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化學災害的幕後英雄:化學技術特工出動!(上)

行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
・2017/12/13 ・2189字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 543 ・八年級

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本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局委託,泛科學企劃執行

文 / 採訪編輯趙軒翎

載鹽酸槽車翻覆!國1北上嘉義水上路段管制警戒」、「桃園化工廠大爆炸!化學粉末燃燒焚屋 31消防車救援」這些化學災害一般民眾都可以從新聞媒體上得知,卻很少人知道面對與處理這些災害的人到底是誰?這些人不只有冒著危險衝入現場的辛苦消防人員,還有一群熟練運用化學知識來救災的「特工」隊,避免這些化學物質繼續擴散、污染環境,甚至造成更大的災害。

臺灣從 2006 年開始,逐步建立起了環境事故應變的基本架構,包括設置環境事故監控中心、環境事故諮詢中心及 7 隊環境事故專業技術小組,這些都是特工隊的工作場所。但究竟這些「化學技術特工」們的工作內容是什麼呢?讓我們一起來看看平常看不見的幕後紀實吧~

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守護臺灣的環保千里眼、順風耳:環境事故監控中心

走入環保署化學局中的環境事故監控中心,可以看到一整面的螢幕牆,不只有區域地圖、也隨時播放著新聞畫面,因為媒體也是他們的情報來源之一。除此之外,他們也隨時與消防、環保、警察等單位保持聯繫,一有相關的化學災害就能即時掌握消息,馬上應變。而螢幕牆也可以隨時轉換成毒性化學物質運送車輛監控追蹤系統,若接獲通報化學槽車發生意外,他們能從這個系統鎖定是車輛、廠商、運送什麼化學物質,以及是滿車或空車狀態,取得初步的資訊。同時他們也是災害發生時提供決策與整合資源的中央單位。

隨時監控各新聞頻道並能掌控毒性化學物質運送車輛位置的環境事故監控中心。圖 / 作者提供

運籌於帷幄之中、決勝於千里之外:環境事故諮詢中心

而位於臺灣的地理中心南投,環保署設立了環境事故諮詢中心,這個諮詢中心是委請工研院所屬的化學、化工、環工、公衛或環境衛生領域專家組成無敵智囊團。正如同 119 的勤務中心,當環境事故諮詢中心接獲化學災害通報,會立即聯繫各方彙整相關情資,若研判需要支援或收到政府其他防救災機關請求,立即通知鄰近的技術小組前往災害現場。他們和監控中心的專業人員一樣,通常不會直接到災害現場,而是透過和現場技術小組的隨時聯絡來得知狀況,即時為技術小組提供各種資源與建議。

諮詢中心化災應變研究室專案經理陳新友形容,諮詢中心的角色比較像是大腦,而技術小組是四肢;技術小組在現場得面對各式各樣災害樣態,並且可能遇到成千上萬種不同類型的化學物質,可以想像一下在令人緊張到幾乎忘了呼吸的災害現場,要冷靜地研判所需要的資料是多麼困難的事情。而諮詢中心便可以在這時同步幫他們查詢資料,給予最適當的處理建議。

具備各式專業人才,以因應各種突發狀況,並提供最合適應變處理建議的環境事故諮詢中心。圖 / 作者提供

十八般武藝樣樣精通之特工隊:環境事故專業技術小組

而在災害現場的技術小組,就是與消防單位最密切合作的一組人馬。以工廠火災為例,他們會從事前建置的資料庫中,調出工廠廠區配置圖,瞭解化學物質所在的位置,並評估火災對於化學物質的影響,提供最佳的減災措施。或許你會說最瞭解工廠的,不就是工廠的員工和老闆嗎?關於這個問題,或許我們可以預想一下災害發生的當下,如果老闆臨時要你找資料會遇到什麼麻煩和困難,更何況還可能是在十萬火急的火災現場。

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另一種情形則是工廠發生火警意外時,往往是在人最少的半夜和假日,工廠內可能只剩警衛與雞同鴨講的外勞。要他們跟你說明快燒到桶子內的東西到底是具腐蝕性的硝酸、還是有毒的化學物質,並不是件容易的事。而技術小組除了提供最佳減災措施之外,最主要的工作則是進行環境偵檢:透過即時分析環境數據,除了可以提供現場救災指揮官做為決策參考,當化學物質擴散到環境中他們也可以提供除污善後的相關技術。

依不同狀況身著不同等級防護設備,手持偵檢儀器進行環境偵檢的技術小組。圖 / 作者提供
技術小組擁有各種不同防護設備與各式偵檢儀器。圖 / 作者提供

守護台灣,全年無休的化學技術特工

然而如此完整的應變體系並非一下子就成形。同樣任職於化災應變研究室的工程師林祐任表示,最初應變體系還沒有這麼完整時,新竹發生一個化學工廠的爆炸案,因為離工研院相當近,還能夠即時到現場支援。不過若是事故發生在其他縣市該如何是好?如果相關人員要趕過去的時間太長,就會有遠水救不了近火的遺憾,而這些限制就促使應變體系逐漸調整成現在的模樣。

環保署為了確保不論任何時候發生毒化災事故都有人員能夠及時處理,目前監控中心、諮詢中心及 7 隊技術小組都是採輪班制,24 小時全年無休。諮詢中心和技術小組隨時都保持至少 3 人值班,而監控中心則是至少 1 人。若是發生事故,技術小組值班的 3 個人出動到現場支援,還得另外再找來 3 位休假的同仁補上工作缺口,以防隨時還有另一個事故發生。這樣算下來,臺灣就有至少 25 位具有毒化災應變經驗的專業人員,不分日夜在守護著你我摯愛的臺灣呢!

