環境化學概要 申論題歷屆試題與參考架構
地方特考四等，民國 102～113 年共 12 份試卷、57 題，其中 51 題附參考答題架構。考這一科的類科：環保技術、環境檢驗、離島・環保技術。本頁列出歷年全部題目，參考架構只列開頭的「破題」，完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。
113 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
SOx（硫氧化物）與 NOx（氮氧化物）是造成空氣污染的主要化學物質，它們在來源、性質與環境影響方面有相似之處，但也有顯著的差異。試說明比較 SOx 與 NOx 對空氣污染之異同。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
硫氧化物（SOx）與氮氧化物（NOx）皆為高溫燃燒程序產生之代表性酸性前驅物與大氣主要污染物，兩者在大氣化學轉化途徑、生成機制、氧化活性及環境衝擊上具有多項共通性，但在生成來源與光化學煙霧參與度上呈現顯著差異，本題宜從來源、化學性質與環境影響三大層面進行系統性對比。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 2
為何相同的廢水作 BOD（生化需氧量）及 COD（化學需氧量）試驗時，其所得的結果會不同？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
生化需氧量（BOD）與化學需氧量（COD）為評估廢水中有機物污染程度之兩大指標，然而由於兩者採用之氧化機制、氧化試劑強弱、反應速率及可氧化物質範疇在化學本質上截然不同，導致同一廢水水樣進行測定時必然產生顯著之數值差異。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 3
請說明何謂環境新興污染物（Emerging Contaminants, ECs）？其具有那些特徵？並舉出三種新興污染物說明之。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
環境新興污染物（Emerging Contaminants, ECs）係指隨現代工農業發展及分析化學技術精進，新近在環境介質中被廣泛檢出，具有潛在生態毒理與人體健康危害，但多數尚未建立常態法規標準之化學物質群，對傳統環境工程防治體系形成新挑戰。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 4
氟 化 鈣（ CaF 2 ）的 溶 解 度積，在 25℃時 為 2.7×10 -11 。當水 中含 有200 mg/L 的鈣離子時，水中是否能夠存在 1.0 mg/L 的溶解性氟離子？（Ca 原子量：40、F 原子量：19）（25 分）CaF2→Ca2++2F- Ksp=[Ca2+][F-]2
（25 分）
參考架構・破題
本題為典型之水中沉澱溶解平衡與溶度積（Ksp）化學計量題，核心作法在於將水中鈣離子與氟離子之質量濃度精確轉換為體積莫耳濃度，代入平衡反應之離子濃度積（Qsp）運算式，透過比較 Qsp 與 Ksp 大小判定沉澱是否生成及離子共存狀態。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
112 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
溫室效應加劇造成全球暖化與極端氣候，已影響到人類與生態之生存與永續發展，試回答下列問題：
（一）何謂溫室效應？地球是否需要溫室效應？為何溫室效應會引起全球暖化？（15 分）
（二）我國氣候變遷因應法中所管制之溫室氣體包含那 7 種？（10 分）
（25 分）
參考架構・破題
溫室效應為維持地表生態系繁衍必備之自然輻射調控機制，但人為活動排放過量溫室氣體打破能量平衡，引發全球暖化與氣候極端化；我國依法明確納管七種主要溫室氣體，本題應分就物理熱輻射吸收原理及法定列管物種分項闡釋。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 2
藉由化學反應式之計算，可提供實務操作所需之參數參考，請計算：
（一） 1 m3、1,000 mg/L 之過氧化氫（H2O2）可提供多少氧氣量（g）？（10 分）
（二） 1 m3、10 mg/L 苯（C6H6）完全氧化所需之氧氣量（g）。 （15 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題為環境化學與水處理工程中常見之化學計量計算題，包含高級氧化程序中過氧化氫自身催化分解產氧反應，以及芳香族有機污染物苯之理論完全氧化需氧量（ThOD）計算，作答需仰賴精確之化學平衡式與莫耳質量關係。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 3
