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环境水体中的新兴污染物怎幺来的?


随着科技的进步与生活的发展,开创了现代人便利的生活模式,然而在这看似为人类带来许多有利发展的背后,是否隐藏着人类有所不知的危机?

现代医药科学的发展,让许多新药物的研发有相当快速的进展,也造福了许多病患;然而在使用药物的同时,也伴随着废弃药物处理不当的风险。如果将废弃不用的药物任意丢弃,不但造成医疗资源的浪费,也会使环境贺尔蒙(内分泌干扰物质)增加,并影响整个生态环境。此外,工厂里所使用的工业用溶剂、添加物与新兴材料 (例如:奈米材料),如果被任意排放至环境水体中或在废水处理过程中未经适当地处理,其残留物质则会流入环境,可能造成环境污染与长远的生态影响。

现代生活中,存在着许多我们肉眼看不到的污染物,它们的存在可以是极微量的,甚至难以藉由科学仪器分析鉴定,这类微量存在的污染物一般称之为「微量污染物」。近年来,环境中的微量污染物被广泛讨论并研究,在这些污染物中,「新认定或尚未认定」、「未受法规规範」及毒理资讯缺乏或有限之化学污染物,我们称之为「新兴污染物」。新兴污染物绝大多数未被包含在现有之污染物例行性监测计画中,通常因分析检测技术提升或改良,才在近期被检出而受到重视,其多寡一般以在环境中的浓度大小来计算。在水体环境中其範围介在μg/L (ppb) 到 ng/L (ppt) 之间 (μ=10-6、n=10-9)。

当这些污染物在环境中达到一定含量时,可能会对环境及生物造成危害。新兴污染物的可能来源包括:家户或个人不当的药物弃置 (例如:把药物丢入马桶沖掉)、医院废水、农业用地、製药与化学工业工厂、高科技产业排放污染物、饮用水消毒副产物、食品添加剂、消费性日常用品溶出物及微生物等。纵使这些污染物经过废水处理厂的处理才排放到自然环境中,但某些特定的污染物还是不能完全被去除与分解,如此一来就造成残留,而残留的污染物或其在环境中经转化之潜在危害物质可能存在于河川、河口、地下水道以及海洋中。

近十年来,科学家致力于环境水体中新兴污染物的研究,其污染物种类主要包含:药物及个人保健用品、内分泌干扰物质 (环境荷尔蒙)、生活日用品、全氟化物、其他工业用化学物质、饮用水消毒副产物及微生物(如图1)。以药物与个人保健用品的环境影响来看,易造成环境污染的包括抗生素、药水、针剂。已有研究指出医药类污染物会使雄性成年古比鱼 (产于西印度群岛的一种热带鱼)的精子数量减少,也会造成能抵抗抗生素的细菌种类增生。在某些药品中,可能存在着内分泌干扰物质,也就是俗称的「环境荷尔蒙」,其不但会干扰生物的生殖、发育,也会影响体内荷尔蒙的合成与作用。杀虫剂与工业用化学物质中,含有被广泛应用的「全氟烷酸类」化学物质(如图2),虽然其毒性尚在探讨与研究中,但此类物质对环境的影响不容忽视,暴露在含有这类物质的环境中会影响实验动物的免疫系统,也会对其肝脏产生影响,甚至可能有致癌的危险。

环境水体中的新兴污染物怎幺来的?

图1. 新兴污染物之种类

环境水体中的新兴污染物怎幺来的?

图2. 全氟烷酸类中被广泛应用的两种成分,全氟辛酸与全氟辛烷磺酸。 【图片来源】:英文维基百科 (http://en.wikipedia.org/wiki/Perfluorooctanoic_acid) (http://en.wikipedia.org/wiki/Perfluorooctanesulfonic_acid)

承前段所述,当这些微量的新兴污染物被排放到环境水体中时,可能会对生物造成慢性的健康危害,甚至会透过生物累积的特性影响到整个生态环境。另一方面值得探讨的是,在多种新兴污染物存在的水环境中,可能会发生污染物之间的化学反应,进而产生複合衍生的毒性,如此一来,就不只是单一污染物的危害效应了。因此,环境中的新兴污染物是现代人不能忽视的重要议题,虽然它的存在量非常微小,但并不代表它对环境以及人类不会有负面的影响。随着科学的进步与创新技术的发展,未来在新兴污染物的研究势必会有突破性的发展与应用!

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参考资料:

1.林郁真,论环境中之新兴污染物,环境工程会刊,第18卷,第1期,民国九十六年六月。

2.林郁真、蔡佳宏、邱嘉明、林正芳,论述药物与个人保健品在环境中之风险评估方法,环境工程会刊,第19卷,第1期,民国九十七年三月。

3.行政院环境保护署,<认识环境荷尔蒙>参考资料(http://flora2.epa.gov.tw/_ToxicWeb/Comic/index1.html)

4.联合新闻网,健康医药类新闻报导 (http://mag.udn.com/mag/life/)

5.内分泌干扰物质,中文维基百科(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,英文维基百科(http://en.wikipedia.org/wiki/Perfluorooctanesulfonic_acid)

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

8.Intertek全国公证检验股份有限公司(http://www.intertek-twn.com/FrontEnd/resourceview.aspx?no=101&lang=C)

9.文化部台湾大百科全书-环境污染类知识(http://taiwanpedia.culture.tw/web/content?ID=100604)

10.期刊文献

(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

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