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105年公務人員普通考試試題 代號：44720
46120 全一張
（正面）
類科： 環境檢驗、環保技術
科目： 環境化學概要
考試時間 ： 1 小時 30 分座號：
※注意：
可以使用電子計算器，須詳列解答過程。
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。
（請接背面）
一、水中氨氮（NH3-N）可利用折點加氯法或氣提法進行去除，有一廢水的 pH 值為 7.5，
同時含有 50 mg /L 的氨氮，請回答下列問題：
請寫出此二種氨氮處理技術的反應式。（5分）
利用折點加氯法欲達到 90%去除效率時，每公升廢水中需加入多少氯氣？（5分）
欲利用氣提法達到相同的去除效率，需將水體的pH 值提升至多少？（銨離子(NH4+)
的酸解離常數(pKa)值為 9.3）（5分）
二、在含有 CaCO3(s)固體物的水體中導入 400 ppm 的CO2氣體相關的平衡常數如下：
CO2(g)→ CO2(aq) pKH = 1.5
H2CO3 → H+ + HCO3
- pKa1 = 6.3
HCO3
- → H+ + CO3
2- pKa2 = 10.3
CaCO3(s)→ Ca2+(aq)+ CO3
2-
(aq) pKsp = 8.34
請回答下列問題：
請計算平衡後水體的 pH 值。（10 分）
請計算平衡後水中的鹼度。（10 分）
三、汽機車引擎在高溫燃燒中，可將空氣中的氮氣（N2）與氧氣（O2）轉換成一氧化氮
（NO），反應式如下：N2 + O2 → 2 NO
上述之反應包括多個反應機制步驟，且反應最初由氧氣的解離開始，請列出上述
反應的反應機制步驟。（7分）
在1450℃的高溫環境中，反應式的平衡常數值（K）為 10-14，請計算此時與大氣平衡
後之 NO 濃度？（8分）
四、PM2.5 是目前大氣環境中最被關心的細懸浮微粒種類，經分析測得空氣中的 PM2.5 濃
度為 10 μg/m3，平均粒徑為 1 μm，密度則為 2.5 g/mL：
請說明為何 PM2.5 比氣溶膠（aerosol）更容易進入人體的呼吸系統？（5分）
成年人每小時平均約吸入 350 L 的空氣，如以圓形顆粒來表示 PM2.5 的粒徑，請計
算PM2.5 每年進入人體的總質量及總比表面積。（10 分）
105年公務人員普通考試試題 代號：44720
46120 全一張
（背面）
類 科：環境檢驗、環保技術
科 目：環境化學概要
五、土壤中腐植酸（humic acid）的分子式經元素分析得到 C308H335O90N5，請回答下列
問題：
腐植酸有許多官能基，造成腐植酸可溶於鹼性溶液中的官能基為何？（5分）
請計算腐植酸化學結構式中 C、H、N及O的比例。（5分）
黃酸（fulvic acid）的平均氧含量為 45.1%，請藉由氧含量的差異，說明腐植酸與
黃酸在結構上及對重金屬吸附能力的差異。（5分）
六、請說明下列污染物的化學反應對環境品質或人體健康的影響：
亞鐵離子（Fe2+）在水稻田中的氧化還原反應。（5分）
磷酸鹽類（PO4
3-）在土壤中的酸鹼反應。（5分）
汞離子（Hg2+）在含有硫酸鹽河川底泥中的無氧反應。（5分）
有機磷農藥在生物體內的氧化反應。（5分）