繼續看:化學災害的幕後英雄:化學技術特工出動!(下)

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行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
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行政院環境保護署毒物及化學物質局,落實毒物及化學物質之源頭管理及勾稽查核,從源頭預防管控食安風險,追蹤有害化學物質,維護國民健康。 網站:https://www.tcsb.gov.tw/

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除了蚯蚓、地震魚和民間達人,那些常見的臺灣地震預測謠言
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/02/29 ・2747字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

災害性大地震在臺灣留下無數淚水和難以抹滅的傷痕,921 大地震甚至直接奪走了 2,400 人的生命。既有這等末日級的災難記憶,又位處於板塊交界處的地震帶,「大地震!」三個字,總是能挑動臺灣人最脆弱又敏感的神經。

因此,當我們發現臺灣被各式各樣的地震傳說壟罩,像是地震魚、地震雲、蚯蚓警兆、下雨地震說,甚至民間地震預測達人,似乎也是合情合理的現象?

今日,我們就要來破解這些常見的地震預測謠言。

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漁民捕獲罕見的深海皇帶魚,恐有大地震?

說到在坊間訛傳的地震謠言,許多人第一個想到的,可能是盛行於日本、臺灣的「地震魚」傳說。

在亞熱帶海域中,漁民將「皇帶魚」暱稱為地震魚,由於皇帶魚身型較為扁平,生活於深海中,魚形特殊且捕獲量稀少,因此流傳著,是因為海底的地形改變,才驚擾了棲息在深海的皇帶魚,並因此游上淺水讓人們得以看見。

皇帶魚。圖/wikimedia

因此,民間盛傳,若漁民捕撈到這種極為稀罕的深海魚類,就是大型地震即將發生的警兆。

然而,日本科學家認真蒐集了目擊深海魚類的相關新聞和學術報告,他們想知道,這種看似異常的動物行為,究竟有沒有機會拿來當作災前的預警,抑或只是無稽之談?

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可惜的是,科學家認為,地震魚與地震並沒有明顯的關聯。當日本媒體報導捕撈深海魚的 10 天內,均沒有發生規模大於 6 的地震,規模 7 的地震前後,甚至完全沒有深海魚出現的紀錄!

所以,在科學家眼中,地震魚僅僅是一種流傳於民間的「迷信」(superstition)。

透過動物來推斷地震消息的風俗並不新穎,美國地質調查局(USGS)指出,早在西元前 373 年的古希臘,就有透過動物異常行為來猜測地震的紀錄!

人們普遍認為,比起遲鈍的人類,敏感的動物可以偵測到更多來自大自然的訊號,因此在大地震來臨前,會「舉家遷徙」逃離原本的棲息地。

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當臺灣 1999 年發生集集大地震前後,由於部分地區出現了大量蚯蚓,因此,臺灣也盛傳著「蚯蚓」是地震警訊的說法。

20101023 聯合報 B2 版 南投竹山竄出蚯蚓群爬滿路上。

新聞年年報的「蚯蚓」上街,真的是地震警訊嗎?

​當街道上出現一大群蚯蚓時,密密麻麻的畫面,不只讓人嚇一跳,也往往讓人感到困惑:為何牠們接連地湧向地表?難道,這真的是動物們在向我們預警天災嗎?動物們看似不尋常的行為,總是能引發人們的好奇與不安情緒。

如此怵目驚心的畫面,也經常成為新聞界的熱門素材,每年幾乎都會看到類似的標題:「蚯蚓大軍又出沒 網友憂:要地震了嗎」,甚至直接將蚯蚓與剛發生的地震連結起來,發布成快訊「昨突竄大量蚯蚓!台東今早地牛翻身…最大震度4級」,讓人留下蚯蚓預言成功的錯覺。

然而,這些蚯蚓大軍,真的與即將來臨的天災有直接關聯嗎?

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蚯蚓與地震有關的傳聞,被學者認為起源於 1999 年的 921 大地震後,在此前,臺灣少有流傳地震與蚯蚓之間的相關報導。

雖然曾有日本學者研究模擬出,與地震相關的電流有機會刺激蚯蚓離開洞穴,但在現實環境中,有太多因素都會影響蚯蚓的行為了,而造成蚯蚓大軍浮現地表的原因,往往都是氣象因素,像是溫度、濕度、日照時間、氣壓等等,都可能促使蚯蚓爬出地表。

大家不妨觀察看看,白日蚯蚓大軍的新聞,比較常出現在天氣剛轉涼的秋季。

因此,下次若再看到蚯蚓大軍湧現地表的現象,請先別慌張呀!

