我參加魅力韓國六日遊 五、空氣中懸浮顆粒

我參加魅力韓國六日遊

作者：吳聰賢醫師

五、空氣中懸浮顆粒

物質有三相，氣態、固態與液態。有可能某液態物質懸浮於某氣態物質中，例如南部登革熱（Dengue fever）爆發流行，噴灑噴霧式殺蟲劑滅埃及斑蚊（Aedes aegypti）與白線斑紋（Aedes albopictus）；有可能某固態物質懸浮於某氣態物質中，例如沙暴（sandstorm），每年冬季吹起東北季風時，大陸黃土高原以南地區，尤其北京城，空氣中挾帶無數細沙，北方人稱之為「沙陣」或「颱風沙」。

1960年代後期，研發出超低容量噴灑法（ultra-low volume spraying，ULV spraying）以滅成蚊。超低容量噴灑法的定義是：每公頃噴灑最低量的液態殺蟲劑，至少低於500c.c.，而能獲得最有效的殺蟲效果。因用藥甚少，可以減少環境污染（environmental pollution），且多半不需將殺蟲劑稀釋，直接用原汁噴灑，故可以節省運輸費用。這種超低容量噴灑法，讓殺蟲劑被急速氣流碎裂為肉眼看不見的微滴，飄佈於空中，以觸殺飛翔中成蚊的方法，又稱之空間噴灑法（space spraying）。

空間噴灑法最適當的微滴顆粒大小是10-15微米（micro-meter，μm，1微米＝10^-6公尺＝0.000001公尺）的容量平均直徑（volume median diameter）；如果顆粒大小介於5-25微米，效果差別不大，可以接受；如果顆粒小於5微米，飄佈效果好，但觸殺力差；如果顆粒大於25微米，則效果相反。

容量平均直徑（volume median diameter）中文翻譯有兩點缺失，若不看原文，您一定被誤導。第一個小缺失：刻度為500c.c.的燒杯，我們可以說這燒杯的「容量（可容納的量）」是500c.c.，液態微滴的體積大小是否應稱呼為「容積」？第二個缺失：沒有特別指明算數平均數（mathematic mean）、調和平均數（harmonic mean）或幾何平均數（geometric mean）時，所謂「平均」專指算數平均數，但是原文是「median」，不是「mean」，應該稱為「中位數」或「中間值」，不該稱為「平均」。

算數平均數是「所有數字相加再除以個數」；調和平均數是「所有數字的倒數求出平均數後，再加以倒數」；幾何平均數是「所有數字相乘後再開幾次方根號」。假設空間噴灑法噴出101粒微滴，依容積大小依序排列，排在第51號微滴，其顆粒大小是10-15微米，我們說這是最適當的噴灑法。或許您會問，「為甚麼不用平均數？把101粒微滴直徑相加再除以101！」我的回答，「如果噴出的微滴跑兩極端，一半微滴大於25微米，一半小於5微米，它們的平均值也可能是10-15微米。」科學家研究結果應該認為「中位數」最適當。

78年6月，行政院衛生署、環境保護署登革熱防治中心，所發行的「登革熱防治工作手冊」，就是將「volume median diameter」翻譯為「容量平均直徑」。十餘年前，統計學還是一門深奧的學問，有這種錯誤無可厚非，我會翻譯為「容積中位數直徑」。

5-6年前，鄉鎮市區爆發登革熱（Dengue fever）或日本腦炎（Japanese encephalitis）疫情時，噴灑殺蟲劑都由衛生所工友代勞，一方面為轄區盡一分心力，另一方面賺點外快，每案例好像是1200元。近來，環保意識抬頭，經濟水平提高，噴灑殺蟲劑需委託有證照的環境清潔消毒公司處理，每人每工作天2200元，希望避免環境污染和提高防疫成效。

行政院經濟部標準檢驗局台中分局員林辦事處，91年度血壓計定期檢查，訂11月1日至8日共七天，將在衛生局、彰基、彰基中華路分院、彰基二林分院、秀傳、秀傳光復分院等地設站，免費作液狀血壓計校正工作，公私立醫療院所、學校醫務室、捐血中心及一般民眾都可依排定日程就近送檢。血壓計要作校正，環境清潔消毒公司的噴霧器是否也要作校正？噴霧器的蓮篷頭或整台器械功能誤差，所噴出的微滴顆粒大小能達理想狀況？

因為表面張力（surface tension）的關係，如水滴、水銀、肥皂泡沫等，液體表面的分子因內聚力的作用，其表面積有儘量縮小的傾向，因圓球形有最小的表面積，所以會凝聚成圓球形。一般而言，溶液的表面張力受溫度、溶質種類與濃度的影響。溫度高時，因表面分子熱運動大，表面張力減少；水銀20⁰ C時之表面張力為475dyn/cm，水0⁰C時之表面張力為75.62dyn/cm，水銀是水的6.3倍；濃度高時表面張力也高。