空氣污染物之排放會造成酸雨，進而直接或間接對環境與生態造成影響，試回答下列問題：
（一）未受污染雨水 pH 為何偏酸？數值為何？酸雨之定義為 pH 低於多少？請說明兩者差異之原因。（10 分）
（二）造成酸雨之主要空氣污染物為何？請說明其排放來源。另以化學式說明空氣污染物產生之酸性物質。（15 分）
（25 分）
參考架構・破題
酸雨為典型之跨區域大氣酸化環境問題，其成因與自然碳循環及人為硫、氮氧化物排放密切相關；正常降水受大氣二氧化碳自然溶合平衡而呈微酸性，而人為強酸前驅物之過量排放則打破大氣自然緩衝容量，本題應分就酸雨成因判定基準與化學反應機構系統說明。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 4
各項元素在環境中，常因氧化還原條件之差異而以不同物種存在，請舉例說明 C、N、S、Fe 在水體表面及水體底部之優勢化學物種，並說明物種差異之原因。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
水體環境中化學元素之賦存型態，主要受系統氧化還原電位（pE 或 Eh）及酸鹼值（pH）之熱力學平衡所支配；天然水體表面與底部因大氣復氧、光合作用及沉降有機物生物分解耗氧程度之懸殊，形成劇烈之垂直化學氧化還原梯度。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
111 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
本世紀因工業的快速發展，大氣中的二氧化碳濃度持續上升。請回答下列問題：
（一）說明大氣中二氧化碳濃度的增加，對自然條件下雨水平衡 pH 值將發生什麼影響。（5 分）
（二）在 25℃下，大氣中二氧化碳濃度 390 ppm 自然溶於水中的平衡濃度是 1.276 × 10-5 M，請說明並計算在此條件下，大氣濃度雨水的 pH 值約是多少？（註：碳酸的解離常數 pKa1 = 6.35） （10 分）
（三）說明水中鹼度的主要成分、計算方法及本現象對水中鹼度的影響。 （10 分）
（25 分）
參考架構・破題
大氣二氧化碳濃度的持續攀升直接改變降水之氣液相溶解平衡與酸鹼特性；本題運用大氣二氧化碳亨利定律平衡、碳酸一級解離熱力學計算未受污染降水之理論 pH 值，並進一步探討水體中總鹼度之化學內涵與大氣酸化外力下之動態響應。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 2
近年發展以吸收法抓取尾氣中的高濃度二氧化碳，以減少溫室氣體的排放，減緩氣候變遷對環境的衝擊。請說明：
（一）以 NaOH 作為鹼液吸收二氧化碳的原理、寫出此化學平衡方程式及淨離子方程式。（15 分）
（二）若 NaOH 為限量試劑，其在 100 L 反應槽中的濃度為 4 M，請問完全反應後，獲得的可回收產物及質量各是多少？（10 分）
（25 分）
參考架構・破題
利用強鹼吸收劑捕獲廢氣中之酸性二氧化碳，為碳捕集與封存（CCS）技術中成熟之化學吸收途徑；當鹼液為限量試劑且酸性氣體充足時，反應最終產物之型態與質量嚴格遵循化學計量學與多階酸鹼中和平衡。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 3
請說明自來水中總硬度含量的檢驗原理、干擾排除及濃度計算方法。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
水質總硬度係衡量水中多價陽離子（主要為鈣離子與鎂離子）總量之重要水質指標；環境檢驗標準方法採用乙二胺四乙酸二鈉（EDTA）錯合滴定法，本題應從配位化學原理、基質化學干擾去除技術及濃度計量轉換三個層面深入剖析。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 4
試述以燃燒/紅外線測定法分析水中總有機碳濃度之原理，並說明配置濃度為 1000 mg-C/L 有機碳儲備標準溶液的作法。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
水中總有機碳（TOC）為直接客觀反映水中有機物質總量之分析項目；高溫催化燃燒非分散紅外線吸收法（NDIR）為其權威分析架構，其標準溶液之配製則建立在精密之有機碳一級標準品化學計量換算之上。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
110 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
煤礦中因含有硫化鐵（FeS2）會在燃煤電廠之廢氣中產生二氧化硫，其可進一步在大氣中與氫氧自由基反應而形成酸雨。試回答下列相關問題：
（一）硫化鐵在燃煤電廠燃燒過程中生成二氧化硫之反應式為何？（5 分）
