地特三等申論題 106年 [環保技術] 環境污染防治技術

第一題

📖 題組：
若以非擾動式的方法取得地表下土壤樣品總重量為 140 g，總體積為 100 cm³，將樣品送入烘箱中以 105℃ 烘至恆重，於乾燥箱冷卻後秤重為 120 g；假設土壤顆粒密度為 2.6 g/cm³，請問：（每小題 5 分，共 20 分）

📝 此題為申論題，共 4 小題

小題 (一)

土壤總體密度為多少？

看到「土壤總體密度（Bulk Density）」，應立即聯想到其定義為「單位總體積土壤中，乾燥土壤的質量」。找出題目中的乾燥土壤重量與總體積，直接代入公式相除即可求得。

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【解題關鍵】土壤總體密度（Bulk Density, $\rho_b$）等於乾燥土壤重量除以土壤總體積。【解答】已知：

土壤的孔隙率為多少？

看到孔隙率計算，首先要想到體積關係（孔隙體積/總體積）或密度關係（1 - 總體密度/顆粒密度）。利用烘乾後的「乾土重」算出總體密度，再配合題目給定的顆粒密度即可輕鬆推導。

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【解題關鍵】利用烘乾後的土壤質量求出「土壤總體密度（ρ_b）」，再代入孔隙率公式 n = 1 - (ρ_b / ρ_s) 進行計算。【解答】計算：

含水率（重量比 w/w）為多少？

看到計算含水率的題目，首先回想土壤三相圖與水分的基本定義。重量含水率（w/w）標準定義是指「土壤中水分的重量」與「乾燥土壤固體重量」的比值。由題目給定的總重與烘乾後恆重，即可求出水分重量並代入公式。

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【解題關鍵】重量含水率（w/w）定義為土壤水分重量（$W_w$）與乾燥土壤固體重量（$W_s$）的比值。【解答】已知：

水飽和度為多少？

本題考查土壤物理性質的基本計算，解題核心在於「土壤三相圖（固、液、氣）」的關係。看到這類題目，先將已知條件轉換為各相的重量與體積，分別求出水的體積與總孔隙體積，最後代入水飽和度公式即可輕鬆求解。

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【解題關鍵】利用土壤三相圖關係，分別求出水的體積（$V_w$）與孔隙總體積（$V_v$），再代入水飽和度公式 $S = (V_w / V_v) \times 100%$ 求解。【解答】已知條件：