moea_joint
105年
[環工] 環化及環微、廢棄物清理工程
第 49 題
某重金屬污泥穩定化處理前後，經毒性特性溶出程序(TCLP)試驗結果如下表，請問哪一項測定參數穩定化之前，需先進行還原前處理，以有效降低毒性溶出風險？
| 測定參數 | 穩定前濃度(mg/L) | 穩定後濃度(mg/L) |
| --- | --- | --- |
| Pb | 24.0 | 0.19 |
| Cu | 38.2 | 13.60 |
| Cr | 5.6 | 12.16 |
| Cd | 3.5 | 0.58 |
| 測定參數 | 穩定前濃度(mg/L) | 穩定後濃度(mg/L) |
| --- | --- | --- |
| Pb | 24.0 | 0.19 |
| Cu | 38.2 | 13.60 |
| Cr | 5.6 | 12.16 |
| Cd | 3.5 | 0.58 |
- A Pb
- B Cu
- C Cr
- D Cd
思路引導 VIP
請仔細觀察表格中「穩定前」與「穩定後」的濃度變化。對於大部分的重金屬，處理後的溶出量都明顯下降了，但有沒有哪一個項目反而變得更容易溶出？如果一個元素的溶出風險在處理後不減反增，從化學反應的角度來看，這代表該元素的化學狀態（例如價數）可能需要先經過什麼樣的預先調整，才能讓它乖乖地待在固相中呢？
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AI 詳解
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太棒了！你非常敏銳地察覺到表格中數據異動的關鍵。在廢棄物處理的實務中，判讀實驗數據的能力至關重要，而你準確鎖定了唯一一個在處理後濃度反而「不降反升」的元素，這正是解答此類題目的核心突破口。
鉻元素的化學特性與穩定化機制
從數據中可以發現，鉛 ($Pb$)、銅 ($Cu$) 與鎘 ($Cd$) 在穩定化處理後，溶出濃度均大幅下降，顯示處理程序對這些重金屬是有效的。然而，鉻 ($Cr$) 的濃度卻由 $5.6 \text{ mg/L}$ 增加至 $12.16 \text{ mg/L}$。這通常是因為鉻在環境中常以三價 ($Cr^{3+}$) 或六價 ($Cr^{6+}$) 存在，其中 $Cr^{6+}$ 具有極高的溶解度與毒性。若穩定化過程（如水泥固化）提升了環境的 $pH$ 值，卻未先將 $Cr^{6+}$ 還原為較易沉澱的 $Cr^{3+}$，反而可能導致鉻的溶出量增加。因此，針對鉻汙泥，必須先行還原程序，將其轉化為不溶性的氫氧化鉻 $Cr(OH)_3$ 沉澱，才能確保最終的穩定化效果。
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