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2007.8.18 你喝的水安全嗎? -自來水中三鹵甲烷對人體的影響 (點閱 : 4606 次)
 
 
國內自來水處理近年來皆已有長足的進步,甚至達可生飲之處理成效。但消毒副產物-三鹵甲烷一直是無法徹底解決的問題。

水庫優養化或海水鹽化 增加三鹵甲烷的形成

根據研究資料顯示,三鹵甲烷是自來水在水處理加氯消毒過程中,水中有機物和氯反應形成三鹵甲烷,其主要的生成物包括三氯甲烷(氯仿,CHCl3)、二氯一溴甲烷(CHCl2Br)、一氯二溴甲烷(CHCl2Br)、三溴甲烷(溴仿,CHBr3)等四種混合物,通稱為總三鹵甲烷(THMs)。

由於台灣地區水庫優養化程度相當嚴重,行政院環保署環境水質監測年報中指出,外島地區33個水庫全數達優養化,原因除外島降雨少外,海水鹽化問題亦可能加速水庫優養化之形成,進而增加三鹵甲烷於飲用水中生成之潛勢。

為解決三鹵甲烷的問題,各地莫不對此提出因應方式,但成效皆有所限制。以金門縣為例,雖說金門自來水廠於金沙、金湖增設六座投幣式加水屋,提供民眾飲水之來源,以減少三鹵甲烷進入人體之濃度。但三鹵甲烷不僅於飲用時會進入人體,包含沐浴、淋浴、游泳、燒開水及洗滌餐具,均有可能造成三鹵甲烷之暴露,進而由人體所吸收。

三鹵甲烷會藉由吸入或皮膚接觸進入人體

以淋浴為例,三鹵甲烷每天之暴露量便可達26.4 mg/day,且因三鹵甲烷具揮發性,故淋浴較沐浴暴露量更高。國外研究並指出於游泳過程中,可由吸入或皮膚進入人體,泳客游泳一小時,由肺泡共吸入221 μg/h 的三鹵甲烷(室內游泳池空氣中之三鹵甲烷為200 μg/m3 時)。再再顯示,防止三鹵甲烷進入人體,不僅是防止飲水中之含量,對於生活中更是應加以重視。

根據國外研究指出,飲用水中氯仿濃度與直腸癌、膀胱癌、大腸癌均有直接關係,溴仿會造成肝、腎、肺等器官中毒;一溴二氯甲烷與自發性流產增加之風險在統計上則具高度關聯性,並分析五萬個嬰兒死胎案例中,三鹵甲烷與孕婦之流產有關;且可能造成先天性畸嬰、嬰兒體重不足等現象。

又根據一份台灣大學公共衛生學研究所 鄧雅謓於「飲用水中三鹵甲烷之生成及其致癌風險評估」研究中指出,台灣地區北部及中部飲用水中三鹵甲烷濃度較低,因此民眾所承受之總致癌風險較低,平均為 2 × 10-5 ;南部因為較高之氯仿濃度及金門較高的總三鹵甲烷濃度,故其致癌風險較高,平均為 5 × 10-5 。

前加氯處理 易產生較高的消毒副產物

至於針對優養化較嚴重的水體作前加氯處理時,又會形成怎樣的結果呢?台灣大學公共衛生學研究所 邱兆安則於「前加氯處理優養化水體對消毒副產物之影響」中指出,前加氯的氧化作用固然可解決一部份水質問題,但當原水中含有藻類細胞,甚至是來自高優養化的水源時,可能反而會造成飲用水中消毒副產物前趨物質的增加,提高民眾健康危害的風險。該研究採集金門地區太湖及榮湖淨水廠的原水進行前加氯的水質處理,可確定前加氯處理的水樣在過濾出水中會導致得到較高的消毒副產物生成量。

由於三鹵甲烷一旦生成就難以去除,在多年前國外就曾嘗試以超薄膜過濾去除原水中之三鹵甲烷前驅物質,但成效不佳。若以「臭氧」進行前氧化處理(preoxidation),雖可降低三鹵甲烷之形成,但無法減少所需之加氯量;但以「二氧化氯」行前氧化處理,不但可降低三鹵甲烷之形成,且可減少所需之加氯量。這樣的結論,是多年前國內幾位專家學者透過研究證明,即以二氧化氯作水處理能有效減少三鹵甲烷之生成。

以二氧化氯作前氧化處理 能有效降低三鹵甲烷的形成

早在民國69年,台灣大學環境工程研究所 許整備教授即曾於水處理中模擬加氯及加二氧化氯處理。研究結果顯示,純二氧化氯溶液幾乎不會和氯仿前驅物作用生成氯仿,亦發現二氧化氯之消毒能力和自由氯相近,且二氧化氯之消毒效果不易受pH變化之影響。又根據逢甲大學環境工程與科學所 張懿文之研究發現顯示,藉由界達電位變化可推判二氧化氯功效,其可提供助凝效果以降低三鹵甲烷生成潛能,並可在較低pH操作下大幅減少ClO2-及ClO3-之生成量。

在第十五屆自來水研究發表會報告集中一篇由中興大學環工系 謝永旭教授所提出「以二氧化氯進行原水消毒反應的探討」之研究指出,二氧化氯會先與腐植酸反應,其所生成之總三鹵甲烷是以氯做消毒劑之8%~30%,因此二氧化氯為一極佳且可行之替代消毒劑。所以二氧化氯作為替代消毒劑不但可減少消毒副產物產生,消毒效果不受pH影響並可抑制臭味與去除鐵、錳離子。

針對三鹵甲烷對健康之影響、環境暴露及預防與處理,環境檢驗所 王正雄副所長於環境檢驗季刊第42期「三鹵甲烷環境暴露之探討」即提出詳細說明。文中表示三鹵甲烷為當前飲用水物質最為大眾所重視,且多種去除三鹵甲烷之方式成效皆不彰,而如何杜絕三鹵甲烷之毒害,除須審視水處理過程中加氯量之多寡,以避免水體中有機物與氯結合反應形成三鹵甲烷外,並可於自來水前處理中加入二氧化氯做預處理,將原水中之有機物先行氧化,以減少後續產生三鹵甲烷之潛勢。
(作者/ 川瀧技術服務工程師 張心翰 2007/1/16)
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