（二）寫出一個在對流層大氣中產生氫氧自由基之反應。 （5 分）
（三）寫出在大氣中生成酸雨之化學反應。（5 分）
（四）煤礦顆粒在流體化床燃燒中可添加碳酸鈣粉末來控制二氧化硫之排放量，其反應原理為何？（5 分）
（20 分）
參考架構・破題
煤炭燃燒程序中無機硫化物的熱氧化為酸雨前驅物二氧化硫的主要來源；其在大氣中經光化學生成之自由基驅動氧化為強酸，而在潔淨燃煤技術中，流體化床高溫固硫反應為抑制其排放之關鍵化學程序。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 2
戴奧辛是環境中重要的持久性有機污染物（Persistent Organic Pollutants, POPs），請回答下列相關問題：
（一）戴奧辛之化學結構式為何？（5 分）
（二）戴奧辛屬於 POPs 之原因為何？（5 分）
（三）大氣中戴奧辛之濃度以 pg-TEQ/m3 表示，說明此濃度單位之意義為何？（5 分）
（四）環境中戴奧辛之來源為何？試舉二例說明之。（5 分）
（20 分）
參考架構・破題
戴奧辛為環境化學與環境毒理學中最具代表性之多氯芳香烴污染物群，具備高毒性、高脂溶性與環境極度持久性；其大氣環境濃度仰賴毒性當量概念進行風險評估，燃燒不完全與高溫煙道冷卻過程之從頭合成反應為其主要環境排放源。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 3
汽機車排放之廢氣含有可生成光化學煙霧之 NOx 以及碳氫化合物，試回答下列相關問題：
（一） NOx 指的是那些化學物種？（4 分）
（二） NOx 由汽機車排放至大氣中生成之化學反應為何？（4 分）
（三）試由分子特性上解釋為何 NOx 有很強之反應性？（4 分）
（四） NOx 如何在大氣中反應生成硝酸？（4 分）
（五） NOx 如何在光化學反應中生成臭氧？（4 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題測驗大氣環境化學中光化學煙霧與氮氧化物（NOx）之核心反應機制。作答應以一氧化氮與二氧化氮之分子結構特性為基礎，依序說明高溫燃燒生成、自由基特性、大氣氣相與水相轉化為硝酸，以及揮發性有機物促使臭氧淨累積之光化學循環。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 4
已知大氣中之二氧化碳、甲烷等為溫室效應氣體。試回答下列相關問題：
（一）二氧化碳與甲烷中碳的氧化數分別為多少？（6 分）
（二）由分子特性說明為何二氧化碳與甲烷是溫室效應氣體而氧氣與氮氣並不是？（7 分）
（三）大氣中的甲烷經由光化學反應而生成甲醛其反應過程為何？寫出其反應。（7 分）
（20 分）
參考架構・破題
溫室氣體對地球長波輻射之阻截能力取決於其分子幾何對稱性與振動偶極矩變化規則；本題結合無機化學氧化數判定、分子振動紅外吸收光譜原理，以及對流層甲烷由自由基引發之光化學氧化降解反應歷程。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 5
地下水中經常含有各類金屬離子如鈣、鎂以及還原態的金屬離子如鐵、錳等。試回答下列相關問題：
（一）水中還原態的鐵與錳離子其分子結構式為何？（5 分）
（二）曝氣氧化沉澱是去除地下水中鐵與錳常見的方法，其化學反應式為何？（5 分）
（三）化學沉澱法可用來去除鈣與鎂離子，其沉澱化學反應為何？（5 分）
（四）金屬離子在水中均會形成水合金屬離子，以鈣與鐵為例，分別畫出其水合金屬離子結構並說明其差異何在？其對水之酸鹼度有何影響？（5 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題測驗地下水無機水化學、氧化還原特性、配位化學與水質軟化沉澱技術。考生作答應以還原態金屬之價態與配位特性為起點，精準寫出氧化沉澱與石灰軟化反應式，並運用電荷密度與極化理論解析水合金屬離子之水解酸鹼行為。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
109 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
水質分析項目－電導度值（Electrical Conductivity, EC），是由那些物質產生的？並列出電導度值的單位。另外，產生電導度值的物質和總溶解固體物所代表的物質是否相同？（10分）
（10 分）
參考架構・破題
電導度是水中可移動帶電粒子在外加電場下傳導電流的能力；總溶解固體則是通過過濾後留在水中之全部溶解物的質量概念。兩者常相關，但測量原理與涵蓋物質並不相同。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 2
正常不受污染的雨水 pH 值約為多少？而 pH 值小於多少則稱做酸雨？（10分）
（10 分）
- 3
