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2023/10/1

Airthings 2950 Wave智慧型氡氣偵測器實測新風環境下住宅氡濃度

前情:研究顯示住宅氡與肺癌有顯著相關而通風可以降低室內氡氣濃度

使用新風機改善住宅通風之後,室內二氧化碳濃度都能維持在600 ppm以下,全屋PM 2.5濃度也能全天維持在 0 μg/m³,相當滿意,但200 CMH的通風量,相較於開窗通風仍然是非常小的,這樣不自然的通風量,會不會導致室內氡氣的累積?要回答這個問題,最好的方法還是實測。

氡氣檢測儀不便宜,找來找去,還是美國價格最低。美國因地質因素,住宅氡是許多民眾必須應對的問題,市場大,儀器價格自然漂亮。

亞馬遜購入Airthings 2950 Wave Radon:




這款檢測儀的主要功能是連續監測氡氣濃度,每小時會紀錄一個平均值,但機器實際的測量間隔則未知。即時檢測的話,只能顯示綠燈、黃燈、紅燈,如果要看讀值,需要使用手機APP。

先擺在新風機進氣口監測外氣背景值:

高樓的室外空氣,基本上氡濃度就是0 Bq/m³,偶爾跳到1:

接著放到通風條件最差的管道間(電梯旁):

果然測到將近150 Bq/m³的高濃度:

峰值後讀數下降,可能是因為鋒面過境,大樓外部風向改變,影響了管道間的通風所致。

接著放在大臥床頭7天,平均值9 Bq/m³,算很低了:

接著放到浴室天花板上方,這裡也是通風條件不好的空間,結果最高濃度測到35 Bq/m³,還好。值得注意的是5/22中午將偵測器換到新風機進風口,結果要等30小時,讀數才會降到0 Bq/m³,所以測量時每個地方至少要放超過兩天,才會得到較為可靠的數值。

接著放到小臥室一個月,作長時間監測。結果發現常開冷氣的小臥,通風較差,氡氣濃度平均14 Bq/m³,但也還好。值得注意的是,只要新風機一關機,氡濃度立刻上升,峰值達65 Bq/m³:

最後測了一下大樓地下室,因為地下室也很容易累積來自地底的氡,結果還好,平均25,最高56 Bq/m³,大概是地下室每天下午都會定時進行機械通風的關係,不過波動很大,原因不明。


結論:

一、50平米的室內空間,使用新風機通風,風量200 CMH,氡氣濃度都不會超過20 Bq/m³。與臺灣其他住宅相比,這樣的氡水平,算低於平均:

依據美國環保署的資料,敝宅氡氣致病的風險很低:


 

二、 通風不良確實會導致住宅氡的累積。二樓以上住宅的氡氣主要來自混凝土、地磚與石材。

三、使用空氣清淨機的時候,為了降低室內PM 2.5濃度,常會緊閉窗戶以提高淨化效果,但這會導致室內氡氣與二氧化碳的累積,並提高肺癌患病風險。使用冷氣為了省電不開窗,也會有同樣的問題。

實測完之後總算放心了,200 CMH的通風量是夠的。

2023/4/17

研究顯示住宅氡與肺癌有顯著相關而通風可以降低室內氡氣濃度

在爬完美國環境保護署的網頁後,發現引發肺癌最大的環境因子竟然是家裡的氡(主要來自地面、混凝土與石材),而不是來自室外的空氣污染。由於缺乏認知,加上太多媒體都在宣傳PM 2.5的危害,導致長期以來住宅氡的問題一直被本人及臺灣多數民眾所忽視。

這裡擷取一些美國環保署網頁的重點:

1. 氡是非吸煙者肺癌的頭號因子。

2. 世界衛生組織表示,氡導致全球高達15%的肺癌。

3. 美國每年有超過2萬人死於與氡相關的肺癌,高過死於酒駕的人數,是溺水死亡人數的5倍。

4. 2005年的兩項研究顯示了住宅氡暴露與肺癌之間相關的明確證據。

近年大量研究也在探討住宅氡與肺癌之間的關聯,列舉數篇:

