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氯化消毒副產物致癌?那喝了這麼多水還得了

January 15, 2018

 

平常喝的水竟可能會有健康風險,那我們還能不能肆無忌憚地喝呢?

 

我們有辦法防範消毒副產物所帶來的健康危害嗎?

 

事實上飲用水中很多消毒副產物因為濃度低而不致有明顯的健康危害,但若我們能從水質管理的角度出發,了解它們是如何生成的,甚至能從汙染的源頭加以管控,就能避免加氯後在配水系統中持續反應生成過量的消毒副產物。

 

 

 

 

消毒副產物是甚麼?

飲用水的消毒是20世紀最有效的公共健康措施之一,為預防飲水流行病提供了有效保障。然而,飲用水消毒殺菌的同時,伴隨著消毒劑與原水中含有的一些天然有機物環境有機污染物以及溴或碘化物的化學反應,從而產生多種消毒副產物 (disinfection by products, DBPs),對人體健康構成潛在的威脅。

 

台灣目前淨水廠多使用氯氣或次氯酸鹽做為消毒劑,而由於水中有機物的組成與濃度不同,就會與氯消毒劑反應而產生各種對健康可能造成危害的消毒副產物。在流行病學研究表明,使用氯消毒的飲用水與膀胱癌、直腸癌及結腸癌等的發病率之間存在潛在相關性。另外,飲用水 DBPs 還可能引起生殖、發育副作用,因此孕婦若飲用到含消毒副產物的水會增加流產風險。[1]

 

飲用水消毒副產物種類繁多,它隨著消毒劑、消毒技術以及原水化學組成的變化而不盡相同;至今,大約 600 多種消毒副產物已被相繼報導。主要種類包括:三鹵甲烷 (trihalomethanes, THMs)、鹵乙酸 (haloaceficacids, HAAs)、溴酸鹽 (BrO3-) 等。

 

隨著分析檢測技術的創新,不斷有新的 DBPs 被發現,如致誘變化合物 (mutagen X, MXs)、N-亞硝胺 (N-nitrosamines, NMs)、碘酸 (iodoacids, IAs)、以及鹵對苯醌 (halobenzoquinone, HBQs) 等,不同 DBPs 已被報導其致突變性和致癌性。[2]

 

 

消毒副產物如何生成?

主要是由水中天然有機物消毒劑反應而生成,這些會與消毒劑起反應的有機物,又稱為前質(precursor)。[3]

 

自來水的生物處理跟消毒副產物息息相關

(高肇藩, 1987, 給水工程)

 

自來水處理過程在不同地方處理方式不同,一般處理程序如混凝、沉澱、過濾大致相同,但水質較差的地區,消毒程序可能不只這些。如水質較乾淨的地區加氯濃度較低,但水質較差的地區加氯濃度可能會高出好幾倍 ,即便最後的有效餘氯濃度皆符合飲用水安全標準 (0.2-1 ppm),但因原水水質較差的水中含有大量有機物,遇上較高量的消毒劑,就容易生成過量的消毒副產物。

 

 

三鹵甲烷是消毒副產物的代名詞?

大部分的消毒副產物為三鹵甲烷 (THMs) 和鹵乙酸 (HAAs),由於兩者為消毒副產物中含量最高且廣泛存在的項目,因此常以此作為指標,但在眾多種類中並不是最毒的,像是亞硝胺 (NMs) 也是消毒副產物,然而其量少約為三鹵甲烷的百分之一倍,毒性卻很強且為身體無法代謝的肝臟毒。[4]

 

 

 

透過煮沸是不是就能減少消毒副產物呢?

根據日本的研究及環保署環境檢驗所實驗結果,自來水煮沸過程中,三鹵甲烷會先隨溫度增加而增加,並於煮沸到 100℃ 時達到最高點,此後若打開鍋蓋繼續煮沸三~五分鐘則三鹵甲烷含量會大幅減少。因此家中以開水壼煮開水,並於煮沸後打開蓋子再煮沸三~五分鐘將可有效降低三鹵甲烷的含量。[5]

 

然而,上述的煮沸法並不能完全降低消毒副產物的含量,原因是……..

 

煮沸前餘氯應先去除,否則加熱過程同樣會增加消毒副產物的量,雖然煮沸會揮發一些,但因為加熱溫度和加熱時間的影響,同時也會增加一些消毒副產物的量,尤其未去除餘氯的水若拿來泡茶,因茶的有機物含量高與氯反應會產生更多消毒副產物。[6]

 

因此減少消毒副產物最根本的方式是建議先用活性碳濾心去除餘氯,再煮沸。

 

 

 

Reference

[1] Mills, C. J., Bull, R. J., Cantor, K. P., Reif, J., Hrudey, S. E., & Huston, P. (1998). Health risks of drinking water chlorination by-products: report of an expert working group. Chronic Diseases and Injuries in Canada, 19(3), 91.

[2] 趙玉麗, & 李杏放. (2011). 飲用水消毒副產物: 化學特徵與毒性. 環境化學, 30(1), 20-33.

[3] Hu, J., Song, H., Addison, J.W., and Karanfil, T. (2009). Halonitromethane formation potentials in drinking waters. Water Research, 44(1), 105-114.

[4] Chuang, Y. H., Lin, A. Y. C., Wang, X. H., & Tung, H. H. (2013). The contribution of dissolved organic nitrogen and chloramines to nitrogenous disinfection byproduct formation from natural organic matter. Water research, 47(3), 1308-1316.

[5] 台水網站:www.water.gov.tw

[6] Krasner, S. W., & Wright, J. M. (2005). The effect of boiling water on disinfection by-product exposure. Water research, 39(5), 855-864.

 

 

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