有一自然水體的水質分析如下：pH = 8.3；[HCO3-] = 310-3M；[CO2（aq）] = 310-5M；[Ca2+] = 510-4M；[Mg2+] = 110-4M；[SO4-2] = 110-4M請問總鹼度為何？（單位為 mg/L as CaCO3）（10分）
（10 分）
- 4
下列為發生在水中之化學反應，請按照反應平衡所需時間長短重新排列，並說明之。（10分）
⑴酸鹼平衡 ⑵氧化還原 ⑶溶解沉澱 ⑷吸附脫附
（10 分）
參考架構・破題
以典型天然水體、未特別加入催化劑的條件比較，達到平衡所需時間由短至長可排為：酸鹼平衡、吸附脫附、溶解沉澱、氧化還原；核心理由是質子轉移最快，涉及固相重整或電子轉移者通常較慢。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 5
化學需氧量（COD）分析中所使用的氧化劑及催化劑各為何？並寫出化學式。（10分）
（10 分）
- 6
何謂陽離子交換能力（CEC）？並說明 pH 值對 CEC 的影響。（10分）
（10 分）
參考架構・破題
陽離子交換能力是土壤帶負電的膠體表面吸附並可逆交換陽離子的總容量；pH 主要透過可變電荷表面的質子化與去質子化改變 CEC，通常 pH 升高，CEC 增加。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 7
土壤內 Cd、As 之主要型態為何？（10分）
（10 分）
參考架構・破題
土壤中鎘主要表現為二價陽離子 Cd²⁺及其吸附、交換或沉澱型態；砷則主要為含氧陰離子或中性亞砷酸物種，其價態由氧化還原環境控制。應從「化學物種」與「土壤固相結合型態」兩層作答。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 8
試列出溫室效應占比較高的四種溫室氣體。（10分）
（10 分）
參考架構・破題
若題意是各氣體對地球自然溫室效應的相對貢獻，應列水蒸氣、二氧化碳、甲烷與臭氧；其中水蒸氣及雲的貢獻最大，二氧化碳是人為增強溫室效應最核心的長壽命驅動因子。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 9
試以化學式說明臭氧層產生與被氯氟烴（CFCs）消耗的過程。（20分）
（20 分）
108 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
有污水處理廠，氨氮（NH4+）經生物處理先轉化為硝酸鹽（NO3-），該污水處理廠每日產生 200,000 L（升）含 NO3-的污水，後續再加入甲醇（CH3OH）將 NO3-完全轉化成 N2(g)，請回答下列問題： （原子量：H=1，C=12，N=14，O=16）
（一）請平衡下列反應式。6 NO3- + CH3OH + H+ → N2(g)+ CO2 + 13H2O （未平衡）（5 分）
（二）經處理後的污水，若每升污水可產生 50 mg 的 N2(g)，請計算每日要加入多少升的 CH3OH。甲醇（CH3OH）的密度是 0.791 kg/L。 （15 分）
（20 分）
參考架構・破題
先以原子與電荷守恆配平脫硝反應，再由每日生成的 N₂質量換算莫耳數，利用 N₂與 CH₃OH 的化學計量比求甲醇質量，最後除以密度得到每日體積，結果約為 24.1 L。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 2
西元 2009 年大氣中二氧化碳（CO2）平均濃度為 390 ppm，到 2019 年 CO2平均濃度增至 410 ppm，這十年間所有人為或非人為地球活動排放到大氣中的 CO2 總重約有 3.20 × 1017 g，目前地球大氣的總質量約為 5.5 億噸（5.5 × 1021 g），請計算 2009 至 2019 間排放到大氣中的 CO2 仍存在於大氣中百分比。 （大氣平均分子量= 29 g/mole，CO2 分子量= 44 g/mole）（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
將 CO₂增加的 20 ppm 視為莫耳分率，先由大氣總質量與平均分子量求大氣總莫耳數，再換算增加的 CO₂質量；以此除以十年間總排放量，得到仍留在大氣中的比例約為 52.2%。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 3
含氯（Cl）原子戴奧辛（Dioxin）毒性的強弱與 Cl 原子在苯環上之位置相關，戴奧辛分子結構式如下，請回答下列問題：
（一）寫出 Cl 原子在戴奧辛苯環上 alpha(α)及 beta(β)位置的數字，何者的毒性較強。又 2,3,7-trichlorodibenzo-p-dioxin 與 1,2,3-trichlorodibenzo-p-dioxin及 1,2,3,7,8-pentachlorodibenzo-p-dioxin 等三種含 Cl 戴奧辛何者毒性較強，並請說明理由。 （15 分）
