環保技術 106 年環境化學概要考古題

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 Ca2+ 110 mg/L 總鹼度 300 mg/L as CaCO3 Mg2+ 18.2 mg/L SO4 2- 38.4 mg/L Na+ 39.0 mg/L Cl- 80.0 mg/L ㈠ 請問上述的水質檢驗分析結果是否合理？（10 分） ㈡ 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

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）

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： ㈠ 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） ㈡ 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） ㈢ 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）

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： ㈠請說明何謂土壤質 soil texture）及土壤質地中礦物顆粒的種類與粒徑大小關 係。（10 分） ㈡土壤礦物中依二氧化矽（ 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） ㈢一般微生物與土壤顆粒 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）