面對空氣品質AQI|PSI|PM2.5懸浮微粒與揮發性有機物(VOCs)全面威脅的空氣汙染嚴重惡化怎麼辦?

  • 本文摘要:

  室內戶外應如何保護呼吸器官降低空汙危害?

  本文將以科學解說,關於挑選口罩秘訣。

  另因非核家園發電政策躁進,風能,太陽能發電不足致缺電停電跳電頻繁,徒藉火力發電卻又導致煙霾滿天,因而肺炎,支氣管炎,肺腺癌,心血管疾病嚴重,死亡率料將大增。

  國人面對AQI,PSI,PM2.5,懸浮微粒,揮發性有機物VOCs,空氣汙染明顯惡化,千萬不可疏忽。

全球最大燃煤火力發電廠-台中火力發電廠-台灣中部最大空氣汙染源-也可能是全台最大空氣汙染源
全球最大燃煤火力發電廠-台中火力發電廠-台灣中部最大空氣汙染源-也可能是全台最大空氣汙染源

  還有許多台灣民眾更可憐,出外有燃煤火力發電得嚴重空汙危害,躲在家中,還得忍受貼皮家具|系統櫃甲醛汙染危害,根本進退不得,直嘆:『天下之大,竟無容身之處!』

  口罩與空氣清淨機是人們普遍能夠想得出來的可行方案。可是,產品眾多,品牌紛云,如何挑選?能否推薦?何者首選?又是台灣人此刻心中那個大問號之後,一連串的小問號。

  由於筆者曾在半導體領域鑽研過材料科學氣體動力學電漿研發,氣體電離活化觸媒活化等等產學開發。之後又轉行室內設計裝潢領域,難免接觸空氣清淨機空調,全熱式交換機等等空氣過濾相關家用電器。

  親朋好友委託,探詢,尋求推薦絡繹不絕,在所難免。然而以筆者多年來的習性,既【知之為知之,不知為不知】又【知無不言,言無不盡】。所以,這兩周趕忙趁隙抽空更新整理相關資訊,為信任我的好朋友們深入淺出說分明。

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  由於詳細解說內容(口罩|空氣清淨機如何挑選最有效?)比較偏重技術性質,文章雖極盡詳實解說,但是對於非理工背景的讀者而言,難免艱深之嫌。

  因此,如有選購需求,再詳閱該文的技術細節即可;如果您只是想知道關於對抗空氣汙染,如何選購口罩的結論,本文也貼心地將結論簡單扼要公告如下:

  •  關於如何選購口罩的結論:
    •  室外環境:

  使用於室外環境對抗空氣汙染時,活性炭口罩是最推薦的口罩類別。然而即便如此,活性碳口罩仍然無法為我們有效處理致癌物質,諸如氮氧化物與二氧化硫等等強氧化劑,的強酸化學氣體。而且,對於火力發電懸浮微粒所含重金屬汙染也一樣只能坐視不管,讓民眾別無選擇,依然飽受健康威脅,形同坐以待斃。

  因此,筆者基於人命關天與仁民愛物的關懷,還是勉勵大家,一定要想方設法要盡速改變這個荒謬愚昧,殺人於無形的錯誤燃煤火力發電政策,讓朗朗青天早日回歸台灣上空,讓全民有健康呼吸的基本自由。

    •  室內環境:

  使用於室內對抗空氣汙染時,也是以活性炭口罩,為選購口罩考量時的首選。

  活性炭雖足以吸收甲醛、甲苯等常見的室內設計裝潢裝修與軟配件裝飾所帶來的揮發性有機物等遊行溶劑的主要污染成份,然而,還有一些使用上的注意事項,將在本文其他段落加以說明。

  除此之外,現實狀況中,我們也不可能在屋內隨時配戴口罩,所以:

  如果,貴舍如果可以的話,從空氣汙染物的產生源頭,加以避免,才是治本之道。倘若實務上有困難的話,加強通風效能(如能通風入口有效過濾,如權熱式交換機,更好!),最佳的對策就是選購具有HEPA功能,並附有活性碳吸附過濾功能的空氣清淨機,最為推薦。

  •  口罩:
  •    口罩分為一般口罩、活性碳口罩、醫療用口罩、與帶電濾材口罩等四種。

  以下茲針對各種不同口罩加以說明。

  •  一般口罩:

  這種口罩是在一般零售商店,甚至是便利超商中最容易買到的口罩。

  因為這種口罩並沒有經過特殊的額外處理,其纖維結構的孔隙相當大(大約1微米),所以無法有效阻止經空氣傳染的病原,當然對於有毒氣體分子也莫可奈何。

  而且,這種一般口罩對於比較容易進入人類呼吸系統的灰塵,並無防護效果。只對顆粒大的灰塵,具有一些阻絕作用。這種口罩往往只能作為保暖、避免灰頭土臉與鼻孔骯髒等用途,請勿作為遏止病菌入侵之用。

  戴了肯定有所幫助,但是仍舊無法完全免於致病罹癌危機,所以不推薦單以一般口罩方式來保護自己的呼吸系統免於火力發電廠所排廢氣所致之空氣汙染,而是要能改變錯誤發電政策

  •  活性碳口罩:

