1

Ch2.環境毒物學原理

A.緒論

△環境毒物學：

研究與環境直接有關之環境毒物。

如：空氣中之 SOx、NOx、CO、O3、微粒、HC…

水污染之 PCB、detergent、農藥(DDT、Drin…)、

phenol、有毒金屬…

土地污染之農藥、PCB、有毒金屬、Dioxin、放射

性物質…

GMP：good manufacture process 好的製造過程

2

△環境三要素：

1.空氣(陽光＋氧氣)—一切活動之能源。

2.水—為所有生物之主成分，亦為營養素、運行、合

成、分解作用之媒介。

3.土地(營養分)—直接、間接供給生物營養素。

△平衡：

生態平衡：

相同或不相同體系生態之生物要協調平衡，使呈穩

定狀態(steady-state)，以免影響到環境而得以長期生

存。

input → → output

steady-state (穩定狀態)：

input＝output＋accumulation

0

accumulation

3

熱平衡：

太陽熱源─光合作用

99％熱能 CH 化合物、有機體能源呼吸作用

1％熱能 經蒸發、下雨之 geophysical processes 釋回太空

光

光合作用：6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

呼吸作用：C6H12O6 + 6O2→ 6CO2 + 6H2O

氧—碳循環平衡：

碳循環功能：

1.將無機態 CO2轉換成 HC(生物組成、供為能源)

2.固定太陽光之能源(合成能源、避免溫度急速增高)

