民國110年 高考三級 環境檢驗 環境化學與環境微生物學
第2題
一廢水含330 mg/L 的有機物，以及27 mg/L 的氨氮。假設有機物的實驗 式為[CH2O]n，計算這廢水的理論需氧量。（15 分）
題目
一廢水含330 mg/L 的有機物，以及27 mg/L 的氨氮。假設有機物的實驗 式為[CH2O]n，計算這廢水的理論需氧量。（15 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、理論需氧量（theoretical oxygen demand, ThOD）指將水中可氧化物質完全氧化為 CO2、H2O 及 NO3- 所需之氧當量，以 mg O2/L 表示。其計算是依化學計量式，由有機物實驗式與氮濃度推算，不涉及生物分解性、動力學與實際處理效率。
- 二、碳質需氧量：以 [CH2O]n 代表碳水化合物，氧化反應為 CH2O + O2 → CO2 + H2O。CH2O 莫耳質量 30 g/mol、O2 為 32 g/mol，故每克有機物需氧 32/30 = 1.067 g。330 mg/L × 1.067 = 352 mg/L（約 3.5×10^2 mg/L）。
- 三、氮質需氧量：氨氮氧化為硝酸鹽，NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + H2O，每莫耳 N（14 g）需 2 莫耳 O2（64 g），即 4.57 g O2/g N。27 mg/L × 4.57 = 123 mg/L（約 1.2×10^2 mg/L）。
- 四、合計 ThOD = 352 + 123 = 475 mg/L。若僅計碳質氧化（相當於 BOD 第一階段）為 352 mg/L；若含氨氮硝化（第二階段）則為 475 mg/L。實務上應註明是否含氮質需求，並注意有機氮須先經氨化（ammonification）再行硝化，且部分氮用於細胞合成而不被氧化。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。