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高考申論題 115年 [環境工程] 廢棄物處理工程(包括相關法規)

第 四 題

📖 題組：
三、近年來我國積極推動循環經濟政策，鼓勵將工業副產物資源化利用。其中，鋼鐵產業 2018 年總產值高達 1.26 兆，扮演經濟持續成長重要角色。煉鋼業生產鋼鐵製品的同時，亦有大量棘手的廢棄物產生，然而，轉爐煉鋼過程所產生之轉爐石具有取代天然砂石之潛力，已廣泛應用於道路工程、水泥製品及環境修復等領域。目前轉爐石之再利用仍涉及工程安全與環境風險等議題，試回答下列問題：
📝 此題為申論題，共 4 小題

小題 (四)

若將轉爐石應用於環境污染控制或廢水處理，請說明其作用機制及注意事項。（9 分）

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本子題探討轉爐石在環境工程「水污染控制/環境復育」的創新應用。

  1. 作用機制：
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【考點分析】 本題探討轉爐石從傳統的「土木骨材」跨界應用於「環境工程水處理介質」之新穎機制。考查考生是否了解轉爐石的化學鹼度與晶格氧化物對廢水中「酸性、磷、重金屬」之去除機制，以及伴隨而來的環境安全限制（pH控制與二次污染）。 【理論/法規依據】

小題 (一)

說明轉爐石之來源、主要化學組成及物理特性。（3 分）

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本子題考查基礎材料科學與廢棄物特徵。答題應精準、簡練：

  1. 來源：轉爐煉鋼過程（高爐生鐵在轉爐中吹氧脫碳、造渣製鋼時產生的副產物）。
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【考點分析】 本題考查煉鋼副產物「轉爐石（Basic Oxygen Furnace Slag, BOFS）」的產製背景、化學組分與物理性質。這是評估其後續工程應用與環境限制之基礎知識。 【理論/法規依據】

小題 (二)

說明轉爐石再利用於工程材料時可能面臨之主要問題及其形成原因。（5 分）

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本子題的核心考點是轉爐石的「體積膨脹性（Volume Expansion）」。

  1. 主要問題：應用於道路鋪面、路基或混凝土時，可能導致道路隆起、開裂、剝落或混凝土結構體開裂毀損（即俗稱的「膨脹隆起」或「爆米花效應」）。
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【考點分析】 本題聚焦於轉爐石在工程材料（如道路基底層、骨材）應用中，最致命的工程缺陷——「體積不穩定（膨脹）」問題之機制分析，考查考生對化學反應與材料力學交互作用的理解。 【理論/法規依據】

小題 (三)

列舉至少三項轉爐石資源化利用方式，並說明其應用原理與優點。（8 分）

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本子題要求列舉「三項」具體的資源化利用方式。答題時，先列出方式，再逐一對應「應用原理」與「工程/環境優點」：

  1. 利用方式一：瀝青混凝土（AC）鋪面骨材
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【考點分析】 本題考查轉爐石資源化利用的具體應用場景。考生須同時闡述其「應用物理/化學原理」及「環境與工程優點」，展現將廢棄物學科知識轉化為實際工程應用的能力。 【理論/法規依據】

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