110 專技高考高等考試 職業衛生技師 作業環境監測 考古題詳解

核心觀念

分貝是對數尺度，兩個噪音源不能直接相加分貝值。若兩者在同一工作位置同時存在，且測量條件相同，應先將分貝值換算為聲能，再相加：

聽力保護計畫的判定，不能只看新機器的噪音量；應看機器安裝後，操作員工作位置的合成噪音是否跨越適用的暴露判定門檻。

解題方法

將原有噪音 $83\ \mathrm{dBA}$ 與新機器噪音 $82\ \mathrm{dBA}$ 代入能量加總公式：

因此，安裝後的合成噪音約為 $85.5\ \mathrm{dBA}$，比原本 $83\ \mathrm{dBA}$ 增加約 $2.5\ \mathrm{dB}$。

核心觀念

本題考查粉塵採樣用濾紙卡匣的正確組裝，以及確認空氣是否會從濾紙周邊或卡匣接縫旁通。採樣時，空氣應經由卡匣入口進入，通過濾紙後再由出口連接採樣泵；若卡匣接合不密合，空氣會繞過濾紙，造成採集量偏低、暴露濃度低估。

解題方法：組裝程序

以常見三件式濾紙卡匣為例，組裝時應維持清潔，並避免碰觸濾紙有效採樣面：

1. **準備材料：**確認卡匣、濾紙與支撐墊種類及尺寸相容；視分析方法需要，先對濾紙進行調理、稱重或標記。
2. **放置支撐墊：**將支撐墊放入卡匣底座，使其平整，提供濾紙支撐，避免抽氣時濾紙變形或破損。
3. **放入濾紙：**用鑷子夾持濾紙邊緣，置於支撐墊上並置中、攤平。依方法規定確認濾紙方向，勿使濾紙皺折或偏位。
4. **合上卡匣：**裝上卡匣上蓋，均勻壓合至接合處密合；避免單側先壓到底而使濾紙夾歪。
5. **封閉與標示：**以塞子封住卡匣進、出口，並依需要以密封帶或收縮帶固定接縫、標示樣品編號。封口方式不得妨礙後續採樣時拆除塞子及連接管線。
6. **採樣前裝接：**移除入口與出口塞子，以管線將卡匣出口接至採樣泵；依採樣方法確認流量，並使卡匣入口方向符合該方法要求。

解題方法：測漏

測漏的重點是檢查卡匣接縫及濾紙周邊有無旁通漏氣。常見作法是抽真空保壓法：

核心觀念

本題考查的是：當作業環境測定結果長期偏低、引發利益衝突或測定失真的疑慮時，如何從採樣代表性、分析品質、利益迴避、資訊透明及主管機關查核等環節，重建監測結果的可信度。

作業環境監測的目的，是掌握工作場所實態並評估勞工暴露狀況。結果偏低不必然代表刻意低報，也可能來自採樣時機不具代表性、採樣方法不當、儀器或分析品管不足。因此，改善時須同時檢查監測流程與資料品質，不能只看報告上的數值。

**法規基礎：以命題當年（民國 110 年）法規為準。**當時主要依據《職業安全衛生法》第 12 條及《勞工作業環境監測實施辦法》。雇主須對指定作業場所訂定監測計畫，設置或委託經中央主管機關認可的監測機構實施監測，並揭示、通報監測結果；主管機關或勞動檢查機構得查核。相關法規後續已有重要修正；解題仍以民國 110 年規定為準。

解題方法

採「先確保測得到真實暴露，再確保數據可信，最後確保結果可受監督」的順序作答。這種切入方式能逐一處理低估疑慮可能出現的環節。

一、改善採樣規劃與代表性

• 先辨識製程、危害物、作業型態、工作負荷及可能的高暴露時段，再依相似暴露族群規劃採樣。
• 採樣應涵蓋具有代表性的班別、工作日、作業任務及產量狀態，避免只在低產量、停機、短工時或非典型作業時測定。
• 依評估目的選擇個人採樣或區域採樣。評估個人吸入暴露時，應以勞工呼吸帶採樣為主，並讓採樣時間涵蓋具代表性的工作時段。
• 採樣數量及時間應足以反映族群內的變異；對高暴露或差異大的作業，應增加採樣與複測。
• 記錄採樣當日的製程、產量、設備運轉、通風狀況、作業時間及異常事件，供判讀數據代表性。

