空氣污染與噪音控制技術　申論題歷屆試題與參考架構

114 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   汽油車與柴油車因為燃料種類與引擎設計不同，所產生的主要空氣污染物種類亦不盡相同。請分別試述汽油車與柴油車產生的主要污染物種類，以及目前針對此二類車種所對應產生的污染物可採取的污染防治技術。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題核心在於辨析火星點火式汽油引擎與壓燃式柴油引擎在燃料物性、空燃比及燃燒溫度的本質差異，進而說明兩者所產生之主要空氣污染物特性，並對應論述引擎內部燃燒控制技術與排氣後處理技術之工程應用。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

2. 2

   電袋複合式除塵器已經廣泛應用於去除粒狀污染物，對於小於 1 μm 的顆粒亦可達到極佳的去除效率，其去除機制包括慣性衝擊、直接截取、布朗運動擴散、靜電作用等，請試述此四種作用機制的原理，與其對應的顆粒大小範圍。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   電袋複合式除塵器結合前級靜電集塵與後級濾袋集塵之複合技術，本題應詳細闡述慣性衝擊、直接截取、布朗擴散及靜電作用四種微觀集塵機制之流力與物理原理，並具體界定其最具捕集效率之粒徑範圍，最後說明複合作用如何克服傳統亞微米捕集低谷。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

3. 3

   請試述何謂連續自動監測設施（CEMS），並提出針對固定污染源，設置連續自動監測設施（CEMS）的主要原因與效益（提出至少兩點） 、納管對象（提出至少三類）以及監測項目（提出至少四項）。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   連續自動監測設施（CEMS）為現代空氣污染防制與智慧環境治理之後盾，本題旨在定義CEMS之系統功能，並從法規監管、污染減量及企業管理等面向剖析其設置效益，進而詳列公告納管之公私場所對象與核心監測項目。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

4. 4

   某一國民小學（屬文教區）全天噪音監測數據（每小時均能音量）如下表所示，請依此表之數據回答下列問題：

   （一）文教區屬於第幾類噪音管制區？（5 分）

   （二）請計算夜間均能音量。（15 分）

   （三）請說明求得之夜間均能音量，是否超過該類噪音管制區之夜間音量標準值？（5 分）時間 Leq 時間 Leq 時間 Leq（24 小時制） （dBA） （24 小時制） （dBA） （24 小時制） （dBA）0-1 52 8-9 80 16-17 85 1-2 48 9-10 85 17-18 84 2-3 46 10-11 83 18-19 82 3-4 42 11-12 83 19-20 78 4-5 43 12-13 81 20-21 76 5-6 47 13-14 78 21-22 70 6-7 60 14-15 79 22-23 65 7-8 74 15-16 80 23-24 55

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題考環境音量的時段劃分與均能音量（Leq）的能量平均計算。關鍵在三步：先判定管制區類別，再依該類別的「夜間」時段挑出對應小時數據做對數能量平均，最後和環境音量標準的夜間值比較。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

113 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請說明使用高斯擴散模式時應符合的條件包括那些？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   高斯羽流擴散模式（Gaussian Plume Model）為評估固定點源空氣污染物於大氣中傳輸擴散之經典解析模式，其數學解立基於菲克擴散定律與質量守恆，使用時必須嚴格符合一系列關於污染源、大氣風場、地表邊界及物化反應之理想假設條件。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

2. 2

   請說明如何進行溫室氣體的排放管制？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   溫室氣體排放管制為邁向二零五零淨零轉型之核心工程，應建構涵蓋「行政命令管制」、「市場經濟誘因」、「透明盤查查驗（MRV）」與「工程技術減量」之多層次治理架構，落實源頭減量、製程改善與碳負排放技術。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

3. 3

   請說明二次有機氣膠之可能形成機制與可行控制技術。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   二次有機氣膠（Secondary Organic Aerosol，SOA）係大氣中揮發性有機物（VOCs）與半揮發性有機物（SVOCs）經複雜光化學反應轉化後分配至顆粒相之產物，為細懸浮微粒（PM2.5）中有機碳的重要來源。本題應深入剖析其氣相氧化、氣液分配與非均相化學機制，並提出全方位工程控制對策。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

