112 公務人員升官等薦任 環境檢驗 空氣污染物檢驗與噪音測定 考古題詳解

核心觀念

本題考查排放管道中 PM₂.₅ 的兩種採集方式：**可過濾性微粒（FPM）**是在採樣過濾條件下已存在於粒相、可由濾紙捕集的微粒；**可凝結性微粒（CPM）**則是在管道排氣中以氣相存在，排出並冷卻後凝結成液體或固體的物質。兩者合計代表原生性微粒排放量。

依命題當年（民國 112 年）公告方法作答：NIEA A212.11B 與 NIEA A214.71C 均自民國 109 年 3 月 15 日實施。本題考的是檢測方法，沒有另涉法條修正。

解題方法

一、可過濾性細懸浮微粒：NIEA A212.11B

英文全名為 Filterable Particulate Matter (FPM)。方法以等速採樣為原則，預先估算採樣流率並選擇適當吸氣嘴，使吸氣嘴入口速度與管道氣流速度相符，以降低粒子慣性造成的採樣偏差；再由旋風分徑器分離並收集氣動粒徑小於或等於 $2.5\ \mu\text{m}$ 的微粒。樣品回收後經調理、恆重及稱量，依乾標準採氣體積換算濃度，以 $\text{mg/m}^3$ 表示。

方法適用於內徑至少 **48 cm（結合皮托管）**或 **38 cm（未結合皮托管）**的排放管道，檢測排氣中氣動粒徑小於或等於 $2.5\ \mu\text{m}$ 的可過濾細懸浮微粒。管道排氣含有水滴時，分徑結果不能代表微粒排放至大氣並乾燥後的粒徑，因此不適用。

二、可凝結性微粒：NIEA A214.71C

英文全名為 Condensable Particulate Matter (CPM)。方法須與 FPM 採樣設備結合：先讓排氣通過 FPM 濾紙，接著以冷凝管、衝擊瓶組及 CPM 濾紙收集後續凝結或捕集的物質。樣品採完後以氮氣吹拂採樣系統，以移除溶解性二氧化硫等氣體；再以水及有機溶劑萃取採樣管、衝擊瓶與濾紙中的無機及有機 CPM。樣品帶回實驗室乾燥、稱重，計算 CPM 總量。

本方法適用於固定污染源。當排氣經濾紙過濾時的氣體溫度高於 $30^\circ\text{C}$，可同時測量 FPM 與 CPM，且測量 CPM 時必須結合 FPM 檢測設備。當過濾溫度低於 $30^\circ\text{C}$，FPM 採樣結果即可代表原生性微粒總量，無須再加計 CPM。管道含水滴時，應配合可過濾性微粒採樣方法，並使採樣溫度足以讓採樣管內水滴汽化。

三、採集順序與總量

採集流程為：

核心觀念

本題考查以鹼液吸收採集空氣中的酚類，再以逆相高效能液相層析法（HPLC）分離、定量的原理，並說明方法適用對象及干擾來源。作答須掌握採樣吸收、樣品酸化、層析分離與偵測，以及可能影響判讀的共流出物和氧化變化。

解題方法

一、檢測方法概要

1. **採樣與吸收：**以兩個串聯的小型衝擊吸收瓶採樣，每瓶裝入 15 mL、0.1 N 氫氧化鈉吸收液。空氣通過吸收瓶時，酚類被吸收並形成酚鹽。採樣流速為 100～1000 mL/min，總採氣量不得超過 80 L；流速不得超過 1000 mL/min，以免降低吸收效率。

2. **樣品處理：**將吸收液轉入玻璃瓶送回實驗室，置於冰浴中加入 1 mL、5% 硫酸，使 pH 低於 4，再以試劑水定容至 25 mL。樣品應冷藏保存；方法指出 48 小時內分析可避免樣品變質。

3. **層析與偵測：**使用逆相 HPLC 分析酚、鄰甲酚、間甲酚及對甲酚。常用條件為 C-18 逆相管柱、乙腈／醋酸鹽緩衝液移動相；可用 270 nm 紫外光吸收偵測，也可採電化學偵測或螢光偵測。對較乾淨的樣品，通常使用紫外光偵測。

4. **定量與換算：**以標準品建立檢量線，依樣品尖峰訊號定量，再按標準狀態採樣體積換算空氣中濃度。若題目要求以 ppbv 表示，需再依待測物分子量換算。

二、適用範圍

核心觀念

本題考《溫室氣體排放量盤查登錄及查驗管理辦法》第三條、第四條：先界定事業盤查邊界與排放源，再列出盤查的溫室氣體種類，最後說明排放量計算方法、計算依據、單位及有效位數。