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事實上,除了地震魚和蚯蚓外,鳥類、老鼠、黃鼠狼、蛇、蜈蚣、昆蟲、貓咪到我們最熟悉的小狗,都曾經被流傳為地震預測的動物專家。

但可惜的是,會影響動物行為的因素實在是太多了,科學家仍然沒有找到動物異常行為和地震之間的關聯或機制。

遍地開花的地震預測粉專和社團

這座每天發生超過 100 次地震的小島上,擁有破萬成員的地震討論臉書社團、隨處可見的地震預測粉專或 IG 帳號,似乎並不奇怪。

國內有許多「憂國憂民」的神通大師,這些號稱能夠預測地震的奇妙人士,有些人會用身體感應,有人熱愛分析雲層畫面,有的人甚至號稱自行建製科學儀器,購買到比氣象署更精密的機械,偵測到更準確的地震。

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然而,若認真想一想就會發現,臺灣地震頻率極高,約 2 天多就會發生 1 次規模 4.0 至 5.0 的地震, 2 星期多就可能出現一次規模 5.0 至 6.0 的地震,若是有心想要捏造地震預言,真的不難。 

在學界,一個真正的地震預測必須包含地震三要素:明確的時間、 地點和規模,預測結果也必須來自學界認可的觀測資料。然而這些坊間貼文的預測資訊不僅空泛,也並未交代統計數據或訊號來源。

作為閱聽者,看到如此毫無科學根據的預測言論,請先冷靜下來,不要留言也不要分享,不妨先上網搜尋相關資料和事實查核。切勿輕信,更不要隨意散播,以免造成社會大眾的不安。

此外,大家也千萬不要隨意發表地震預測、觀測的資訊,若號稱有科學根據或使用相關資料,不僅違反氣象法,也有違反社會秩序之相關法令之虞唷!

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​地震預測行不行?還差得遠呢!

由於地底的環境太過複雜未知,即使科學家們已經致力於研究地震前兆和地震之間的關聯,目前地球科學界,仍然無法發展出成熟的地震預測技術。

與其奢望能提前 3 天知道地震的預告,不如日常就做好各種地震災害的防範,購買符合防震規範的家宅、固定好家具,做好防震防災演練。在國家級警報響起來時,熟練地執行避震保命三步驟「趴下、掩護、穩住」,才是身為臺灣人最關鍵的保命之策。

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摀住耳朵我不聽我不聽,結果就開始暈?──關於降噪耳機你想知道的事
雅文兒童聽語文教基金會_96
・2021/03/12 ・2807字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 530 ・七年級

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  • 文/雅文基金會聽力師 張晏銘 

絕大多數的人都曾有這樣的經驗,在吵雜的捷運車廂內戴起耳機,不自覺調大音量,讓自己全然沉浸在音樂/影片/Podcast/Clubhouse 的世界裡;又或是前一天晚上參加演唱會、派對,與朋友在 KTV 盡情高歌,隔天卻出現耳鳴、耳悶、聽不清楚,通常不用理會過個幾天就沒事了,但是真的⋯⋯沒事嗎?

神不知鬼不覺的噪音風險

根據世界衛生組織的研究報告指出,全球約有 11 億的青少年暴露在娛樂噪音當中而有聽力受損的風險[1]。長時間承受過大的音量會讓耳朵毛細胞受到損傷,產生「暫時性聽閾位移」(Temporary Threshold Shift,TTS),造成耳鳴、耳悶、聽不清楚。簡單來講,就是「暫時性的重聽,要比較大的音量才能聽得到」,而幾天過後,對於聲音的察覺靈敏度就會回來,又可以重新聽見小聲的聲音。 

乍看之下這似乎不是一個大問題,但隨醫療科技進步,從 2006 年開始便有學者發現,在噪音出現的當下神經便可能直接產生「神經毒性」,進而出現不可逆的傷害,即使隨著時間對聲音的敏銳度看似已經恢復如常,但對聽力早已造成潛在損害[2][3]

從物理學的角度來看,聲音是一種能量,它會傷害耳朵有三個原因:

  1. 音量大小
  2. 暴露時間的長短
  3. 距離聲音的遠近。

如果能控制暴露音量、時長及距離,便可將傷害的可能降低。

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被動式降噪抵抗高頻噪音

在過往從聽力「防護」的角度出發,一般耳鼻喉科醫生、聽力師或聽語相關專業人員,都會建議大家在挑選耳機時,宜優先挑選具有降低噪音功能的耳機,而耳機採用的降噪技術,一般會分為主動式降噪及被動式降噪。