（二）寫出一分子的 2,3,4,5-四氯酚（2,3,4,5-tetrachlorophenol）與一分子的2,3,4,6- 四 氯 酚 （ 2,3,4,6-tetrachlorophenol ） 反 應 經 由 脫 去 二 分 子 的HCl，所生成戴奧辛的中文及英文的名稱。（5 分）
（20 分）
- 4
次氯酸 HOCl 是氧化劑，可用於水之消毒，其反應式如下：OCl + H+ + e → 1 Cl + 1 H2O pE0＝16.9E0 pE0 = 29.24－ － －2 2 2 + － [H + ][OCl − ] HOCl → H + OCl Ka= pKa＝7.54 [HOCl]－
（一）利用上述兩反應式寫出 HOCl 還原成 OCl 之電化學半反應式。 （5 分）－ 0
（二）HOCl 還原成 OCl 電化學半反應式 pE 之計算。 （15 分）
（20 分）
參考架構・破題
HOCl 與 OCl⁻之間是酸鹼共軛關係，氯的氧化數沒有改變；真正的還原產物應為 Cl⁻。將題給的 OCl⁻還原半反應與 HOCl 解離平衡相加，可得 HOCl/Cl⁻半反應及其 pE 表示式。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 5
請回答室內空品有關甲醛（HCHO）的問題:若室內空氣壓力及溫度為1 atm，298 K，又 R=0.082 L atm/K mole，HCHO 分子量: 30.0 g/mole，1 m3=1000 L。
（一）人類鼻子嗅覺能偵測到室內空間甲醛（HCHO）濃度的閾值(Threshold)大約是 100 ppb，請換算它的濃度是多少 μg/m3，若有某個室內 HCHO濃度為 100 μg/m3，根據計算結果，人類鼻子嗅覺是否能偵測到該室內空間的甲醛。（10 分）
（二）有一（4 m× 5 m× 2 m）室內空間，室內裝潢釋出的 HCHO 濃度為 0.5 ppm，請計算該室內裝潢釋出的 HCHO 質量為何？（10 分）
（20 分）
107 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請回答下列有關持久性有機污染物（persistent organic pollutants，簡稱POPs）的問題：
（一）請說明 POPs 除了持久性之外的其他 3 大特性。（15 分）
（二）請依據下表中 3 種 POPs 的物理化學參數（25℃），其中 Kow（octanol-water partition coefficient）為有機物在辛醇 / 水分布係數（比值），Kp（partition coefficient）為有機物在水 / 固體（土壤）分布係數（比值）：
⑴預測比較 3 種 POPs 在大氣中的遠距離傳輸能力大小。（5 分）
⑵預測比較 3 種 POPs 的生物累積能力大小。（5 分）
⑶預測比較 3 種 POPs 在地下水中的移動能力大小。（5 分）化合物 蒸氣壓（mm Hg） Kow（L / kg） Kp氯仿（chloroform） 200 93.3 0.588氯苯（chlorobenzene） 11.9 692 4.36 p,p’-DDT 2.58 × 10-6 8.13 × 106 5.12 × 104
（30 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
- 2
某 50 mL 廢水水樣的異丙醇（IPA） （C3H8O）濃度為 60.0 mg / L，請回答下列問題（原子量：H = 1；O = 16；C = 12；K = 39；Cr = 52）：
（一）添加 K2Cr2O7 將水樣的異丙醇完全氧化為 CO2 及 H2O 的反應式如下，請平衡此反應式並計算 K2Cr2O7 的最小添加量（mg） 。（10 分）+ 3+ + C3H8O + K2Cr2O7 + H ↔ Cr + CO2 + H2O + K （未平衡）
（二）若利用 O2 將水樣的異丙醇完全氧化為 CO2 及 H2O，請寫出及平衡其化學反應式並計算其理論化學需氧量（COD） （mg / L as O2）。（10 分）
（三）請計算該水樣異丙醇的理論總有機碳（TOC）濃度（mg / L as C）。（10 分）
（30 分）
- 3
氰基三乙酸（NTA）是三質子酸（簡化以 H3T 表示） ，也是常見的水中（新興）污染物，其三鈉鹽（Na3T）是一種易與金屬離子錯合的螯合劑（chelating agent）。請回答下列問題：
（一）某 pH 8.0 且含有 PbCO3(s)的水樣（HT2-分率為 1.00、優勢碳酸物種為HCO3-） ，其[Na3T] = 2.00 × 10-4 M，已知 NTA 與 PbCO3(s)反應的反應式及平衡常數如下：PbCO3(s)+ HT2- ↔ PbT− + HCO3- K = 4.06 × 10-2反應達到平衡時，[HCO3-] = 2.00 × 10-3 M，請計算[PbT-]。（10 分）