  活性碳具有多孔隙的結構。此過濾層主要功用雖在於吸附有機氣體、具惡臭的分子及特定毒性粉塵,但是無法用於過濾粉塵,也沒有殺菌的功能。

  另外,活性碳在使用上還有一項先天限制,那就是,當一定程度的細孔比率已被填滿,就失去吸附效果,只能置換新的口罩才能繼續保護作用。

  可是,何時到達飽合點並不太容易判斷。這是它使用上不方便,步算安全,不確定因素的主要原因。

  活性碳會將病毒粒子吸引到口罩表面,但是卻無法「殺死病毒」,所以凡是手、眼、鼻或嘴意外接觸到使用過的活性碳口罩表面,依然有可能導致疾病的傳染。

  從另一方面來說,溫度升高則活性碳吸附能力降低,有可能釋出病毒|細菌,而且,活性碳也有可能將病毒|細菌密集到一定的臨界治病密度,反而是另一種極為可怕的副作用。

  另外,對於火力發電廠排放廢氣中危害人體最深遠,含量比率也最高的氮氧化物NOx,二氧化硫(SO2)等強氧化劑,強酸等等,完全沒有阻擋吸附作用。

  戴了肯定有所幫助,但是仍舊無法完全免於致病罹癌危機,所以不推薦單以活性碳口罩來保護自己的呼吸系統免於火力發電廠所排廢氣所致之空氣汙染,而是要能改變錯誤發電政策

  •  醫療用口罩:

  標準的外科醫療用口罩雖然設計有三層,外層有阻塵阻水作用,可防止飛沫進入口罩裡面,中層有過濾作用,可擋住90%以上的5微米顆粒,近口鼻的一層則是作為吸濕之用。

  然而,醫用口罩主要是為了避免醫生的飛沫影響病人,功能設計並不是要免於吸入粒狀有害物,其效果雖比棉紗口罩及布質印花口罩好,但是頂多也只有70%的效果,拿這樣的口罩來阻絕病菌,效果可能非常有限,更何況是顆粒更小的懸浮微粒與致癌氣體。

醫療級口罩
醫療級口罩

  至於SARS流行期間大家爭相搶購的N95型口罩,是美國指定防範肺結核病菌的防疫口罩,可以有效過濾結核桿菌(直徑約為0.3∼0.6微米,長1∼4微米),防止經由空氣的感染。

  其檢驗的標準為,用0.3微米氯化鈉微粒進行測 試,阻隔效率須達95%以上,並經佩戴者臉龐緊密度測試,確保在密貼臉部邊緣狀況下,空氣能透過口罩進出。

  戴了肯定有所幫助,但是仍舊無法完全免於致病罹癌危機,所以不推薦單以醫療用口罩來保護自己的呼吸系統免於火力發電廠所排廢氣所致之空氣汙染,而是要能改變錯誤發電政策

N95醫療級口罩
N95醫療級口罩
  •  帶電濾材口罩:

    根據這種口罩的主要生產廠商3M公司所提供資料顯示,帶電濾材的功用主要在於便利呼吸,而不在於過濾。這種口罩實際有過濾作用的,是位於帶電濾材下一層的碳。

  其過濾機制與活性碳口罩相同,這表示它與活性碳口罩有相同的使用限制。其中還有一層所謂的「附著電阻過濾材質」,其作用在於延長口罩的壽命及增加舒適度。

  然而這種帶著靜電的濾材只有在乾燥地區才有用,在氣候潮溼的台灣,靜電即易失效,反而只是浪費而已,完全沒有好處。

  戴了醫療用口罩即可,而且肯定有所幫助,但是仍舊無法完全免於致病罹癌危機,所以不推薦單以醫療用口罩保護自己的呼吸系統免於火力發電廠所排廢氣所致之空氣汙染,而是要能改變錯誤發電政策

  不同口罩的過濾效果皆有所不同,不過各型口罩過濾空氣中不同粒徑雜質的過濾效率,倒是都呈現出U-型的曲線。

  這代表了一般常識所認為,顆粒越大的雜質,被過濾掉的可能性越大是有道理的。但是粒徑很小的雜質,也是相當容易經由口罩被過濾掉,其原因當然其來有自,茲說明如下。

不同口罩對於粒狀物濾除效率比較圖
不同口罩對於粒狀物濾除效率比較圖

活性炭性能

    一克活性炭可以有超過500平方米的表面積,1500平方米是容易實現的。在電子顯微鏡下,揭示了活性炭的高表面積結構。

  單個顆粒強烈卷積,表現出各種孔隙;石墨狀材料的平坦表面可能有許多相互平行的區域,相隔僅幾納米左右。這些微孔提供了極好的吸附條件,因為吸附材料可以同時與許多表面相互作用。

  物理上,活性炭通過凡德瓦爾力或倫敦分散力來結合與吸附其他物質的微細粒子。

  活性炭可以非常有效率地吸附碘。碘容量(mg / g)(ASTM D28標準方法測試)可用作總表面積的指標。 另外,活性炭可用作各種化學品應用的底物,以改善一些無機(和有問題的有機)化合物如硫化氫(H2S),氨(NH3),甲醛(HCOH),汞(Hg )和放射性碘-131(131I)。這種性質被稱為化學吸附。

  然而,活性炭對某些化學品,包括醇,二醇,強酸和鹼,金屬和大多數無機物如鋰,鈉,鐵,鉛,砷,氟和硼酸不能很好地結合

  一氧化碳不能被活性炭吸附。對於那些在呼吸器,通風櫥或其他氣體控制系統的過濾器中使用這種材料的人來說,這應該是特別擔心的,因為人體無法察覺這種氣體,一氧化碳卻對新陳代謝和神經毒性是有毒的。

電子顯微鏡下觀察活性碳多孔性質的吸附浮塵微粒的效果
電子顯微鏡下觀察活性碳多孔性質的吸附浮塵微粒的效果
  • 結論:如果考慮購買口罩作為對抗空氣汙染的隨身工具,活性碳口罩是最被推薦的首選。

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