Kurkela et al. 2022. Lung cancer incidence attributable to residential radon exposure in Finland. 芬蘭住宅氡暴露導致的肺癌發病率
據估計,至少有3%和最多8%的肺癌可歸因於住宅氡。對於小細胞癌,氡引起的病例比例為8-13%。

Hadkhale et al. 2022. Groundwater radon exposure and risk of lung cancer: A population-based study in Finland. 地下水氡暴露和肺癌風險:芬蘭的一項基於人群的研究
與氡暴露量較低的醫院區相比,在氡暴露程度高的醫院地區觀察到肺癌風險在統計學上顯著增加。地下水氡暴露與肺癌風險增加有關。

Somsunun et al. 2022. Estimation of lung cancer deaths attributable to indoor radon exposure in upper northern Thailand. 泰國北部室內氡暴露導致的肺癌死亡估計
泰國北部八個省座落於擁有9條活動斷層的地區,因此環境氡濃度較高。測量該地區192所房屋,顯示室內氡濃度為11~405 Bq/m³,估計年有效劑量範圍為0.44~12.18 mSv y-1。肺癌病例和健康對照組的室內氡濃度存在顯著差異(p = 0.033)。我們估計在該地區,26%的男性肺癌死亡和28%的女性肺癌死亡可歸因於室內氡暴露。

王作遠 et al. 2002. Residential radon and lung cancer risk in a high-exposure area of Gansu Province, China. 中國甘肅省高暴露地區的住宅氡和肺癌風險
肺癌風險隨氡水準升高而增加(p < 0.001)。 

Lorenzo-Gonzalez et al. 2020. Lung cancer risk and residential radon exposure: A pooling of case-control studies in northwestern Spain. 肺癌風險和住宅氡暴露:西班牙西北部病例對照研究的彙集
3704名受試者,1842例和1862例對照。分析結果顯示,肺癌風險隨著氡暴露的增加而增加。在氡暴露高於50 Bq/m³(1.35 pCi/L)時,發現氡暴露與肺癌的顯著關聯 。

Su et al. 2022. Lung cancer as adverse health effect by indoor radon exposure in China from 2000 to 2020: A systematic review and meta-analysis.
2000-2020年中國室內氡暴露對健康的不良影響:系統評價和薈萃分析

在過去的二十年裡,中國的肺癌發病率一直是全球最高的。定量解決室內氡暴露及其健康影響非常重要,尤其是在像中國這樣的國家。在本文中,我們根據 2000 年至 2020 年間的系統評價,對室內氡及其健康影響研究進行了薈萃分析。共納入8項肺癌研究。結果發現,中國肺癌室內氡氣每增加10 Bq/m³ ,相對風險(RR)為1.01。

Ngoc et al. 2022. Human health impacts of residential radon exposure: updated systematic review and meta-analysis of case-control studies. 住宅氡暴露對人類健康的影響:病例對照研究的最新系統評價和薈萃分析
本研究通過對病例對照研究的系統評價和薈萃分析,調查了住宅氡暴露對人類癌症(即肺癌和兒童白血病)的影響。共評估了從電子資料庫獲得的9724篇文章,在人工篩選後,只有55項病例對照研究符合條件。薈萃分析顯示住宅氡顯著增加肺癌和兒童白血病的發病率。強有力的證據顯示在室內環境中吸入氡氣與生活在歐洲和高氡水平(≥100 Bq/m³)地區的患者罹患肺癌及兒童白血病之間存在密切相關。

至於臺灣,目前尚未發現地質因素造成氡濃度較高的地區,義守大學陳清江老師調查臺灣各地共289戶住宅臥室氡活度,結果都還算正常,沒有出現特別高的案例:

 

反倒是地下水的氡濃度會比較高(郭明錦2015):


所以沒事別喝地下水、別用地下水洗澡,一些用地下水當水源的瓶裝礦泉水最好也少喝,泡溫泉最好在露天池,以免在通風不良的環境下吸入高濃度的氡。

回到正題,雖然臺灣住宅室內氡氣致病的風險不高,但不清楚氡濃度有沒有一個最低的閾值,所以室內氡水平還是越低越好。降低室內氡氣濃度的方法也非常簡單,那就是通風。

來自泰北高氡地質區的研究發現,住宅臥室開窗面積比越高,臥室內氡氣濃度越低(Somsunun et al. 2022):

如果在溫帶地區,冬天室內供暖,無法開窗通風時,使用機械通風也可以獲得良好的減氡效果。兩項德國的研究發現使用分散式通風系統可以降低室內氡氣濃度達90% (Dehnert et al. 2021) 與83% (Altendorf et al. 2022),研究中使用的熱交換器就是上回介紹的inVENTer,可見只要小風量效果就很好。

心得:

1. 自己以前在使用空氣清淨機時,為了盡可能降低室內PM2.5濃度而將門窗緊閉的作法是不合理的,因為室內污染物的累積可能會比室外PM2.5更加有害,其中來自建材的甲醛與氡氣都是國際癌症研究機構IARC所歸類的第一類致癌物(確定會導致癌症)。

2. 吹冷氣時緊閉窗戶,對健康也不是很好,最好留一點窗縫適度通風,以避免室內污染物包含二氧化碳、甲醛與氡的累積。

3. 如果要兼顧空氣淨化與通風,新風機應該是比空氣清淨機更好的選擇。全熱交換器則可兼顧省電、空氣淨化與通風,但PM 2.5的過濾效果可能不是最好的。

4. 氡氣會不斷從地面及牆面釋放,因此即使家中沒人,家中通風系統最好還是保持低風量持續運轉,以免氡氣在室內累積。

5. 近年由於新式住宅氣密性的增加,還有冷暖空調與空氣淨化產品的普及,住宅的通風率大不如前,這是消費者在享受經濟成長的果實時應留意的。

6. 即使暴露於相同水平的氡,只有少數人會生病,對此現象,善於探究淺層因果關係的科學家往往也只能歸咎於遺傳、機率等等,但從深層因果的角度來看,氡只是致病的緣,如果一個人過去無量世都沒有造作導致多病短命的惡業,那麼即使不幸遭遇惡緣也不會生病。

最經典的案例來自王文其醫師:

王醫師是長崎核爆的倖存者,核爆當時他人在長崎醫院內看診,距離爆心ground zero僅七百公尺,爆炸後醫院全毀,大量病患與醫護當場死亡,他只受重傷。反觀王醫師多位臺籍學弟,雖住在距離原爆中心15公里遠,爆炸後也無任何外傷,卻在半個多月後陸續因輻射感染而死亡(自由時報)。

除了在原爆中心奇蹟生還,王醫師回台後不但沒有出現任何輻射病症,還陸續生了多位子女,長大後多為醫生與學界人士,輻射一點都沒有影響其後代。許多原爆倖存者往往終生伴隨嚴重的輻射後遺症,導致很高的罹癌比率,日本政府還因此頒布許多補償措施,但王醫師一生卻非常健康少病,最後活到96歲高齡,於2015年病逝(維基百科)。

王醫師在原爆中央的核輻射暴露量極高,絕非一般人吸入住宅氡所能比擬,據媒體報導,王醫師晚年其體內都還殘存輻射,以致機場通關時,檢測器總會嗶嗶叫。那麼為什麼會導致癌變、縮短人壽的核輻射卻沒有影響王醫師?因為核輻射只是致病的條件,不是根本因。

續集:Airthings 2950 Wave智慧型氡氣偵測器實測新風環境下住宅氡濃度 

2023/4/11

廚房導入電磁爐以減少瓦斯爐使用時間、室內空氣污染與空調能耗

瓦斯爐燃燒時,不論使用液化石油氣還是天然氣,除了產生大量廢熱及高濃度的二氧化碳之外,還會產生氮氧化物、一氧化碳、甲醛與PM2.5等污染物:

此外,今天才知道天然氣還含有氡222,這是比上面那些污染物更危險的東西。

氡222,無色無味氣體,是地殼中放射性重元素衰變的產物,本身也具有放射性,半衰期3.8天,衰變後產生的粉塵(釙218、鉛214等等)一樣具有放射性。地源性物質很容易含氡,例如地下水(周謀武1988)、礦泉水、溫泉(李元曦2022)、建材、天然氣、石油氣、頁岩氣等等。臺灣RC水泥建築的室內的游離輻射會比室外高(陳清江等2001),就是因為建材中的砂石是地源性,特別是有些含鈾釷較多的花崗石,若鋪成大面積的地板,更容易在室內釋放氡氣。氡吸入肺部後,部份氡與衰變產物會沈積在肺部,成為內曝,增加罹患肺癌的機率,是僅次於吸菸的環境致肺癌因子(聯合國原子輻射影響科學委員會2008)更是非吸煙者肺癌的頭號原因美國環保署)。

台灣地區家用天然氣氡含量目前好像沒人研究,但已知天津地區天然氣氡含量是天津市大氣中氡含量的23倍(王燮華1996)。土耳其的一項研究發現,跟沒有天然氣的住宅相比,使用天然氣的住宅中室內氡含量較高,而且跟客廳比起來,廚房的氡含量較高(Şen 2012)。埃及開羅的一項研究發現,使用天然氣的住宅氡含量跟輻射暴露量都較高(Abdel-Ghany and Shabaan 2015):

 

不過還好,有學者評估英國家庭中來自天然氣的氡暴露量,大概只佔英國住家環境平均氡暴露量的1% (Dixon 2001)。70年代美國的一項研究則表明天然氣的氡每年平均會讓15個美國人死於肺癌,大概只佔正常肺癌死亡率的 0.03% 至 0.08% (Johnson et al. 1973)。另一項研究也表明美國東北部馬塞勒斯頁岩氣的在未通風情況下燃燒而導致的住宅氡暴露不會導致肺癌死亡率發生可檢測的變化(Mitchell et al. 2016)。所以也不用太擔心。

總之,使用燃氣瓦斯爐烹調會在室內釋放各式各樣的污染物,導致職業廚師比一般人更容易罹患肺腺癌(勞動及職業安全衛生研究所,民國102年),因此使用瓦斯爐時,不論食材有沒有油煙,都應該開啟抽油煙機,盡可能排除燃燒廢氣,而且必須開窗進行平衡,否則通風的效果會很差。根據一項中國的研究(Zheng et al. 2022),使用瓦斯爐的時候,如果開啟抽油煙機時沒開窗,無法讓廚房甲醛濃度下降:

因此,為了保證抽油煙機的效果,必須引入等量的室外空氣以平衡抽油煙機的負壓,但這樣卻也同時會引入大量的室外PM 2.5污染物。對這個問題,敝宅是關窗並使用大風量新風機來進行平衡,詳見:

利用新風機調速功能平衡廚房抽油煙機造成的負壓

不過提高新風機的風量,濾網損耗會大增,要花費更多的濾材成本,在夏天時還會損失大量冷氣、提高空調能耗,因此決定購入電磁爐,用來煮開水、煮湯、重新加熱食物等等,預計能讓瓦斯爐與抽油煙機的使用時間減少一半以上。

看中99段火力的功能,購入1300w米家電磁爐:


用功率計紀錄煮開水時,電磁爐的功率變化:

結果發現功率根本不到1300W,而且煮到一半還會降載,造成平均功率只有1148W。根據水量、水溫、304茶壺重量、煮沸時間等參數,計算出電磁爐煮開水的熱效率只有79%,不高,但可以接受,因為可省下抽油煙機的電費(功耗約95W)以及新風機的耗材,夏天時也可以降低冷房負荷及空調電費(瓦斯爐的熱效率低,有一半的熱量會跑去加熱室內空氣)。

不過,米家電磁爐也有些缺點:

1. 加熱時會散發明顯的塑膠臭味,大概是用了回收塑膠,或者線圈的絕緣漆味道太重。一開始受不了,放在陽台使用了一陣子之後再移入室內,但使用兩個月之後還是有味道,只是比較淡而已。

2. 調節火力的旋鈕在使用2個月之後,就變緊不好轉。

啟用電磁爐後,目前只剩下炒菜、煎蛋會用到瓦斯爐了(瓦斯爐火力較大),個人認為對於室內空氣品質應該會有不少的助益,與大家分享。