民國115年 高考三級 環保技術 環境化學與環境微生物學
第1題
某焚化廠排放之戴奧辛均勻沉降至三塊種植芋頭的農田。A、B、C 三塊 農田的土壤有機質含量分別為0.5%、2.5% 與15%。假設三塊農田接受 相同戴奧辛污染負荷…
題目
某焚化廠排放之戴奧辛均勻沉降至三塊種植芋頭的農田。A、B、C 三塊 農田的土壤有機質含量分別為0.5%、2.5% 與15%。假設三塊農田接受 相同戴奧辛污染負荷，且其他土壤性質與栽培條件相近，請預測收成芋 頭中戴奧辛濃度的高低順序，並從土壤有機質含量對疏水性有機污染物 有效性與作物吸收的影響加以說明。（25 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、污染行為與吸附機制：戴奧辛（dioxins，多氯二苯並戴奧辛／呋喃）屬高親脂性持久性有機污染物，水溶解度極低、辛醇－水分配係數（Kow）高，進入農田後主要分配至土壤有機質。其土壤－水分配常以 Kd＝Koc×foc 描述，foc 為有機碳含量，故有機質愈高，Kd 愈大、固相吸附愈強。
- 二、有效性與孔隙水濃度：有機質提供疏水性吸附位址，使戴奧辛由溶解態轉為吸附態，孔隙水中自由溶解濃度（Cfree）下降，生物有效性（bioavailability）與化學活性隨之降低；部分研究亦指出老化（aging）會使污染物擴散進入有機質微孔，形成更難脫附的殘留態。
- 三、作物吸收途徑：芋頭根系主要吸收溶解態分子，經蒸散流（transpiration stream）向地上部與球莖運移；土壤有機質高時，根部界面濃度低，吸收與木質部轉運量減少。此外有機質高者可促進微生物降解、增加保水力與根圈活性，進一步降低植體累積。
- 四、濃度高低預測：在污染負荷、其他土壤性質與栽培條件相同的前提下，收成芋頭戴奧辛濃度（以乾重或脂重計）應為 A（0.5%）＞B（2.5%）＞C（15%），即有機質含量愈高者，芋頭濃度愈低。
- 五、限制與但書：高有機質亦可能釋出溶解性有機質（DOM），助溶並增加淋洗或促進吸收；極高有機質（15%）之芋頭生長與球莖脂質含量也可能改變。實務上仍須以土壤與作物實測、以脂重基準（lipid-based）評估，並考量品種、pH 與老化程度，不宜僅以有機質推論。
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。