環保技術 106 年環境化學與環境微生物學考古題

鐵離子為土壤與地下水體中相當常見的地球元素，請回答下列問題： ㈠ 三價鐵離子（Fe3+）在25C 時還原成亞鐵離子（Fe2+）的pe0 值為13.2，請計算 Fe3+＋e- Fe2+的平衡常數值（K 值）、標準還原電位值（E0）及標準自由能（G0）。 （10 分） ㈡ 在pH 為6.0 的地下水中，測得水體的氧化還原電位（E）為0.485 V，鐵離子的總 濃度為0.2 mM，請問此時[Fe3+]與[Fe2+]的濃度各為何？（5 分） ㈢在第㈡小題的氧化還 0.1 mM 的氯化有機物（R-Cl），此氯化有機 物在25C 時的標準還原電位（E0）為0.68V。當進行還原脫氯反應時，氯化有機 物會與氫原子（H）及電子反應，產生有機物及氯離子。當地下水的氯離子濃度為 1 mM，氫原子的濃度與pH 值相同時，請問氯化有機物在此環境中是否會進行還 原反應？此時氯化有機物與其還原產物（R-H）的濃度各為何？（5 分） R-Cl + H + e- R-H + Cl- E0 = 0.68 V 註：log 2 = 0.301; log 3 = 0.477; log 7 = 0.845

火力電廠使用的煤炭經元素分析，發現含有0.5%的硫（S）含量，6%的氫（H）含量， 15%的氧（O）含量及78%的碳（C）含量，其餘為雜質。今火力電廠每天燃燒10 噸 的煤炭，請問： ㈠ 火力電廠每天產生多少重量的CO2(g)及SO2(g)？（10 分） ㈡SO 2(g)經大氣擴散後移動至下風處的城市，造成該城市雨水的pH 值降低。經分析 檢測後，發現該城市雨水的pH 為4.0，請由下列反應式計算雨水中SO2(g)的濃度。 （10 分） SO2 + H2O H2SO3 KH = 1.0 H2SO3 H+ + HSO3 - Ka = 1.7 10-2 註：原子量（g/mole）：H = 1; C = 12; O = 16; S = 32

環境固體介質如土壤與底泥中的有機物種類及含量，雖會由於環境條件的不同而有 所差異，但其含量均可利用重鉻酸鉀氧化法來決定。環保局為能了解受污土壤的有 機物含量，經採樣後，取0.5 g 土壤進行COD 實驗，利用20 mL 的0.2 M 重鉻酸鉀 進行氧化，反應後再以0.5 M 硫酸亞鐵銨進行滴定，土壤樣品的滴定量為17.5 mL， 空白樣品的滴定量則為40 mL，請回答下列問題： ㈠請說明底泥與土壤樣品中有機物極性及 。（5 分） ㈡請計算土壤樣品的有 5 分） 106年特種考試地方政府公務人員考試試題 等 別 ：三等考試 類 科 ：環境工程、環保技術 科 目 ：環境化學與環境微生物學

微生物增殖與能量代謝有關，就異營菌而言，一般微生物可利用基質磷酸酯化反應 以及氧化磷酸酯化反應獲得能量；請說明上述反應中的EMP 路徑、TCA 循環以及電 子傳遞鏈為何？並說明好氧菌較厭氧菌污泥產生量高的原因。（20 分）

微生物依其碳源與能源的取得可分為「化學自營」、「化學異營」、「光合自營」、「光 合異營」四類，請說明「硝化菌」、「藍綠細菌」各屬於何種？（10 分）

一般都市污水廠均以生物處理法除氮，請分別說明「硝化行為」與「硝化菌」的種 類以及「脫硝行為」與「脫硝菌」的種類。（20 分）