110 公務人員升官等薦任 環保行政 環境衛生學 考古題詳解
第 一 題25 分
河岸揚塵為影響空氣品質重要因子之一,請說明可規劃執行之防制措施,以降低民眾暴露。
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核心觀念
河岸揚塵是河道水位降低、河床裸露後,表層細砂與粉塵受強風吹起所形成的懸浮微粒污染,主要影響物為 PM₁₀,亦可能含 PM₂.₅。乾旱少雨、河床裸露面積大、細粒物質累積及強風,會提高揚塵發生機率;污染物可影響河岸居民及下風處民眾的空氣品質與能見度。
本題考查揚塵的源頭防制、即時應變與民眾暴露降低。作答宜依「減少裸露與可揚塵物質、穩定裸露地表、降低風力揚起、預警應變、保護民眾」的順序,提出短期及長期措施。
解題方法
以「污染源控制—傳輸途徑管理—受體防護」分層作答。河床防制著重降低裸露地表揚塵;預警及應變著重在強風或高濃度時迅速採取行動;暴露防護則針對河岸居民、學校、長者及戶外工作者等族群。
防制措施
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調查熱區並建立預警機制 以河床裸露範圍、地表細粒物質、歷年揚塵紀錄、風向風速及空氣品質監測資料,辨識易發生河段與下風處敏感地點。枯水期及強風季節加強巡查,建立跨機關通報、分級應變及資訊發布機制,讓地方政府、河川管理單位與民眾掌握揚塵風險。
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減少裸露面積,進行長期地表穩定
- 在適宜河段增加水覆蓋,例如引水漫灘、設置水帶或其他補水設施,使裸露地表保持濕潤。
- 在高灘地及適宜裸露地進行植生綠覆蓋,種植適地植物、草本或灌木,以根系固定土壤,降低地表受風侵蝕。
- 依河段特性設置防風設施或植生帶,降低近地面風速及細砂的搬運。
- 配合河道管理及河川地利用管理,減少不當開挖、整地、耕作或其他會擴大裸露面積及產生細粒物質的活動。
- 採取短期抑制措施 揚塵發生前後,可機動灑水或噴灑適當抑塵劑,使地表維持濕潤、減少細粒物質飛散;亦可依現地條件鋪設稻草、設置防塵網或使用其他覆蓋方式。
第 二 題25 分
若某金屬有害物質可能經由食入與吸入暴露途徑進入人體,請說明如何透過個人監測(不包括生物偵測)及所需資料收集方式,以推估個人之暴露劑量。
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核心觀念
本題考查以個人監測資料估算金屬由吸入與食入途徑進入人體的外暴露劑量。題目排除生物偵測,因此不採血液、尿液或毛髮金屬濃度推估;應直接量測個人接觸的空氣、食物、飲水等介質,再搭配個人活動與攝取資料計算。
此處估得的是攝入量或潛在劑量,不等同人體實際吸收量。若要估算吸收劑量,尚須有金屬在呼吸道或腸胃道的吸收比例等資料。
解題方法與資料收集
一、吸入途徑
讓受測者在代表性活動期間佩戴個人空氣採樣器,採樣入口置於呼吸帶附近,量測實際呼吸位置的金屬濃度。依金屬型態選擇適當採樣介質與分析方法,例如濾紙採集懸浮微粒,再以適當分析方法測定金屬含量。若暴露情境包含不同場所或作業時段,應分時段採樣並記錄場所、活動、採樣時間及是否使用防護具。
同步記錄個人活動時間與呼吸量資料。若不同時段的空氣濃度不同,可計算時間加權平均濃度:
其中 為第 時段的空氣金屬濃度, 為該時段時間。估算每日吸入金屬量:
其中 為該時段呼吸率。若使用全日平均濃度與每日呼吸量,也可寫為:
為個人呼吸帶空氣中的金屬濃度, 為每日吸入空氣體積。若採樣器的設計或使用方式已直接提供採樣期間的平均濃度,仍須確認該濃度代表受測者實際暴露的時段與位置。
二、食入途徑
以飲食紀錄及食物、飲水採樣掌握攝取量與金屬濃度。較直接的個人監測方式是重複膳食法:受測者將每餐實際食用的同類、同量食物另取一份,連同飲水或相關飲品收集後,分析其中金屬濃度。採樣期間應涵蓋具代表性的飲食日,並記錄食物種類、重量、來源、烹調方式及未食用的剩餘量。也可使用稱重飲食紀錄、飲食日誌或 24 小時飲食回憶,配合食物與飲水濃度資料估算攝入量。
每日食入金屬量可表示為:
其中 為第 類食物或飲水的金屬濃度, 為該類介質每日實際攝取量。
第 三 題25 分
