111 年 國立臺北大學自然資源與環境管理研究所甲組《環境科學與工程概論》

本題主要考查固定污染源的定義、燃煤火力發電廠的空氣污染物種類及其防制設備。

首先，固定污染源 (Stationary sources) 指的是非移動性、固定於特定地點進行生產或活動的污染源，與移動污染源 (Mobile sources) 相對。例如工廠、發電廠、鍋爐、燃燒設備等。

燃煤火力發電廠在操作營運過程中，會產生多種空氣污染物，可分為原生性 (Primary) 與衍生性 (Secondary) 兩大類：

• 原生性污染物 (Primary Pollutants)：係指燃煤時直接排放至大氣中的污染物。

  • 懸浮微粒 (Particulate Matter, PM)：包括粒徑小於 10 微米的 PM10 和小於 2.5 微米的 PM2.5，主要來自燃燒過程中的煤灰、未完全燃燒的碳粒等。
  • 硫氧化物 (Sulfur Oxides, SOx)：主要是二氧化硫 (SO2)，來自煤炭中含有的硫分燃燒。
  • 氮氧化物 (Nitrogen Oxides, NOx)：主要是一氧化氮 (NO) 和二氧化氮 (NO2)，來自燃燒過程中高溫下空氣中的氮氣與氧氣反應，以及煤炭本身含有的氮。
  • 一氧化碳 (Carbon Monoxide, CO)：來自不完全燃燒。
  • 重金屬 (Heavy Metals)：如汞 (Hg)、鉛 (Pb)、鎘 (Cd) 等，存在於煤炭中，燃燒後可能隨煙氣逸散。

• 衍生性污染物 (Secondary Pollutants)：係指原生性污染物在大氣中經過化學反應後生成的污染物。

  • 臭氧 (O3)：在陽光照射下，NOx 與揮發性有機物 (VOCs) 反應生成。
  • 硫酸鹽 (Sulfate)：SO2 在大氣中氧化後生成。
  • 硝酸鹽 (Nitrate)：NOx 在大氣中氧化後生成。
  • 酸雨 (Acid Rain)：SO2 和 NOx 形成硫酸和硝酸後，與降水結合形成酸雨。

燃煤火力發電廠的空氣污染防制設備主要包括：

本題主要考查我國溫室氣體管理法規中定義的七類溫室氣體，以及對「溫室氣體淨零排放」概念的理解。

根據我國《溫室氣體減量及管理法》（現已修正為《氣候變遷因應法》），該法所定義的溫室氣體共有七類，分別是：

1. 二氧化碳 ($CO_2$)
2. 甲烷 ($CH_4$)
3. 氧化亞氮 ($N_2O$)
4. 氫氟碳化物 (Hydrofluorocarbons, HFCs)
5. 全氟碳化物 (Perfluorocarbons, PFCs)
6. 六氟化硫 ($SF_6$)
7. 三氟化氮 ($NF_3$)

「溫室氣體淨零排放」(Net-zero greenhouse gas emissions) 的概念，是指透過人類活動所產生的溫室氣體排放量，與透過各種方式從大氣中移除的溫室氣體量相抵後，淨值為零。換句話說，這不是指完全不排放任何溫室氣體，而是指所有排放的溫室氣體，都能被同等量的移除所抵銷。

其核心要點包括：

1. 大幅減少排放 (Deep Emission Reductions)：這是達成淨零排放的首要且最關鍵的步驟。透過能源轉型（發展再生能源、提高能源效率）、工業製程改善、交通運輸電動化、發展綠色建築、改變農業與林業的生產方式等，從源頭大幅減少溫室氣體的產生。
2. 移除大氣中的溫室氣體 (Removal of Greenhouse Gases)：對於那些難以完全減量的排放（例如某些工業製程、國際航空等），需要透過負排放技術 (Negative Emission Technologies, NETs) 或自然碳匯 (Natural Carbon Sinks) 來移除大氣中的溫室氣體。
   • 自然碳匯：例如森林、土壤、海洋等，能夠吸收和儲存二氧化碳。保護現有森林、植樹造林、恢復濕地等 are crucial。