4. 4

   在 1,200 公尺高空飛行之飛機，測得其音功率級為 160 dB，請計算在飛機下方地表面上之音壓級；又有一發聲器之音功率級為 110 dB，將其置放於一完全不吸音之平板上，請計算距離發聲器 35 公尺處之音壓級。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題為典型聲學點音源擴散衰減計算題，核心在於掌握點音源音功率級與音壓級之轉換關係式，並根據聲場幾何形狀（自由空間之球面波擴散，與剛性反射面之半球面波擴散）選定正確的幾何擴散衰減公式進行計算。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

112 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請詳述導致我國空氣品質超標的兩種主要指標污染物，並說明其歷年變化趨勢及生成機制。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   依據我國空氣品質監測資料與空氣品質指標（AQI）統計，近年最常造成空氣品質不良（AQI達橘色或紅色警示）的兩大主要指標污染物為細懸浮微粒（PM2.5）與臭氧（O3）。本題將深入探討兩者在大氣中之生成機制，並綜整分析近年濃度消長之空間與時間變化趨勢。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

2. 2

   某工廠針對特定空氣污染物之既有處理設備的處理效率為 60%，明顯低於法規標準所需之 90%處理效率，技術上可採用串聯方式達成上述目標，請估算擬新增處理設備之處理效率不得低於多少百分比？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   本題為典型空氣污染防制設備串聯系統之效率計算題，解題關鍵在於利用「穿透率（Penetration）之相乘法則」建立串聯設備之物質平衡關係，進而推算後級新增處理設備所需達成之最低處理效率門檻。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

3. 3

   請說明氮氧化物的三種生成機制，以及影響氮氧化物生成的四項重要因素。並列出避免氮氧化物生成的三項可行方法。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   燃燒過程所釋放之氮氧化物（NOx）主要由一氧化氮（NO）與二氧化氮（NO2）組成，為重要酸沉降與光化學煙霧前驅物。本題應從化學反應動力學層面剖析熱力型、燃料型與快速型三大生成途徑，歸納四大關鍵控制因子，並提出針對燃燒前與燃燒中之實務防制工法。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

4. 4

   某養豬廢水處理場中曝氣池排放溫室氣體之平均濃度如下：CO2 濃度為218 ppm、CH4 濃度為 80 ppm、N2O 濃度為 24 ppm；請估算溫室氣體總排放當量（CO2-e）為多少 ppm？又何者對於全球暖化潛勢之影響最大？（依據聯合國 IPCC 公告第四版之 GWP 計算：CO2 為 1；CH4 為 25；N2O為 298）（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   本題考核廢水生物處理單元之溫室氣體排放當量計算與全球暖化潛勢（Global Warming Potential，GWP）概念，解題依據聯合國IPCC第四次評估報告（AR4）之GWP參數，將各氣體體積分率濃度加權換算為二氧化碳當量（CO2-e），並評估各成分之相對暖化貢獻度。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

5. 5

   某工廠作業環境中有兩個噪音源同時存在，當兩者同時操作時其綜合噪音值為 67 dB，若關閉其中一個噪音源後，則噪音值降為 63 dB，請估算此被關閉噪音源的噪音值為多少 dB？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   本題為典型之噪音能量疊加與減除計算題，考驗考生對分貝對數定義與聲能非線性疊加原理之理解。作答應清楚列出聲壓級對數轉換公式與逆推計算過程，精確求出單一音源之噪音分貝值，並從工程防制角度闡述結果之物理意義。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

111 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試說明以旋風集塵器去除廢氣中粒狀物有那些優點與缺點？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   旋風集塵器（Cyclone Separator）係利用離心沉降原理進行氣固分離之經典慣性集塵設備，廣泛應用於工業製程中粗大粒狀污染物之去除及後續高效防制設備之前置預處理。本題應從結構構造、操作適應性、分離效能與維護成本等層面系統化歸納其優缺點。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

2. 2

   若發電廠排出二氧化硫（SO2）濃度為 25 ppm，排氣平均濕度為 7.2%，實測濕基平均排氣為 269.4 Nm3/min，含氧量為 18%，O2 參考基準為 6%，試求：

   （一）實測乾基排氣量為多少（Nm3/min）？（5 分）

   （二） SO2 實測校正濃度為多少（ppm）？（5 分）

   （三）乾基校正排氣量為多少（Nm3/min）？（5 分）

   （四） SO2 排放量為多少（kg/hr）？（10 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題為空氣污染防制工程中極為核心的排氣基底轉換與含氧量校正計算題，旨在檢驗考生對排氣乾濕基流量轉換、防制稀釋排放之排氣含氧量校正公式，以及氣態污染物質量排放流率換算之熟練度。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

