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氯與三鹵甲烷的恩怨情仇-「三鹵甲烷」又是什麼呢?
2007/10/11 15:34:26瀏覽6201|回應0|推薦0

「三鹵甲烷」又是什麼呢?

它是如何進入到自來水裡的?對人體有害嗎?

一般人對於自來水的抱怨與詬病的大都是那濃濃的消毒水味道,也就是「氯」的味道所造成的不適問題。由於氯有股令人不舒服的刺鼻味道,因此,大家的注意往往集中於氯上面,但很無奈的正如前文所闡述的,自來水加氯有其必要性。其實我們必須清楚,自來水真正的問題並不在於氯,而是在當氯被大量使用於自來水的淨水處理過程,於一些條件俱足的情況下,氯將經由化學反應作用而轉化成「三鹵甲烷」,「三鹵甲烷」才是應該被更為正視與面對的問題。

甲烷的化學分子式是 CH 4 ,當其中的三個氫原子被鹵族元素所取代的情況下,就是所謂的「三鹵甲烷」。

基本上,三鹵甲烷是不會存在於水中的。但是由於自來水在水中加入了「氯」,作為消毒、殺菌之用,導致水中的 腐植酸等 有機物質與氯發生化學反應而形成「三鹵甲烷」。

主要的三鹵甲烷生成物種類有:氯仿( chloroform, CHCl 3 )、一溴二氯甲烷( bromodichloromethane, CHBrCl 2 )、二溴一氯甲烷( dibromochloromethane, CHBr 2 C l )、 三溴甲烷(溴仿, bromoform, CHBr 3 )等 四種混合物,通稱為總三鹵甲烷( Total Trihalomethanes, TTHMs )。

上述各種甲烷類的化學生成物當中對人體健康威脅最大的是氯仿( CHCl 3 ),由於氯氣的大量使用,氯仿最容易出現而且濃度經常偏高。

氯仿對人體的中樞神經的衰退影響頗大,而且會影響肝、腎功能的正常運作,同時有導致癌症發生的疑慮。

台灣的淨水廠由於原水水質惡化,原水所含生菌數過高,不得不以提高加氯量來因應,而這樣的處理方式更形成自來水中的三鹵甲烷總量更形提高。

據 Rodriguez 和 Serodes 在 2001 年發表的實驗報告,水溫對總三鹵甲烷形成之影響要高於氯離子之劑量;在相同的餘氯之下,總三鹵甲烷之濃度及組成比例隨季節而變化。 Golfinopoulos ( 2000 )長期的調查公共給水之總三鹵甲烷,亦指出夏秋之總三鹵甲烷要高於冬春。 Nieuwenhuijsen 等亦稱總三鹵甲烷為原水加氯消毒最主要之副產物,其形成且受加氯量、自由餘氯接觸時間、水質(尤其是 有機物 之含量)、溴化物、溫度以及 pH 值等諸多因素之影響。

台灣自來水三鹵甲烷居高不下的主要原因有二:

一、由於原水的含菌量過高,原水進入淨水廠之初即開始實施「前加氯」,淨水曝氣過程,原水中的有機酸與氯氣已經開始形成三鹵甲烷。

二、淨水廠由於原水水質惡化,不得不以提高加氯量來因應,氯氣施加量的增加,更形成自來水中的總三鹵甲烷含量增加。

美國學者 Rook 於 1974 年首先證實自來水加氯消毒會產生多種的致癌性消毒副產物,其後, Cantor (1977 年 ) 報告指稱,飲用水中氯仿濃度與直腸癌、膀胱癌、大腸癌呈線性關係。 Hogan (1978 年 ) 亦發現飲用水中總三鹵甲烷濃度越高,飲用者罹患膀胱癌之機率越大。隨後有許多研究均顯示出來,總三鹵甲烷對人體健康有重大影響。 美國醫學研究顯示,體內如果長期累積三鹵甲烷,影響男性精蟲活動,女性也有經期縮短甚至不孕的後遺症。

既然氯與總三氯甲烷在目前的自來水體系當中無可避免,我們的自保之道除了設法去除用水末端的氯及總三氯甲烷含量之外,必須明白它們進入人體的管道,進而盡量避免。

總三鹵甲烷 進入 人體之途徑,過去多認為係由飲食方式進入,但據 Nieuwenhuijsen 等( 2000 年)之報告指出,飲用、沐浴、游泳、燒開水 [1] 等等的生活活動,均為總三鹵甲烷進入人體的管道。