殺蟲劑被氣流高速噴出，飄佈空中時，其顆粒形狀不會很均勻，也不會很規則，初期，表面張力來不及作用，形狀絕不會是圓形。如果噴出的不是液體，而是固體物質，如某些專治氣喘（brochial asthma），含有氣管擴張劑（bronchodilator）的噴霧器，其顆粒形狀更是千奇百怪，絕不會是球形，能讓您順利量其直徑，怎麼量？有各種量法，牽涉很深學問。

前述衛生局三個噴漆工人，提到氣態溶膠（aerosol，希臘文aer，英文air，中文空氣、氣）。所謂「aerosol」有兩種涵義：第一種，指噴射產品，將有效成分與噴射劑（propellant；動詞propel，推進、驅動；名詞propeller，輪船推進器、直昇機螺旋槳），充填於具有閥（aerosol valve，控制噴射動作的開關）的耐壓噴霧罐內（aerosol can），當啟動閥時，容器內噴射劑的壓力將內容物由噴嘴射出。

噴射產品有食品、藥品、化妝品、塗料等；噴霧罐材料以馬口鐵及鋁為主，馬口鐵（tin）俗稱洋鐵，為鍍錫的薄鐵板，美觀不易生鏽，最初由西藏阿里部馬口地方輸入，故名；噴射劑為液化石油氣（liquified petroleum gas）、氟氯烷（freon）、二氧化碳（carbon dioxide）、氮氣（nitrogen）等。當噴射產品為食物時，為避免污染，噴射劑與食品會隔離。

液化石油氣（liquified petroleum gas）由天然氣、原油所提煉的碳氫化合物，碳原子只有3-4個，故成液化狀態。氟氯烷（freon）又稱氟氯碳化物（chloro-fluoro-carbon compounds，CFC_S），產品甚多，也是冷煤（refrigerant）的一種，包括freon 11（trichloro-monofluoro-methane）、freon 12（dichloro-difluoro-methane）、freon 114（dichloro-tetrafluoro-ethane）、freon C318（octafluoro-cyclobutane）。氟氯烷是破壞臭氧層（ozone layer）的元兇，引起南極臭氧層破洞逐年增大，據估計全球臭氧層正以每年2-3%的速度遞減。

來自太陽的輻射線，包括波長介於200-400毫微米（或稱奈米nm，nano-meter，1毫微米＝10^-9公尺＝0.000000001公尺）的紫外線（ultra-violet，UV）。依波長大小，紫外線分成UV-A（320-400毫微米）、UV-B（290-320毫微米）、UV-C（290-200毫微米）三種，波長（wave length）越長，頻率（frequency）越少，穿透力（penetration）越小，而傷害性也（trauma）越小，反之則相反，所以UV-A對人體傷害性最小；UV-C傷害性最大。波長×頻率＝常數＝光速，波長與頻率成反比。

1m（meter米） ＝ 1公尺      1mm（milli-meter毫米） ＝ 0.001公尺 ＝ 10-3m      1μm （micro-meter微米）＝ 0.000001公尺 ＝ 10-6m      1nm（nano-meter毫微米） ＝ 0.000000001公尺 ＝ 10-9m      1Å（angstrom埃） ＝ 0.0000000001公尺 ＝ 10-10m      1pm（pico-meter） ＝ 0.000000000001 ＝ 10-12m 註：1.Anders Jons Angstrom，1814-1874，瑞典物理學家；埃是測量光波波長或原子半徑的單位。     2.中國古代數學家屈曾發著「九數通考」，提到「十渺為埃，十埃為塵」；此埃與彼埃是否同單位？當然不同單位。

臭氧層可以阻擋UV-C，當臭氧（O₃）消失，破洞擴大，人類直接暴露在UV-C照射下，容易引發皮膚惡性腫瘤（skin cancer），如基底細胞癌（basal cell cancer）、扁平或鱗狀細胞癌（squamous cell cancer），尤其後者與紫外線照射更有關係。

「aerosol」第二種涵義，譯成氣態溶膠、氣溶膠或氣懸膠體，是我要討論的重點。凡是液態或固體的微細顆粒懸浮在氣態中，或同時懸浮在氣態中，顆粒直徑在60微米以下，均可稱為氣溶膠，又稱作「gas dispersoid」。如前述噴灑殺蟲劑或沙暴，其顆粒直徑小於60微米者均是；流行性感冒或結核病患咳嗽、打噴嚏時，形成的飛沫，若小於60微米者也稱之。