家中隱形殺手(I) 一氧化碳中毒

在新聞報章中常見到「瓦斯中毒」的報導，這種標題似是而非，很少的情況下，中毒的現象是因為高濃度的洩漏的瓦斯所引起的，大部分是瓦斯燃燒不完全產生的一氧化碳所導致的。

     家庭用的瓦斯分成兩大類：一種是液化天然氣(LNG)，俗稱天然瓦斯；而另一種為液化石油氣(LPG)，俗稱桶裝瓦斯。這兩大類瓦斯中的成分完全不同，但共通點是可燃性氣體，作為烹飪或熱水器的熱源，政府強制在家用瓦斯中，添加一種強烈的氣味劑，乙硫醇，空氣中僅含五百億分之一的乙硫醇時（0.00019mg/L），就可嗅到其臭味。所以少許的瓦斯外洩，人們就立刻可以察覺刺激性的蒜臭味而提高警覺。相對的，瓦斯燃燒不完全所產生的一氧化碳 (簡稱CO) ，是無色、無味和無臭的毒性氣體，隨著時間或濃度的增加，讓人陷入無意識狀態，因此常被稱做隱形殺手或沈默兇手。裝置一氧化碳警報器是防止一氧化碳中毒的一道重要防線。

圖 1 乙硫醇 它是2000年版金氏世界紀錄中收錄的最臭的物質。

天然瓦斯LNG 其主要成份為甲烷占了90%，其它為乙烷、丙烷、丁烷與氫氣等等，它無色無臭對人體不會造成傷害。比重約0.55 ~ 0.79比空氣輕，所以在空氣中容易上升擴散、不易累積，是一種使用安全、方便、潔淨，絶佳環保的燃料。

   桶裝瓦斯LPG是丙烷和丁烷的混合物，其中丙烷約佔60%，丁烷佔40%，這個比例隨著季節會稍有調整，冬天丙烷多些，夏天丁烷多些。比重約為1.68，較空氣為重，漏出容器外的氣體，會聚積於地面或低窪處。一般在1,000ppm 以下顯示不出毒性，短期暴露於 10,000ppm 也無症狀。若LPG氣體濃度高於19,000ppm，會使氧的濃度下降，則會引起窒息。

   此外，空氣中可燃氣體濃度高於某一個濃度時，若有火源會引起瓦斯爆炸，我們稱為爆炸下限。桶裝瓦斯LPG中丙烷和丁烷的爆炸下限約為2%，而天然瓦斯LNG的爆炸下限約為5%。LPG相較於LNG，容易聚積於地面或低窪處，安全性較低。

圖 2 LNG和LPG中的烷類

 假設：天然瓦斯LNG 中的成份皆為甲烷；而LPG中全是丙烷，則燃燒平衡方程式分別如下：

圖 3 燃燒平衡方程式

由化學燃燒平衡方程式來看， 完全燃燒1立方公尺的天然瓦斯LNG(以全部成分是甲烷為基準) ，需要2立方公尺的純氧氣，但是空氣中的含氧量僅佔20%，換算下來則需要10立方公尺的空氣。另一方面，完全燃燒1立方公尺的桶裝瓦斯LPG (以全部成分是丙烷為基準) ，需要5立方公尺的純氧氣，換算下來則需要25立方公尺的空氣。實際上，完全燃燒LNG或LPG所需要空氣量，遠大於上述的數值。這說明了瓦斯熱水器要裝在通風處，否則容易發生燃燒不完全，產生一氧化碳。

圖4 瓦斯熱水器要裝在通風處

  一氧化碳經呼吸入體，透過肺泡入血。 由於一氧化碳與血液中紅血球（RBC）中的血紅素（Hb）之結合力，遠大於氧氣（O2）和血紅素的結合力（約為250：1），因此氧氣無法靠著紅血球運輸到需要的組織，造成組織細胞的缺氧，進而影響起人體器官的運作，尤其是代謝速率很高的器官，像是心臟和腦部影響最大，所以人在吸入一氧化碳後會昏迷，甚至在短時間內死亡。

圖 5 一氧化碳吸入體內 導致組織缺氧

冬天的時候，大家緊閉門窗，空氣流通不良是一氧化碳中毒的好發時期。然而近來夏天也常發生一氧化碳中毒事件。原來是天氣異常炎熱，大家都緊閉門窗開冷氣，加上當時安裝熱水器時，怕位置掛太高排氣孔接近二樓屋頂，廢氣不易排放，所以降低了安裝位置，如此一來，竟形成 窗型冷氣機在熱水器的旁邊，熱水器的廢氣排放正好對準冷氣的進氣口，當冷氣機和熱水器同時使用時，房間內就會灌進不少熱水器的廢氣，當燃燒不完全時，就容易發生一氧化碳中毒。

圖6 熱水器不當裝設

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