（二）在另一個 pH 7.5 水樣（HT2-分率為 1.00）中，含有 Ca2+且無 PbCO3(s)，若在計算時，僅考慮 Ca2+ + HT2- ↔ CaT- + H+的反應且其達到平衡，已知反應平衡時，[Ca2+] = 1.00 × 10-3 M，請計算[CaT-] / [HT2-]比值。（10 分）相關反應式及常數如下：Ca2+ + T3- ↔ CaT- Kf = 1.48 × 108 HT2- ↔ H+ + T3- Ka3 = 5.25 × 10-11
（20 分）
- 4
依據環保單位監測資料分析，造成臺灣地區空氣品質不良（AQI > 100）最主要的指標污染物，除了懸浮微粒，還有臭氧。都市空氣中臭氧濃度隨時間變化，其涉及複雜的化學反應機制（含光化學反應），而汽柴油車輛排放的氮氧化物（NOx）及碳氫化物也牽涉其中。請回答下列問題：
（一）請寫出及平衡汽柴油車輛所排放 NOx 生成的主要化學反應式，並加以說明。（5 分）
（二）請寫出及平衡前述 NOx 所造成都市空氣中生成 O3 的化學反應式，並加以說明。（10 分）
（三）請說明交通尖峰時段 O3 濃度較不易迅速上升的原因（若不考慮大氣擴散條件）。（5 分）
（20 分）
參考架構・破題
都市臭氧是氮氧化物、揮發性有機物與日照共同作用的二次污染物；作答應先寫引擎高溫生成 NOx，再說明 NO2 光解—自由基鏈反應及尖峰時段 NO 對臭氧的滴定。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
106 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
工業園區為因應用水量的增加，擬新增設一口水井，經採樣分析後，其水質分析結果如下：項目 濃度 項目 濃度水溫 25C pH 7.5 2+ Ca 110 mg/L 總鹼度 300 mg/L as CaCO3 2+ 2- Mg 18.2 mg/L SO4 38.4 mg/L + - Na 39.0 mg/L Cl 80.0 mg/L請問上述的水質檢驗分析結果是否合理？（10 分）請計算水體中的總硬度、碳酸硬度及非碳酸硬度。（15 分）註：原子量（g/mole）：C = 12; O = 16; Na = 23; Mg = 24.3; S = 32; Ca = 40; Cl = 35.5
（25 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
- 2
工業廢水中含有硬脂酸（C18H36O2）、絲胺酸（C2H5O2N）及葡萄糖（C6H12O6）三種主要的污染物，經環境檢驗公司檢測後，得到廢水的總氮（T-N）為 14 mg-N/L、化學需氧量（COD）720 mg/L，總有機碳（TOC）204 mg/L，請由上述數據決定三種有機物的濃度。（25 分）
（25 分）
- 3
含氧自由基如 HO•及 HOO•為水化學與大氣化學中相當重要的反應物種，請回答下列問題：請說明自由基反應由發生到結束所歷經的三個步驟，及各步驟中重要的化學反應。 （10 分）請分別說明水分子（H2O）及有機物污染（以甲烷（CH4）為例），在具有光照的大氣環境中，產生含氧自由基的主要反應機制。（8 分）利用臭氧（O3） 、雙氧水（H2O2）加紫外線（UV）或亞鐵離子（Fe2+）配合雙氧水（H2O2）的芬頓反應，均為水體環境中常見的高級氧化處理程序（ Advanced Oxidation Processes, AOPs）之一。請列出此三種高級氧化程序產生自由基的反應式。 （7 分）
（25 分）
- 4
土壤為由不同粒徑大小的固體顆粒所組成，其組成分包含氣相、液相及固相三大部分，其中又以固相的組成分與吸附反應最為重要。請回答下列問題：soil texture）及土壤質地中礦物顆粒的種類與粒徑大小關係。（10 分）SiO2）與氧化鋁（Al2O3）組合方式的差異，可分為 1：1結構（如高嶺土（kaolinite））與 2：1 結構（如蒙脫石（Montmorillonite）），請說明此兩種結構礦物對重金屬吸附能力的差異及可能原因。（8 分）粒表面生長，請說明土壤微生物附著於土壤顆粒表面的可能機制。（7 分）
（25 分）
105 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
在 25℃，一公升溶液中醋酸濃度是 0.01 M。請問此時溶液 pH 值是多少？若加入濃度 1.0 M 醋酸鈉溶液 10 mL。請問最後溶液的 pH 值是多少？已知醋酸在 25℃解離常數（Ksp）是 1.8×10-5 。（30 分）
（30 分）
參考架構・破題
