民國115年 高考三級 環保行政 水污染與土壤污染防治考古題

民國115年 高考三級 環保行政 水污染與土壤污染防治收錄考選部官方試題,共 4 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。

官方資料

題目與答案

第1題

請說明晶圓製造及半導體製造業、光電材料及元件製造業和印刷電路板 製造業,需要分流收集處理作業之廢水來源有那些?其中晶圓製造及半 導體製造等高科技廠製程常產生高氨氮廢水,試分別由製程源頭減量、 提升廢水處理效能、增設廢水處理程序等三方面,提出改善既有氨氮廢 水之處理技術。(25 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、晶圓製造及半導體製造業應分流收集之廢水來源:包括含氟廢水(HF、BOE 蝕刻與清洗)、高氨氮廢水(SC-1 清洗液、NH4OH)、有機廢水(光阻剝離液、IPA)、CMP 廢水(含奈米研磨粒與銅)、含銅及重金屬廢水(電鍍、銅製程)、酸鹼廢液,以及 TMAH 顯影廢液;TMAH 具生物毒性,須獨立收集處理。
  • 二、光電材料及元件製造業與印刷電路板製造業:光電業應分流含氟、含氨、含磷、ITO 蝕刻(銦、錫)廢水及顯影廢液;PCB 業則分流含銅(化學銅、電鍍銅)、含鎳、含氰(金電鍍)、含鉛錫廢水,以及高 COD 之顯影剝膜廢液與酸性、鹼性蝕刻廢液(含銅氨錯合物),避免銅氨錯合物與其他廢液混合而增加處理困難。
  • 三、製程源頭減量:以臭氧水、電解水或稀釋氫氟酸取代 SC-1 清洗,降低氨水用量;於使用點(point-of-use)設置氨水回收或氣提回收系統,將回收氨水回供製程;高濃度氨氮廢液獨立貯存、不與低濃度混合,並以線上監測掌握濃度,避免稀釋後增加處理水量與負荷。
  • 四、提升廢水處理效能:既有生物硝化脫硝系統應提高污泥齡(SRT)、維持溶氧 2 至 3 mg/L、控制 pH 7.2 至 8.0 並補充鹼度;以移動床生物膜(MBBR)或固定化菌增加菌量;控制游離氨、鹽度與重金屬等抑制因子,並依即時監測調整曝氣量與迴流比。
  • 五、增設廢水處理程序:高濃度氨氮可採氣提法(air stripping)搭配硫酸吸收產製硫酸銨,或以化學沉澱法(MAP、鳥糞石)回收氮磷;中低濃度可增設沸石離子交換、折點加氯、電化學氧化,或先以薄膜濃縮(RO/NF)再處理濃縮液;應依濃度分流選擇組合,並考量副產物去化與操作成本。

第2題

請說明新興污染物(Emerging contaminants)之定義與種類,以及新興污 染物進入自然環境之可能途徑與對生態環境之影響。(25 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、定義:新興污染物(Emerging contaminants, ECs)係指目前尚未納入法規管制或常規監測,但經新分析技術(如 LC-MS/MS 非目標分析)發現,可能對生態環境或人體健康具風險之化學物質或微生物;其常具持久性、生物累積性、低濃度即具毒性及內分泌干擾等特性。
  • 二、種類:主要包括藥物與個人保健用品(PPCPs,如抗生素、止痛藥、荷爾蒙)、內分泌干擾物質(EDCs,如雙酚 A、壬基酚、DEHP)、全氟及多氟烷基物質(PFAS)、微塑膠與奈米材料、阻燃劑(PBDEs)、防曬劑、農藥代謝物、消毒副產物(如 NDMA),以及抗藥性基因與病原體。
  • 三、進入自然環境之途徑:生活污水經污水處理廠放流(去除率不足)、醫院與畜牧廢水、工業廢水、垃圾掩埋場滲出水、污泥土地利用、農業逕流與灌溉、大氣沉降與雨水沖刷,以及受污染地下水補注至飲用水水源,均為可能途徑。
  • 四、對生態環境之影響:低濃度長期暴露造成水生生物慢性毒性與生殖、發育異常;EDCs 干擾性別分化與繁殖能力;PFAS 具極高持久性並沿食物鏈生物放大;抗生素促發抗藥性基因擴散;微塑膠吸附並傳輸其他污染物,改變微生物群落與生態功能。
  • 五、管理建議:建立以風險為基礎之優先篩選與監測清單、推動源頭減量與綠色化學、提升污水廠高級處理(臭氧、活性碳、RO)、落實污泥與放流水安全再利用,並建置水體及飲用水之背景資料庫,作為後續管制與評估依據。