氮循環平衡：

氮循環，使生物構成 蛋白質、核酸、氨基酸

4

B.環境毒物來源、傳送、暴露、反應

a.毒物來源

1.新合成之有機物

（1）水、空氣中之污染物

CO、NOx、SOx、HC、S.P.、

汽機車、工業生產、電廠…

農地之沖出物、工業廢棄物、

家庭廢水…

（2）食品添加劑

為防腐 、 增加顏色 、 保鮮 、 添味

抗氧化劑 色素 味素

防腐劑 Buuter yellow（黃色素）

具有很強之致癌性

（3）工作場所常見化學品

˙有機－n-C6，B、T、X …

˙無機－pb、Hg …

（4）濫用之藥品

常指違禁藥品－使人成癮、刺激、幻覺…

如：嗎啡、安非他命、速賜康、大麻、紅

中、白板…

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另鎮痛、解熱劑－使用過量後會引發肝炎

如：Acetaminopnen

（5）農藥

殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、殺鼠劑

（6）溶劑

主用於工業界

家庭用－指甲油、油漆稀釋劑、乾洗…

2.自然毒素

（1）黴菌毒素

如：黃麴毒素（Aflatoxin 131）－會誘發

肝癌、肝壞死

（2）細菌毒素

如：大腸桿菌－毒性大

（3）植物毒素

如：咖啡因、尼古丁、嗎啡、黃樟素

（4）動物毒素

如：不同之蛇毒、蜜蜂毒

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b.毒物在環境中之傳送

大部分可被分解 細菌、黴菌 產物無毒，再進入

C、N、O 之循環中

少部分不易被分解，特別如：含鹵素之 HC，易

積存於土壤中→食物鏈→终存於人體之脂肪中

c.暴露種類

急性暴露－ 一次大量暴露

慢性暴露－ 連續低劑量暴露，累積一定程度 →

毒性反應

d.毒性反應種類

生物體在暴露到毒物後

組織受損 or 壞死、生化反應、生理反應、生殖

及畸胎反應、致突變性、致癌性、刺激、腐蝕、

過敏反應……

∴毒物依生物效應分：

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1.刺激性毒物

接觸部位組織發炎 or 破壞

對腸胃道－引起嘔吐、噁心、不正常蠕動

對呼吸道－引起發炎、攣縮、咳嗽、氣喘

對呼吸道特具刺激性物質，如：

醛類、NH3、SO2、SO3、HF、HCl、NO2、O3、F2、Cl2、Br2、

I2、含 Cl、O 化合物、Benzene、PAN …

2.窒息性物質

干擾氧化作用

（1）單純性之窒息性物質－

惰性 or 近乎惰性的氣體，濃度過高時，可

稀釋大氣中之氧，使血中含量降低，以致

無法正常供給氧，如：CO2、CH4、N2、He、

H2 …

（2）化學性之窒息性物質－

可與血紅素結合，降低血液輸送氧功能，

如：CO、NO3-、NO2

-、Aniline、H2S …

（3）影響肺部氣體交換，使缺氧－

如：NO2、引起肺水腫、H2SO4霧（Mist）

引起喉部痙攣

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3.麻醉性物質

抑制中樞神經系統

如：CHX、Ar.s（＆ derivative）在高濃度下，

具麻醉作用

4.塵肺性物質

導致纖維化性塵肺症－

石綿肺症，如：石綿

矽肺症，如：free silica、滑石粉、玻纖

滑石粉肺症，如：滑石粉

5.致熱性物質

(1)某些金屬在高溫下，可蒸發，其蒸氣經氧化後

形成很小之氧化微粒（ψ≦1μｍ），經吸入

後，可使人導致類似感冒的不適反應，但此症

狀在停止暴露後 6~12hr 就消失。

如：Mn、 Zn 、Mg、Sn、Pb、Cu、Fe、As、

Cd、Sb

(2)Polymer－Fume Fever（聚合物燻煙熱）

Teflon △ 至 400℃形成之煙，可使吸入者產生

類似感冒之發冷、胸痛、高燒。

9

6.系統性毒物

7.過敏性物質

8.引起生殖效應之因子

9.致癌性物質

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C.空氣污染

△空氣污染源：

1.工業排放源（固定污染源）

排放： 懸浮微粒

有害氣體：SOX、NOX、CO、H2S…

意外排放污染：HCN、H2S、HF、Cl2…

2.交通工具排放源（流動排放源）

汽機車廢氣和引起之灰塵

如：CO、CO2、HC、pb、NOX、SOX、Benzene、

O3、aldehyde…

3.家庭污染源

暖煙囪、爐囪

4.道路、建設飛塵

未施柏油之路、建築施工產生

△空氣污染物進入人體途徑

口、呼吸、皮膚黏膜

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△各種空氣污染物：

A.一般空氣污染物

指燃燒煤、石油、木材所產生之廢氣及馬路工程

所生之懸浮微粒，造成慢性呼吸道疾病，如：

呼吸困難、慢性支氣管炎、喘息、肺氣腫等。

a. SOx (Sulfur Oxides)

主要由燃燒煤、石油產生。

SO2 → SO3

10 ppm 呼吸道受刺激

20 ppm 眼受刺激

100 ppm 無法忍受

400~500 ppm 呼吸困難、肺浮腫、意識不明

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b. NOx (Nitrogen Oxides)

主要由工廠燃煤(油)及汽機車排氣引起。

NO → HNO2 形成酸雨原因之一

NO2 → HNO3

NO → NO2

NO + 1/2O2 NO2

NO 與血紅素之親和性為 CO 之 1400 倍，

NO2與血紅素之親和性為 CO 之 400 倍，

而 CO 為 O2之 220 倍。

影響運 O2功能！

c. Suspended Particulates

懸浮微粒

工廠鍋爐排煙

主要由 汽機車排煙 產生

工程建設之灰塵

會引起咳嗽、支氣管炎、肺炎、呼吸功能障害

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d. CO

HC 燃燒不燃完全時產生、無臭、無味，

火災、礦坑、火山多產生 CO，

工廠、鍋爐、汽機車排煙亦多 CO。

症狀：辨識能力↓、頭痛、胸悶，嚴重時會錯亂、

死亡。

救治：抬至新鮮空氣處(充分供給 O2，以排除

CO)、人工呼吸。

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B.特殊空氣污染物

一般比較少見，在較特殊狀況下才能發現

對人危害較有特異、緊急之症狀

(常引起急性中毒或死亡)

