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小鎮村的工廠爆炸啦,搶救毒化災的「化學特攻隊」,出動!

行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
・2018/10/17 ・3852字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 545 ・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/趙軒翎

夜半,小鎮村很寧靜,村民們沉浸在香甜的夢鄉中。然而,城郊一處鐵皮工廠內,有一股邪惡力量準備伺機突擊,一瞬間火苗燃起,開始放肆地吞噬工廠裡的一切……包括大大小小的化學物品存放桶!

火因接觸到工廠內存放的物料而燃燒得更旺盛,一發不可收拾,沒多久一聲轟天巨響打破了小鎮村寧靜的夜晚……

第一時間,村民應當如何是好?

在緊急應變的第一時間,身為小鎮村沒有超能力的村民,你首先要做的是打 119 即時通報,遵照警察或消防人員指示保護好自己與家人。

若你剛好位處災區鄰近的地區,千萬不要去事故現場探頭探腦、逗留、湊熱鬧,不要覺得空氣中聞起來沒有什麼不舒服的氣味,就覺得應該沒什麼有害物質飄散很安全。在現場多停留一刻,接觸到有害物質的風險就多一分。如果你家就在附近,在沒有發布疏散警報前,你可以先關閉家中的門窗、關閉空調(或切成內循環),注意裸露的食物是否有被污染,儘量保護好自己。

出動!搶救毒化災的特攻隊

119 通知完畢,接下來會發生什麼事呢?當 119 勤務中心接到火災通報時,待命的消防人員緊急出動。不過如果工廠內擺放了各種不同的化學物質,那就不是一般普通火警,由於這些化學物質在災害發生時,有可能因此發生毒氣外洩、爆炸等等緊急事件。如果在不了解工廠內擁有的化學物質種類、特性,都有可能因為錯誤的救災而導致更大的危險發生。

因此如果災害現場有化學物質存放,不只通報消防人員出動救災,也會通報環保署的「環境事故專業諮詢中心」,以及「環境事故專業技術小組」。

專業處理毒化災的「化學特攻隊」出動!

毒災防救體系與通報方式。圖/毒災防救管理資訊系統

諮詢中心是由工研院帶領的各領域專家組成,主要負責彙整、研析災情資料,是個陣容堅強的智囊團;而專業技術小組是親上火線,到災難現場了解災況、擬定救災方案,以及協助當地環保局、發生事故的廠商做後續處理。這樣的專業技術小組全臺灣有7隊,分布在不同的區域,以利隨時支援各地的救災。

不管是諮詢中心和技術小組都是 24 小時全年無休輪班工作,無時無刻至少都得有 3 個人值班隨時待命。遇到需要技術小組出勤到災害現場救災的時刻,不僅是值班的 3 名技術人員要出動。為了不讓技術小組辦公室「唱空城」,以防一個災害還沒處理完,下個災難又需要技術小組出動,還得同時將休假中的人員請回來。為了守護你我的安全,這些技術人員可能得隨時在半夜從被窩中被挖起來工作,真的是非常辛苦啊!

萬一有事故發生,附近的「環境事故專業技術小組」就需要到場評估救災方式。圖/Free-Photos@pixabay

那這些「化學特攻隊」到了災害現場的角色是什麼呢?

首先,他們得確認事故現場中化學物質的種類、特性、數量和存放的位置,以及目前火災燃燒位置、起火燃燒物性質與受波及範圍,才能比較準確的評估火災的情勢和判斷較合適的救災方式。工廠的化學物資料,通常可以從事前防災建置的資料庫中,調出工廠的配置圖和毒化物登記的相關資料。這些資訊可以幫助技術小組和消防人員,了解正冒著熊熊大火的工廠中,藏有什麼樣的「不定時炸彈」需要特別小心。不過,也常發生工廠為了貪圖方便,沒有確實申報工廠中的化學物質,在災難發生時,就有可能造成救災人員誤判狀況,影響人身安全。

起風啦!「技術小組」隨時監測環境情況

在這樣的災害現場,「快」就不是第一要件了,更多時候處理「對」更為重要。諮詢中心、技術小組藉由收集與研析的資訊,判斷火災對於場內化學物質的影響,並與消防人員討論最安全的救災方式,避免化學物質外洩、預防更大規模的毒化災害發生。

在整個救災過程,技術小組很重要的一個工作是環境檢測,不斷監測受化學災害影響的範圍。技術小組也得隨時「跟風」,測量現場的風速和風向,並提供數據給救災相關單位。在化學災害的現場,有時會發生有毒氣體外洩的狀況,為了避免民眾不知情誤入事故現場或是長時間處於下風處接觸有害物質,影響健康,都需要技術小組和救災相關單位共同研擬應變措施。

如果要疏散,會如何決定呢?

化學物質外洩狀況嚴重時,會由環保署的「環境事故專業技術小組」與「環境事故專業諮詢監控中心」研判與建議,並由現場指揮宣布緊急疏散,以確保周遭的民眾不會暴露在有害環境當中。

毒性化學物質災害疏散避難計畫作業流程圖。(點圖放大)圖/泛科學重繪,資料來源:行政院環境保護署「毒性化學物質災害防救業務計畫

而是如何決定什麼情況要疏散,以及要疏散哪個範圍內的民眾?