請說明何謂暴露生物指標(biomarkers of exposure)與相對於體外環境暴露監測之優缺點。
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核心觀念
暴露生物指標(biomarkers of exposure)是指在人體生物檢體中測得的化學物質、其代謝物,或與該物質作用後形成的產物,用來反映個體實際吸收的污染物或化學物質及其體內負荷。常用檢體包括血液、尿液、呼氣、頭髮及其他組織。
例如,測量尿液中的鉛或其代謝相關指標,可反映個體近期或一段期間內的鉛暴露;測量血液中的特定化學物質,則可反映該物質在體內的存在情形。不同物質的吸收途徑、代謝與排除速度不同,因此生物指標所代表的暴露期間也不同。
暴露生物指標反映的是進入人體後的暴露;體外環境暴露監測則是在空氣、水、土壤或工作場所等環境中測量污染物濃度。兩者測量的對象不同,所得資訊也不能直接互相取代。
解題方法
本題可從「測量對象」及「資訊代表性」切入比較:
- 先說明暴露生物指標測量的是人體檢體中的物質或其代謝產物。
- 再對照體外環境監測:前者反映個人實際吸收情形,後者反映特定環境或場所的污染狀況。
- 最後分別整理生物指標的優點與限制,並指出兩種方法適合回答的問題。
答題時應避免將「暴露指標」與「效應指標」混為一談。暴露指標用來評估人體接觸或吸收了多少;效應指標則用來評估暴露是否已引發生理、生化或健康效應。
相對於體外環境暴露監測的優點
- 較能反映個人實際吸收量:個體可能因呼吸、飲食、飲水、皮膚接觸等不同途徑接觸同一污染物。生物檢體可整合不同途徑的吸收結果;環境監測通常只測得特定地點、特定介質的濃度。
- 納入個人活動與防護差異:工作時間、生活習慣、個人防護具使用及停留位置,都會影響實際吸收。生物指標較能呈現個體間的暴露差異。
- 可反映體內負荷或代謝情形:測得母體化合物或代謝物,有助於了解物質是否已進入人體,以及人體吸收、代謝與排除後的結果。
第 四 題25 分
環境事故發生時,相關應變人員會使用數種不同儀器進行環境監測。請說明下列三種設備之原理與使用時機:
- 不鏽鋼採樣筒。
- 傅立葉轉換紅外光光譜儀。
- 攜帶式 X 射線螢光光譜儀。
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核心觀念
本題考查環境事故現場的採樣與快速篩檢工具。作答時可依「測什麼、靠什麼原理、何時使用、結果有何限制」說明三項設備:
- 不鏽鋼採樣筒:採集並保存空氣中的揮發性有機物,供後續實驗室分析。
- 傅立葉轉換紅外光光譜儀(FTIR):利用物質對紅外光的特徵吸收,辨識氣體或其他樣品中的化合物。
- 攜帶式 X 射線螢光光譜儀(XRF):利用元素受激後發出的特徵 X 射線,快速篩檢樣品中的元素,常用於重金屬調查。
解題方法
三種設備分別代表採樣保存、分子鑑別、元素篩檢。依序說明其作用與原理,再交代事故現場的適用時機及限制,即可完整作答。特別要區分:FTIR主要提供分子或化合物資訊;XRF主要提供元素資訊;不鏽鋼採樣筒則負責採集樣品,本身不直接完成分析。
各設備原理與使用時機
1. 不鏽鋼採樣筒
原理: 不鏽鋼採樣筒是用來採集氣體或空氣樣品的容器,常經內壁惰性化處理,以降低揮發性有機物(VOCs)吸附、反應或殘留的影響。採樣前通常將筒內抽至低壓,再於現場開啟閥門,使環境空氣進入筒中;也可依採樣設計使用採樣設備控制流量與時間。採得的樣品密封保存,之後送實驗室以氣相層析質譜儀(GC/MS)等方法分析。
使用時機:
- 事故現場懷疑有 VOCs 或其他氣態污染物,需採集空氣樣品留待確認時。
- 現場無法立即完成完整化學分析,需要將樣品送回實驗室進一步鑑定時。
- 需要保留樣品,供後續複驗或事故調查使用時。
注意事項: 採樣筒提供的是樣品保存與運送功能,並非現場即時辨識儀器。採樣前應確認筒體潔淨、氣密,並依目標物及方法要求妥善採樣與保存;採樣筒的材質狀態、保存時間及樣品與筒壁的相互作用,都可能影響分析結果。
2. 傅立葉轉換紅外光光譜儀(FTIR)
原理: 分子中的化學鍵會在特定紅外波數吸收紅外光,形成與分子結構相關的吸收光譜。FTIR先量測紅外光干涉訊號,再經傅立葉轉換得到光譜;比對特徵吸收位置與資料庫,可協助辨識化合物,並在適當校正條件下估算濃度。
使用時機: