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揮別陰霾,無煙歡慶活動安全健康又環保

節慶歡樂活動總是令人嚮往,更是成長歷程中的美好記憶。然而,民俗節慶活動燃放鞭炮、煙火等,也帶來粉塵汙染和潛在風險。彩色派對粉塵事故更提醒我們,須充分了解活動造成的高濃度粉塵對環境的潛在危害,並有效預防,甚至以更環保安全的方式歡度節慶。
 
 

 
民俗節慶活動的潛在風險

成長於臺灣,每年總有多項節慶歡樂活動令人嚮往,更是成長歷程中的美好記憶。然而若在歡慶時分,忘卻了安全與健康,人生憾事也會伴隨無限時日。國內近年興起彩色路跑活動,添增樂趣於健身活動中,也是好事一樁。辦理這項國際間普遍的活動須嚴謹考量甚多安全與健康因素,在國內卻因無知或因循怠忽,導致發生八仙樂園派對粉塵爆炸事故,傷亡甚眾,實令人痛心。

能不能以更聰明而謹慎的方法辦理節慶活動,讓大家快快樂樂地參加,平平安安地回家?從這次彩色派對的憾事,我們要習取教訓,才能讓未來的每一次節慶歡樂活動只有歡笑、安全與健康,沒有遺憾。

回顧這次「彩色派對」活動衍生的意外事件,疑似因主辦單位以玉米澱粉及食用色素所製作的色粉灑布地面並瀰漫在空氣中,引發閃燃並造成塵爆,而迅速燃燒擴及活動區域,導致參與活動的人員閃避不及而遭受嚴重傷害。原意良善的活動與行為卻因思慮不足而造成遺憾,當非所期。類似情境在國內,不禁聯想拜香、燃燒金紙、燃放鞭炮、施放煙火等民俗節慶活動是否也有相同的危害與風險?值得大家深思。
 
高濃度粉塵環境的危險性
 
上述民俗活動與彩色派對疑似閃燃事件與空氣中瀰漫高濃度粉塵微粒有密切關係。當可燃性粉塵微粒與空氣混合形成可燃混合氣體時,若遇明火或高溫物體,極易著火而傾刻間完成燃燒過程,釋放大量熱能而使燃燒氣體體積猛烈膨脹,形成很高壓力而向四面八方傳遞,造成大範圍的影響。有時候粉塵微粒濃度雖還不致引發塵爆,但參與活動人員吸入高濃度微粒,對健康危害仍大。因此,有效預防仍屬必要。

氣體與粉塵混合物的爆炸難易受多項因素影響,如引燃溫度、最小引燃能、最低爆炸濃度、氧化反應產生氣體量、升壓率等。一般狀況下,粉塵濃度不足以燃燒爆炸。彩色派對色粉的成分由玉米澱粉、食用色素粉混合而成,澱粉粒徑介於2 ~ 30 μm。一般而言,粉塵粒徑在100 μm 以下就有爆炸可能,玉米澱粉粒徑恰好在這範圍內,安全防範尤須留意。粉塵爆炸所需最小能量是10-2 ~ 10-3 Joul(10 mJ左右),而玉米澱粉最小引燃能量是0.3 mJ,在高濃度環境中,一個足夠強度的熱源就可能形成粉塵爆炸意外。

粉塵爆炸有幾個特點:
  • 延遞速度極快,甚難閃躲;
  • 初始爆炸氣浪可能使沉澱粉塵揚起而產生連續爆炸,造成大範圍傷害且爆炸感應期長達數十秒,傷害嚴重性增大;
  • 可能產生毒性氣體危害健康。
 
呼吸系統中,不同粒徑微粒附著部位示意圖;左上為PM10和PM2.5微粒的尺寸比較示意圖。(圖 / US EPA)
▲呼吸系統中,不同粒徑微粒附著部位示意圖;左上為PM10和PM2.5微粒的尺寸比較示意圖。(圖 / US EPA)

 
民俗活動的空氣汙染
 
此外,許多民俗活動常造成煙霧瀰漫現象,如拜香、燃燒金紙、燃放鞭炮等,在寺廟建蘸、神祇繞境、烽炮節慶、清明祭祖等傳統民俗,也會造成局部區域短期高濃度微粒問題,不但影響參與活動的人員,也影響臨近區域民眾的健康與生活品質。

寺廟燒香造成細懸浮微粒濃度超高,除影響在廟內活動的人員外,煙霧也會擴散至廟外而影響一般民眾。研究顯示,寺廟內懸浮微粒(PM10)濃度約為620 μg∕m3, 細懸浮微粒(PM2.5)濃度約為500 μg∕m3,約為一般大氣環境中濃度的5 ~ 10倍,較一般居家環境的濃度高出5 ~ 15倍。