3. 3

   擬以袋式集塵器處理流量為 480 m3/min 之廢氣，若濾室有 3 室、空氣-濾布比（即 A/C 值）為 2(cm3/sec)/cm2，試回答下列問題：

   （一）A/C值意義。（5分）

   （二）所需濾袋面積。（20分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題考查粒狀污染物控制技術中袋式集塵器之核心設計參數氣布比（A/C比）之物理意涵，以及多室結構下有效過濾面積與總裝設面積之工程計算。作答時應由速度因次出發闡述工程意義，並兼顧連續操作與離線清灰之實務情境。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

4. 4

   試計算在 20 小時 80 dB(A)，8 小時 90 dB(A)及 2 小時 100 dB(A)之環境，其 30 小時之均能音量（Leq） 。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題為環境噪音學之均能音量（等效連續音級，Equivalent Continuous Sound Level，Leq）標準計算題。解題關鍵在於理解均能音量係以「聲能均等」為本質，將變動噪音在不同暴露時間下之音能量進行時間加權累計，再取時間平均並以分貝尺度呈現。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

110 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請說明高斯擴散模式的假設為何？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   高斯煙羽擴散模式（Gaussian Plume Dispersion Model）為傳統大氣污染傳輸模擬之基石。其推導立基於質量守恆定律與紊流統計理論，將廢氣擴散簡化為解析形式，在應用時必須滿足對污染源源強、大氣風場、紊流擴散機制、邊界條件及化學反應之一系列嚴格假設。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

2. 2

   請問空氣污染防制區的三級如何劃分？又三級防制區，新設及既存固定污染源管制措施差異為何？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   空氣污染防制區之劃定係國家落實分區治理與總量控制之核心法制工具。本題旨在闡明一級、二級與三級防制區之法定劃定標準，並深度剖析在空氣品質未達標之「三級防制區」內，針對「新設」與「既存」固定污染源所採取之差異化管制策略與防制技術水準要求。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

3. 3

   請說明移動污染源排放的揮發性有機物質與臭氧以及 PM2.5 間關係。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   移動污染源（各類汽油車、柴油車與機車）為都會區揮發性有機物（VOCs）之重要排放源。排入大氣中之VOCs並非僅維持原生物態，而是作為關鍵化學前驅物，透過光化學氧化連鎖反應驅動地表臭氧（O3）之生成，並經由氣粒轉化與促進大氣氧化力催生細懸浮微粒（PM2.5），形成大氣複合污染。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

4. 4

   當大氣壓力是一大氣壓，溫度是 20℃時，測得臭氧濃度是 80 μg/m3，請問是多少 ppb？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題為空氣污染物理化學之基礎濃度換算題，旨在檢驗考生對於氣態污染物體積濃度（ppb）與質量濃度（微克每立方公尺）之轉換原理、理想氣體方程式推導及溫壓修正之掌握程度。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

109 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   （一）某一連續運轉之燃煤鍋爐其平均排氣量為1,800 m3/min，排氣溫度為150℃，排氣壓力為1 atm，CO2濃度為13%，試計算該燃煤鍋爐一年之CO2排放量為何？（R = 0.082 atm．L/mole．K）。（13分）

   （二）試說明 CCUS（Carbon Capture, Utilization and Storage）之意義及其重要性。（12分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   第一小題是理想氣體方程式的換算題，關鍵在用排氣狀態（150℃、1 atm）把體積流量換成莫耳流量，再乘 CO2 體積分率與分子量；第二小題要講清楚 CCUS 三個環節，以及它在淨零路徑中的角色。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

2. 2

   （一）試說明凝結性微粒（CPM）之意義及影響其排放濃度之因素。 （15分）

   （二）某污染源擬以旋風集塵器串聯袋式集塵器去除排氣中之粒狀物，已知所需之總去除效率需達99.2%，方可符合排放標準；若旋風集塵器之去除效率為60%，試問袋式集塵器之去除效率至少為何？方可符合排放標準。（10分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   第一小題要區分可過濾性微粒（FPM）與凝結性微粒（CPM），說明 CPM 是高溫排氣中呈氣態、離開煙囪冷卻後才凝結成的微粒，是 PM2.5 的重要來源；第二小題為串聯集塵效率計算。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

