106年公務人員高等考試三級考試試題
代號:24920 26520 28420全一頁
類 科:環境工程、環境檢驗、環保技術科 目:環境化學與環境微生物學
考試時間:2 小時 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。
本科目除專門名詞或數理公式外,應使用本國文字作答。
(請接背面)
一、去除含重金屬廢水中的六價鉻時,通常將其先還原成三價鉻 Cr3+,再添加鹼產生 氫氧化鉻(Cr(OH)3)沈澱物,最後再以固液分離後達到去除目的。請說明將水溶 液之 pH 值調整至 8.5 以上時,是否能使水中殘留的 Cr3+低於 0.5 mg/L(20 分)?
(以上計算請忽略離子強度之影響,參考計算方程式如下。)
鉻原子量為 52、氫原子量為 1、氧原子量為 16
Cr(OH)3(s)' Cr3+ + 3OH− pKsp= 6.0¯10−31 Cr3+ + OH− ' Cr(OH)2+ K1= 1.0¯1010 Cr(OH)2+ + OH− ' Cr(OH)2+
(aq) K2= 2.0¯108 Cr(OH)2+ + OH− ' Cr(OH) (aq) K3= 5.0¯105 Cr(OH) + OH− ' Cr(OH)4− K4= 4.0¯104
二、利用生物處理程序去除廢水中的磷,主要是利用磷蓄積菌(PAO)在好氧與厭氧之環 境中不同的作用而達成,請說明生物除磷之主要生化反應與去化機制及處理程序設 計之依據。(15 分)
三、對流層中之臭氧濃度主要是來自空氣中氮氧化物家族(一氧化氮與二氧化氮)光化 學反應之產物,請就對流層中 NO、NO2、O3三種物種之光化學反應,說明氮氧化物 之基礎光化學反應,並比較在白天與夜晚之反應與去除機制。(15 分)
大氣化學反應方程式:
NO2+hνlNO+O NO3+hν(λ < 700 nm)lNO+O2
O+O2+MlO3 NO3+hν(λ < 580 nm)lNO2+O O3+NOlNO2+O2 NO3+NOl2NO2
OH+NO2lHNO3+M NO2+NO3+MlN2O5+M NO2+O3lNO3+O2 N2O5+MlNO2+NO3+M
(M:material)
四、如何區別光合自營生物(photoautotroph)、化學自營生物(chemoautotroph)、化學異 營生物(chemoheterotroph)、光合異營生物(photoheterotroph)?下列微生物各分屬 上述那一類?真菌、綠藻、亞硝酸菌(Nitrosomonas)。(15 分)
五、一般微生物呼吸時以氧分子為電子最終接受者,但環境中仍有許多微生物以其他物 質做為電子最終接受者,請說明有那些物質可做為電子最終接受者,並說明其參與 的反應。(20 分)
六、環境品質指標中常出現大腸桿菌群(coliforms)、糞大腸桿菌(fecal coliforms)、大腸 桿菌(Escherichia coli),試說明三者之差別及其當做指標微生物之意義。(15 分)