1997 年,中國醫藥學院環境醫學研究所教授郭憲文帶領研究生蔣宗芬研究發現,一般人擔心飲用水不好影響身體健康,卻忽略了生活上的其它用水安全性問題,因此,通常家庭的淨水器只用來供應飲用、烹飪之用,生活的其它用水則毫無警覺的直接應用自來水。其實,一般飲用水只佔每天總用水量的百分之三而已,所以,自來水中總三鹵甲烷等的殘留問題,影響最深的反而是洗衣、燒飯、洗澡等一般生活接觸用水。郭教授更進一步指出,家庭水龍頭流出的自來水中,氯仿殘留量均超過標準值,其中以高雄最高,超出百分之六十四點四,台北居次,百分之二十一點三,台中最低,但也高達百分之十一點一。另外,總三鹵甲烷含量超出標準也以高雄為最高,為百分之四十八點九,台北為百分之十點六,台中為百分之四點四。

教授指出,個人最大宗的用水量是洗澡,研究中特別以自來水中殘留氯仿的暴露研究,發現洗澡時間以十分鐘計算的話,體內氯仿總量當中的四成乃以吸入方式進入,三成是經由皮膚吸收,僅有三成是經由飲用管道進入身體的。如果把洗澡時間增加到二十分鐘的話,吸入變成六成,皮膚吸收為三成,喝入剩下一成。上述數據,顯示出,在體內的氯仿殘留量乃以呼吸及皮膚吸收佔最高比例。

國外亦有多份研究報告顯示相近似的結果, Kerger 等人於 2000 年的一份研究報告指出,由於總三鹵甲烷具揮發性,所以淋浴過程進入體內的量比沐浴來得高。另外, Backer 等人從血液樣品中檢測總三鹵甲烷之濃度,亦發現淋浴、沐浴為居家生活當中總三鹵甲烷進入人體最主要之來源,相較之下因飲水而導入的量反而偏低。

另有國內學者吳焜裕在國科會經費支持下進行一項「毒理機制在風險評估的運用及本土化研究」當中, 經由 實地量測健康成年人的呼吸量,以及用水量及洗澡時間,根據自來水中含有的氯仿和四氯化碳等六種揮發性致癌物質進行風險評估,提供政府未來修定自來水有害物質管制標準參考。針對中部地區四百五十九位民眾進行問卷調查,了解一般人的洗澡習慣後,吳焜裕的研究條件如下: a 、每分鐘沖淋七公升半的水量。 b 、浴室空間為 7.5M3 。 c 、洗澡時間 12.7 分鐘。 d 、每天淋浴一次。 e 、平均年齡 70 歲。分別依環保署現行的管制標準等評估國人終生因洗澡吸入揮發性有機物質,可能產生的致癌風險,得到的結果分別為最高每一百萬人 55.46 到 56.65 人,最低每一百萬人 1.43 到 1.45 人。同時發現,我國環保署現行飲用水揮發性有害物質的管制標準雖然與先進國家相同,但國內的致癌風險性卻最高,經深入探討其中的原因,發現洗澡的時間與浴室空間大小是個重要因素。因此,吳焜裕建議環保署應該可以提高管制標準以維護國人的健康。由吳焜裕的研究結果,我們可發覺浴室空間的大小也將影響總三鹵甲烷進入人體的總量。

Lindstrom 等( 1997 年)則證實在室內游泳池游泳,總三鹵甲烷可由皮膚途徑快速被吸收,其重要性較空氣吸入猶有過之,彼等甚至於推斷泳客血液中 80 % 之總三鹵甲烷係經由皮膚吸入。 Aggazzotti 等( 1998 年)檢測室內游泳池空氣中之總三鹵甲烷為 200 µg/m3 時,在其間游泳一小時,由吸入總三鹵甲烷值為 221 µg/h 。另據 Fantuzzi 等( 2001 年)測定在以以氯氣方式消毒之游泳池池水,總三鹵甲烷濃度為 17.8-70.8 mg/L ,而空氣中的總三鹵甲烷量亦高達 25.6 mg/m3 。因此,總三鹵甲烷經由呼吸道及皮膚進入人體,是極主要的進入管道,而在過去卻被忽視了。

[1] 註:此一報告更證實自來水公司「將水煮開之後,打開壺蓋持續沸騰幾分鐘,讓三鹵甲烷揮發殆盡」的建議不可行,因為揮發到空氣中的三鹵甲烷依然會經由呼吸道進入人體。


三鹵甲烷 重金屬 活性碳 鈣離子水 電解水 離子交換 逆滲透 能量 活水 磁化水 淨水器 奈米  銀離子 銀添 蒸餾水
( 知識學習科學百科 )
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2014/10/04 10:05 【udn】 比價後更省錢!重要 煮開 沸騰 累積比價