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不只烤肉! 食物中的苯駢芘從哪裡來? 30條河川調查揭循環路徑

環境資訊中心

更新於 09月16日09:16 • 發布於 09月16日09:10 • 環境資訊中心 報導

近期食用油驗出苯駢芘(Benzo[a]pyrene,BaP)事件引起社會關注。不過,苯駢芘並非僅出現在食品製程中的污染物,它是多環芳香族碳氫化合物(PAHs)中最具代表性的致癌指標物,主要來自有機物的不完全燃燒,包括交通排放、工業燃燒、露天燃燒,甚至森林火災,都可能釋放PAHs。這些污染物可隨大氣傳輸與沉降,或經廢水排放進入河川,在底泥中累積,再透過食物鏈進入魚類,最終出現在我們的餐桌上。

台灣近年已有研究逐步描繪出這條污染路徑,李俊璋等人於2021年發表的研究,針對全台30條主要河川分析沉積物與魚體中的26種PAHs、生態風險與人體健康風險,其中苯駢芘是16種優先PAHs中毒性最高者。研究指出,廢水排放與燃燒排放是主要來源,污染治理必須回到流域尺度與排放源頭。

從空污到水污的循環路徑

研究團隊中主要負責此項河川調查報告的高雄師範大學生物科技系系主任田倩蓉教授解釋,苯駢芘是煤、石油、菸草及木材等有機物質在不完全燃燒或熱裂解時產生的副產物。因此,燃燒活動產生含苯駢芘的汽機車廢氣、工廠與燃煤排放廢氣、香菸煙霧與森林火災產生煙霧等,都會將苯駢芘直接釋放至空氣中。而空氣中的苯駢芘會附著在懸浮微粒或灰塵上,隨風飄散慢慢沉降至地面、土壤及水體。沉降至地表,含苯駢芘的懸浮微粒可經由降雨及都市逕流進入河川。另外,工廠廢水、石油溢漏或燃料外洩,亦可將苯駢芘直接排入河川中。

苯駢芘的水溶解度非常低,具有難溶於水與高脂溶性的特性。進入河川後,因為不溶於水,它會吸附在懸浮顆粒與底泥上。河川中的水生生物例如魚類,可經由鰓部及表皮吸收受污染水體、懸浮顆粒及底泥中的苯駢芘,或是食用已累積苯駢芘的小型水生生物、水棲昆蟲或水生植物,而將苯駢芘逐漸累積於體內。

所以食物中出現的苯駢芘,可能有幾條路徑:經由燒烤及炭烤、高溫油炸、煙燻加工過程中直接形成;或是已累積苯駢芘的水中生物為食材;農作物則可能因受污染空氣中的懸浮微粒沉降,或土壤本身受污染,而吸附或累積苯駢芘。成功大學工業衛生學科暨環境醫學研究所教授李俊璋說明,苯駢芘絕大部分由不完全燃燒產生,並以越南茶葉烘乾舉例:「過去以木柴、炭火烘乾茶葉,過程中若有不完全燃燒的情況,便有可能產造成PAHs殘留。」

針對主要河川分析沉積物與魚體中的26種PAHs。

河川污染非單一來源

環境部自2001年起以河川底泥為主,依化學物質特性輔以水體或魚體,進行河川環境流布調查,逐年建立國內毒性化學物質、持久性有機污染物與內分泌干擾物質等在河川、港口及運作場所的水體、底泥及空氣含量調查。根據公開資料顯示,2024年最新調查報告已累積全國30條主要河川,底泥為主的相關檢測數據逾13萬筆。

2021年發表於學術期刊的研究,分析2018年與2019年全台30條河川的PAHs污染情況,結果顯示污染程度最高的是基隆河,其次為淡水河及南崁溪。這三條河流流域涵蓋人口密集或工業區,生活污水、工業排放及都市活動,可能都是造成較高污染的重要原因。此外,基隆河鄰近高速公路,汽機車廢氣沉降也可能增加底泥中的PAHs濃度。