臺灣目前的毒化物疏散避難危害條件的判斷,是根據美國能源部後果評估與保護行動小組委員會 (Subcommittee on Consequence Assessment and Protective Actions, SCAPA) 制定的 PACs(Protective Action Criteria for Chemicals, 化學品保護行動準則)。由於現有每個指標所涵蓋的化學物質種類不同,PACs 這套準則參考了各個不同來源的指標,等於涵蓋了盡可能多種的化學物質種類。PACs 首要參考由美國諮詢委員會 (National Advisory Committee)所制定的 AEGL(Acute Exposure Guideline Levels, 急性暴露指標),其次依序為 ERPG (Emergency Response Planning Guidelines, 緊急應變規劃指引)以及 TEELs(Temporary Emergency Exposure Limits, 順時緊急暴露指標)。(詳見附表)

PACs 主要參採前面幾項指標,和其他重要的參考指標一樣,是針對毒性物質的允許暴露程度分成三個等級。這三個等級是看人暴露在有毒氣體環境一小時,對身體影響的嚴重程度去區分。以下以 PACs 的首要參考指標 60 分鐘 AEGL 舉例說明分級影響嚴重程度差別:

  • AEGL-1:物質於空氣中超出此濃度,預期一般民眾(含敏感體質者)會明顯到不適、刺激性或輕微無症狀、感覺。但其效應非持續性,經停止暴露後具有短暫與可逆性。
  • AEGL-2:物質於空氣中超出此濃度,預期一般民眾(含敏感體質者)會受到不可逆或其他嚴重的長期不良於健康之危害效應,或是影響其逃生能力。
  • AEGL-3:物質於空氣中超出此濃度,預期一般民眾(含敏感體質者)會受到危害生命健康或死亡之危害效應。

而疏散的原則也跟上面的 PACs 很有關係。如果技術小組偵測評估毒性物質濃度數值超過 PAC-3,就得發布疏散警報,並強制疏散。如果濃度在 PAC-2 的程度,雖不會強制疏散,但依舊會發布疏散警報、劃定警戒管制區。若濃度未達 PAC-2,主要是劃定警戒管制區,希望大家就地避難,待在家裡緊閉門窗,不要跑到管制區去看熱鬧,不僅讓自己暴露在危險中,也影響消防人員救災。

那如果今天毒性化學物質的濃度已經達 PAC-3,強制疏散的程度,疏散的範圍要多大呢?

管制區或是疏散範圍的劃定主要分兩部分。首先是以事故發生點為圓心,PAC-3 的影響為半徑範圍的圓形區域為「初期隔離區域」,也就是強制疏散的範圍。另外一個部分則為「防護行動區域」(管制區),由事故發生點往下風處延伸距離 PAC-2 影響的範圍,而側風處則為 PAC-2 影響距離的 1/2。舉凡在這個範圍內的民眾,都得配合進行居家避難,或是疏散驅離,在事故解決之前,這個範圍是不允許進入的。

而如果不具 PACs 參考指標數值的化學物質,則會依緊急應變指南的指示建議同樣劃定初期隔離區域與防護行動區域與前述相同進行管制。

防護行動區域(管制區)範圍示意圖。(點圖放大)圖/行政院環境保護署「毒性化學物質災害防救業務計畫

真的遇到了化學災害:「衝、脫、泡、蓋、送」

如果真的沒辦法遇上了化學災害,可以記得和燙傷急救有點像又有點不像的口訣──「衝、脫、泡、蓋、送」。

「衝」是盡快往上風處逃離現場,以濕布遮住口鼻,並盡量以手邊的雨衣、外套、雨傘等衣物遮蔽身體,避免暴露在更多毒性化學物質中。「脫」是抵達安全區域後,脫去接觸到毒性化學物質的衣物,並以塑膠袋密封。「泡」則是在你懷疑皮膚沾染到毒性化學物質時,可以用稀釋10倍的漂白水浸泡皮膚10分鐘(一定要記得稀釋!),或是可以用活性炭粉、蘇打水、鹼性肥皂清洗,可以降低皮膚將這些毒性化學物質吸收的速度。最後,「蓋」上乾淨衣物,立即「送」醫。

小鎮村郊外化學工廠的火勢終於撲滅,這其中包含了消防人員、環境事故諮詢中心、技術小組以及許多相關單位的努力,才能平安順利完成救災。

一天又平安的過去了,感謝「化學特攻隊」的努力。

參考資料:

  1. 第十六章 搶救化學工廠火災安全指導原則〉,《消防人員救災安全手冊》。
  2. 毒性化學物質災害疏散避難作業原則
  3. 毒災體系與通報
  4. 簡易毒災應變
  5. 行政院環境保護署「毒性化學物質災害防救業務計畫

附表:PACs(Protective Action Criteria for Chemicals, 化學品保護行動準則)

(點圖放大)

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

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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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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》