一、前言

藥品與個人保健用品(Pharmaceuticals and personal care product，PPCPs)泛指一般有助於促進個人健康及生活養護或用於幫助或維持動植物生長或健康之產品，其使用用途涵蓋範圍相當廣泛，造成藥品與個人保健用品種化合物類眾多，且由於國內社會與世界上許多國家相同正逐步邁向高齡化，其中特別是藥品的大量使用已經成為顯而易見且逐漸嚴重的環境問題。目前已有許多研究與調查數據指出，在國內外不同環境水體中皆已檢測到這些微量藥品的存在(Yang, Ok, Kim, Kwon, & Tsang, 2017)，雖然如此，但當前對於眾多藥品個別確切的環境宿命、流佈、以及在不同環境條件下可能對生態系統及人體健康產生的潛在危害仍不清楚，因此在近年來已成為環境生態與人體健康的隱憂，也常與俗稱的新興污染物名詞有所連結。

藥品污染除了其自身可能造成的環境與健康問題，越來越多的研究指出，民生污水或醫療廢水含有的大量藥品在廢污水處理過程中不見得能有效地被完全去除(W. H. Chen, Wong, Huang, & Lin, 2019)，這些殘留在處理水中的藥品可能回到環境後再被後端的水處理程序作為自來水來源收集，不論是在飲用水處理或是排放到環境前的廢污水處理技術中，水中藥品都需經過各種物理、化學或生物反應處理程序，在這些過程特定機制可能使藥品反應生成具有高毒性與高致癌性的有害副產物，例如目前已知國內使用量最大的治療糖尿病藥物二甲雙胍(metformin)即可經由氧化或消毒程序產生比其自身具有更大環境或健康危害之副產物亞硝胺(nitrosamine)(Shen & Andrews, 2013)，諸如此類反應行為可能影響當前或未來對藥品類新興污染物的相關管制策略或低估這些新興原生性(藥品作為有害物質生成前驅物)及衍生性污染物(如亞硝胺)真正對環境與公共衛生造成之可能影響。

二、內文

藥品因大量使用其種類與目的涵蓋範圍相當廣泛，排放來源同時包含點源性與無法由單一可確認地點流入水體所導致的非點源性排放源，多來自民生污水、醫療廢水、廢棄物處理、農業活動的逕流及未使用藥品不當棄置，這些藥物經由上述途徑可進入廢污水處理程序與廢棄物掩埋場，回到環境各類表面水、地下水體或土壤中，最後再經由自來水進入一般民眾生活中(如圖1)。這些微量藥品污染物在環境中濃度多落在每公升奈克到微克範圍之間，在物化特性上因不同藥物的辛醇水分布常數可能有極大差別，不易確實預測藥物在環境中宿命流佈，在人體健康上可經由干擾生物賀爾蒙影響酵素分泌、生殖、神經等系統(Verlicchi, Al Aukidy, & Zambello, 2012)。國內環境水體在過去也已多次檢測出這些微量藥品的存在(Lin, Tsai, Yu, Wang, & Lin, 2011)。雖然藥品不具有如持久性有機污染物(persistent organic pollutant，POP)穩定不易降解特性，但由於大量使用而持續排放進入環境，也使環境中的藥品污染物呈現類似POP長期存在的特徵，因此也被認為是一種具有偽持久性(pseudo-persistent)的污染物(Daughton, 2003)。

圖1、藥品在環境中常見之環境宿命與流佈途徑(W.-H. Chen & Huang, 2020)

國內常見的大量使用藥品種類包含消炎止痛藥(anti-inflammatory drugs)、抗憂鬱藥物 (antidepressant)、抗癲癇藥物(antiepileptic)、血脂調節藥物(lipid regulator)、β-受體阻斷劑(β-Blocker)、抗潰瘍與組織胺藥物(antiulcer drugs and antihistamine)、抗生素(antibiotic)、抗病毒劑(antiviral drug)、精神藥物(psychiatric drug)等，如表一所列。在這些藥物的水處理技術方面，一般初級處理多針對水中懸浮態污染物，因此對藥物去除效果有限；民生污水處理程序常見之二級生物處理則普遍未能有效去除這些微量有機物，過去研究指出由於藥品間的化學結構與物化特徵差異，部分藥品可被生物降解處理，但亦有另一部分藥物只能藉由暫時性地吸附在微生物體表面，當微生物死亡後吸附在表面的藥物即可能重新回到水體中，也因此各藥物物種間在生物處理間之去除效果差異甚大，且處理效果普遍有限，如圖2所示(W. H. Chen et al., 2019)。其他如活性碳或高級氧化處理技術雖能提供一定之藥物處理效果，但其操作成本較高且並非各場皆有此類處理程序來防範藥物污染進入到環境中。

表1、常見藥品種類用途與代表性物種

圖2、藥物進入生物反應槽可經由吸附或降解而去除，在進入薄膜反應器後則可能進一步降解或長時間生物衰退後再釋放回到水中(W. H. Chen et al., 2019)