3. 3

   （一）戴奧辛造成之健康危害深受國人重視，請列出2,3,7,8-TCDD 之化學式，計算其分子量並說明國內主要之戴奧辛排放來源。（Cl=35.5）（13分）

   （二）觸媒濾袋已應用於都市廢棄物焚化廠排氣之戴奧辛減量，試說明其運作原理及優缺點。（12分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   第一小題要寫出 2,3,7,8-TCDD 的分子式並算分子量，再說明國內戴奧辛主要排放源；第二小題說明觸媒濾袋「集塵＋催化分解」兩功能合一的原理與優缺點。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

4. 4

   （一）請說明均能音量（Leq）之定義及其計算公式。（10分）

   （二）試依據「噪音管制法」說明噪音管制區內之那些場所、工程及設施，所發出之聲音不得超出噪音管制標準？（15分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   第一小題寫出均能音量的定義與積分式、離散式；第二小題依噪音管制法列出噪音管制區內須符合管制標準的場所、工程及設施類別並稍加說明。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

108 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   針對某工廠進行工作環境噪音檢測，八小時連續檢測結果，二小時 94 dB(A)，二小時 92 dB(A)，四小時 80 dB(A)，如以五分貝原則進行管制。請以此原則為依據：

   （一）請分別估算噪音暴露劑量（D）及工作時量平均分量（LTWA） 。（10 分）

   （二）如果此數據為工廠周界測量結果，請估算其均能音量（Leq） 。（10 分）

   （三）若 LTWA 與 Leq 不一致，請解釋原因，如相同亦請說明。（5 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題比較職業衛生用的 5 dB 交換率（劑量、LTWA）與環境噪音用的 3 dB 等能量原則（Leq），計算後解釋兩者差異來源。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

2. 2

   餐飲業因鄰近住家，因此餐飲油煙的陳情逐年上升，已達空污陳情案件量的三分之一以上，但因其排氣量小且分散住宅及商業區各處，控制及管理上較為不易。

   （一）請針對餐飲業空氣污染物的油煙及異味兩方面的來源及排放特性進行說明。（10 分）

   （二）小型靜電集塵器（ESP）可用來處理排放含油煙顆粒廢氣，在要求處理效率至少需要達到 70%，氣體流量為 80 m3/min 下，測得其油煙顆粒飄移速率（We）為 6 m/min，若德意志－安德森方程式（Deutsch-Anderson Eq.）尚可適用，如擬購置小極板組合成大型臥室長平行板式極板進行運作，在單一小極板高度 0.8 公尺、寬度 0.6 公尺條件下，所需購置之小極板數目約需幾面？（15 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   第一小題從烹調行為說明油煙與異味的生成與排放特性；第二小題以 Deutsch-Anderson 方程式反推所需集塵面積，再除以單一極板面積求片數。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

3. 3

   某中型電廠使用燃料油（重油）作為燃料，在燃燒後因應法規加嚴標準要求，擬加裝選擇性觸媒還原設備（SCR）進行 NOx 控制，若其燃燒後排放廢氣中的 NO2（NOx 代表物種）濃度約為 1,000 ppm，廢氣流率在250℃，1atm 下為 3 × 104 m3/min，在目標要求降低 NOx 濃度至 70 ppm 以下。

   （一）請說明使用燃料油（重油）作為燃料，其燃燒後 NO2 以 SCR 控制之化學反應式及三項操作注意事項。（10 分）

   （二）試計算每天所需使用之氨（NH3）用量。（15 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   第一小題寫出 SCR 以氨還原 NOx 的反應式，並針對重油含硫、含金屬的特性提出操作注意事項；第二小題由廢氣流量求 NO2 去除莫耳數，再依化學計量求每日氨用量。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

4. 4

   非道路交通運輸工具的污染排放於國際上逐漸受到重視，特別是海上船舶靠港及港區運輸工具的污染排放將影響港區空氣品質。

   （一）請建議三項可行的港區船舶空氣污染排放管理政策或方法，並說明其可污染減量的原因。 （9 分）

   （二）為評估船舶排放黑煙的不透光度法規符合度及微粒濃度，擬以林格曼表（Ringelmann Scale）來進行測定。在要求符合林格曼圖一號（即不透光率標準 20%）下，估計標準狀況（0℃）下可被允許排放的最大微粒質量濃度（C）應為多少？（假設排放管道直徑 1.5 公尺（L） ，管道溫度 150℃，粒子密度（ρp）為 2 g/cm3，粒子比容積（C/ρp）與消光係數（δ）之比值（K´）為 0.66 cm3/m2）。（16 分）

