環保技術 115 年環境化學與環境微生物學考古題

某焚化廠排放之戴奧辛均勻沉降至三塊種植芋頭的農田。A、B、C 三塊 農田的土壤有機質含量分別為0.5%、2.5% 與15%。假設三塊農田接受 相同戴奧辛污染負荷，且其他土壤性質與栽培條件相近，請預測收成芋 頭中戴奧辛濃度的高低順序，並從土壤有機質含量對疏水性有機污染物 有效性與作物吸收的影響加以說明。（25 分）

天然水體的pH 緩衝能力常受碳酸鹽系統控制。一研究團隊於晴朗夏日 的清晨，前往某含有豐富藻類與水生植物的湖泊量測水質，測得pH 為 7.5，且湖水具有一定的總鹼度。當團隊於午餐後再次檢測湖水時，請問 湖水的pH、總碳酸鹽濃度（total carbonate concentration）與總鹼度（total alkalinity）分別會降低、升高或近似維持不變？請從碳酸鹽系統及湖泊 日變化的角度說明原因。（25 分）

傳統「硝化－脫硝」（nitrification–denitrification）廢水脫氮程序常面臨 曝氣能耗高、外加碳源需求及碳排放增加等問題。近年來，新興生物脫 氮技術，如部分亞硝化－厭氧氨氧化（partial nitritation–anammox, PN/A） 程序，常倚賴生物膜或顆粒污泥中的「空間分層／功能分層」（spatial or functional stratification），以調控氨氧化菌（AOB）、亞硝酸鹽氧化菌 （NOB）與厭氧氨氧化菌（Anammox bacteria）的相對活性與空間分布。 請回答： ㈠何謂生物膜或顆粒污泥中的「空間分層／功能分層」？（13 分） ㈡為何此種分層與系統的曝氣強度及溶氧控制密切相關？（12 分）

地下水受三氯乙烯（TCE）污染時，可利用生物復育進行整治。TCE 的 微生物轉化主要包括好氧氧化與厭氧還原脫氯。請從微生物細胞能量學 的角度，分別說明微生物如何參與TCE 的好氧與厭氧轉化，並比較TCE 在兩種途徑中分別扮演何種角色？（25 分）