第3題

污染場址之整治復育方法中,何謂現地(In situ)處理?請說明現地土壤 淋洗法(In-situ soil flushing)的主要處理污染物種類、處理機制及主要 限制因子。(25 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、現地處理之定義:現地(in situ)處理指不將污染土壤挖除或將地下水抽離原位置,而直接於污染場址原地以物理、化學或生物方法進行處理;相對於離地(ex situ)處理,其可減少開挖、運輸與人員暴露風險,適用於大面積、深層或建築物下方之污染。
  • 二、處理機制:於污染區注入淋洗液(清水、酸鹼、螯合劑如 EDTA、界面活性劑或氧化劑),藉溶解(dissolution)、脫附(desorption)、離子交換、錯合及微胞增溶(solubilization)等作用,使吸附於土壤之污染物進入液相,再以抽水井或抽取系統回收至地上處理。
  • 三、主要處理污染物種類:適用於重金屬(需酸或螯合劑)、石油碳氫化合物與含氯溶劑等 LNAPL/DNAPL、揮發性及半揮發性有機物(VOCs、SVOCs)、農藥與鹽類;對強吸附、低溶解度或僅存在於低滲透層之污染物,效果較為有限。
  • 四、主要限制因子:地層滲透性與非均質性、優先流路(preferential flow)造成淋洗液繞流、低滲透黏土層污染物難以接觸;淋洗液與土壤礦物之反應及 pH、氧化還原狀態;污染物之吸附係數(Koc)與溶解度亦決定去除效率。
  • 五、其他限制與配套:須以水力控制防止污染羽擴散,並確保淋洗液及抽出液之回收率;界面活性劑、EDTA 可能殘留造成二次污染;另應考量許可取得、成本、現地空間與監測井配置,並先以現地試驗(pilot test)決定注入速率與濃度。

第4題

請說明典型之污水處理系統。當事業或污水下水道系統設置之輸送或貯 存設備,有疏漏污染物或廢(污)水至水體時,相關應變措施規定應包 括那些重要內容?(25 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、典型污水處理系統:一般由前處理(格柵、攔污、沉砂、調勻、油脂分離)、初沉池、生物處理(活性污泥、AO/AAO、MBR)、二沉池、消毒(加氯、紫外線、臭氧)及污泥處理(濃縮、消化、脫水)組成;事業廢水則須先經前處理(中和、混凝沉澱、氧化、離子交換)符合納管標準後始得排入。
  • 二、法規義務:依水污染防治法第 28 條規定,事業或污水下水道系統設置之輸送或貯存設備,有疏漏污染物或廢(污)水至水體之虞者,應採取緊急應變措施,並於三小時內通知當地主管機關;必要時並應通知自來水事業。
  • 三、圍堵與止漏:立即停止相關作業、關閉閥門與泵浦以阻斷污染源;以砂包、圍堤、攔油索、吸油材、截流溝等設施圍堵,防止污染物進入水體或擴大污染範圍,並以抽水設備將污染物回收至事故池或調勻池暫存。
  • 四、通報與監測:通報內容應包括發生時間、地點、污染物種類與數量、污染範圍、已採取之應變措施及聯絡人;並於事故點上下游及放流口採樣檢測,持續監測水質變化,完整保存採樣與應變紀錄。
  • 五、善後與改善:進行污染清除、廢棄物清運處置及受污染水體復原;事後檢討並更新應變計畫、增設防漏設施與液位警報、定期辦理設備檢修與教育訓練,並依規定將應變及改善情形提報主管機關備查。