   （25 分）

   本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。

107 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請例舉任意五種空氣污染控制設備並詳述其運作原理。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題考空氣污染控制設備的基本原理，宜兼顧粒狀物與氣狀物兩大類，各設備寫出原理、適用對象與優缺點，以表現廣度。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

2. 2

   請詳細說明溫室效應（一）發生之原理？（5 分）（二）臭氧層破洞與地球溫室效應有何關係？（3 分）（三）溫室效應可能造成之影響？（7 分）（四）身為環保行政人員，請問你如何擬定策略以防治溫室效應持續惡化？（10 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   依四小題逐一回答：溫室效應的輻射機制、臭氧層破洞與溫室效應的區別與關聯、氣候變遷衝擊，最後以行政人員角度提出減緩與調適策略（配分最高，要具體）。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

3. 3

   假設某城市過去 30 年來，因工商業發展及人口成長的關係，導致該都會區揮發性有機物（VOCS）空氣品質惡化，你是該城市的環保局長，請問你可以利用空污費啟動什麼空氣污染防治計畫，以儘速改善該都會區的 VOCS 空氣品質？請提出十個管制計畫名稱，並概述計畫重點內容及預期改善效益。（每個計畫 2 分，共 20 分）註：VOCS = Volatile Organic Compounds

   （20 分）

   參考架構・破題

   題目要十個以空污費支應的 VOCs 管制計畫，每個計畫要有名稱、重點、預期效益三件事；宜依固定源、移動源、逸散源、民生源分類鋪陳，顯示系統性。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

4. 4

   請你根據產業結構態別、地形、季節及氣象條件等因素，綜合論述比較臺北市、臺中市、高雄市及花蓮縣之空氣品質差異。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   本題要以影響空氣品質的四大因素（排放源結構、地形、季節、氣象）為軸，比較北、中、南、東四地，最好先建立比較框架，再以表格或分項論述作結。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

5. 5

   身為一位空氣品質管理行政人員，請仔細觀察下圖，請問你可以得到什麼結論？（請至少提出 5 項此圖所能傳達之訊息）（10 分）1997, 06 100 1993, 06 1987, 06 80 1982, 04-06 O3, ppb 60 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 HOUR

   （10 分）

   本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。

106 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   有一廠房地板及牆壁總面積為 500 平方公尺，其平均聲音吸收係數為 0.1，天花板之總面積為 220 平方公尺，平均聲音吸收係數為 0.2。天花板經鋪設吸音材料後之平均聲音吸收係數為 0.9，假設鋪設後面積不變，試計算其噪音減少值。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   本題考室內吸音處理的噪音減少量，以 Sabine 吸音力概念計算處理前後的總吸音力，噪音減少值 NR＝10 log(A2/A1)。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

2. 2

   移動污染源中，汽柴油車燃燒排放為空氣中逸散污染源的主要來源之一。特別是老舊一至三期柴油車的排放。新型五期車均已將濾煙器做為必要配備，舊型車亦應鼓勵加裝濾煙器。請依序說明：5 分）5 分）4 分）6 分）

3. 3

   針對廢氣中 VOCs 及有害污染氣體的控制，可選擇使用固體吸附法（劑）進行吸附去除。請說明：5 分）8 分）7 分）

4. 4

   針對固定污染源的燃燒污染排放，流體化床燃燒是一有效降低污染物排放的設計方式。請問：流體化床燃燒能有效地降低硫氧化物的排放，其原因為何？（10 分）流體化床燃燒亦能有效地降低氮氧化物的排放，其原因又為何？（10 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   流體化床燃燒（FBC）的污染控制優勢來自兩個操作特性：床內可直接加入石灰石進行「爐內脫硫」，以及床溫維持在約 800～900°C 的相對低溫，同時兼顧脫硫反應最適溫度與抑制熱型 NOx。作答要把「為什麼」連到反應化學與溫度條件。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