排放之濃度比"一般空氣污染物"高

a. Photochemical Oxidant

如：O3、PAN(硝基過氧乙酸)、PPN(硝基過氧丙

酸)、Aldehyde

O3之形成：

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primary pollutants

一次污染物：

從污染源直接排出進入大氣中之污染物稱之。

secondary pollutants

二次污染物：

一次污染物在大氣中經化學變化，生成具有污

染性質之產物。

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Aldehyde 之形成：

O3 + RCH＝CHR → RCHO + RO‧+ HCO‧

PAN 與 PPN 之形成：

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影響：

1.傷害人呼吸器(氣喘、支氣管炎)、

刺激皮膚、眼睛、減低視程。

2.對農作傷害：

(1)可視性傷害─葉成白、褐斑。

(2)不可視性傷害─降低光合成能力。

b. Chlorine，Cl2

‧草綠色氣體，可溶於水、極毒。

‧常用於漂白工業、自來水消毒。

‧易引起咳嗽、呼吸困難、支氣管炎、胸部麻痺等

急性中毒及癌症。

‧亦會傷害作物。

‧作業環境允許濃度 1 ppm。

‧中毒急救：(1)帶離現場

(2)注射葡萄糖水、強心劑

(3)吸氧

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c. Ammonia，NH3

‧刺激臭。

‧常用於肥料、染料、冷凍工業。

‧會刺激中樞神經(提醒)、腐蝕皮膚。

‧高濃度時，會引起呼吸困難、支氣管炎、刺眼。

‧作業環境安全濃度 100 ppm。

‧中毒急救：(1)帶離現場

(2)人工呼吸、吸 O2

(3)眼、皮膚受暴露，則沖水

d. Hydrogen Sulfide，H2S

‧臭蛋味，主要為煉油、人造絲、硫化染料、橡膠

工業所排出。

‧亦會與血紅蛋白結合，造成呼吸機能障害。

‧氧氣供給能力衰減→停止呼吸。

‧神經麻痺→毒害神經細胞。

‧作業環境安全濃度 20 ppm。

‧中毒急救：(1)帶離現場

(2)吸新鮮空氣

(3)靜脈注射藥劑，如：aminophylline。

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e. Hydrofluoric Acid，HF

‧無色氣體、劇毒、強腐蝕性。

‧主要來自：

煉鋁等冶金廠─為溶化 Al2O3，需加入 Na3AlF6

(冰晶石)和 AlF3以降 m.p. HF↑

陶瓷、玻璃工廠─原料中 Na2SiF6，施釉燒結時

高溫分解出 HF

磷肥工廠─CaF2‧3Ca(PO4)2+7H2SO4+3H2O→

3Ca(H2PO4)2‧H2O+7CaSO4+2 HF↑

另 SiO2+4HF→SiF4↑+2H2O

SiO2+6HF→SiF6-2+2H3O+

3SiF4+2H2O→SiO2+2H2SiF6 (氟矽酸蒸氣)

‧鼻黏膜潰瘍出血、肺病變，HF 和 SiF4會累積於

骨骼中，引起 Ca 代謝紊亂，造成骨質疏鬆、變

形之"氟骨病"。

‧對植物，傷葉片等。

‧作業環境安全濃度 3 ppm。

‧中毒急救：皮膚─用稀 NH3水沖洗

靜脈注射─如：10%之 CaCl2

或 10%之NaI

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f. Hydrocyanic Acid，HCN

氫氰酸

‧無色液體、但揮發性高、劇毒。

‧植物，如苦杏仁、樹薯、櫻杏內含，

電鍍液、殺蟲劑、化學醫藥品工業揮散出。

‧刺激呼吸中樞、咽喉、阻礙體內氧化、還原機能，

造成頭暈痛、呼吸困難→呼吸麻痺死亡。

‧作業環境安全濃度 10 ppm。

‧中毒急救：(1)氧吸入、人工呼吸

(2)注射解毒劑─1%之 Na2S2O3或

NaNO2等

g. Ozone，O3

‧臭氧層大量存在，大氣中光化學反應產生，臭氧

工廠生產。

‧具強氧化力，傷害細胞壁、呼吸器、頭痛、暈→

肺浮腫死亡。

‧作業環境安全濃度 0.1 ppm。

‧中毒急救：(1)遠離現場

(2)人工呼吸

(3)肺浮腫則送醫

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h. Lead，Pb

‧汽機車排放、鉛蓄電池製造廠、塗顏料、釉藥…。

‧易造成呼吸及血液系統之疾病、腦神經中毒、腎

臟炎。

‧解毒劑可用 CaNa2EDTA(靜脈注射)

i. Cadmium，Cd

‧塗料、合金、電池、電鍍…等工廠會排出。

‧香煙中含 1~2 μg/支之 Cd。

‧傷腎臟、骨骼變脆、呼吸困難、肺水腫、貧血、

痛痛病→腰、背痛→關節痛→全身痛(如針扎)

→骨軟化、疏、脆、變形。

‧容許濃度：0.1 μg/m3。

‧dimercaprol 可抓 Cd。

j. Asbestos，Mg3Ca(SiO3)4

石綿

‧建築、防火器材。

‧石綿肺症、慢性呼吸道疾病、肺癌。

‧工作環境容許濃度：0.3 mg/ml (≒5 f/ml)

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k. 吸煙毒

‧成分多達 40 種。

‧氣體主要為：CO、CO2。

‧微粒：tar(焦油)、nicotine(尼古丁)