二、強化採樣與分析品質管理

• 使用適當且一致的採樣分析方法，確認採樣介質、流率、採樣時間、樣本保存與運送條件符合方法要求。
• 採樣前後校正流率，並保留校正、儀器維護、樣本標示、交接及分析紀錄。
• 依監測項目安排現場空白、運送空白、重複樣本或其他適當品質管制樣本；

核心觀念

空氣盒子是低成本、可大量佈設的微粒感測器，主要以光學方式偵測空氣中的懸浮微粒，再將訊號換算成粒子數或推估質量濃度。它適合補充固定監測站的空間與時間資訊，但輸出值受粒子性質和環境條件影響，不能直接視為等同於標準方法的量測結果。

解題方法

作答可分成「原理」與「限制」兩部分。原理說明感測器如何由散射光訊號估計微粒濃度；限制則從「光學訊號不等於直接量到質量」切入，說明粒子與環境差異如何造成偏差，最後交代其適用定位。

儀器原理

多數低成本微粒感測器以小型風扇或泵浦將空氣導入感測腔，光源照射流經腔體的粒子，光偵測器接收粒子造成的散射光。散射訊號經內部電路與演算法轉換後，可輸出粒子數濃度、粒徑分布，或估算的 PM$_{2.5}$、PM$_{10}$ 質量濃度。

質量濃度並非直接稱重所得。若先由散射訊號估計粒子數及粒徑，再推估質量，概念上需依賴粒子密度、形狀等假設，例如把粒子近似為球形時：

其中 $m$ 為單一粒子的質量、$\rho$ 為假設的粒子密度、$d$ 為粒徑。感測器再將估計的粒子質量加總並除以採樣空氣體積，得到質量濃度。不同廠牌的粒徑分級方式、光學結構及換算演算法不同，輸出濃度也可能不同。

性能限制

1. 散射訊號受粒子性質影響：光散射強度與粒徑、形狀、折射率及化學組成有關。同一質量濃度的不同氣膠，可能產生不同訊號；以固定假設換算質量時，容易出現系統性偏差。

核心觀念

被動（擴散）式採樣器不靠幫浦抽氣，而是利用污染物在空氣中的濃度梯度，從高濃度的環境空氣向採樣介質擴散。理想狀態下，採樣量可用下式表示：

其中 $M$ 為採集的污染物質量、$U$ 為採樣率、$C$ 為環境濃度、$t$ 為採樣時間。若以穩態擴散近似，採樣率與幾何形狀、擴散係數有關：

其中 $D$ 為污染物在空氣中的擴散係數、$A$ 為擴散截面積、$L$ 為擴散路徑長度。環境因素可能改變擴散傳輸、採樣率或採樣介質的吸附能力，因此使測得的污染物質量偏離理想值。

解題方法

本題可從「影響擴散傳輸」及「影響採樣介質捕集能力」兩個方向整理。作答時應指出各因素如何改變採樣率或採樣結果，不宜只列名詞。

1. 溫度

溫度會影響污染物分子的擴散係數；溫度升高時，分子活動加快，氣體擴散通常較快，採樣率也可能提高。此外，溫度會影響吸附平衡及採樣介質對污染物的保留能力。若採樣率仍採用校正條件下的數值，未修正溫度差異就可能造成濃度估算偏差。

2. 相對濕度

水氣可能與污染物競爭吸附位置，或改變吸附劑表面及孔隙狀態，進而降低或改變對目標物的捕集能力。對會吸水的採樣介質，高濕度也可能造成介質性質改變；極端乾燥或高濕環境均可能影響採樣率與採樣容量。

3. 空氣流速與風速

空氣流動會影響採樣器入口附近的邊界層厚度。風速增加時，邊界層可能變薄，污染物到達擴散通道入口的傳輸阻力降低；風速很低時，入口外側的傳輸阻力可能增加。空氣流動若造成採樣器內部的對流，也可能使實際採樣率偏離依純擴散條件校正的採樣率。

4. 氣壓與海拔