第一階段以弱酸解離平衡求氫離子濃度；加入等莫耳醋酸鈉後形成醋酸／醋酸根緩衝對，宜用 Henderson–Hasselbalch 式計算並以莫耳數比判斷。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 2
行政院環境保護署公告的空氣品質標準如下（節錄）。請問為何時間越長，標準值越小？（10 分）項目 標準值 單位日平均值或 24 小時值 125 μg/m3 PM10年平均值 65 μg/m3 24 小時值 35 μg/m3 PM2.5年平均值 15 μg/m3小時平均值 0.25 ppm SO2年平均值 0.03 ppm小時平均值 0.25 ppm NO2年平均值 0.05 ppm小時平均值 0.12 ppm O3 8 小時平均值 0.06 ppm
（10 分）
- 3
若大氣中（溫度是 25℃）CO2 濃度是 400 ppm。請問其分壓是多少？此時一立方米的空氣中含有多少質量的 CO2？一立方公分的空氣中含有多少數目的 CO2 分子？（20 分）
（20 分）
- 4
請說明下列名詞之意涵：（每小題 5 分，共 20 分）
（一）灼燒減量
（二）鹼度
（三） CFC-12 中碳原子、氫原子、氯原子及氟原子的數目
（四） TCLP
（20 分）
- 5
若汽油的分子式是 C8H18，密度為 0.8 g/cm3，燃燒方程式是：C8H18 + 12.5 O2 + 50 N2→ 8 CO2 + 9 H2O + 50 N2請問燃燒 30 公升汽油排放多少公斤 CO2？（20 分）
（20 分）
104 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
有三種土壤（A、B、C），A 土壤含砂粒 90%、砏粒 10%；B 土壤含砂粒 30%、砏粒 20%、黏粒 50%；C 土壤含砂粒 20%、砏粒 40%、黏粒 30%、有機質 10%。請回答下列問題：（每小題 15 分，共 30 分）
（一）對銅離子污染物而言，A 與 B 兩種土壤，何者的吸附量較大？為什麼？
（二）對水中的污染物酚而言，A、B、C 三種土壤，何者的吸附量較大？為什麼？
（30 分）
參考架構・破題
銅離子屬帶正電的無機污染物，吸附主要看黏土表面積、負電荷與陽離子交換；酚在一般環境 pH 下多為中性有機物，吸附則以土壤有機質分配及疏水作用為主，因此兩小題的排序依據不同。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 2
在淨水廠的沉澱池中，我們常加入明礬（Al2(SO4)3⋅18H2O），來增加懸浮固體物的沉降性，將懸浮固體物從水中去除，請解釋明礬的兩大作用機制。（20 分）
（20 分）
- 3
大氣中的二氧化碳之濃度為 350 ppm，溶於水中之亨利常數為 3.38 × 10-2 mol/L⋅atm，並以 H 2 CO 3 , HCO 3 - , CO 3 2- 三種型態溶於水中，碳酸鹽的解離常數 pK 1 = 6.35; pK2 =10.33。如今臺灣之酸雨時有所聞，若某雨水樣本之酸鹼值介於 pH=3.0 至 4.0之間，請問在此酸性雨水中，碳酸鹽係以何種化學物質型態為主？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
酸雨的酸鹼值遠低於碳酸的第一解離常數所對應之酸鹼值，因此碳酸平衡強烈偏向未解離型，主要物種為溶解二氧化碳與水合碳酸合併表示的 H2CO3；HCO3−僅占少量，CO3²−更可忽略。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 4
在臺灣地區的丘陵地，常可發現紅壤土的存在，由於受到大量雨水之淋洗及風化作用，帶有多量的氧化鐵（Fe2O3）及其他氧化型態，使得土壤之 pH 值為 4.0 左右，非常不利於農作物生長。請問：
（一）不利於農作物生長的原因為何？（10 分）
（二）我們該如何改善此土壤？（20 分）
（30 分）
參考架構・破題
紅壤的問題不是僅有酸鹼值偏低，而是強烈淋洗與鐵、鋁氧化物累積共同造成交換性鹽基不足、鋁錳毒害及磷固定。改善時應以土壤檢測為起點，兼顧酸度矯正、養分管理、有機質與水土保持。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
103 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
核能是目前受爭議的能源議題，除核能事故外，大家普遍擔心的是核廢料中放射性物質對環境與人體的影響。 請定義放射性元素、放射線與輻射線。（9 分）Cs-137 與 Sr-90 是核廢料中主要物種之一，半衰期分別為 30 與 28 年，請問 Cs與 Sr 後面的數字以及半衰期各代表什麼意思？（6 分） 說明低階核廢料處置場附近的土壤特性需求及原因。（10 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題分成核物理名詞、核種標示與半衰期、處置場土壤屏障三部分。前兩部分須精確區分物質、放出物與能量傳播；最後一部分則以「阻水、延滯核種、長期穩定」說明土壤需求。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 2