‧致癌物有：

tar、dimethylnitrosamine、benzo(a)pyrene

‧易引起慢性咳嗽、多痰、支氣管炎、肺炎、生畸

形兒比例高。

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l. 揮發性有機溶劑

鹵化烴： CH3Cl→冷凍劑

CCl4→肝臟毒素

CHCl3→致癌、中樞神經麻醉

CH2Cl2

CCl2=CHCl 乾洗

CCl2=CCl2

freon(冷凍劑)為氟氯碳化物，當冷

媒、噴霧劑用，毒性不高、中樞神經

輕度麻醉、心律不整，因會破壞臭氧

層，所以禁用。

烷烴： CH4→頭痛、倦睡

n-C6

gasoline

芳香烴： B.T.X

其他： CS2─頭暈、痛、消化器功能衰退、

神經痛、肝障害

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m. 常見的惡臭物質

硫醇類：RSH

硫醚類：R-S-R'

硫化物：H2S、(NH4)2S …

醛類 ：RCHO引朵類：indol(e)

脂肪酸類：RCOOH

醯胺類：RCONH2

胺類 ：RNH2

酚類 ：酚、硫化酚

‧影響呼吸功能、內分泌代謝，使血壓異常、噁心

嘔吐、消化系統功能減退、精神煩躁不安。

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△空氣污染指標，PSI (Pollutant Standard Index)

美國環境品質評議會與環保署，為五種較重要空污

偵測結果，以綜合顯示空氣品質好壞之指標。

五種空污 TSP (Total Suspended Particulates)

SO2

CO

O3

NO2

加上 TSP X SO2

△空氣污染之防治與預防

A.污染源之減除─

a.調查空氣品質，主要污染物及污染源

b.減除主要污染源

B.污染源之遠離─

遷廠或遷村

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D.水污染

△定義 :

由人為因素，使水產生污染，有害於水生動植

物之生存、人之健康及自然景觀。

△水污染對人體健康之影響

˙病原性微生物---- 導致霍亂、傷寒、痢疾

˙寄生蟲---- 如：一億人口以上感染血吸蟲

˙病毒---- 肝炎、病毒性腸胃炎(加熱無法滅菌)

˙有害性金屬藉由水→魚、米→人，經食物鏈之生

物濃縮進入人體、致病

˙有害性化學物質---- 如：PCB、DDT、亞硝酸鹽

˙惡臭和有毒氣體---- 使人不舒服、頭暈痛

如：NH3、amine (RNH2)、

H2S …

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△水污染源及影響

A.工廠廢水污染

a.電鍍及礦場廢水—

˙常含高濃度之鎳(Ni)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鎘(Cd)、

汞(Hg)、HCN …

˙引起農作、水生動植物污染、死亡

˙常以氧化、還原 or 沈澱法予以過濾除去

b.石油工業廢水—

˙常含廢油、酸、鹼、酚、B.T.X ...

˙引起水、土變黑、水生動植物死亡、農作受害

c.紡織、染織業—

˙廢水含 H2SO4、HCl、CH3COOH、NaOH、

Na2CO3、Cr、Cu、硫化物色素、界面活性劑等

˙消耗溶氧，色素使透光度↓、阻害光合作用、改

變水田、土壤性質、使米質下降、減產

d.製革工業—

˙含高石灰質、pH 高、Cr

˙傷害農作、魚類

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e.醱酵工業—

˙多菌體、懸浮物、pH 低、BOD 高

˙易使溶氧迅速消耗、傷水產、農作

＊fermentation(發酵)－

有機物受到微生物分泌之 enzyme 作用，轉為較簡單

物質之現象。

如: C12H12O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6→

2C2H5OH + 2CO2

Side rxn：2C6H12O6 + H2O →

C2H5OH + CH3COOH + 2CO2+ 2C3H8O3

＊抗生素、香料、醬油、味精皆是發酵工業來的，

廢水裡 BOD 含量高。

＊味精又稱：麩酸鈉鹽(monosodium L-glutamate)

C5H8O4N Na‧H2O

蔗糖 葡萄糖 果糖

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f.製紙工業—

˙多亞硫酸塩、漂白劑、鹼

將木質素蒸解出纖維素常用：

Ca(HSO3)2或 Mg(HSO3)2

鹼法蒸解常用：

NaOH(ag)

˙傷水生動植物、農作

g.屠宰業—

˙多油脂、惡臭糞尿、腸內容物、高 BOD

˙影響生活品質

h.罐頭業—

˙含多量易腐敗之蛋白質、脂質、類似屠宰業，

高 BOD

˙影響生活品質

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B.家庭廢水

˙質量 = f (生活水準，習慣)

