸鹽在酸性條件下與鉬酸鹽反應生成磷鉬酸，再經還原形成藍色的「鉬藍」化合物。鉬藍顏色深淺與水樣中磷濃度成正比，依比耳定律：

其中 $A$ 為吸光度，$\varepsilon$ 為莫耳吸光係數，$b$ 為光徑，$c$ 為待測物濃度。

在環境水質標準檢驗方法的總磷分析中，鉬藍法通常以 $880\text{ nm}$ 作為分光光度計測定波長。

解題方法

解題關鍵在於辨認「總磷」分析所形成的呈色物。

1. 水樣先經消化，使各種磷化合物轉化為正磷酸鹽。
2. 正磷酸鹽與鉬酸鹽反應形成磷鉬酸。
3. 磷鉬酸被還原成藍色鉬藍。
4. 以分光光度計在鉬藍的特徵吸收波長測定吸光度。
5. 鉬藍法的測定波長為 $880\text{ nm}$。

因此，分光光度計應設定為：

選項分析

(A) $300\text{ nm}$：錯誤

核心觀念

本題考查水樣採集後的保存方式。不同檢測項目因分析物的化學性質不同，所需保存條件也不同：

• 金屬類分析通常須加硝酸，使水樣維持酸性，避免金屬吸附於容器壁、沉澱或共沉澱。
• 磷類分析通常須加硫酸酸化，抑制微生物作用及化學變化。
• 色度屬於水樣的物理性質，測定的是水樣本身的顏色，不以酸化作為保存手段。

本題以命題當年（民國 110 年）環境水質檢驗方法及相關規定為準。

解題方法

判斷各選項是否須加酸保存，依「檢測項目屬性」分類：

1. 總磷：屬營養鹽及水質化學分析項目，水樣須酸化保存。
2. 總鉻：屬重金屬分析項目，須以硝酸酸化保存。
3. 溶解性鐵：屬溶解態金屬分析，過濾後須酸化保存。
4. 真色色度：屬色度測定，採樣後通常以冷藏及避光等方式保存，不須加酸。

因此，不須加酸保存者為真色色度。

選項分析

(A) 總磷

核心觀念

本題考查水質「色度」的定義。水質色度通常以鉑鈷色度標準表示，單位為色度單位（color unit，亦稱 Pt-Co unit）。

一個色度單位的定義是：在 $1\text{ L}$ 水溶液中，以氯鉑酸根離子形式存在的鉑，其含量為 $1\text{ mg}$ 所產生的色度。

可表示為：

解題方法

題目直接詢問「一個色度單位」所對應的鉑含量。依鉑鈷色度標準定義：

因此選擇鉑含量為 $1\text{ mg}$ 的選項。

選項分析

核心觀念

水中總磷的分光光度分析，通常先將各種形態的磷轉化為正磷酸鹽，再使正磷酸鹽與鉬酸鹽反應生成磷鉬酸錯合物，最後加入維生素丙（抗壞血酸，ascorbic acid）進行還原，形成藍色的「鉬藍」化合物。

鉬藍顏色深淺與水樣中磷含量成正比，利用分光光度計測定其吸光度，即可換算總磷濃度。因此，維生素丙在此反應中扮演還原劑的角色。

解題方法

判斷此題的關鍵在於掌握鉬藍法的反應流程：

接著，維生素丙將錯合物中的六價鉬還原，使其生成具有藍色的低價鉬混合氧化物：

所形成的鉬藍可在特定波長下測定吸光度。依比耳—朗伯定律：

核心觀念

本題考查水中溶氧（Dissolved Oxygen, DO）的採樣與測定原則。以命題當年（民國 110 年）環境水質標準檢驗方法的基本要求而言，溶氧濃度容易受下列因素影響：

• 水溫變化造成氧溶解度改變。
• 空氣與水接觸造成氣體交換。
• 微生物呼吸消耗氧。
• 藻類及水生植物光合作用產生氧。
• 搖晃、曝氣及容器內殘留氣泡造成測值偏差。