**法規時點：**以下以命題年度民國112年法規為準。112年9月14日修正發布的辦法自113年1月1日起施行；該修正將溫室氣體種類增列三氟化氮及其他經中央主管機關公告之物質，並明定排放量以公噸二氧化碳當量表示、四捨五入至小數點後第三位。

解題方法

依題目指定的盤查邊界，將排放源分成直接排放與能源間接排放，再依第四條逐一交代三種計算方法的適用依據。作答時須寫明排放係數的來源、燃料燃燒的計算要件、質量平衡法的計算因子，以及直接監測法的計畫核定要求。

詳解

一、盤查邊界、排放源及溫室氣體種類

事業應以目的事業主管機關核准設立、登記或營運之邊界辦理排放源排放量盤查，範圍包括：

1. **直接排放：**固定與移動燃燒排放源、製程排放源及逸散排放源。
2. **能源間接排放：**外購電力或蒸汽所產生的排放。

盤查的溫室氣體種類為：

1. 二氧化碳（CO₂）
2. 甲烷（CH₄）
3. 氧化亞氮（N₂O）
4. 氫氟碳化物（HFCs）
5. 全氟碳化物（PFCs）
6. 六氟化硫（SF₆）
7. 三氟化氮（NF₃）
8. 其他經中央主管機關公告之物質

二、排放量計算方法及計算依據

依辦法第四條，事業應採下列方法之一計算排放量：

（一）排放係數法

以單一排放單元或程序為計算單位，將原（物）料、燃料使用量或產品產量等活動數據乘以排放係數。排放係數應採用中央主管機關公告的溫室氣體排放係數，或採用國際文獻、檢測報告所得的自廠係數。

燃料燃燒排放量的計算，應以燃料用量乘以低位熱值及係數；概念式如下：

核心觀念

本題考查 NIEA P212.90C「環境中營建工程及交通運輸系統振動測量方法」的測量原理、適用對象、現場干擾、品質管制與報告內容。命題年度為民國112年；本方法於民國112年6月7日公告並自公告日生效。

方法以符合 ISO 8041-1 的振動測量設備，同步量測互相垂直的 X、Y、Z 三軸振動，並依 ISO 2631-2 所定義的 Wm 頻率加權計算振動位準。參考加速度為 $a_0=10^{-6}\ \mathrm{m/s^2}$，頻率範圍為 1 Hz 至 80 Hz。

頻率加權總加速度及時間平均總振動位準的關係如下：

其中 $a_{wx}$、$a_{wy}$、$a_{wz}$ 分別為三軸的頻率加權加速度；$a_0$ 為參考加速度。測量事件的振動位準與背景振動須依方法規定處理及修正。

解題方法

依題目指定的四個面向作答：先交代方法原理與適用範圍，再按現場干擾、品質管制、報告項目分列。答題時應把「測量設備校正」與「現場測量前後檢查」分開說明；背景振動修正則列為結果處理，避免與干擾或儀器允收值混淆。

一、方法概要與適用範圍

使用符合 ISO 8041-1 的振動測量設備，測量環境中營建工程及交通運輸系統營運時所引起的振動。振動測量須同時涵蓋三個正交軸向，頻率加權依 ISO 2631-2 的 Wm 加權，參考加速度為 $10^{-6}\ \mathrm{m/s^2}$。

測量時採樣時距不得大於 1 秒，振動加權計算涵蓋 1 Hz 至 80 Hz。若振動源由不同特徵或樣態組成，應分時段個別測量並分析統計；測量事件時，測量時間須涵蓋事件的時域歷程。

二、干擾

1. **環境條件：**測量時須確認設備處於原廠規定的溫度與濕度範圍內。
2. **風與電磁影響：**傳感器（拾振器）可能受現場風、電場或磁場影響，應適當遮蔽，或更換測量地點。
3. **其他振動來源：**傳感器附近應避免明顯的人為或自然振動干擾。
4. **測點與傳遞路徑：**測量位置若有積水、降雨等會影響測值的因素，應先排除；振動源與傳感器間的傳遞路徑應避免障礙物或吸振材質，無法排除時須於報告中說明。
5. **地面與安裝：**原則上將傳感器設於平坦、堅硬、水平地面，並確保三個觸點或底部完全接觸。軟質地面應使用振動測定台或符合 ISO 8041-1 的振動基座。

三、品質管制

1. **測量前後現場檢查：**測量前及測量後，依原廠手冊使用振動校正器檢查，設定加速度，至少選擇一個位於 1 Hz 至 80 Hz 的頻率點。不得在檢查時調整儀器，並須記錄檢查結果、保存檢查信號。
2. **允收標準：**儀器呈現值與振動校正器校正報告真實值的差值絕對值不得大於 1.0 dB；測量前、後兩次呈現值差的絕對值不得大於 0.5 dB。測量前不符合時，須排除故障並重新檢查，合格後才能測量；