化學災害的幕後英雄：化學技術特工出動！（上）

• 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

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。

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

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]。

 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。

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。 

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 Neuroscience, 35(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 Otolaryngology, 16(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 Sciences, 8(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.

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：

• 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。

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

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。

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。

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？

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]。

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。

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。

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。

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。

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 research, 188, 109819.
7. Fennelly, K. P. (2020). Particle sizes of infectious aerosols: implications for infection control. The Lancet Respiratory Medicine.

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

編按：在化學災害的幕後英雄：化學技術特工出動！（上）我們介紹了台灣目前有哪些化學技術特工，本文則是要分享這些特工們的工作情況，讓大家更了解化學災害。

救災行動「對」比「快」更重要

最近發生一個慘痛的案例，一處電子工廠發生大火，消防人員在不知道廠內有硫酸的狀況下進入救火，不幸被強酸蒸氣滴到造成 11 位人員受傷。為了避免這樣的遺憾再次發生，化學救災該抱持著「『對』比『快』更重要」的精神，縱使在緊急的救災現場仍得耐心花時間確認現場的化學物質及洩漏或燃燒的狀況，或者透過後勤支援團隊從既有資料庫中盡可能掌握廠房或槽車的內容物與數量。

這些情報幫助現場人員在救災的時候能保護自己，例如遇上腐蝕性物質得戴防護面罩、要先噴水還是噴泡沫？也是考量是否需要疏散附近人員的依據。就像電影中的特務在出任務前會先弄清楚目標地點的內外結構、出入口、警衛部署，以及目標對象的外貌、習慣與危險性等資料。先瞭解對手再出招，才不會傻傻拿錯武器反而誤傷自己，或造成更大的災害。

沒有標準答案的訓練方式

「我們很難遇到一模一樣的事故。」諮詢中心化災應變研究室專案經理陳新友說，因此每一次的事故都是一個新的挑戰。他分享在 2009 年時，曾有一個液化石油氣槽車在國道翻覆的案例。20 噸的槽體翻落到國道的邊坡，讓整個救災行動的難度倍增。除了技術人員要克服環境的障礙去安裝移槽設備，吊車也遇到許多困難：因為掉落的槽體已經離道路有一段距離，當吊車伸出吊臂的長度越長，所能承受的最大重量就會越小。「當時調來了三、四台吊車都沒有辦法順利吊起槽體，後來直接從台中港調來一台可以一次吊 100 噸的吊車過來，才解決這次的危機。」陳新友說，每一次事件的發生，對他們來說都是一次全新的危機處理，讓他們更瞭解團隊在設備和訓練上的不足。

為了加強災害應變的能力，2017 年 9 月環保署化學局打造了兩台移動式的仿真模組車輛，可以模擬高壓槽車翻覆後扶正、吊掛的訓練過程。除此之外也有各種的訓練容器，包括常用來包裝化學物質的鋼瓶、加侖桶等，都有設計各種不同的破裂方式和壓力模式來做為教學訓練之用。

「預防」才是抵達安全的最佳途徑

然而救災也不只是消防隊或是這些化學技術特工們的責任，在運作及使用這些化學物品及設備的廠商，也是防範化學災害的其中一個重要環節。「最好的狀況是我們的技術小組都不用出勤！」化學局環境技術師劉建良這麼說，如果運作的廠商如果平時能做好管理並具備一定的應變能量，在災害釀成前及時控制，這才是理想的災害控制方式。

鑑於政府資源有限，未來將以使用者付費的概念，要求業者廠商盡到本身的責任，並在平時透過直接到現場輔導廠商的方式，讓這些運作業者能夠在安全的條件下使用化學物質，做好防範措施及相關管理，要求他們具備處理災害的能力。而且這絕不是讓廠商假裝一下、演個戲就好，既然化學局特地打造了兩台移動式仿真模組車輛，未來的無預警測試可就會直接把仿真模組車開到工廠或是模擬槽車翻覆，請廠商實際演練，一點都沒辦法馬虎，因為技術人員就站在旁邊打分數！

不只政府把關 企業聯防力量大

不過化學槽車的移動過程中，若是移動距離較長 —— 例如從高雄的工廠運往桃園，原本的工廠即使有心也很難在事故發生的時候即時救援。因此得透過上中下游的廠商或是運輸同業間相互幫忙，形成企業聯防組織共同面對可能發生的災害。化學局危害控制組科長盧家惠表示，目前全國已經有103 個企業聯防組織，她也觀察到一個現象，在運輸業者形成大大小小聯防組織的過程中，有一些應變能力相對較弱的業者也透過這個過程被淘汰，或是願意去加購、升級自己的設備和應變能力。

透過化學災害應變體系的建置，當事故發生時我們確實有一群「化學技術特工」可以運用他們豐富的經驗和知識來幫助我們處理化學物質可能帶來的危害。但是最希望的還是可以在災害發生前就妥善輔導所有使用化學物質的單位，幫助他們好好與化學物質相處，沒有災害發生，特工們也就不用出動了！