110 專技高考高等考試 工業安全技師 工業衛生概論 考古題詳解

核心觀念

本題考查均勻混合模式下的污染物衰減，以及以二氧化碳濃度變化估算有效換氣量。人員離開後，室內二氧化碳不再產生；室外濃度維持不變，室內濃度會逐漸趨近室外濃度，符合一階衰減關係：

其中，$C_t$ 為經過 $t$ 時間後的室內濃度，$C_0$ 為初始室內濃度，$C_o$ 為室外濃度，$N$ 為每單位時間的換氣次數。

有效通風流率 $Q$ 與換氣次數的關係為：

式中 $V$ 為室內空氣體積。若 $N$ 以 $\mathrm{min^{-1}}$ 表示，則 $Q$ 的單位為 $\mathrm{m^3/min}$；換算成每小時換氣次數（ACH）時，須乘以 $60$。

解題方法

先扣除室外背景濃度，再比較室內超額二氧化碳濃度的衰減比例。初始超額濃度為：

經 $12$ 分鐘後，超額濃度為：

因此，$12$ 分鐘後的超額濃度為初始值的一半。代入衰減公式：

取自然對數，並使用 $\ln 2=0.697$：

（一）每小時有效空氣交換次數

故每小時有效空氣交換次數約為 $3.49\ \mathrm{次/h}$。

（二）有效通風流率

利用 $Q=NV$，室內體積 $V=1000\ \mathrm{m^3}$：

核心觀念

纖維濾材主要靠微粒與纖維相遇而被捕集。四種機制各自偏好的粒徑不同：

• 重力沉降：微粒受重力偏離氣流，沉降到纖維上；大粒子沉降較快。
• 慣性衝擊：微粒因慣性無法隨氣流繞過纖維，直接撞上纖維；粒徑愈大、氣流愈快，慣性愈顯著。
• 布朗擴散：微粒受氣體分子碰撞而作隨機運動，偏離流線並接觸纖維；小粒子擴散較強。
• 攔截：微粒沿流線前進，但其中心與纖維表面的距離小於微粒半徑時，微粒即被纖維截留；粒徑愈大，愈容易發生。

各機制的效率會隨粒徑與濾材面風速而變化。當粒徑很小，擴散捕集有效；當粒徑很大，慣性衝擊、攔截及重力沉降有效。因此，中間粒徑區間的總捕集效率相對低，形成最大穿透粒徑（MPPS，most penetrating particle size）。

解題方法

本題以「各種機制偏好哪一端粒徑」及「提高風速後，慣性和停留時間如何變化」整理。先逐一判斷四種機制的變化方向，再把各機制合併成總捕集效率曲線，說明曲線低谷及風速改變後低谷的位置。

（一）粒徑與風速對各機制捕集效率的影響

**判讀重點：**擴散主要捕集小粒子；攔截、慣性衝擊及重力沉降對較大粒子較有效。風速增加會削弱擴散和重力沉降，也會加強慣性衝擊。

（二）最大穿透粒徑的形成

濾材的總捕集效率是各捕集機制共同作用的結果。對很小的微粒，布朗擴散明顯，捕集效率高；粒徑增加後，擴散逐漸減弱，而攔截、慣性衝擊及重力沉降尚未充分發揮，總效率便下降。

核心觀念

秤重法以採樣前後濾紙的重量差，作為採得粒狀物的質量。可測得的最低濃度，等於天平可辨識的最低增重除以採樣空氣體積：

其中 $m_{\min}$ 為天平秤重下限、$Q$ 為採樣流量、$t$ 為採樣時間。採樣體積越大，達到天平秤重下限所對應的空氣濃度越低。

解題方法

連續採樣八小時，時間為：

採樣幫浦以流量上限 $3{,}000\ \mathrm{mL/min}$ 運轉，採樣體積為：

因此，最低可測濃度為：

核心觀念

本題考查職業衛生的「危害源—傳布路徑—暴露者」控制架構。危害由發生源釋出後，經由空氣、接觸面或其他媒介傳到勞工；控制措施可分別介入這三個環節，以降低暴露或避免暴露。

控制措施通常優先考慮消除、替代及工程控制，再搭配行政管理與個人防護具。題目未指定特定危害物或製程，因此以下列舉適用於一般作業場所的措施；本題不涉及特定法條、公式或法規修正。

解題方法

依題目指定的三個位置分類，每一類列舉四項，並簡要說明其控制原理。作答時要讓措施與控制位置相符：源頭措施減少危害的產生或釋出；路徑措施阻止危害傳播；暴露者措施降低勞工接觸危害的機會或程度。

危害控制措施

一、發生源控制

1. 消除危害源：取消有危害的物質或作業，例如取消含有害溶劑的清洗步驟。
2. 替代危害較低的材料：以低毒性、低揮發性或低粉塵性的材料，取代危害較高者。
3. 改善製程或設備：調整操作條件、設備設計或加工方式，減少有害物質或有害能量的產生。
4. 採用濕式作業或源頭抑制：以加濕、噴霧等方式抑制粉塵飛揚，降低危害物從發生源逸散。

二、傳布路徑控制