二甲雙胍(metformin)在國內近幾年皆為使用量排名最高之藥物，主要用途為治療糖尿病，依據國內衛生福利部食品藥物管理署登記，在國內2018、2019年使用量分別為677.0、721.5噸，為所有藥物中使用量最多，其主要醫療機制為藉由抑制肝臟製造過多的葡萄糖降低血糖，降低體內的胰島素濃度，並改善血脂和膽固醇含量。過去研究已指出二甲雙胍在水處理過程的加氯消毒或前氧化可生成一種含氮消毒副產物亞硝胺，早期與亞硝胺相關的研究多著重在醃製或防腐食品內的產生(Steinmetz & Potter, 1991)，近年來則在許多包含飲用水、廢污水、地下水等各類水體環境被偵測到其微量濃度的存在，並已知生成機制和水處理過的消毒或氧化反應有關(Krasner, Mitch, McCurry, Hanigan, & Westerhoff, 2013)。亞硝胺依化學結構複雜性包含亞硝基二甲胺(nitrosodimethylamine，NDMA)、亞硝基二乙胺(nitrosodiethylamine，NDEA)、亞硝基二丙胺(nitroso-di-n-propylamine，NDPA)、亞硝基吡咯烷(nitrosopyrrolidine，NPYR)、以及亞硝基二苯胺(nitrosodiphenylamine，NDPhA)等。此類污染物受到關注的原因除了普遍存在於各類水體環境中，另一原因則是與這類污染物的高致癌性與高毒性有關，以亞硝胺最常見的二甲基亞硝胺為例，美國環保署計算其在自來水中可造成10-6致癌風險(cancer risk level)之對應濃度為0.11 ng/L，與許多已規範之污染物相比此濃度相當低；國際癌症研究機構(International Agency for Research on Cancer，IARC)也認定為NDMA屬於B2類致癌物(有足夠動物試驗證據之極可能人體致癌物)，並已知主要可傷害人體肝臟與其他器官系統(USEPA, 2017)。

表一、國內前兩大使用量之藥品資訊

除了含氮副產物外，藥品生成新興含鹵素有害副產物亦為另一隱憂，其中乙醯胺酚(acetaminophen)在加氯消毒或氧化過程生成鹵乙醯胺即為一例。乙醯胺酚為生活中常見藥物，多用作止痛劑及解熱劑，依據國內衛生福利部食品藥物管理署登記，在國內2018、2019年使用量分別為175.4、184.3噸，為所有藥物中使用量第二多，除了大量被使用且已證實為鹵乙酰胺與鹵乙腈之前驅物(Ding et al., 2018)。相較於含碳消毒副產物鹵乙酸，鹵乙酰胺之細胞毒性與基因毒性分別高出約42與12倍(Michael J. Plewa et al., 2008)。鹵乙酰胺共可以分為13種不同形式化合物，與三鹵甲烷和鹵乙酸相似，其細胞毒性與基因毒性隨著鹵素的種類與數目的不同而有差異，主要依循含碘>含溴>含氯乙醯胺此順序毒性逐步減少(M. J. Plewa et al., 2008)。在日本Koska等人於2015年9月至2016年2月期間，調查日本各地飲用水鹵乙醯胺化合物之濃度，所有樣品中共檢測到六種鹵乙醯胺，濃度範圍介於0.3至3.8 µg/L，其中以二氯乙醯胺與2-溴-2-氯乙醯胺的檢測頻率與濃度最大，原水經過前加氯後鹵乙醯胺濃度範圍可達到0.8至11 µg/L(Kosaka et al., 2016)。這些資訊顯示鹵乙醯胺生成的確存在於民眾使用的自來水中，但其確切生成流佈與應規範之濃度範圍目前仍待進一步研究確認。

三、結論與建議

2015年聯合國啟動「2030永續發展目標」(Sustainable Development Goals，SDGs)，提出17項全球政府與企業應共同邁向永續發展的核心目標，其中SDGs目標6為「確保所有人都能享有水、衛生及其永續管理」，明確指出未來保障足夠且良好品質水資源的重要性，再者因全球氣候變遷間接造成的水資源短缺已成為亟待解決之課題，將水資源有效利用或回收廢污水資源已成為新的趨勢；在這些挑戰中，尚須面對都市污水來源因民生需求而日新月異，需處理之污水品質日益惡化與複雜化，同時世界上許多先進國家為了減少污水中有害物質對於承受水體或自然環境的負荷，放流水管制項目與標準亦日趨嚴謹，其中水中新興的藥品污染物自然而然已成為近年來在廢污水處理領域之重要課題。

近年來在研究上逐步揭露的藥品污染環境問題，以及藥品除了其自身危害可再經由水處理過程產生更具毒性與致癌性之含氮或含鹵素有害副產物，顯示盡速發展藥品污染問題的處理技術或管理對策之急迫性。不論是原生性的藥品污染物如二甲雙胍或乙醯胺酚或者是其對應衍生的含氮副產物如亞硝胺或含鹵素副產物如鹵乙醯胺，考量這些有害副產物多微量存在不易偵測且困難去除，未來在這類水污染問題上皆應配合源頭管制的觀念，降低環境水體中殘留的藥品濃度，進一步限制後續水處理或再利用可能產生的亞硝胺或鹵乙醯胺生成潛勢應是較適合之管理策略。隨著國內社會的高齡化發展，民眾大量使用且習慣性過度依賴藥品衍生的許多環境與社會議題已不容再忽視，藥品污染本身在污染源追蹤鑑別不論是在技術限制或式操作成本上皆有相當門檻，環境污染特徵也依民眾在不同地區或季節的生活習慣而有所不同，不頻繁與非針對藥品的監測方法皆可能低估其真正污染現況，若進一步忽略其生成比自身更具健康威脅的衍生性副產物，將嚴重低估這些新興藥品污染物對環境和人體健康實際造成的危害。

四、參考文獻

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