被動式降噪(passive noise cancellation, PNC),又稱為物理性降噪。與其說是降噪,更貼切的說法是「抗噪」。因為這類型耳機的工作原理,是通過外在材料/器具,對我們的耳朵進行物理性的「隔音」而非消除噪音或降低噪音。一般來說就是透過高密度的耳罩或耳塞材料(如高密度海綿等)阻隔外噪環境,防止噪音進入耳朵。被動抗噪耳機可以有效阻隔能量較小、傳遞能力較差的高頻噪音,像是口哨聲、塑膠袋摩擦聲等。 

在耳機材料相同的情況下,可以遮住耳殼及耳道的耳罩式耳機的被動抗噪效果最好,其次是可以密合耳道的入耳式耳機;而貼耳式耳機則因密合度最差而效果最不理想[4][5]。 

圖示
耳機類別 耳罩式 入耳式 貼耳式 
抗噪能力 最佳 中等 最差 
圖說:在耳機材料相同的情況下,可以遮住耳殼及耳道的耳罩式耳機的被動抗噪效果最好,其次是可以密合耳道的入耳式耳機;而貼耳式耳機則因密合度最差而效果最不理想。
圖/VAudio

利用反向聲波的主動式降噪

主動式降噪(Active noise cancellation, ANC)與被動式降噪在原理上大不相同,它並非是把噪音「阻擋在外」,而是透過耳機麥克風分析外界持續性噪音(例如冷氣聲、捷運引擎聲等)後,運用內建晶片進行處理並產生一個與噪音相同但振幅卻完全相反(相位相反)的聲波來做抵銷(圖二)。當兩個信號大小完全相同卻處於反向(相位相反)時,便會產生完全破壞性干涉,使兩個信號相互抵消。此時聲波便不再產生,我們自然就聽不到噪音了[6]

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圖說:當兩個信號大小完全相同卻處於反向(相位相反)時,便會產生完全破壞性干涉,使兩個信號相互抵消。此時聲波便不再產生,我們自然就聽不到噪音了。圖/雅文基金會

 主動式降噪耳機的「副作用」?  

在網路上搜尋主動式降噪耳機的使用心得,有些使用者反應「配戴主動式降噪耳機後,會出現耳鳴、耳悶或頭暈的現象」,因此難免會有主動式降噪耳機會傷害聽力的疑慮,但事實上主動式降噪耳機最早是為了幫助飛行員降低「飛機引擎聲」造成的噪音傷害而研發的,因此從技術層面上來說,它本身並不具有危害性,甚至從另一個角度來說,它可以降低使用者因「噪音導致的身心健康問題」,那耳悶跟耳鳴又是怎麼產生的?

耳悶感 

很多人都有坐飛機的經驗,當飛機爬升時會有耳悶的感覺,這是因為耳內外壓力改變,中耳腔的鼓膜處緊繃狀態,同時緊繃的鼓膜也讓低頻聲音難以進入耳朵。主動式降噪耳機 主要在抵消低頻噪音,因此部分使用者的大腦可能會誤判現在是「壓力產生變化」,進而產生頭痛和耳悶感[7]

 耳鳴 

耳鳴產生的原因非常多,且好發於各年齡層,但由於多數人耳鳴狀況不嚴重,也並非 24 小時都會耳鳴,因此很難在一般生活情境下察覺耳鳴的狀況;然而,當我們戴上抗噪耳機、耳塞或在一個非常安靜的環境下,原本很小聲的耳鳴便容易被凸顯出來,導致使用者覺得耳鳴的狀況增加。 

 只有小孩才做選擇,享受和健康都兼顧

降噪耳機讓聆聽者能更清楚接收音樂,避免音量過度放大[8]。此外,聆聽的時間長度也十分重要;近年來有些耳機有所謂的「自動音量控制」系統,透過耳機本身或相對應的 App,來監控使用者的使用時間。一旦發現使用過久,便會進一步限制使用者可聆聽的音量,讓音量漸漸變小。

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不管是被動式抗噪、主動式降噪或音量時長控制,都可以有效幫助我們留意及監控使用習慣,因此在挑選耳機時,除了音質及蓄電量考量,我們也應該著重挑選具有上述功能的耳機,當然,若能上述三者兼具,那對耳朵能起到的防護作用自然會最大。 

參考資料 

  1. World Health Organization. (2020年3月1日). Deafness and hearing loss. 擷取自 World Health Organization: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/deafness-and-hearing-loss
  2. Fernandez, K. A., Jeffers, P. W., Lall, K., Liberman, M. C., & Kujawa, S. G. (2015). Aging after noise exposure: acceleration of cochlear synaptopathy in “recovered” ears. Journal of Neuroscience35(19), 7509-7520.
  3. Liberman, L. D., & Liberman, M. C. (2015). Dynamics of cochlear synaptopathy after acoustic overexposure. Journal of the Association for Research in Otolaryngology16(2), 205-219.
  4. Hodgetts, W. E., Rieger, J. M., & Szarko, R. A. (2007). The effects of listening environment and earphone style on preferred listening levels of normal hearing adults using an MP3 player. Ear and hearing, 28(3), 290-297.
  5. Kuo, S. M., Chen, Y. R., Chang, C. Y., & Lai, C. W. (2018). Development and evaluation of light-weight active noise cancellation earphones. Applied Sciences8(7), 1178.
  6. Harris, W. (2008). How Noise-canceling Headphones Work. How Stuff Works, https://electronics. howstuffworks. com/gadgets/audio-music/noise-canceling-headphone3. htm.
  7. Andy G.(2021年1月28日). Are Noise-Canceling Headphones Safe? 擷取自 HEADPHONESTY : https://www.headphonesty.com/2020/09/are-noise-canceling-headphones-safe/
  8. Liang, M., Zhao, F., French, D., & Zheng, Y. (2012). Characteristics of noise-canceling headphones to reduce the hearing hazard for MP3 users. The Journal of the Acoustical Society of America, 131(6), 4526-4534.
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雅文兒童聽語文教基金會_96
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雅文基金會提供聽損兒早期療育服務,近年來更致力分享親子教養資訊、推動聽損兒童融合教育,並普及聽力保健知識,期盼在家庭、學校和社會埋下良善的種子,替聽損者營造更加友善的環境。

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・2017/12/13 ・2189字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 543 ・八年級

本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局委託,泛科學企劃執行

文 / 採訪編輯趙軒翎

載鹽酸槽車翻覆!國1北上嘉義水上路段管制警戒」、「桃園化工廠大爆炸!化學粉末燃燒焚屋 31消防車救援」這些化學災害一般民眾都可以從新聞媒體上得知,卻很少人知道面對與處理這些災害的人到底是誰?這些人不只有冒著危險衝入現場的辛苦消防人員,還有一群熟練運用化學知識來救災的「特工」隊,避免這些化學物質繼續擴散、污染環境,甚至造成更大的災害。

臺灣從 2006 年開始,逐步建立起了環境事故應變的基本架構,包括設置環境事故監控中心、環境事故諮詢中心及 7 隊環境事故專業技術小組,這些都是特工隊的工作場所。但究竟這些「化學技術特工」們的工作內容是什麼呢?讓我們一起來看看平常看不見的幕後紀實吧~

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諮詢中心化災應變研究室專案經理陳新友形容,諮詢中心的角色比較像是大腦,而技術小組是四肢;技術小組在現場得面對各式各樣災害樣態,並且可能遇到成千上萬種不同類型的化學物質,可以想像一下在令人緊張到幾乎忘了呼吸的災害現場,要冷靜地研判所需要的資料是多麼困難的事情。而諮詢中心便可以在這時同步幫他們查詢資料,給予最適當的處理建議。

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而在災害現場的技術小組,就是與消防單位最密切合作的一組人馬。以工廠火災為例,他們會從事前建置的資料庫中,調出工廠廠區配置圖,瞭解化學物質所在的位置,並評估火災對於化學物質的影響,提供最佳的減災措施。或許你會說最瞭解工廠的,不就是工廠的員工和老闆嗎?關於這個問題,或許我們可以預想一下災害發生的當下,如果老闆臨時要你找資料會遇到什麼麻煩和困難,更何況還可能是在十萬火急的火災現場。

另一種情形則是工廠發生火警意外時,往往是在人最少的半夜和假日,工廠內可能只剩警衛與雞同鴨講的外勞。要他們跟你說明快燒到桶子內的東西到底是具腐蝕性的硝酸、還是有毒的化學物質,並不是件容易的事。而技術小組除了提供最佳減災措施之外,最主要的工作則是進行環境偵檢:透過即時分析環境數據,除了可以提供現場救災指揮官做為決策參考,當化學物質擴散到環境中他們也可以提供除污善後的相關技術。

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然而如此完整的應變體系並非一下子就成形。同樣任職於化災應變研究室的工程師林祐任表示,最初應變體系還沒有這麼完整時,新竹發生一個化學工廠的爆炸案,因為離工研院相當近,還能夠即時到現場支援。不過若是事故發生在其他縣市該如何是好?如果相關人員要趕過去的時間太長,就會有遠水救不了近火的遺憾,而這些限制就促使應變體系逐漸調整成現在的模樣。

環保署為了確保不論任何時候發生毒化災事故都有人員能夠及時處理,目前監控中心、諮詢中心及 7 隊技術小組都是採輪班制,24 小時全年無休。諮詢中心和技術小組隨時都保持至少 3 人值班,而監控中心則是至少 1 人。若是發生事故,技術小組值班的 3 個人出動到現場支援,還得另外再找來 3 位休假的同仁補上工作缺口,以防隨時還有另一個事故發生。這樣算下來,臺灣就有至少 25 位具有毒化災應變經驗的專業人員,不分日夜在守護著你我摯愛的臺灣呢!

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檢驗口罩不測阻擋病毒效率有搞錯些什麼嗎?關於醫用口罩規範的迷思
活躍星系核_96
・2020/10/07 ・3306字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 551 ・八年級

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文 / 粒腺體、亞坦尼斯

近日社群上出現了違法進口中國製口罩,和台灣製口罩的送檢報告,引起了一番「 CNS14775 不是醫療級口罩的標準!」、「為什麼不測阻擋病毒的效率?」的論戰

BUT 這其中的觀點充滿了迷思,恐怕只會越吵越混亂。那麼,這些爭論中有那些迷思呢?

我們先把結果摘要在這裡:

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  • 迷思 1:「口罩應該測阻擋病毒的效率,而不是阻擋細菌的效率!?
  • 回應:
  1. 臺灣醫用口罩規範 (CNS14774) 中,對所有等級的醫用口罩都不用針對阻擋病毒的效率進行評估。為什麼呢?我們下一點說明。
  2. 因為病毒會附著在口水、飛沫上,所以實務上應該要量測阻擋該類型粒子的能力,而非病毒本體;所以口罩其實不需要測阻擋病毒的效率。
  • 迷思 2:「CNS14775 不是醫療級口罩的標準,CNS14774 才是?
  • 回應: CNS14774 是醫用口罩標準的總綱,等同於一篇文章的摘要,其中包含實驗方法、細項分類等。而 CNS14775 是其中一項實驗方法。換言之, CNS14774 是評斷醫用口罩的摘要、開場白; CNS14775 是教導廠商如何評斷醫用口罩的實驗方法; CNS14774、CNS14775 都可算是醫用口罩的標準文件。
引起論戰的兩張檢驗報告,據稱為違法從中國進口的口罩,和台灣製口罩的檢驗報告。

那到底醫用口罩的規範是什麼?明明也需要阻擋病毒的口罩為何不測病毒阻擋效率呢?除了過濾效率,你知道一片合格的口罩還需要注意哪些事嗎?看到這裡還沒離開相信你是很有耐心的智人,那就聽我們娓娓道來吧!

口罩檢驗怎麼做?

臺灣對於醫用口罩的規範說明文件是什麼?答案是 CNS14774(醫用面(口)罩 Medical face masks),其中提及合格的醫用面(口)罩,須通過:

  • 抗合成血液穿透性(阻擋血液噴濺,沾染到口、鼻腔等)
  • 細菌過濾效率(阻擋細菌等)
  • 次微米粒子防護效率 (阻擋比細菌更小的東西,如氣溶膠等)
  • 壓差(測量流體在口罩兩側的流通性;換言之,確保戴了口罩後,還能呼吸)
  • 防焰性
CNS14774(醫用面(口)罩 Medical face masks)內對各等級醫用口罩的標準。圖/經濟部標準檢驗局

當然,檢驗也不能亂做,經濟部標檢局也附了各項檢驗的操作 SOP ,如:細菌過濾效率須遵循 CNS14775 的步驟。

CNS14774(醫用面(口)罩 Medical face masks)內,對內容中提及的標準試驗法的延伸說明。圖/經濟部標準檢驗局

CNS14775 是醫用口罩的實驗方法之一,該文件將說明實驗該如何操作、使用什麼菌株、器材該如何架設等,以確保合格的廠商都用相同的實驗進行評估。

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CNS14775 (醫用面罩材料過濾效率試驗法)。圖/經濟部標準檢驗局

換言之,依台灣的標準 (CNS14774) ,合格的一般醫用面(口)罩,僅要求:

  • 細菌過濾效率
  • 壓差

若是更高等級的外科手術用(口)罩,還會加上阻擋血液噴濺等要求。

BUT,此時也許你的心中會有個小疑問——怎麼沒有阻擋病毒的評估呢?因為病毒的傳播,是靠口水噴濺的啊!

防細菌,不防病毒?

為什麼口罩的標準中,未撰明須檢測「阻擋病毒」的能力呢?生活場景中,我們臉上的口罩是直接擋住病毒、還是含有病毒的口水?

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其實就呼吸道疾病傳染的角度來看:幾乎都是透過帶有病毒的口水飛沫,噴濺到物品或健康人的身上,他們再觸摸口鼻而感染。

換言之,阻擋口水大小的顆粒,是較符合真實世界的需求。而2009年在美國就實際量測人體產生的飛沫顆粒發現,絕大多數的飛沫都大於1微米 (μm)(大於 4μm 佔 46% 、 1~4μm 佔 49% )[感染控制雜誌,2009]。

現行口罩的規範已足以抵禦透過飛沫傳染的疾病。圖/Pexels

而針對現在流行的冠狀病毒瘟疫 (COVID-19) 或過往的流行性感冒,科學界都普遍認可配戴口罩能阻擋口水飛沫的傳播 [Fennelly, K. P., 2020]。

換言之,不論從科學的推論,或是真實感染控制的層面裡,現行口罩的規範(主要針對微米 (μm) 等級的過濾能力)已足以抵禦透過飛沫傳染的疾病(現行的冠狀病毒瘟疫 (COVID-19) 或流行性感冒傳染);無須強調冠狀病毒的顆粒尺寸來要求口罩的規範。

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題外話,倘若要抵禦的是血/體液傳播的傳染病,如:伊波拉出血熱,那麼醫用口罩的規範可能要特別針對血液的防浸透能力了。

口罩只要注意過濾效率就好了嗎?

當然不是。

如果阻擋能力高到連呼吸都有困難,那擋住病毒前,不就悶死了嗎?

所以合格的醫用口罩,不是只看微生物的過濾效率,也要看透氣的能力!所以單就過濾效率來評斷某廠牌的口罩較佳或較差,證據上恐怕不足。

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一般而言,阻擋外物的效果越強,口罩兩側的壓力差距越大,口罩的通氣性也越差。如前述圖 (CNS14774) 的敘述中可看到,台灣標檢局對於「壓差」都有規範,其須維持在一定的範圍內,以確保口罩能阻擋外物之餘,使用者仍可正常呼吸。

數字的背後,科學的極限

回顧本次議題在輿論上的爭議,有人看到進口口罩的過濾率比國產口罩高,而認為更應該要買進口口罩;有人看到進口口罩的細菌過濾率較高,而質疑應該要檢驗病毒而非細菌。

經過上述研究與法規的整理回顧,我們認為這次送檢的兩份口罩,確實因進口口罩的過濾率較高,有可能帶來更好的防護效果,但兩則口罩的檢驗結果均符合我國國家標準CNS的要求,足以達到醫用口罩必須有的防護效果。

儘管如此,在此例中網友自發性的送檢口罩,仍須留意取樣偏差的問題。在工業製程上,生產線的可靠度,往往就是取決於良率高低與品質是否一致,若要判斷產線優劣,應基於具統計意義的隨機抽樣調查。

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自發性送檢口罩仍須注意取樣偏差的問題。圖/Pexels

因此縱然網友送檢的口罩有過濾率的高下之分,基於單一個案的檢驗結果的證據力,也遠不足以能推估到整體國家或公司生產口罩品質的優劣,而認定進口口罩的品質較好而值得購買。

然而網友自行送檢的結果,也並非毫不可取而無法採信。許多促成社會變遷的「公民科學」發展,常始於少數熱心公民自發性地發起科學研究、量測環境數值、自費檢驗有興趣的物品。

如美國1970年代起,民眾自發量測水質、送檢兒童玩具成分,而促成了美國環保署與食藥署的法規更迭與管制精進。若願意正面看待網友的送檢結果,這也是可以是個優化「口罩國家隊」的契機,畢竟「國家隊」的對手是病毒,舞台是世界。

當然,無論品質優劣,無論商業或科學,誠信是做人的基本而已。

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參考資料

  1. 感染控制雜誌編輯部 (2009)。在高風險單位配戴外科口罩以控制流感病毒的傳播。感染控制雜誌 ; 19卷4期, P261 – 263
  2. 賴全裕。外科手術面罩相關標準與效能要求
  3. 國家標準 (CNS) 網路服務系統
  4. ASTM F2101-19, Standard Test Method for Evaluating the Bacterial Filtration Efficiency (BFE) of Medical Face Mask Materials, Using a Biological Aerosol of Staphylococcus aureus, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2019, www.astm.org
  5. Leung, N.H.L., Chu, D.K.W., Shiu, E.Y.C. et al. Respiratory virus shedding in exhaled breath and efficacy of face masks. Nat Med 26, 676–680 (2020).
  6. Jayaweera, M., Perera, H., Gunawardana, B., & Manatunge, J. (2020). Transmission of COVID-19 virus by droplets and aerosols: A critical review on the unresolved dichotomy. Environmental research188, 109819.
  7. Fennelly, K. P. (2020). Particle sizes of infectious aerosols: implications for infection control. The Lancet Respiratory Medicine.
活躍星系核_96
752 篇文章 ・ 121 位粉絲
活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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化學災害的幕後英雄:化學技術特工出動!(上)
行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
・2017/12/13 ・2189字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 543 ・八年級

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本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局委託,泛科學企劃執行

文 / 採訪編輯趙軒翎

載鹽酸槽車翻覆!國1北上嘉義水上路段管制警戒」、「桃園化工廠大爆炸!化學粉末燃燒焚屋 31消防車救援」這些化學災害一般民眾都可以從新聞媒體上得知,卻很少人知道面對與處理這些災害的人到底是誰?這些人不只有冒著危險衝入現場的辛苦消防人員,還有一群熟練運用化學知識來救災的「特工」隊,避免這些化學物質繼續擴散、污染環境,甚至造成更大的災害。

臺灣從 2006 年開始,逐步建立起了環境事故應變的基本架構,包括設置環境事故監控中心、環境事故諮詢中心及 7 隊環境事故專業技術小組,這些都是特工隊的工作場所。但究竟這些「化學技術特工」們的工作內容是什麼呢?讓我們一起來看看平常看不見的幕後紀實吧~