如：高雄市

80 L/人.日 化糞池水 15 L

烹飪飲食廢水 15 L

洗衣、洗澡等家庭清潔用水 50 L

˙固體物，主要為：

有機物約有 0.4~0.6 kg/人.日

無機物約有 0.4~0.5 kg/人.日

˙污染有：化糞池水及廁所臭味

影響生活品質與觀光業

C.天然污染

˙自然力沖刷地面所產生之污染含有

灰塵、泥沙、有機物、無機物

˙危害較少

˙多能自淨

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D.農業污染

˙農業生產行為引起

˙污染有：農藥(化學藥品合成較多)、肥料

E.礦業污染

˙採砂、選礦、洗礦時引起水污染

˙可能引起環境生態和景觀之變化

△水質與污染物

A.物理性污染物

a.水溫—

˙一般水質受污染，大部分使水溫↑

˙T 水↑

①DO↓，抵抗力↓

魚活動 ODmin 1.5 mg/L ~ 5.0 mg/L

②生物新陳代謝↑，所需 DO 亦須比例增加

③細菌活力↑

有機物分解↑，使得 DO 耗盡

小魚 大魚

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b.懸浮物質—

①浮上質

˙多屬非極性油、脂類、比重小之微粒

˙影響美觀

˙阻礙污水曝氣

˙易堆積阻塞

②沉澱物

˙較大粒子，可沉澱者，以無機質為主

˙多來自砂石礦場洗水、造紙、化工廠廢水

˙使河川濁度↑、淤積河床、阻塞魚鰓

˙可含腐敗有機物、耗 DO

③非沉澱性懸浮物

˙膠質狀微細物質

˙主要來自泥土、染織、澱粉工業廢水

˙以濁度表示濃度大小

˙阻光透射、阻光合作用

④浮膜

˙由較多之不溶於水之油類在水面上形成

之薄膜

˙阻曝氣使水質腐化

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c.色度—

˙同類水，色度↑，污染↑

˙不同類，不同色→可判定污物參考

Cu++ 塩 藍

Cr+6 塩 黃

Cr+3 塩 綠

Ni+2 塩 綠

Fe+3 塩 褐

˙阻光透射、阻光合作用

d.臭味—

˙表有污染

˙一般腐臭味－下水道、化糞池、食品、屠宰

場排放水，多為蛋白質分解之

NH3、RNH2、H2S、CH3SH 臭

味

˙特殊臭味－特定行業排放之特異味

如：煉油廠廢水 RSH OH│

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B.化學性污染物

a. pH 值

˙淨水約 6.5~7.0

˙< 6.5 時，屬酸性廢水，具腐蝕性，易損水處

理設備，傷農漁業

可能：電鍍、漂白、紙廠、醱酵工業…排水

˙> 7.0 時，屬鹼性廢水，腐蝕性少，但影響水

生生態

可能：電鍍、鹼廠、紙廠、軟化水廠…排水

＊ 硬水：水中含 Ca+2、Mg+2

暫時硬水：Ca+2、Mg+2、HCO3—

永久硬水：Ca+2、Mg+2

加熱無法去除

暫時硬水形成：

CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(g) Ca+2 + 2HCO3—

(aq)石灰石 H2CO3

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★軟化

暫時硬水：

1.加熱

2.加鹼 HCO3- + OH-CO3

-2 + H2O

CO3-2 + Ca+2CaCO3(S)

永久硬水：

1.加沉澱劑 如：Na2CO3 (aq)

Ca+2+ CO3-2CaCO3(s)

2.陽離子交換樹脂

★弊害: (a)皂耗多，生硬脂酸鹽之沉澱Ca(RCOO)2 (s)Mg

(b)鍋垢，妨害熱傳導

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b.生化需氧量(Biological Oxygen Demand，BOD)

˙將水中有機質以好氧性菌類將其氧化分解時

所需消耗之氧量

˙常以 BOD5 5 日 20℃測得值表示

（約 7、8 天時會生成亞硝酸菌）

˙污水處理時，可否用生物處理法之指標

c.化學需氧量(Chemical Oxygen Demand，COD)

˙以 K2Cr2O7(aq)或 KMnO4(aq)氧化廢水中有機質

所需之氧氣相當量

˙與 BOD 比較：

①快

②一般測值較大

③不受毒性物質影響

④廢水中有 Fe+2、Cl－、NO2－、SO3

－2則不準

廢水中有 Fe+2、Cl－、NO2－、SO3

－2等好氧性無機物，則

COD 測得值不準

廢水中 Cl－嚴重

∵ 6Cl－ + Cr2O7－2 + 14H+ → 3Cl2 + 2Cr+3 + 7H2O

可先加 HgSO4除去 Cl－： Hg+2 + 2Cl－ HgCl2(S)↓

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d.總有機碳(Total Organic Carbon，TOC)

