環保技術 114 年環境化學概要考古題

114年特種考試地方政府公務人員及 離島地區公務人員考試試題 考試別：地方政府公務人員考試 等 別：四等考試 類 科：環保技術 科 目：環境化學概要 考試時間：1 小時30 分 座號： ㈡不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。 ㈢本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。 何謂螯合劑？乙二胺四乙酸（Ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA）為一 人工螯合劑，請說明當EDTA 釋放到環境後，可能造成之影響？（25 分） 水中之硬度會影響水的適飲性，請說明： ㈠造成水中硬度之化學物質為何？何謂暫時硬度及永久硬度？（15 分） ㈡某水樣中含有Ca2+：20 mg/L，Mg2+：12 mg/L，試計算水中之硬度 （mg/L as CaCO3）。（原子量：Ca = 40；Mg = 24）（10 分） 一河川某一採樣點測得之BOD 為120 mg/L，已知河川之一階生物降解反 應速率k = 0.08 1/hr，流速為0.417 m/s。（一階降解反應公式：C=C0e-kt） ㈠試求15 km 下游處之BOD 為何？（15 分） ㈡請說明理論計算所得之BOD 與實際狀況是否會有差異？原因為何？ （10 分） 火力發電廠每天燃燒10 噸的煤炭，其使用的煤含有2%的硫（S）。 ㈠試計算該廠每天排放多少噸之SO2？（15 分） ㈡試以化學式表示排放之SO2 如何形成酸雨？（10 分）

優養化（Eutrophication）會導致藻類及浮游生物的大量繁殖，進而影響 湖泊的水質包括溶氧及酸鹼值。一湖泊在優養化前的pH 值為7.0，經優 養化後，湖泊水質的pH 值增加至10.0，請回答下列問題： ㈠請説明水質經優養化反應後pH 值增加的原因及可能的反應式。（10 分） ㈡經檢測後湖泊水中的鹼度為2 mM，請計算優養化後湖泊水中[CO2(aq)]、 [HCO3-]及[CO32-]的濃度。（15 分） H2CO3 H+ + HCO3- Ka1 = 10-6.33 (Ka1 = 4.67 10-7) HCO3- H+ + CO32- Ka2 = 10-10.33 (Ka2 = 4.69 10-11)

多∕全氟烷基化合物（PFAS）是目前國際上相當受重視的環境有機污染 物，此類物質可以從污染源進入水體、食物及大氣環境後再進入人體， 請回答下列問題： ㈠請説明何謂多∕全氟烷基化合物？並請畫出其化學結構式及説明物 化學特性？（15 分） ㈡環境中有機污染物的濃度變化可以利用一階反應方程式進行預測，假 設多∕全氟烷基化合物的一階反應速率常數值為0.06/月，今在大氣環 境中測得的多∕全氟烷基化合物濃度為0.12 μg/L，請問要經過多少時 間才能將多∕全氟烷基化合物在大氣環境中的濃度降解至0.02 μg/L? （10 分）

在環境化學的計算上，常會利用平衡系統（equilibrium system）或是穩定 系統（steady state system）來表示污染物在環境系統中的反應情況，請回 答下列問題： ㈠請解釋平衡系統及穩定系統在環境化學應用及使用的時機，並說明兩 者在使用上與熱力學及動力學間的關係。（10 分） ㈡請說明下列的環境條件適用平衡系統或是穩定系統，並請說明可能原 因：（15 分） ⑴計算平流層中臭氧濃度的變化 ⑵考慮河床CaCO3(s)固體的溶解與沉澱反應 ⑶進行二氧化碳（CO2）地質封存 註：log 2 = 0.301；log 3 = 0.477；log 7 = 0.845 原子量（g/mole）： 氫（H ）：1.01 ；碳（C ）：12.01；氮（N ）：14.01； 氧（O ）：16.00；氟（F ）：19.00；鈉（N a ）：22.99； 矽（S i ）：28.08；硫（S ）：32.07；氯（C l ）：35.45