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守護臺灣的環保千里眼、順風耳:環境事故監控中心

走入環保署化學局中的環境事故監控中心,可以看到一整面的螢幕牆,不只有區域地圖、也隨時播放著新聞畫面,因為媒體也是他們的情報來源之一。除此之外,他們也隨時與消防、環保、警察等單位保持聯繫,一有相關的化學災害就能即時掌握消息,馬上應變。而螢幕牆也可以隨時轉換成毒性化學物質運送車輛監控追蹤系統,若接獲通報化學槽車發生意外,他們能從這個系統鎖定是車輛、廠商、運送什麼化學物質,以及是滿車或空車狀態,取得初步的資訊。同時他們也是災害發生時提供決策與整合資源的中央單位。

隨時監控各新聞頻道並能掌控毒性化學物質運送車輛位置的環境事故監控中心。圖 / 作者提供

運籌於帷幄之中、決勝於千里之外:環境事故諮詢中心

而位於臺灣的地理中心南投,環保署設立了環境事故諮詢中心,這個諮詢中心是委請工研院所屬的化學、化工、環工、公衛或環境衛生領域專家組成無敵智囊團。正如同 119 的勤務中心,當環境事故諮詢中心接獲化學災害通報,會立即聯繫各方彙整相關情資,若研判需要支援或收到政府其他防救災機關請求,立即通知鄰近的技術小組前往災害現場。他們和監控中心的專業人員一樣,通常不會直接到災害現場,而是透過和現場技術小組的隨時聯絡來得知狀況,即時為技術小組提供各種資源與建議。

諮詢中心化災應變研究室專案經理陳新友形容,諮詢中心的角色比較像是大腦,而技術小組是四肢;技術小組在現場得面對各式各樣災害樣態,並且可能遇到成千上萬種不同類型的化學物質,可以想像一下在令人緊張到幾乎忘了呼吸的災害現場,要冷靜地研判所需要的資料是多麼困難的事情。而諮詢中心便可以在這時同步幫他們查詢資料,給予最適當的處理建議。

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具備各式專業人才,以因應各種突發狀況,並提供最合適應變處理建議的環境事故諮詢中心。圖 / 作者提供

十八般武藝樣樣精通之特工隊:環境事故專業技術小組

而在災害現場的技術小組,就是與消防單位最密切合作的一組人馬。以工廠火災為例,他們會從事前建置的資料庫中,調出工廠廠區配置圖,瞭解化學物質所在的位置,並評估火災對於化學物質的影響,提供最佳的減災措施。或許你會說最瞭解工廠的,不就是工廠的員工和老闆嗎?關於這個問題,或許我們可以預想一下災害發生的當下,如果老闆臨時要你找資料會遇到什麼麻煩和困難,更何況還可能是在十萬火急的火災現場。

另一種情形則是工廠發生火警意外時,往往是在人最少的半夜和假日,工廠內可能只剩警衛與雞同鴨講的外勞。要他們跟你說明快燒到桶子內的東西到底是具腐蝕性的硝酸、還是有毒的化學物質,並不是件容易的事。而技術小組除了提供最佳減災措施之外,最主要的工作則是進行環境偵檢:透過即時分析環境數據,除了可以提供現場救災指揮官做為決策參考,當化學物質擴散到環境中他們也可以提供除污善後的相關技術。

依不同狀況身著不同等級防護設備,手持偵檢儀器進行環境偵檢的技術小組。圖 / 作者提供

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技術小組擁有各種不同防護設備與各式偵檢儀器。圖 / 作者提供

守護台灣,全年無休的化學技術特工

然而如此完整的應變體系並非一下子就成形。同樣任職於化災應變研究室的工程師林祐任表示,最初應變體系還沒有這麼完整時,新竹發生一個化學工廠的爆炸案,因為離工研院相當近,還能夠即時到現場支援。不過若是事故發生在其他縣市該如何是好?如果相關人員要趕過去的時間太長,就會有遠水救不了近火的遺憾,而這些限制就促使應變體系逐漸調整成現在的模樣。

環保署為了確保不論任何時候發生毒化災事故都有人員能夠及時處理,目前監控中心、諮詢中心及 7 隊技術小組都是採輪班制,24 小時全年無休。諮詢中心和技術小組隨時都保持至少 3 人值班,而監控中心則是至少 1 人。若是發生事故,技術小組值班的 3 個人出動到現場支援,還得另外再找來 3 位休假的同仁補上工作缺口,以防隨時還有另一個事故發生。這樣算下來,臺灣就有至少 25 位具有毒化災應變經驗的專業人員,不分日夜在守護著你我摯愛的臺灣呢!

繼續看:化學災害的幕後英雄:化學技術特工出動!(下)

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行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
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行政院環境保護署毒物及化學物質局,落實毒物及化學物質之源頭管理及勾稽查核,從源頭預防管控食安風險,追蹤有害化學物質,維護國民健康。 網站:https://www.tcsb.gov.tw/