首頁 / 高考三級 環境工程考古題 / 民國115年 高考三級 環境工程 空氣污染與噪音控制技術 民國115年 高考三級 環境工程 空氣污染與噪音控制技術考古題
民國115年 高考三級 環境工程 空氣污染與噪音控制技術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。
題目與答案
氮氧化物之種類、來源與生成原因、條件、反應機制，以及不同氮氧化
物於產生源至大氣中可能發生之反應與轉化途徑有那些？（30 分）
參考解答（AI 生成，非官方） 一、種類與來源：氮氧化物（NOx）通常指一氧化氮（NO）與二氧化氮（NO2），另包括一氧化二氮（N2O）、三氧化二氮（N2O3）、四氧化二氮（N2O4）、五氧化二氮（N2O5）、亞硝酸（HNO2）、硝酸（HNO3）、過氧乙醯硝酸酯（PAN）及硝酸鹽氣膠。人為源以燃燒為主，如車輛、電廠、鍋爐、水泥窯、焚化爐與鋼鐵燒結；自然源包括閃電、土壤微生物與生物燃燒。燃燒排氣之初級污染物以NO為主，NO2占少數。 二、生成原因與條件：熱力型NOx（thermal NOx）在高溫富氧下生成，Zeldovich機制約需1,500°C以上，溫度、氧濃度與停留時間為關鍵；瞬時型（prompt NOx）由CH自由基與N2反應，於火焰前緣生成；燃料型（fuel NOx）源自煤、油、生質燃料中之有機氮，約800至1,200°C即顯著。流體化床燃燒另有N2O生成途徑。 三、反應機制：熱力型主要為O＋N2→NO＋N、N＋O2→NO＋O、N＋OH→NO＋H；瞬時型為CH＋N2→HCN＋N，再經HCN、CN氧化成NO；燃料型先將燃料氮揮發為HCN或NH3，再氧化為NO，部分還原為N2。低氮燃燒、分級燃燒、煙氣再循環及SCR/SNCR即據此抑制生成或還原。 四、大氣轉化途徑：NO迅速與O3、RO2、HO2反應生成NO2；NO2光解為NO與O，O再與O2結合生成O3，形成日間光化學循環。NO2與OH生成HNO3，或經N2O5水解成HNO3與硝酸鹽；NO3夜間與NO2生成N2O5，與有機物反應生成有機硝酸酯。HNO3可沉降或與NH3生成NH4NO3氣膠。 五、二次污染與控制意涵：NOx參與臭氧生成，並生成PAN、硝酸鹽氣膠與酸沉降；N2O為溫室氣體，並在平流層參與臭氧破壞。控制須兼顧NOx、揮發性有機物（VOCs）與NH3之協同，避免臭氧與PM2.5污染轉移，並以燃燒改良、低氮燃燒器、SCR/SNCR及監測達成減量。
何謂最佳可行控制技術？請說明半導體/電子業、石化業、焚化廠、鋼鐵
業之污染物最佳可行控制技術，及其所需符合條件。（30 分）
參考解答（AI 生成，非官方） 一、定義：最佳可行控制技術（Best Available Control Technology, BACT）係指在考量能源、環境與經濟可行性下，對特定污染源可達到之最大減量程度。其非單一設備，而是依污染特性、製程、排放量、控制效率、成本、能耗、二次污染及操作維護能力，組合源頭減量、製程改善、末端控制與監測。 二、半導體/電子業：主要污染物為VOCs、酸鹼氣體、毒性氣體及含氟溫室氣體（PFCs）。BACT包括低污染原物料與製程替代、PFC減量、局部尾氣處理（燃燒水洗、電漿、催化）、沸石轉輪濃縮加蓄熱式焚化（RTO）、濕式洗滌及粉塵過濾。條件為去除率或破壞率達標、排放濃度符合標準、禁止旁通、連續監測與備援。 三、石化業：污染物包括VOCs、SOx、NOx及粒狀物。BACT為密閉儲槽與浮頂槽雙重封圈、油氣回收（VRU）、密閉裝載、設備元件洩漏檢測（LDAR）、廢水加蓋收集、製程尾氣焚化或RTO、低氮燃燒器加SCR、燃燒塔氣體回收。條件為VOCs回收或破壞率通常達95%以上、洩漏濃度與頻率符合規定、燃燒效率與助燃蒸氣比受監控。 四、焚化廠：污染物為NOx、SOx、HCl、粒狀物、重金屬及戴奧辛。BACT採3T燃燒控制（溫度、停留時間、擾流）、SNCR/SCR、半乾式洗滌塔、活性碳噴注、袋式集塵及濕式洗滌。條件為燃燒室溫度與CO控制、戴奧辛低於0.1 ng-TEQ/Nm3、酸性氣體去除率達95%以上、藥劑計量及連續自動監測。 五、鋼鐵業：燒結、焦爐、高爐、轉爐與電弧爐排放粒狀物、SOx、NOx、戴奧辛及VOCs。BACT包括燒結煙氣脫硫脫硝、袋式集塵、焦爐氣脫硫、乾式熄焦、轉爐氣回收、電弧爐一次與二次集氣及原料堆置防塵。條件為集氣效率達95%以上、排放濃度與戴奧辛符合限值、設備可用率及監測歲修管理。 六、共同符合條件：須證明技術已商業化且可靠、可達排放標準與最大減量、成本與能源合理、無明顯二次污染轉移；並落實操作參數監控、定期檢測、失效應變及資訊公開。多種技術均可達標時，應依環境效益與成本效益綜合排序，並隨技術進步滾動檢討。