本題主要考查我國《有害事業廢棄物認定標準》中，依「有害特性」認定有害事業廢棄物的類別。

根據《有害事業廢棄物認定標準》第二條規定，有害事業廢棄物是指符合下列情形之一者：
一、 經中央主管機關依本標準公告之有害事業廢棄物。
二、 具中央主管機關依本標準公告之有害特性之事業廢棄物。
三、 經中央主管機關依本標準認定為有害之事業廢棄物。

其中，第二款「具中央主管機關依本標準公告之有害特性之事業廢棄物」是本題的重點。該標準公告了八種有害特性，事業廢棄物若符合其中任一特性，即被認定為有害事業廢棄物。這八種有害特性及其對應的廢棄物種類（列舉）如下：

1. 有害特性：毒性 (Toxicity)

   • 說明：指廢棄物具有對人體健康或環境產生不良影響的潛在危害性。
   • 廢棄物種類舉例：
     • 含有重金屬（如鉛、鎘、汞、砷、鉻）的污泥、廢電容器、廢電池。
     • 含有有機毒物（如農藥、多氯聯苯 PCBS、戴奧辛）的廢液、廢塑膠、土壤。
     • 醫療廢棄物（如病理廢棄物、感染性廢棄物）。

2. 有害特性：腐蝕性 (Corrosivity)

   • 說明：指廢棄物具有酸性或鹼性，能腐蝕金屬容器或對人體皮膚、黏膜造成傷害。
   • 廢棄物種類舉例：
     • 強酸廢液（如硫酸、鹽酸、硝酸）。
     • 強鹼廢液（如氫氧化鈉、氫氧化鉀）。
     • 電鍍製程中的酸洗、鹼洗廢液。

3. 有害特性：易燃性 (Ignitability)

   • 說明：指廢棄物容易燃燒，可能引發火災或爆炸。
   • 廢棄物種類舉例：
     • 有機溶劑（如酒精、丙酮、汽油、甲苯）。
     • 固體廢棄物（如浸泡過溶劑的棉布、廢輪胎）。
     • 壓縮氣體鋼瓶（可能因受熱而爆炸）。

4. 有害特性：反應性 (Reactivity)

   • 說明：指廢棄物在特定條件下，容易發生劇烈化學反應，產生有毒氣體、爆炸或釋放大量熱能。
   • 廢棄物種類舉例：
     • 氰化物廢液。
     • 硫化物廢液。
     • 遇水反應產生易燃氣體的物質（如金屬鈉、碳化鈣）。
     • 易自燃物質。

本題主要考查「河川污染指數 (River Pollution Index, RPI)」的定義、構成要素、量化方式以及綜合計算方法。

河川污染指數 (River Pollution Index, RPI) 的定義：
河川污染指數 (RPI) 是用來評估河川水體污染程度的一種指標。它通常是將多個水質參數值轉換成相對應的污染等級分數，然後綜合計算得出一個單一數值，以簡潔明瞭地呈現河川整體的水質狀況。RPI 的數值越高，代表河川的污染程度越嚴重。

河川污染指數包含的4項副指標 (水質參數)：
在台灣，環保署（現為環境部）所採用的 RPI 通常包含以下四項重要的水質參數：

1. 溶氧量 (Dissolved Oxygen, DO)：水體中溶解氧的濃度，是水生生物生存的關鍵指標。DO 越低，代表水體受有機物污染越嚴重，耗氧越多。
2. 生化需氧量 (Biochemical Oxygen Demand, BOD)：指微生物分解水中污染物（主要是有機物）所需的氧氣量。BOD 越高，代表有機污染越嚴重。
3. 懸浮固體物 (Suspended Solids, SS)：水中不溶解的固體顆粒，例如泥沙、有機碎屑等。SS 越高，水體濁度越高，可能影響陽光穿透及影響水生生態。
4. 大腸桿菌群 (Coliform Group)：指示水中是否受糞便污染的指標菌。大腸桿菌群的數量越高，代表水體受病原菌污染的風險越高。

副指標如何量化 (轉換為污染等級分數)：
每一項水質參數都會根據其量測值，對應到一個污染等級分數。這些等級分數通常是根據各參數對水體生態和人體健康影響的嚴重程度來劃分。例如，台灣環保署的 RPI 計算方法中，會將 DO、BOD、SS、大腸桿菌群這四項參數，分別對應到一個 0 到 100 的分數。

• DO：DO 越高，分數越高（代表水質越好）；DO 越低，分數越低。