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高考申論題 105年 [環保技術] 環境污染防治技術

第 二 題

📖 題組:
一、請試述下列名詞之意涵:(每小題 7 分,共 28 分)
📝 此題為申論題,共 4 小題

小題 (二)

選擇性觸媒還原(Selective Catalytic Reduction, SCR)

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看到 SCR,應立即聯想其為去除廢氣中氮氧化物 (NOx) 的主流大氣防制技術。作答時必須涵蓋核心定義、化學反應原理 (氨氣還原與觸媒作用、操作溫度)、主要優點 (高去除率) 以及缺點 (觸媒中毒、氨滑現象)。

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「選擇性觸媒還原(Selective Catalytic Reduction, SCR)」為一種燃燒後的大氣污染防制技術,主要用於將廢氣中的氮氧化物(NOx)轉化為無害物質。其特徵與運作機制包含: (1) 運作原理:在觸媒(如釩、鎢、鈦金屬氧化物等 V₂O₅/TiO₂)的存在下,於約 300℃~400℃ 的溫度區間內噴入還原劑(如氨氣 NH₃ 或尿素)。還原劑會「選擇性」地與 NOx 發生還原反應,生成氮氣(N₂)與水(H₂O),而不與廢氣中的氧氣反應。主要反應式為:4NO + 4NH₃ + O₂ → 4N₂ + 6H₂O。 (2) 主要優點:NOx 去除效率極高,通常可達 80%~90% 以上;且相較於非選擇性觸媒還原(SNCR),其所需之反應溫度較低,穩定性佳。

小題 (一)

選擇性非催化還原(Selective Non-Catalytic Reduction, SNCR)

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看到 SNCR 應立刻聯想到其為控制廢氣中氮氧化物(NOx)的末端防制技術。解題架構需依序點出「定義(不使用觸媒)」、「運作原理與特定溫度窗(850~1100℃)」以及「主要優缺點(成本低 vs. 脫硝效率普通與氨氣滑漏風險)」,以確保涵蓋考點並拿到完整分數。

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【破題】選擇性非催化還原(Selective Non-Catalytic Reduction, SNCR)為一種燃燒後排氣處理技術,主要用於去除固定污染源廢氣中的氮氧化物(NOx)。 【論述】 一、定義:

小題 (三)

聖嬰現象-南方振盪(El Niño-Southern Oscillation, ENSO)

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看到 ENSO,應立刻拆解為海洋端(聖嬰:東太平洋海溫異常升高)與大氣端(南方振盪:赤道兩側氣壓場改變)的『海氣耦合作用』。答題時需點出其運作機制(信風減弱、湧升流受阻),並具體說明其對全球氣候(極端天氣)與生態(漁業衝擊)的影響,以獲取7分的完整分數。

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【破題】「聖嬰現象-南方振盪(ENSO)」是指赤道太平洋地區,海洋(海表溫度)與大氣(氣壓場)交互作用所產生的一種週期性異常氣候變化現象。 【論述】 一、定義與機制

小題 (四)

土地耕作(Landfarming)

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看到「土地耕作」應直覺聯想到土壤及地下水的「生物復育技術」。作答時需點出其利用微生物降解有機污染物的核心原理,並具體說明操作方式(如翻土曝氣、添加養分)、適用污染物(石油碳氫化合物)及優缺點。

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「土地耕作(Landfarming)」指一種非現地或現地的生物復育技術,將受污染的土壤攤平於地面上(通常設有不透水防滲層),利用好氧微生物將土壤中的有機污染物降解為無毒物質(如二氧化碳與水)。 特徵包含: (1) 操作原理:藉由定期翻耕土壤來增加含氧量(曝氣),並視情況添加水分、營養鹽(氮、磷)或調整 pH 值,以維持微生物最佳的生長與降解環境。

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