此外,寺廟內的空氣也含高濃度危害人體健康的其他成分,如甲醛、乙醛、多環芳香烴(PAHs)、揮發性有機化合物(VOCs)等,寺廟內的濃度高出一般大氣環境中濃度的10 ~ 30倍,也是都會區大氣環境中濃度的10 ~ 15倍,不亞於車輛與工業排放所造成的影響。在家燒香也會面臨相同的問題,若門窗密閉,會使室內 PM10 的濃度增高為390 ~ 730 μg∕m3,門窗打開通風時,室內PM10的濃度則增高為150 ~ 190 μg∕m3,兩者濃度約為戶外大氣環境中濃度的5 ~ 20倍。

此外,民俗活動進行期間,拜香、燃燒金紙、燃放鞭炮等行為也會造成空氣汙染物濃度明顯上升的現象。調查研究顯示,神祇繞境活動進行期間,當地空氣汙染物的濃度上升為平時濃度的2 ~ 3.5倍,細懸浮微粒、甲醛、乙醛、多環芳香烴、揮發性有機化合物、重金屬等有害人體健康成分的濃度也明顯增高。

在民俗元宵蜂炮活動期間的調查研究顯示,附近區域大氣懸浮微粒濃度是平時的2倍,SO2、CO、NOx濃度也明顯增高。由此推論,在活動區域內空氣汙染物的濃度可能升高達數十倍到上百倍,相當於在短時間吸入數天的汙染量,對健康絕無益處。

國內外常在歡慶活動中施放高空煙火,對環境與健康是否有影響也值得探討。調查研究顯示,施放高空煙火的時段,地面空氣懸浮微粒(PM2.5)的濃度可增高5 ~ 16.6%,微粒的金屬元素濃度(Mg、K、Sr、Pb等)可以是背景時段濃度的10倍以上。金屬元素的來源可能是煙火的氧化劑、燃料、延時劑等,這些金屬元素的背景環境濃度都很低,由施放高空煙火所導致的增幅就很顯著。高空煙火燃放所產生的汙染一般會在幾個小時內消散,地面短時間高汙染濃度值明顯受大氣擴散的影響。
 
轉念與科技,預防粉塵微粒的危險
 
就彩色派對衍生粉塵爆與燃燒傷害的案例而言,加強安全防範顯然是首要的。若能不採用噴灑彩粉,改以彩飾方式,依然可獲得絢麗歡慶之樂;若仍要噴灑彩粉,則可從加強防止粉塵爆炸著手,包括:控制粉塵顆粒大小與物理化學性質、降低粉塵濃度、消除火源、增加溼度。

國外執行相關活動時限用添加阻燃劑的彩粉,限制使用彩粉量於安全範圍內,管制任何可能造成閃爆的火源或其他因素,因此從未聞有意外事故。嚴格遵守安全準則是確保不發生意外的不二法門。

針對其他民俗活動所衍生粉塵微粒潛在危害的防制,「源頭禁絕」的做法最為有效。臺北市行天宮已執行宮內禁止燒香,從前煙緲籠罩擾人的情境已不復見,崇天敬神,虔誠之心為上;歐美日等國,教堂、佛寺多肅穆清新,鮮有香煙飄渺,置身其間,心靈靜穆安止,並未因無拜香生煙而減損對上蒼的崇敬,更得健康守護。

國人燃香敬祭的習慣已久,短期難改,但減少燃香量可減輕汙染。此外,和傳統拜香比較,採用環保物質拜香可大幅減低二氧化氮、一氧化碳、微粒排放量,也可減輕暴露效應。在通風良好的場所拜祭,或在人潮稀疏時段拜祭,都可避開高濃度狀況,減少吸入汙染物。

相關節慶歡樂氣氛可以伴隨我們留住長久美好記憶,也是文化傳承的歡樂要素,因此完全禁絕並不可能。惟為了減低在歡慶活動中產生微粒與各種空氣汙染物的危害,研發環保煙花試劑、遠離高濃度區域、使用高效率防護口罩減少吸入汙染物等都是可行的方法。美國迪士尼樂園的璀璨煙火在夜空中的多彩虹輝是許多人成長中的夢幻記憶,近年來迪士尼發展環保煙火,大幅減輕汙染,留住了健康,也留住了無限美好的回憶。

轉念與科技,無煙的歡慶民俗,讓我們體會文化的喜悅,也讓我們更安全、更健康、更環保。

 
來源 來源:
《科學發展》2015年10月,514期,76 ~ 79頁
原標題: 無煙歡慶安全健康更環保
標籤 標籤:
懸浮微粒(58)煙火(6)粉塵(6)塵爆(9)環保(17)空氣汙染(14)
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