有害空氣汙染物對人體造成甚麼危害,又該如何量測空氣品質?

摘要

空氣汙染對人體危害嚴重,呼吸道至消化系統都會受到影響,如何定義空氣品質,AQI是甚麼?HAPS又是甚麼?有害空氣汙染物種類繁多,有哪些方法可以進行有害空氣汙染物的分析量測?

空氣汙染對人體危害

根據健康影響研究所(Health Effects Institute, HEI)在2018年4月公佈年度全球空氣狀況報告(State of Global Air Report)指出,全世界有95%以上的人口正呼吸著受污染的骯髒空氣,其中貧窮國家尤其嚴重,而2016年全球約有610萬人死於空氣污染

空氣汙染及有害空氣汙染物常引發的疾病:

  • 呼吸道疾病
    空氣中的微粒PM2.5會沉積在支氣管及肺泡當中,因為PM2.5太過細微支氣管纖毛無法過濾,累積過多量時導致肺活量下降、哮喘、支氣管纖維化等疾病。
  • 眼睛疾病
    空氣汙染除了對呼吸道的影響,眼睛黏膜是另一個常見的受害者,有害空氣汙染物中的化學物質會影響眼睛黏膜,引發搔癢、乾澀甚至灼熱等乾癢相關症狀,若是刺激性的汙染物甚至影響發炎反應。
  • 心血管疾病
    許多醫學單位,例如著名的美國心臟醫學會(American Heart Association,AHA)都有報告指出,空汙會提高心血管疾病的風險。空氣中的微粒,重金屬、化學物質等有害空氣汙染物,進到身體中容易引發血管內壁的發炎反應,導致心血管疾病的產生。
  • 腸胃道疾病
    當空氣汙染中的懸浮顆粒與化學物質進到腸胃道中,影響腸道菌的生態造成發炎或是腸胃道感染、腸躁症等疾病。

圖1. 空氣污染引發的疾病

常見空氣汙染指標

空氣汙染對人體健康的影響不容忽視,如何評估空氣污染的嚴重程度?

  • 空氣品質指標AQI
    環保署依據空氣中的臭氧(O3)、細懸浮微粒 (PM2.5)、懸浮微粒 (PM10)、一氧化碳 (CO)、二氧化硫 (SO2) 及二氧化氮 (NO2) 濃度等數值,依據對人體健康的影響程度換算成指標值,再以最大值作為空氣品質指標(AQI)。依據數字等級分成六種顏色等級,綠色表示良好,褐紅色為危害等級應避免戶外活動。
  • 有害空氣汙染物(HAPs)
    有害空氣污染物(Hazardous Air Pollutants, HAP)在美國環保署的定義中是指任何可能會造成癌症或是其他嚴重健康影響的空氣汙染物。台灣環保署在草案中列出22項進行管制,未來目標會增加到72項以上,以維護台灣環境及民眾健康。

有害空氣污染物分析方法

要將空氣污染程度量化,就必須有相對應的檢測方式,需要多種不同的技術來分析空氣汙染的種類。

  • 懸浮微粒濃度含量
    使用濾紙收集空氣中的懸浮微粒,並透過重量變化及空氣流量的參數計算空氣中懸浮微粒的濃度值。
  • 有害空氣汙染物(重金屬及其化合物)
    蒐集空氣中的懸浮微粒後,可透過兩種不同方式分析進行重金屬含量的分析,分別是使用原子吸收光譜法以及XRF螢光光譜分析法。

表1. 有害空氣汙染物分析法比較

  • 揮發性有機物檢測方法
    以真空鋼瓶瞬間吸入空氣中的揮發性有機物,再將採樣注入氣相層析設備中,進行有機物的定量分析,可分析如苯、氯乙烯、環氧乙烷……等有機物。

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