5. 5

   下表顯示二種現行火力發電廠使用燃料的 CO2 排放係數。假設每一種燃料均可被供應做為某 5,000 MW 發電量電廠的初級能源燃料使用。請問：如果此電廠操作 20 年，操作期間需要多少能源供應？請以 GJ（giga joule）表示。 （4 分）20 年將各排放多少重量 CO2？以 Mt（megaton）表示。 （6 分）CO2 全部補集儲存於填充材料壓力儲存槽（例如乾燥地殼層）內，請估算各燃料單獨使用 20 年產生之 CO2 所需之儲存體積（VB）大小，以 Gm3（giga cubic meter）表示。假設填充材料壓力儲存槽孔隙率（φ）為 18%、在 CO2 注入後平均壓力為 136 大氣壓力（atm）、平均溫度為 65.5℃、氣體中水氣飽和度（Sw）（相對溼度）平均約為 30%。假設每一種燃料產生之 CO2 體積均可以理想氣體公式估算（R=0.082 atm-L/mole-K）。（10 分）燃料 CO2 排放係數[kg per GJ]煤 120天然氣（甲烷） 50

   （20 分）

   本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。

105 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   依我國空氣污染防制法施行細則第 2 條第 1 款所定空氣污染物含有那幾類？前述各類空氣污染物中與揮發性有機物有關之物質各有那些？試分別說明之。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   本題考空氣污染防制法施行細則對「空氣污染物」的分類，以及揮發性有機物（VOCs）在各類別中的分布。作答先列六大類並舉代表物質，再逐類挑出與 VOCs 有關者，並說明關聯（本身即 VOCs、屬 VOCs 的一種、或以 VOCs 為前驅物）。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

2. 2

   （一）粒狀污染物有那些常用的控制設備？（5 分）

   （二）粒狀污染物之控制系統應包括那些主要單元？（10 分）

   （三）有 n 個粒狀污染物控制設備，η 1, η 2, ……η n 依序分別為第 1, 2, …… n 個控制設備之效率，若將此 n 個控制設備串聯在一起則總控制效率ηT （%）應為多少？（5 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   本題三小題由設備、系統到效率計算：先列粒狀污染物控制設備，再說明一套完整控制系統（集氣到排放）的組成，最後推導串聯總效率公式。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

3. 3

   請寫出控制硫氧化物常用之「石灰粉除硫法」、「濕式氫氧化鎂法」及「鹼液除硫法」等除硫程序主要反應式。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   三種除硫法都是以鹼性物質吸收酸性 SO2，差別在吸收劑與是否再生。作答以「吸收反應→副反應（氧化）→產物處理或再生」順序寫出平衡反應式，每法再附一兩句說明。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

4. 4

   某燃煤鍋爐排氣中 NO 之濃度為 500 ppm，在 1 atm 下此排氣之溫度為 250ºC，排放率為 1000 m3/sec。今擬以選擇性觸媒還原系統（SCR）將此廢氣中之 NO 去除 80%時，則每天所需氨（NH3）之耗用量多少公斤？（20 分）（請以 4 NO + 4 NH3 + O2 → 4 N2 + 6 H2O 反應式計算）

   （20 分）

   參考架構・破題

   本題為 SCR 氨耗量計算：先以理想氣體定律把實際狀態流量換成莫耳流率，算出被去除的 NO 莫耳數，再依反應式 NO：NH3 = 1：1 求氨用量。關鍵是 250°C 的溫度修正。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

5. 5

   有一頻率為 1500 Hz 之入射音經過密度為 9 kg/m2 之遮音板時，其透過損失為若干分貝？若此遮音板厚增為 4 倍時，其透過損失為若干分貝？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   本題考單層隔音板的質量定律（mass law）：透過損失 TL 與面密度 m 和頻率 f 的乘積取對數成正比，面密度或頻率加倍 TL 約增加 6 dB。先代公式求原板 TL，再以厚度 4 倍＝面密度 4 倍求增量。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

104 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試以化學反應式、反應溫度及文字描述等，詳述「石灰粉（CaCO3）噴入燃煤燃燒爐脫硫法」的基本原理。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   石灰石噴入燃燒爐脫硫（爐內噴鈣法）是把 CaCO3 粉體噴進爐膛適當溫度區，先煅燒成多孔 CaO，再與 SO2、O2 反應生成固態 CaSO4，隨飛灰由集塵設備收集。作答要寫出反應式、溫度窗口與影響效率的因素。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

