高考申論題
110年
[化學安全] 環境微生物學
第 一 題
一、環境微生物研究上經常以化學式 C5H7O2N 來代表微生物的生質量，請問此化學式可以用來作為那些環境微生物相關計算之依據。（25 分）
📝 此題為申論題
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看到「C5H7O2N」，考生應直覺反應這是環境工程中代表「微生物細胞（揮發性懸浮固體，VSS）」的經驗化學式，分子量為113。解題關鍵在於利用「化學計量（Stoichiometry）」與「質量平衡」，推導出其在需氧量（耗氧1.42 g O2/g VSS）、營養鹽需求（含氮量約12.4%）、污泥產率及厭氧消化產氣量等四大實務工程計算上的應用。
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【破題】 在環境微生物學與工程應用中，化學式 $\text{C}_5\text{H}_7\text{O}_2\text{N}$ 為代表微生物細胞有機成分（即揮發性懸浮固體，VSS）的經驗公式。該公式將複雜的微生物生理結構簡化為分子量為 113 g/mol 的單一化合物，是連結微生物生理代謝與環境工程巨觀質量平衡、電子平衡計算的核心基礎。 【論述】
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