˙測水中全量有機質碳元素之法

將水中 C 元素全氧化成 CO2，再測 CO2量

e.有毒物質

1.有害性金屬

(1)Hg

˙主要來自化學工業、製藥工業

˙型態有 Hg、HgCl2、HgSO4、R-Hg、Ar-Hg…

˙引起視野狹窄、平衡、聽力、語言等神經

障害

˙飲水標準 ≦ 0.001 mg/L

(2)Cd：飲水標準 ≦ 0.01 mg/L

(3)Pb：飲水標準 ≦ 0.1 mg/L

(4)Cu：主要來自電鍍、廢五金、化學試藥、農

藥，飲水標準 ≦ 1 mg/L

Cr：主要來自電鍍、廢五金、化學試藥、製

革，飲水標準 ≦ 0.05 mg/L

Zn：主要來自電鍍、廢五金、化學試藥、農

藥，飲水標準 ≦ 1 mg/L

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2.有毒性無機化合物

(1)氰化合物→HCN、NaCN、KCN、Cd(CN)2、

Cu(CN)2

˙主要來自農藥、電鍍、化學工業

˙飲水標準 ≦ 1 mg/L

(2)砷化合物

˙主要來自礦石、殺蟲劑製造廠、冶金、顏

料…

˙劇毒，可傷食道、胃、呼吸器、皮膚潰爛、

血中毒、神經痲痺、烏腳病

˙飲水標準 ≦ 0.01 mg/L

(3)氟化合物

˙主要來自玻璃加工廠、氟磷灰石礦場

˙飲水標準 ≦ 1 mg/L

(4)硒化合物

(人體之必需，少量、可避免癌症、心臟病)

˙來自礦場、製藥等業

˙多量則引起齟齒、癌症、貧血

˙飲水標準 ≦ 0.01 mg/L

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(5)氨

˙肥料、冷凍工業

˙自然界由蛋白質、有機酸分解生成

˙易造成呼吸系統疾病、支氣管炎

(6)亞硝酸及其鹽

˙主要來自肥料、食品、發酵廠

˙另 NH3+3/2O2 ────→ HNO2+H2O

HNO2 ────→ HNO3

˙量高時，使水中 DO 耗盡

˙可產生致癌物，如：Dimethylnitrosamine

˙亞硝酸鹽可當保色劑，保持食物之鮮豔

˙水裡有機氮 NH3多，但亞硝酸鹽少，表水

剛污染不久

(7)硝酸與其鹽

˙來源、傷害同亞硝酸(可致癌)

˙在人體唾液中，可經微生物還原成亞硝酸

亞硝酸菌

O.

硝酸菌+1/2O2

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(8)磷酸鹽

˙合成清潔劑(促進清潔效果)、農藥中含

˙與 NH3、HNO2、NOH3等引起河川、水庫

等水質呈現營養過度現象，使水生雜草繁

殖大量，生態變化

(9)氯(Chlorine)

˙與水中有機物作用生 CHCl3(氯仿)，可致癌

˙自來水加氯 ≦ 0.5 ppm

Cl2 ClO—+ Cl— 75℃以下

Cl2 ClO3—+ Cl— 75℃以上

(10)氯化物(Chloride)

˙主來自 NaCl，量多傷淡水生物，吃多使人

高血壓、破壞溶和酶

˙自來水中氯化物 ≦ 300 ppm

(11)H2S 和 CH3SH

˙污泥等厭氣性水質易發生，水臭元兇之一

˙用水標準 ≦ 1 ppm

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3.有毒性有機物之污染

(1)多氯聯苯之水污染

(Polychlorinated Biphenyl，PCB)

˙電絕緣性極佳，耐酸鹼、沸點高、化學安

定性高

˙可當絕緣油、熱媒油、潤滑油、塗料…

˙中毒時，指甲、鼻端發黑、皮膚多凸疹、

奇癢、四肢無力、腰酸背痛

(2)有機氯農藥之水污染

∵安定性高∴大量存於環境中

大多屬 conservative pollutant 保存性污染

物質—具持久性、不易受自然環境之分

解、易積蓄

如：①含氧者(對肝機能造成傷害)

Dieldrin(地特靈) C12H8C6O(S)

Endrin(菌特靈) C12H8C6O(S)

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②含苯無氧者(對肝機能造成傷害)

γ-BHC，γ-benzene hexachloride，

C6H6Cl6(S)，又稱六氯化環己烷

hexachlorocyclohexane

DDT，

dichlorodiphenyltrichloroethane，

C14H9Cl5(s)

C6H6Cl6(S)