因此，水中溶氧應盡量在採樣現場立即測定，以反映採樣當時的實際水質狀態。

解題方法

判斷本題的關鍵在於：溶氧屬於「現場容易改變」的水質項目，不能將水樣單純冷藏後再帶回實驗室測定。

現場測定可使用：

1. 溶氧電極法或攜帶式溶氧儀。
2. 碘量法（Winkler method），在現場採樣後立即加入適當試劑固定溶氧，再進行後續滴定分析。

其中，碘量法的固定作用並非單純加酸，而是利用錳鹽及鹼性碘化物等試劑，使溶氧轉換並固定為可供後續分析的化學型態。若直接以酸保存，不能正確固定原有溶氧量。

因此，本題應選擇「現場即時測定」。

選項分析

(A) 加酸保持

核心觀念

空白樣品（blank sample）是不含待測目標物的樣品，依照與實際樣品相同或相近的前處理、保存、運送及分析流程進行檢測。其主要目的，是確認分析過程中是否因試劑、器皿、儀器、環境或操作人員而導入污染。

空白樣品若測得待測物，表示檢測系統可能存在背景污染，實際樣品的檢測結果便可能被高估。

解題方法

判斷本題可掌握各品質管制工具的功能：

• 空白樣品：查核分析流程是否受到污染。
• 查核樣品或標準品：評估結果的準確度。
• 重複樣品：評估分析結果的精密度。
• 添加回收率試驗：評估待測物在樣品基質中的回收情形。

題目問的是「使用空白樣品之目的」，關鍵在於空白樣品不含目標物，卻經過完整檢測流程，因此可用來監視檢測過程是否產生污染。

選項分析

(A) 查核實驗分析數據的準確度

錯誤。準確度是分析結果接近真值的程度，通常以標準物質、查核樣品或已知濃度樣品進行評估。空白樣品主要用於確認污染，不是直接查核準確度。

(B) 監視檢測過程中是否導入人為污染

核心觀念

「水中生菌數」是測定水樣中能在特定培養基、培養溫度與培養時間下生長繁殖的活菌數量，通常以菌落形成單位表示：

其中 CFU 為 Colony Forming Unit，意指一個活菌或一群聚集的活菌經培養後形成一個可見菌落。

本題考的是環境水質檢驗中，利用固體培養基培養水樣，使活菌形成菌落，再依菌落數推算水中生菌數的檢測方式。標準作法為塗抹法。

解題方法

塗抹法的基本流程如下：

1. 將水樣依菌數濃度需要進行適當稀釋。
2. 取定量稀釋水樣滴加於已凝固的固體培養基表面。
3. 使用無菌塗抹棒將水樣均勻塗布於培養基表面。
4. 依規定溫度與時間培養，使活菌形成可見菌落。
5. 選取菌落數適當、彼此分離的培養皿計數。
6. 依稀釋倍數與接種體積換算原水樣的生菌數。

一般計算概念為：

因此，這類方法的核心是「培養後直接計數菌落」，而不是利用化學反應測定。

選項分析

(A) 試紙法：錯誤

核心觀念

凱氏氮（Kjeldahl Nitrogen, KN）是水樣中經凱氏氮測定法所測得的含氮量，主要由下列兩部分組成：

其中：

• 氨氮：以游離氨 $\mathrm{NH_3}$ 或銨離子 $\mathrm{NH_4^+}$ 形式存在的氮。
• 有機氮：存在於蛋白質、胺基酸、尿素等有機物中的氮。