2. 2

   就燃煤電廠而言，相對於「單段式燃燒法」，「兩段式燃燒法」之 NOX 排放濃度較低。（每小題 10 分，共 20 分）

   （一）試解釋為何「兩段式」之第一段溫度比「單段式」為高，卻可以降低 NOX 排放濃度？

   （二）為何「兩段式」之第二段供氧（空氣）比「單段式」充分，卻可以降低 NOX 排放濃度？

   （20 分）

   參考架構・破題

   兩段式燃燒（分段送風、過量空氣分段）的原理是把「高溫」與「富氧」兩個 NOx 生成條件拆開：第一段高溫但缺氧，第二段富氧但低溫，任何一段都不同時具備高溫與充足氧氣，因此 NOx 下降。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

3. 3

   以 C8H18 與空氣混合燃燒為例（N2 不參與化學反應），假設「計量比（equivalence ratio）」為 0.95，則在所排放之高溫廢氣中，O2 的體積百分比為多少？（假設所有的 H2O 皆以蒸汽型式存在，且空氣莫爾（mole）組成成分為 21% O2 + 79% N2）（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   本題為燃燒計量計算。當量比 φ = (實際燃料/空氣) ÷ (理論燃料/空氣)，φ = 0.95 小於 1 表示貧燃料、空氣過量，實際供氧量 = 理論需氧量 ÷ φ。寫出完全燃燒方程式後求廢氣中剩餘 O2 的莫耳分率。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

4. 4

   某工廠廠區之室外溫度為 40℃，該室外監測數據顯示 HCl 濃度為 20 ppb（體積比），試回答下列問題： （註：本題全部假設為理想氣體。Cl 原子量為 35.5；N 原子量為 14；O 原子量為 16；空氣分子量為 28.9 克/莫爾）

   （一）單純就無單位數值而言，ppb 等於多少數值？（5 分）

   （二）試計算當時該室外之 HCl 濃度為多少 ng/m3？（15 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   本題考氣體濃度單位換算：ppb 為體積（莫耳）比 10^-9，換成質量濃度需用該溫度壓力下的莫耳體積，關鍵是 40°C 的溫度修正（壓力取 1 atm）。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

5. 5

   某交通噪音監測數據為每 10 秒記錄一次，監測 100 秒之結果如下：時間（秒） 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100噪音值 71 75 70 78 80 84 76 74 75 74（dB（A））已知某「噪音污染指標」被定義為 L50 + (L10 ‒ L90) + (L10 ‒ L90)2/60。試依據上述之監測數據，計算該「噪音污染指標」值。（應列出計算過程） （20 分）

   （20 分）

   本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。

103 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請說明影響沙塵暴形成的主要因素以及源自中國的沙塵暴之長程傳輸特性為何？（24 分）

   （24 分）

   參考架構・破題

   沙塵暴是「沙源、動力、熱力不穩定」三條件同時成立的天氣現象；源自中國西北與蒙古的沙塵，經西風帶與冷鋒後的東北季風長程傳輸，春季常造成臺灣 PM10 濃度驟升。作答分「形成因素」與「長程傳輸特性」兩大段。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

2. 2

   現有一面 12 m2 之牆面，其包含 10 m2 的磚牆，以及 2 m2 的門。已知磚牆之平均音傳輸損失（transmission loss）為 52 dB，門為 17 dB，請計算該牆面之音傳輸損失為多少？並請評論該牆面對會話交談的遮音效果如何？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   組合牆的音傳輸損失不能把 dB 直接面積平均，要先把各部分 TL 換算成音傳輸係數 τ，以面積加權平均後再換回 dB。本題門的 TL 很低，會主導整面牆的隔音表現。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

3. 3

   一過濾集塵器內有 5 個濾袋，每個濾袋的面積為 0.2 m2，已知該集塵器在 30 分鐘內可處理廢氣 250 m3，如欲在相同壓力降下，4 小時內處理 104 m3 的廢氣，則所需濾袋的總面積為何？相同尺寸濾袋需幾個？（10 分）

   （10 分）

   參考架構・破題

   袋濾式集塵器在相同濾材、相同粉塵條件下，壓力降主要由過濾速度（氣布比 air-to-cloth ratio）決定；「相同壓力降」即維持相同過濾速度，據此由新處理量反推所需濾布面積與濾袋數。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

4. 4

   請說明我國「空氣品質標準」所規範的空氣污染物之物種及其標準為何？並說明其中最常在各空品區出現不符合空氣品質標準的二種污染物之形成原因。（24 分）

   （24 分）

   參考架構・破題

   空氣品質標準是依空氣污染防制法授權訂定、作為空品區劃分（防制區分級）與管制依據的濃度門檻。答題先列出規範物種與標準（含平均時間），再針對臺灣最常不合格的細懸浮微粒（PM2.5）與臭氧（O3）說明成因。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

