高考申論題
106年
[環境工程] 環境化學與環境微生物學
第 二 題
📖 題組：
三、環境固體介質如土壤與底泥中的有機物種類及含量，雖會由於環境條件的不同而有所差異，但其含量均可利用重鉻酸鉀氧化法來決定。環保局為能了解受污土壤的有機物含量，經採樣後，取 0.5 g 土壤進行 COD 實驗，利用 20 mL 的 0.2 M 重鉻酸鉀進行氧化，反應後再以 0.5 M 硫酸亞鐵銨進行滴定，土壤樣品的滴定量為 17.5 mL，空白樣品的滴定量則為 40 mL，請回答下列問題： (一)請說明底泥與土壤樣品中有機物極性及官能基上的差異性。（5 分） (二)請計算土壤樣品的有機物含量。（5 分）
三、環境固體介質如土壤與底泥中的有機物種類及含量，雖會由於環境條件的不同而有所差異，但其含量均可利用重鉻酸鉀氧化法來決定。環保局為能了解受污土壤的有機物含量，經採樣後，取 0.5 g 土壤進行 COD 實驗，利用 20 mL 的 0.2 M 重鉻酸鉀進行氧化，反應後再以 0.5 M 硫酸亞鐵銨進行滴定，土壤樣品的滴定量為 17.5 mL，空白樣品的滴定量則為 40 mL，請回答下列問題： (一)請說明底泥與土壤樣品中有機物極性及官能基上的差異性。（5 分） (二)請計算土壤樣品的有機物含量。（5 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (二)
請計算土壤樣品的有機物含量。
思路引導 VIP
看到這題首先辨識為「固體介質 COD 測定（Walkley-Black 濕氧化法原理）」的計算題。核心解題法則是利用「空白樣品」與「真實樣品」滴定液體積的差值，求出被有機物消耗的重鉻酸鉀當量數。接著乘上氧的當量重（8 mg/meq）計算耗氧量，除以土壤重量即可得出以 COD 表示的含量；為了拿高分，建議額外將耗氧量換算為環境化學常表示的「土壤有機碳 (SOC)」與「土壤有機質 (SOM)」百分比。
小題 (一)
請說明底泥與土壤樣品中有機物極性及官能基上的差異性。
思路引導 VIP
看到此題，應立即聯想土壤與底泥在「氧化還原電位 (ORP)」及「溶氧條件」上的本質差異。土壤多處於好氧環境，有機質氧化程度高；底泥則多屬厭氧還原環境，有機質保留較多非極性結構，由此推導極性強弱與官能基種類的差異。