凱氏氮通常不包括硝酸鹽氮與亞硝酸鹽氮。水中總氮可表示為：

解題方法

直接掌握凱氏氮的定義即可判斷。凱氏氮測定的核心，是將水樣中的有機氮轉化並與原有的氨氮一併測定，因此其組成為：

所以正確選項為 (A)。

選項分析

(A) 氨氮 $+$ 有機氮：正確。

這正是凱氏氮的標準定義，包含氨氮與有機氮。

核心觀念

鹼度（alkalinity）是水中「中和酸的能力」，主要反映水體抵抗 pH 下降的能力。在一般天然水及環境工程題目中，鹼度通常由下列成分構成：

• 氫氧根離子：$\text{OH}^-$
• 碳酸根離子：$\text{CO}_3^{2-}$
• 碳酸氫根離子：$\text{HCO}_3^-$

以碳酸鹽系統表示，總鹼度可近似寫為：

其中碳酸根可接受兩個氫離子，因此係數為 $2$；碳酸氫根可接受一個氫離子，因此係數為 $1$。

解題方法

本題可直接依據「鹼度是中和酸的能力」判斷：

• $\text{OH}^-$ 可與酸中的 $\text{H}^+$ 中和。
• $\text{CO}_3^{2-}$ 可分兩階段接受氫離子，形成 $\text{HCO}_3^-$ 再形成 $\text{H}_2\text{CO}_3$。
• $\text{HCO}_3^-$ 可接受氫離子形成 $\text{H}_2\text{CO}_3$。

因此，鹼度的主要成分為：

選項分析

(A) $\text{H}^+, \text{CO}_3^{2-}, \text{CO}_2$

錯誤。$\text{CO}_3^{2-}$ 屬於鹼度成分，但 $\text{H}^+$ 代表酸性，會消耗鹼度；$\text{CO}_2$ 溶於水後形成碳酸，亦屬於酸性來源，不是鹼度的主要成分。

核心觀念

本題考查水中鐵（Fe）與錳（Mn）的儀器分析方法。鐵、錳屬於金屬元素，常用測定方法是利用元素對光的吸收或放射特性，定量水樣中的濃度，主要包括：

• 原子吸收光譜儀法（AAS）
• 比色法
• 感應耦合電漿－原子發射光譜法（ICP-AES，亦稱 ICP-OES）

「濕式氧化法」主要是利用氧化劑在水溶液中分解、氧化有機物的前處理或污染物分析方法，並非鐵、錳的直接定量方法。

解題方法

判斷本題可先將選項分為兩類：

1. 直接針對元素進行定量的分析方法
2. 用於氧化分解有機物或進行樣品前處理的方法

鐵、錳的元素分析必須測量其特有的光譜訊號：

• AAS：測量鐵、錳原子對特定波長光線的吸光度。
• 比色法：使鐵、錳與特定試劑反應形成有色化合物，再依吸光度定量。
• ICP-AES：以高溫電漿激發鐵、錳原子，測量其特徵發射光強度。

上述三者均可用於水中鐵、錳的分析。濕式氧化法則不以鐵、錳的特徵吸收或發射訊號作為定量依據，因此不能作為水中鐵、錳的直接分析方法。

選項分析

(A) 原子吸收光譜儀法：錯誤選項

原子吸收光譜儀法可分析水中的鐵與錳。

水樣經適當酸化、保存及必要之前處理後，使待測元素轉為原子狀態。鐵、錳原子會吸收其特定波長的光線，吸光度與元素濃度在適當範圍內具有關係，依校正曲線即可求得濃度。

因此，AAS 是分析水中鐵、錳的常用方法。

(B) 濕式氧化法：正確選項

濕式氧化法是在液相中利用氧化劑分解有機物，常見用途包括有機物氧化、消化分解及部分水質指標的分析前處理。

核心觀念

本題考查水質參數與「水中有機污染物含量」的關聯性：

• TOC（Total Organic Carbon，總有機碳）：直接表示水中有機物所含的碳量。
• BOD（Biochemical Oxygen Demand，生化需氧量）：表示水中可被微生物分解的有機物，在一定條件下分解所消耗的溶氧量。
• COD（Chemical Oxygen Demand，化學需氧量）：表示水中有機物被化學氧化劑氧化時所需的氧量。
• TDS（Total Dissolved Solids，總溶解固體）：表示水中溶解性固體的總量，包含無機鹽類、礦物質及部分溶解性有機物，無法單獨判斷有機污染物的含量。