研究還發現明顯的季節差異。有些河川乾季濃度較高,推測可能因乾季流量低,排放進入河川的污染物未經稀釋而直接累積於底泥;另一部分河川則是雨季濃度較高,例如秀姑巒溪及基隆河。秀姑巒溪流域稻作收割後焚燒稻草,基隆河則受鄰近道路交通排放影響,污染物可能經降雨沖刷或大氣沉降進入河川,使雨季濃度增加。

至於污染源為何處?研究指出30條河川的PAHs主要來自燃燒來源,包括石油燃燒及木材、草類、煤炭燃燒,但不同河川仍可觀察到石油來源(petrogenic)的影響,且各採樣點與季節的來源比例並不相同。例如頭前溪、朴子溪、南崁溪、大甲溪部分樣點以草木或煤炭燃燒為主;曾文溪、林邊溪等則偏向石油燃燒;中港溪部分樣點則較接近石油來源。研究亦強調,多數河川實際上同時受到多種來源影響,而不是只有單一污染來源。

民國90年至112年全台河川調查分布。資料來源:環境部《化學物質環境流布調查成果手冊》113年版

水域養成PAHs巨大庫房

疏水性或脂溶性的污染物(例如PAHs、多氯聯苯及戴奧辛)進入河川後,會吸附於懸浮微粒並沉降成河川沉積物(亦稱為底泥)或者直接吸附於河川沉積物,年復一年在河床堆積,形成由下而上、由古至今的污染物累積「地層紀錄」。

調查研究同時在台灣30條河川採集魚體,共分析21種魚類。結果發現魚體中的PAHs組成與底泥並不一致,研究團隊認為,也許底泥並非魚類PAHs唯一或主要來源,還可能同時透過攝食、水體及懸浮顆粒吸收。不同魚種因脂肪含量、棲息方式、食性及營養階層不同,累積能力也不同。底棲或底層活動、肉食性的魚類,PAHs濃度通常較高。

在生態風險評估方面,有六條河川的底泥PAHs具有較高生態毒性風險,代表部分底棲生物可能受到不利影響。除此之外,研究也指出,有21%底泥樣本中的部分PAHs濃度已高於美國環境保護署的建議基準。至於食物鏈的最終消費者——人類,研究團隊亦有評估健康風險,幸而結果顯示,食用這些河川魚肉整體而言沒有明顯的人體健康風險。然而,在致癌風險評估中,研究發現部分魚肉中的BaP可能具有致癌風險,因此仍有必要針對苯駢芘進行風險管理與監測。

從源頭開始的治理

田倩蓉與研究團隊提出建議,應進一步調查河川流域內疑似PAHs排放來源的組成特徵,以釐清不同污染源對河川環境中PAHs的相對貢獻。這類研究成果將有助於政策制定者建立更有效的PAHs污染管理與防治策略,也就是針對高貢獻度的污染源進行加強管制,以達到污染降低之目的。

李俊璋則表示,目前水體、底泥的PAHs污染已有相關的標準訂出。至於魚體,研究團隊採樣多取自河川下游,但國人吃的河魚量極少,實際攝食量占比非常低,所以整體來說對人體健康不至於造成影響。他反而提醒,不久之後到來的一頓中秋節炭火烤肉,經由不完全燃燒吸入與食入有害物質的量,可能比平常經空氣吸入或食用魚體的暴露,更令人擔憂。至於河川底泥中的污染物,台灣河川流徑短而陡峭,約2到3年一次的較大颱風便會刮除底泥、沖刷入海稀釋。但工業排放和人類活動(例如在水源保護區或河川上游的水庫烤肉、露天燃燒)仍可能讓水庫淤泥滯存有害化學物質,仰賴政府相關單位定期清淤,以及民眾配合勿於限制範圍內從事禁止活動。

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