請推導在碳酸系統中[H2CO3]=[HCO3-]時的 pH 值，以及當 HCO3-物種分率最高時的pH 值。（20 分）- pKa1=6.35 - - pKa2=10.33
（20 分）
- 3
請說明緩衝溶液的組成、特性與緩衝的原理。（10 分） 說明如何利用 NaOH -與 1M H3PO4（1L）配製 H2PO4-/ 緩衝溶液，並說明其緩衝的 pH 值範圍。（10 分）- pKa = 2.12 - - pKa = 7.21 - - pKa = 12.67
（20 分）
參考架構・破題
先說明緩衝液由弱酸與其共軛鹼或弱鹼與其共軛酸組成，再以共同離子平衡解釋抗酸、抗鹼作用。配製部分應把磷酸逐步中和至 H2PO4−／HPO4²−共軛對，並以第二個 pKa 決定有效範圍。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 4
請詳述方法偵測極限（method detection limit）與未檢出（not detectable）的意義。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
方法偵測極限是整套分析方法在特定基質與操作條件下，能以規定信心水準辨認分析物存在的最低濃度能力；未檢出只是測定結果低於既定判定門檻，不能解讀為樣品中絕對為零。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 5
NO+O3 →NO2+O2 的反應速率常數為 k=210-14 cm3/s‧個分子，另一個競爭反應2NO+O2→2NO2 的反應速率常數 k=210-38 cm6/s‧個分子，假設清晨 O3 的濃度為40ppb，NO 的濃度為 80ppb，請推導兩個反應的速率，並說明那一個為主要反應。（15 分）
（15 分）
102 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
試回答下列問題：（每小題 12 分，共 60 分）
（一）為何水體中藻類行光合作用可提高水體 pH 值及減少鈣離子濃度？
（二）在環境污染領域中所稱之「重金屬」，主要是指對生物有明顯毒性的「金屬元素」或「類金屬元素」，請列出此八種「重金屬」或「類金屬元素」，並註明其中何者為「類金屬元素」。
（三）大氣中最重要的光化學反應是對流層中產生臭氧，請以反應式說明臭氧是如何在此產生的。
（四）有機性懸浮微粒最主要是由內燃機燃燒所產生，其中最受重視的應屬“PAH＂，請寫出該物質之中英文全名。
（五）農藥在土壤中被分解的三種主要反應為何？又以何者最重要。
（60 分）
- 2
在一 25℃密閉系統中之 0.01 M 碳酸氫納溶液平衡 pH 值為何？又如為 0.01 M 碳酸溶液，平衡 pH 值為何？請估算之。已知水中碳酸之 pKa1=6.3、pKa2=10.3。（15 分）
（15 分）
參考架構・破題
密閉系統排除與外界二氧化碳交換，可各自按初始溶質求平衡。碳酸氫鈉中的 HCO3−是兩性物種，酸鹼值近似兩個 pKa平均；碳酸則以第一段弱酸解離控制，第二段解離在所得酸鹼值下可忽略。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 3
某水樣其 pH 及 pE 值分別為 6 及 2.2，已知水中形成氫氧化鐵固體物，若已達熱力學平衡，水中應含有多少二價鐵（單位為 mole/L）？已知 Ksp=9.1×103，pEo=13.2。（15 分）
（15 分）
參考架構・破題
本題需把 Fe(OH)3固相的溶解平衡與 Fe3⁺／Fe2⁺氧化還原平衡串聯：先由酸鹼值求 OH−及 Fe3⁺，再由 pE與標準 pE求 Fe2⁺。題示溶度積的負指數疑似排版遺失；依常用數值 9.1×10⁻³⁹計算，答案為約 9.1×10⁻⁴ mol/L。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 4
在 25℃及 1 大氣壓下，12 公升的氣體被收集及乾燥，乾燥後體積降為 11 公升，試問在原始空氣樣品中，水占了多少重量百分率？（10 分）
（10 分）
參考架構・破題
乾燥前後在相同溫度與壓力下，體積差可視為被除去的水蒸氣體積；依理想氣體定律，體積比即莫耳比。再分別乘以水與乾空氣的莫耳質量，即可把莫耳分率換成重量百分率。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
其他等別的「環境化學概要」
- 環境化學概要（普通考試）（67 題）
題目來源：考選部考畢試題查詢平臺（政府資訊公開資料）；參考架構為本站自撰，僅供準備方向參考，非官方標準答案。最後更新：。