因此，本題要找的是「不能用來顯示水中有機污染物質含量」的參數。

解題方法

判斷各參數是否能反映有機污染物，可依下列方式分類：

1. 直接測定有機物含量：TOC。
2. 透過氧化或生物分解所需氧量，間接反映有機物含量：BOD、COD。
3. 僅測定水中溶解固體總量，無法辨別有機、無機成分：TDS。

TDS 的概念為：

由於 TDS 同時包含大量無機鹽類，例如鈉、鈣、鎂、氯離子、硫酸根及碳酸氫根等，數值升高不代表水中有機污染物增加；即使 TDS 很高，也可能主要是無機鹽造成。因此 TDS 無法顯示水中有機污染物質含量。

選項分析

核心觀念

本題考查水中「陰離子界面活性劑」的標準檢測方法。

陰離子界面活性劑溶於水後，親水端帶負電荷，常見於洗滌劑、清潔劑及工業廢水。其檢測原理是利用陰離子界面活性劑與陽離子染料「甲烯藍」形成離子對，再以有機溶劑萃取，測定有色化合物的吸光度。

此方法稱為「甲烯藍比色法」，英文常稱為 Methylene Blue Active Substances，簡稱 MBAS。

解題方法

甲烯藍為陽離子染料，陰離子界面活性劑與甲烯藍反應後形成帶有色性的離子對：

生成的有色離子對可被有機溶劑萃取，再以分光光度法測定其吸光度。吸光度在一定濃度範圍內符合比耳定律：

其中：

• $A$：吸光度
• $\varepsilon$：莫耳吸光係數
• $b$：光徑長度
• $c$：待測物濃度

因此，可由檢量線換算水樣中陰離子界面活性劑的濃度。實務上常以直鏈烷基苯磺酸鹽（LAS）作為代表性標準物質或換算基準。

本題所問為水中陰離子界面活性劑的檢測方法，故應選甲烯藍比色法。

選項分析

(A) 硝酸銀滴定法：錯誤

硝酸銀滴定法主要利用硝酸銀與特定陰離子反應，例如氯離子可生成氯化銀沉澱，常用於氯離子或鹵離子的分析。

核心觀念

本題考查砷的毒性差異、環境水樣保存條件，以及飲用水砷之水質標準。

• 三價砷，主要為亞砷酸鹽，通常比五價砷（砷酸鹽）具有較高毒性。
• 無機砷通常比有機砷毒性高。
• 水中砷樣品須依環境水質檢驗方法規定保存。
• 飲用水砷標準須注意單位換算：$1\text{ mg/L}=1000\text{ ppb}$。

本題法規與檢驗方法以命題當年（民國110年）規定為準。

解題方法

逐一判斷各選項是否符合砷的毒性特性、樣品保存規定及飲用水水質標準。其中飲用水標準可先進行單位換算：

因此，若選項將標準寫成 $50\text{ ppb}$，即相當於：

與命題當年飲用水砷之水質標準不符。

選項分析

(A) 三價砷的毒性高於五價砷——正確

砷在水中常見的無機形態包括三價砷與五價砷。三價砷較容易與細胞內蛋白質的巰基結合，干擾酵素作用及細胞代謝，因此一般而言，三價砷的毒性高於五價砷。

五價砷雖同樣具有毒性，但通常須先在體內轉換或透過其他作用機制造成傷害，其急性毒性通常低於三價砷。

(B) 無機砷的毒性高於有機砷——正確

砷化合物依化學型態可分為無機砷與有機砷。無機砷，尤其是三價無機砷與五價無機砷，通常具有較高毒性及健康危害。