八種常見同分異構物

α=124/356

β=135/246

γ=1245/36

δ=1235/46

ε=123/456

η=1234/56

θ=12345/6

ξ=123456

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(3)合成清潔劑之水污染

肥皂：RCOONa

一般採 80%牛脂

20%椰子油

cmc：critical concentration 臨界微胞濃度

界面活性劑：

疏水基(hydrophobic)：

長鏈烷基 R

親水基(hydrophilic)：

-COONa -COO—

-SO3Na -SO3—

-CONH

-OH

考慮硬度、溶解度、洗滌力…

非離子界面活性劑

陰離子界面活性劑

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ABS：Alkyl benzene sulfonate

(屬於陰離子型界面活性劑)

˙耐硬水、強洗潔性(優點)

˙細菌無法分解為致命傷(缺點)

˙安定性高，稱硬性清潔劑(難分解)

˙泡沫阻擋 O2之進入水裡、生態破壞、溶氧減

少、手過敏症，且有催奇性和致癌性之顧慮

＊其他助劑：磷酸鹽、酵素、漂白劑、螢光劑、

香料…等引起生物受害

˙Na5P3O10三聚磷酸鈉，可除無機污物

富營養、使藻類大量繁殖，一般魚介類致死濃

度 4 ppm

現被 LAS：Linear alkylbenzene sulfonate 取代

LAS 易被微生物分解，稱軟性清潔劑

另有：AS-Alkyl sulfonate R-SO3Na

ASE-Ester of alkyl sulfate R-O-SO3Na

如：C12H25OSO3Na(月桂醇硫酸酯鈉鹽)

非離子界面活性劑

APE-Polyoxyethlene alkyl phenyl ether

如：聚乙二醇壬基酚醚

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4.影響水中有毒物質毒性之因子

(1)DO(dissolved oxygen)

˙影響水中有毒物質對魚之毒性作用

(2)T

˙T↑ DO↓

˙T↑10℃，加劇有毒物質毒性 2~3 倍以上

(3)pH

˙可改變毒物毒性大小，程度因物而異

˙毒物為非游離中性者，受 pH 之影響小

例：NH3，對魚毒性

例：CH3COOH，對魚毒性

(4)Interaction 交互作用

毒物間互相作用，改變了毒性大小

例：軟水中[Pb++]達 1 mg/L，易使魚死亡

但硬水中，[Ca++]達 150 mg/L 時，[Pb++]

達 1 mg/L 魚不會死亡

∵[Ca++]與[Pb++]具拮抗作用

例：[H2C2O4]達 200 mg/L 可使魚死亡

但在[Cu++]達 150 mg/L 時，可降低死亡

率！ ∵生 CaC2O4(S)↓

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△水污染防治

A.家庭廢水處理

經衛生下水道→污水處理場 物理沉澱

化學凝結

活性污泥

B.事業廢水處理

a.固液分離

針對含多量水不溶性微粒廢水之處理

方法有自然沉澱、化學凝結法…

b.油液分離

針對含多量有機性油分或其微粒之處理，

方法有油水分離器、壓力浮上裝置、化學凝

結、吸附法

c.酸鹼中和

酸性廢液用 Ca(OH)2、Na2CO3 or NaOH 中和

鹼性廢水用 HCl or H2SO4中和

酸鹼中和是放熱反應，水溫上升

大部分化學物中和是放熱反應

大部分化學物分離是吸熱反應

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d.有害性物質之去除或去毒

依毒物種類特性，擇適當物理、化學法，予以

去除。

例：CN— CNO—或 N2

例：Cr+6 Cr+3

Cl2或 ClO—或 O3

O.

FeSO4

R.