5. 5

   請說明無機酸廢氣中含氯物質及含氟物質的生成機制與特性。並請列出其防制設備之維護保養要點。（22 分）

   （22 分）

   參考架構・破題

   含氯（HCl、Cl2）與含氟（HF、SiF4）廢氣多來自半導體、光電、金屬表面處理、玻璃、磷肥與焚化等製程，具強腐蝕性與毒性，易溶於水，一般以濕式洗滌塔加鹼液吸收處理；維護重點在腐蝕、結垢與吸收液管理。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

102 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   依空氣污染防制法施行細則規定，空氣品質監測站之站址選定，應考慮那些因素？（12 分）

   （12 分）

   參考架構・破題

   空氣品質監測站的站址選定，核心是讓測得的數據能「代表」設站目的所要反映的空氣品質，並兼顧長期穩定運作。作答依「代表性、環境條件、運作條件」三面向列出考慮因素。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

2. 2

   假設音壓位準 70 dB 為 10 分鐘，80 dB 為 10 分鐘，試計算此 20 分鐘時段之均能音量？（8 分）

   （8 分）

   參考架構・破題

   均能音量（Leq）是把一段時間內變動的噪音，以能量平均的方式換成等能量的穩定音量；dB 是對數量，必須先換回能量再依時間加權平均，不能直接算術平均。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

3. 3

   已知某日地面空氣的溫度為 16 ℃，而該地乾絕熱的地面溫度設定為 27 ℃。在 300 公尺高度測得空氣溫度為 21 ℃，試求：

   （一）在最大混合深度（maximum mixing depth, MMD）處之溫度為多少℃？（10 分）

   （二）最大混合深度（maximum mixing depth, MMD）為多少公尺？（10 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   最大混合深度（MMD）是以當日預期最高地面溫度沿乾絕熱線上升，與實際大氣溫度剖面（環境減率）的交點高度。本題以 27 ℃ 為乾絕熱起點、以地面 16 ℃ 與 300 m 處 21 ℃ 求環境溫度剖面，聯立求交點。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

4. 4

   假設有一袋濾式集塵器，其濾材阻力係數 K1= 5×104 N-s/m3 ，其塵粒層阻力係數 K2= 8×104 N-s/m3，濾袋面積為 9,600 m2，氣體流量 180 m3/s，塵粒的濃度為 0.03 kg/m3，試問：

   （一）開始運轉時之壓力降（以 SI 制壓力單位表示）？（5 分）

   （二）運轉 3 hr 後之壓力降（以 SI 制壓力單位表示）？（10 分）

   （三）若壓力降達 2,000 Pa 時須進行清洗，則多少分鐘應清洗一次？（5 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   袋濾式集塵器總壓力降由濾材阻力與累積粉塵餅（dust cake）阻力兩項組成：ΔP = K1·V + K2·C·V²·t。先由流量與濾布面積求過濾速度，再依序代入求初始壓損、運轉 3 小時壓損與清洗週期。

   完整答題架構與關鍵字：到站內看全文

5. 5

   有一廢氣含乙烯 2,000 ppm，利用直火燃燒的方式處理，若欲使得排放乙烯濃度不超過 10 ppm，燃燒溫度維持在 1,000 K， 壓力為一大氣壓，假設乙烯的燃燒為一階反應，碰撞頻率係數為 7.6×1010，活化能為 46 kcal/mole，R= 1.987 cal/mole-K，試問：

   （一）反應速率常數為多少？（10 分）

   （二）所需之停留時間（residence time）為多少秒？（10 分）六、某工廠附近，其 24 小時 A 權衡電網之噪音量測之資料如下，試求 L10, L50, L90, Leq。（20 分）Lp 範圍 總共時數 白天時數 夜間時數 （10PM-7AM）（dBA） （小時） （小時） （小時）60-65 0.75 0.75 0.00 65-70 2.00 1.50 0.50 70-75 4.00 3.00 1.00 75-80 9.00 8.00 1.00 80-85 5.00 1.00 4.00 85-90 2.75 0.75 2.00 90-95 0.50 0.00 0.50 Σ 24.00 15.00 9.00

   （40 分）

   本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。

其他等別的「空氣污染與噪音控制技術」

• 空氣污染與噪音控制技術（高考三級）（65 題）