環境水體中的新興污染物怎麼來的？

環境水體中的新興污染物怎麼來的？
國立臺灣大學環境工程學研究所 莊英志，林彥妗

隨著科技的進步與生活的發展，開創了現代人便利的生活模式，然而在這看似為人類帶來許多有利發展的背後，是否隱藏著人類有所不知的危機？

現代醫藥科學的發展，讓許多新藥物的研發有相當快速的進展，也造福了許多病患；然而在使用藥物的同時，也伴隨著廢棄藥物處理不當的風險。如果將廢棄不用的藥物任意丟棄，不但造成醫療資源的浪費，也會使環境賀爾蒙(內分泌干擾物質)增加，並影響整個生態環境。此外，工廠裡所使用的工業用溶劑、添加物與新興材料 （例如：奈米材料），如果被任意排放至環境水體中或在廢水處理過程中未經適當地處理，其殘留物質則會流入環境，可能造成環境污染與長遠的生態影響。

現代生活中，存在著許多我們肉眼看不到的污染物，它們的存在可以是極微量的，甚至難以藉由科學儀器分析鑑定，這類微量存在的污染物一般稱之為「微量污染物」。近年來，環境中的微量污染物被廣泛討論並研究，在這些污染物中，「新認定或尚未認定」、「未受法規規範」及毒理資訊缺乏或有限之化學污染物，我們稱之為「新興污染物」。新興污染物絕大多數未被包含在現有之污染物例行性監測計畫中，通常因分析檢測技術提升或改良，才在近期被檢出而受到重視，其多寡一般以在環境中的濃度大小來計算。在水體環境中其範圍介在μg/L (ppb) 到 ng/L (ppt) 之間 (μ=10^-6、n=10^-9)。

當這些污染物在環境中達到一定含量時，可能會對環境及生物造成危害。新興污染物的可能來源包括：家戶或個人不當的藥物棄置 （例如：把藥物丟入馬桶沖掉）、醫院廢水、農業用地、製藥與化學工業工廠、高科技產業排放污染物、飲用水消毒副產物、食品添加劑、消費性日常用品溶出物及微生物等。縱使這些污染物經過廢水處理廠的處理才排放到自然環境中，但某些特定的污染物還是不能完全被去除與分解，如此一來就造成殘留，而殘留的污染物或其在環境中經轉化之潛在危害物質可能存在於河川、河口、地下水道以及海洋中。

近十年來，科學家致力於環境水體中新興污染物的研究，其污染物種類主要包含：藥物及個人保健用品、內分泌干擾物質 (環境荷爾蒙)、生活日用品、全氟化物、其他工業用化學物質、飲用水消毒副產物及微生物(如圖1)。以藥物與個人保健用品的環境影響來看，易造成環境污染的包括抗生素、藥水、針劑。已有研究指出醫藥類污染物會使雄性成年古比魚 (產於西印度群島的一種熱帶魚)的精子數量減少，也會造成能抵抗抗生素的細菌種類增生。在某些藥品中，可能存在著內分泌干擾物質，也就是俗稱的「環境荷爾蒙」，其不但會干擾生物的生殖、發育，也會影響體內荷爾蒙的合成與作用。殺蟲劑與工業用化學物質中，含有被廣泛應用的「全氟烷酸類」化學物質(如圖2)，雖然其毒性尚在探討與研究中，但此類物質對環境的影響不容忽視，暴露在含有這類物質的環境中會影響實驗動物的免疫系統，也會對其肝臟產生影響，甚至可能有致癌的危險。

圖1. 新興污染物之種類

圖2. 全氟烷酸類中被廣泛應用的兩種成分，全氟辛酸與全氟辛烷磺酸。 【圖片來源】：英文維基百科 (http://en.wikipedia.org/wiki/Perfluorooctanoic_acid) (http://en.wikipedia.org/wiki/Perfluorooctanesulfonic_acid)

承前段所述，當這些微量的新興污染物被排放到環境水體中時，可能會對生物造成慢性的健康危害，甚至會透過生物累積的特性影響到整個生態環境。另一方面值得探討的是，在多種新興污染物存在的水環境中，可能會發生污染物之間的化學反應，進而產生複合衍生的毒性，如此一來，就不只是單一污染物的危害效應了。因此，環境中的新興污染物是現代人不能忽視的重要議題，雖然它的存在量非常微小，但並不代表它對環境以及人類不會有負面的影響。隨著科學的進步與創新技術的發展，未來在新興污染物的研究勢必會有突破性的發展與應用！

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參考資料：

1.林郁真，論環境中之新興污染物，環境工程會刊，第18卷，第1期，民國九十六年六月。

2.林郁真、蔡佳宏、邱嘉明、林正芳，論述藥物與個人保健品在環境中之風險評估方法，環境工程會刊，第19卷，第1期，民國九十七年三月。

3.行政院環境保護署，<認識環境荷爾蒙>參考資料(http://flora2.epa.gov.tw/_ToxicWeb/Comic/index1.html)

4.聯合新聞網，健康醫藥類新聞報導 (http://mag.udn.com/mag/life/)

5.內分泌干擾物質，中文維基百科(http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%A7%E5%88%86%E6%B3%8C%E5%B9%B2%E6%93%BE%E7%B4%A0)

6.全氟辛烷磺酸，英文維基百科(http://en.wikipedia.org/wiki/Perfluorooctanesulfonic_acid)

7.全氟辛酸，英文維基百科(http://en.wikipedia.org/wiki/Perfluorooctanoic_acid)

8.Intertek全國公證檢驗股份有限公司(http://www.intertek-twn.com/FrontEnd/resourceview.aspx?no=101&lang=C)

9.文化部臺灣大百科全書-環境污染類知識(http://taiwanpedia.culture.tw/web/content?ID=100604)

10.期刊文獻

(1) Amrita Pal, Karina Yew-Hoong Gin, Angela Yu-Chen Lin, Martin Reinhard, Impacts of emerging organic contaminants on freshwater resources: Review of recent occurrences, sources, fate and effects, Science of the Total Environment 408 (2010) p.6062–6069.

(2) E. Baatrup and M. Junge, Environ. Health Perspect., 2001, 109, p.1063.

(3) K. Kümmerer, Chemosphere, 2009, DOI: 10.1016/j.chemosphere.2008.006.

(4) Angela Yu-Chen Lin, Tsung-Hsien Yu, Cheng-Fang Lin, Pharmaceutical contamination in residential, industrial, and agricultural waste streams: Risk to aqueous environments in Taiwan, Chemosphere 74 (2008) p.131–141.

(5) Angela Yu-Chen Lin, Sri Chandana Panchangam, Cheng-Yi Chang, P.K. Andy Hong, Han-Fang Hsueh, Removal of perfluorooctanoic acid and perfluorooctane sulfonate via ozonation under alkaline condition, Journal of Hazardous Materials 243 (2012) p.272– 277.

(6) Environmental Science & Technology, July 1, 2008, p.4618

(7) U.S. National Institutes of Health’s National Library of Medicine (NIH/NLM). (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3335904/)

(8) Susan D. Richardson and Thomas A. Ternes, Water Analysis: Emerging Contaminants and Current Issues, Anal. Chem. 2011, 83, 4614–4648

(9) Susan D. Richardson, Environmental Mass Spectrometry: Emerging Contaminants and Current Issues, Anal. Chem. 2010, 82, 4742–4774