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E.廢棄物污染

△廢棄物－人類日常生活或生產過程中所產生之

無價值，想丟棄之物質之總稱。

可分：

一般廢棄物(General waste)－

一般家庭丟棄之垃圾、剩餘或腐敗之

食物、農產品…。

事業廢棄物(Industry waste)－

建築之廢土、廢料，生產業之廢材料、容器、

廢料…。

△廢棄物之危害

∵含 ˙致病性之細菌、病毒

˙有毒化學物

˙放射性物質

˙腐敗分解出之 NH3、HCN、H2S、CH3SH、

SO2、HCHO、CH2CHCl…等有害性氣體或

臭氣。

∴對人體健康有害、污染自然環境 (空氣、水、土

壤)、植物受病蟲害…。

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△一般廢棄物與清理

A.家庭垃圾分類

a.易燃物－紙、衣物、乾稻草

b.難然物－食品－含多水分之廢青菜、果皮、剩食

塑膠－PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PP(聚丙烯) …紙袋、容器

c.不燃物－玻璃、陶磁、金屬

B.一般廢棄物之分類利用

最後達到減量、回收資源再利用之目的！

a.纖維類—報紙、書報(含纖維)、紙箱、綿織品

→ 集中供紙漿廠收購、再生利用

b.塑膠類—不宜全用燒的或掩埋法

→ 不要用、改用、回收再利用

改用無公害塑膠

①聚酯化合物

以 1.4-丁二醇 生物發酵法 3-hydroxybutyrate

4-hydroxybutyrate

共聚合 聚酯

②利用纖維素、澱粉或蝦蟹所含殼質等天然高

分子材料開發 Chitin (C8H13NO5)n

③開發育種可生產高分子之微生物

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回收再利用

①加熱熔融再加工製成新品、花盆、建材…

②高溫分解成較低分子量物質

如：成烴類油料

塑膠中之 ABS

Acrylonitrile C=C 丙烯腈CN

Butadiene C=C—C=C 丁二烯

Styrene C=C 苯乙烯

c.鐵、鋁、玻璃等廢空罐—

分類壓平回收，改用紙包裝

d.飲食、生活廢棄物及塵土—

青菜、果皮、剩食→教育減量(減少浪費)

e.一般家庭有毒廢棄物—

殺蟲劑、殺鼠劑、消毒劑、衛浴清潔劑、

廢電池→另外處理

f.其他可資源再利用之廢棄物—

玩具、家電、家具、交通器具→以物易物

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C.一般廢棄物之清理方法

a.衛生掩埋法

1.陸地衛生掩埋法(Sanitary landfill)

˙地點：擇人口稀少，交通方便之峽谷、小盆

地為宜。

˙先做好排水系統及廢水處理工作，防止污染

地下水。

˙做好衛生措施—防病媒、蒼蠅…滋生、

防臭氣、毒氣外溢

防火災

2.海地衛生掩埋法(Ocean Sanitary landfill)

˙除考慮陸地各因素，尚須考慮海洋生態、

海浪浸蝕、海水倒灌等因素。

3.堆肥法(Compost)

˙適鄉下個人或集體農場之農業廢棄物處理。

˙可省肥料、改良土質。

˙應注意環境衛生。

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b.焚化法(Incineration)

1.就地直接焚化法

˙易造成空氣、水、土地污染及火災、交通事

故，可能傷害人畜。

2.小型焚化爐

˙適小規模工廠、機關、團體使用。

3.大型焚化爐

˙適大都市，建於郊區。

˙成本貴。

˙少二次公害。

※比較：

焚化—①較安全、較無污染之危害

②交通運輸費低

③壽命較長

④費用大(投資額大，運行維護成本大)

⑤適土地小、人口集中之都市地區

掩埋—①安全性較有問題(須先安全評估)

②較經濟易行

③適地大、人稀

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△事業廢棄物處理

A.分類

一般事業廢棄物：較無毒之一般陶瓷業、玻璃、建

築之廢棄物，可直接掩埋。

有毒事業廢棄物：指農藥廠、電鍍廠、製藥廠、核

電廠、放射性物質處理廠等所廢

棄之有害廢棄物。

B.有害性廢棄物認定

1.易燃性(Ignitability)

①flash point ≦ 60 ℃

②可瞬間燃燒

③強氧化劑性

2.腐蝕性(Corrositivity)

①強 A、強 B → pH< 2 or pH >12.5

②腐蝕金屬速率 ＞ ¼"/Y

3.化學反應性(Chemical reactivity)

①含有 CN—、As+3、Hg 等劇毒性物質

②與水起劇烈反應者

③含化學活性物質

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4.溶質毒性(Sdute toxicity)

經特定溶出試驗，溶出有毒物超過規定值

如： Hg 0.2 mg/L

Pb 5.0 mg/L

5.毒性試驗

①口服 LD50 < 5 mg/kg

吸入 LD50 < 2 mg/kg

皮膚 LD50 < 200mg/kg

②促進癌、畸胎、生育力受損等疾病者

C.事業廢棄物之清理

a.建築廢棄物

大部份掩埋

鋼筋、建材→回收再利用

b.感染性事業廢棄物

1.焚化型

醫院所產生之檢體、標本、殘肢器官、組織、

廢血與病人使用、接觸過之可燃性廢棄物，

先以紅色容器貯存→焚化→掩埋。

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2.滅菌型

醫院之廢針頭、刀片、注射器、培養皿…與

病人接觸或使用過之不可燃性廢棄物，先以

黃色容器貯存→滅菌、消毒→掩埋。

c.其他有害性事業廢棄物

毒性大，隨時有危機存在者應

先做處理、去毒性，

再貯存、運輸、清理。