為達2050 淨零碳排目標，請詳述固定污染源可採行之負碳或減碳技術
種類及其優缺點。（20 分）
參考解答（AI 生成，非官方） 一、能源效率與廢熱回收：包括高效率鍋爐、製程整合、廢熱發電、汽電共生、變頻馬達、壓縮機改善及蒸汽冷凝水回收。優點為技術成熟、投資回收較快、可立即減碳並降低營運成本；缺點是受製程熱力學限制，改善空間逐年遞減，且需停機改造與量測驗證。 二、燃料替代與電氣化：以天然氣取代煤或油、生質燃料混燒、氫氣或氨氣燃燒、製程電氣化及綠電採購。優點是可大幅降低單位熱值碳排並改善空氣品質；缺點為氫氨供應與安全、燃燒器改裝、天然氣仍屬化石燃料、綠電與電網容量限制，生質燃料則有料源永續與競用問題。 三、CCUS與BECCS：碳捕獲（胺液吸收、膜分離、鈣循環、富氧燃燒）、運輸、封存或再利用；生質能搭配碳捕獲封存（BECCS）及直接空氣捕獲（DACCS）可形成負碳。優點為保留既有設施、處理製程不可避免排放並產生負排放；缺點是能耗與成本高、溶劑降解、封存場址與洩漏監測、法規及社會接受度。 四、原料替代與循環經濟：水泥使用低碳熟料、替代原料與燃料；鋼鐵提高廢鋼比例、發展氫冶金；化工使用再生料與生質料。優點是從源頭降低碳排與資源消耗；缺點為再生料品質與供應、產品規範、製程調整及分選成本。 五、負碳與管理工具：造林、土壤碳匯、生物炭、增強風化及礦化封存，並搭配能源管理系統、碳盤查、碳費或總量管制、綠色採購。優點為多元互補；缺點是碳匯持久性、監測驗證與土地資源限制。建議依減量成本曲線排序，先節能與燃料替代，再以CCUS/BECCS處理殘餘排放，並建立可量測、可報告、可查證（MRV）制度。
某營建工地於第二類噪音管制區施工，施工期間有下列三種機具同時運
轉：
機具
距離工地邊界5 公尺處之噪音音壓級
挖土機
80 dB(A)
打樁機
95 dB(A)
空壓機
90 dB(A)
已知各機具噪音源彼此獨立，可視為點音源，工地邊界距離最近住宅為
50 公尺，聲音傳播符合自由音場球面擴散，第二類噪音管制區日間工廠
（場）噪音管制標準為57 dB(A)。試求：
工地邊界5 公尺處三台機具同時運轉之總噪音量？（7 分）
住宅區（50 公尺處）所受噪音量？是否符合噪音管制標準？（7 分）
若於打樁機周圍設置隔音設施，使其噪音降低15 dB（A），則住宅區
噪音量變為多少？是否符合標準？（6 分）
參考解答（AI 生成，非官方） 一、假設與公式：各機具視為獨立點音源，採自由音場球面擴散，不計空氣吸收、地面效應、障礙物及背景噪音。音量合成公式為Ltotal＝10 log10（Σ10^(Li/10)）；距離衰減為L2＝L1－20 log10（r2/r1）。依題意以5 m測點至50 m住宅、距離比10計算，衰減20 dB。 二、邊界5 m處總噪音：L5＝10 log10（10^8.0＋10^9.5＋10^9.0）＝10 log10（4.2623×10^9）≒96.3 dB(A)。其中打樁機95 dB(A)貢獻最大，空壓機90 dB(A)次之，挖土機80 dB(A)最小。 三、住宅50 m處噪音：L50＝96.3－20 log10（50/5）＝96.3－20＝76.3 dB(A)。第二類噪音管制區日間標準為57 dB(A)，76.3＞57，超出19.3 dB(A)，不符合標準。 四、打樁機降低15 dB後：打樁機於5 m處由95降至80 dB(A)，L5＝10 log10（10^8＋10^8＋10^9）＝10 log10（1.2×10^9）≒90.8 dB(A)；住宅處L50＝90.8－20＝70.8 dB(A)。70.8＞57，仍超出13.8 dB(A)，未符合標準。 五、判定與提醒：本題以題給57 dB(A)為判定基準，未計背景噪音。結果顯示打樁機降噪15 dB(A)僅使住宅處由76.3降至70.8 dB(A)，仍超標；實務應同時採低噪音工法、隔音罩、隔音牆及施工時段管制。題目未明示機具實際位置，若按測點至住宅45 m計，衰減19.1 dB，結果約77.2與71.7 dB(A)，仍超標。