自來水公司都說鉛含量符合標準,為什麼我們還是需要擔心鉛中毒?

台北、香港、羅馬,這三個城市的共通點是什麼呢?想好了嗎?

答案是,它們都有鉛水管

事件

數日之前,市議員公佈了台北市鉛水管的地圖,憂心市民受到鉛的毒害[1],無獨有偶的,今年7月的香港,也爆發飲用水含鉛的問題,數十位港民血鉛濃度過高。鄰居如此,那我們需要擔心嗎?讓我們來看看事實和自來水公司的說法

事實

  • 鉛水管僅存在於古老的建築,但今日台北、日本、義大利的羅馬城部分水線仍在使用 [3,4]。
  • 水中的鉛含量是有標準規範的 [1]。

自來水公司能保證的是…

  • 自行檢測後發現,長度30公尺以上的鉛管可能會超過標準,已在2013年全數更換完畢 [1]。
  • 2014年起,定期對用戶的自來水檢測,皆符合標準 [1]。
  • 結論:自來水公司保證自家水廠端的用水是合格的(但用戶端的水管、水龍頭就不歸它們管喔~)。

用戶該怎麼做?

1. 查詢自家管線,傳送門在此。

2. 每天早上先流掉5分鐘的自來水後再飲用 [1,5]。

3. 如果真的非常、非常擔心,可以打電話詢問是否願意檢測,傳送門在此。(但筆者不確定是否提供鉛的檢測,請進一步詢問。)

4. 濾水器有沒有用?鉛離子無法用簡單的過濾方式去除,除非是離子交換樹脂或是逆滲透等技術,但上述技術在實驗室被證實可行,無法保證家庭等級的設備是否擁有相同功能。

我真的很擔心鉛中毒,還有那裡有危險呢?

這就是值得聊整晚的故事了。好了~工商服務的任務已經結束,接下來換科學的故事開始囉!

【科學簡史】食不安心-鉛中毒

請問您今晚要來點有鉛的甜酒嗎?

約兩千年前,一名古羅馬婦女正用葡萄汁熬煮著她的美食秘方,陣陣地甜香從廚房裡飄出,她生活在一個進步的社會裡,整座城市用鉛管構築了巨大的自來水管,便利的鉛製水龍頭讓市民隨時可以取水回家使用 [4],她親手釀的葡萄酒和甜漿是丈夫的最愛,而且不知為何,她熬煮的甜漿就是比其他人家的香甜、好吃,但她並不藏私,大方地公開了她的秘訣,沒多久,整個羅馬城裡都飄出陣陣的甜香……

時空轉到兩千年後的現代,科學家細細地端詳了古羅馬人的骨骸,發現他們的骨骼中含有高量的鉛,過去的研究指出,二價鉛離子的結構和鈣、鋅離子相近,生活中吸收的鉛,都會累積在骨頭裡 [6],因此可以推理出古羅馬人的生活中充滿了鉛的產品,甚至有可能許多人都受到了鉛的影響。集體的鉛中毒,會是傾覆羅馬帝國的兇手嗎 [4]?

鉛是種古老的金屬,它在人類歷史上留下最早的痕跡是在西元前約6000年古埃及的藝術品上 [4],而中國的商朝(約西元前1500年)也是用鉛製酒杯享用釀造的米酒。維多利亞時代的女性會刻意地吃下砷(俗名:砒霜),破壞體內的紅血球讓皮膚白皙。而日本江戶時代(約西元1700年)的上流社會女性,所使用的化妝品含有鉛,但理由不明 [7]。

不過把鉛發揮到淋漓盡致最好的例子,就是羅馬帝國的自來水道了,當時城外有鉛製的水管引水入城,設計之精良,甚至於到了現代,仍有部分的鉛水管仍被使用 [4]。然而,科學界對於鉛水管是否就是羅馬人鉛中毒的主因,仍爭論不休,正反方的意見都有,因為有人認為管內沉澱的水垢阻止了鉛離子的溶出,而市民持續的取水,也進一步地避免了鉛離子累積到有毒的濃度 [8]。

羅馬鉛水管與水龍頭。(By G.dallorto (Own work) [Attribution], via Wikimedia Commons)

另一方面,歷史學家發現,羅馬人喜愛將葡萄汁熬煮成甜漿,並且不知何人所發現,用鉛鍋熬煮的甜漿,會特別香甜、好吃,這個要命的秘訣,就此傳遍了整個帝國。現代化學告訴了我們,那要命的香甜,就是葡萄汁和鉛的化學變化,鍋裡形成的醋酸鉛(Lead acetate) [9],其味道恰好就跟甜漿一樣,香甜、但卻致命的多。



醫生,病人的牙齦是藍色的…

上個世紀,鉛中毒的研究幾乎跟著工業化一起快速地成長,隨著高級汽油(有鉛汽油)在70年代開始使用(因為單純的汽油在引擎中燃燒會產生強烈的震動,工程師發現到加入含鉛的化合物能夠減少陣動的產生,延長引擎的壽命),許多科學家轉向鉛中毒的研究,進而使鉛的毒害日漸明朗。

圖片來源:chia ying Yang@flickr, CC BY 2.0

過量的鉛會累積在身體各處,最明顯的特徵是牙齦會出現灰藍色的鉛線,稱為牙齦鉛線(Burton line) [10]。而鉛中毒在成人身上可能會出現腎臟疾病或糖尿病 [8],而在孩童上的毒害比較嚴重,鉛影響了製造血紅素的蛋白而引起貧血,還可能會影響神經、腎臟及心臟系統 [8],也有文獻認為,學齡兒童血液中的鉛濃度過高,將會影響孩子的IQ智力表現[11](美國疾病管制中心認為成人的血鉛濃度需低於25 μg/dL,而孩童需低於10 μg/dL)。

隨著各國開始對有鉛汽油的限制(我國規定1990年後的新車,只能使用無鉛汽油,而美國和歐盟,分別在1995、2000年禁止有鉛汽油的使用),生活中鉛的來源也有了變化。和當年羅馬帝國一樣,易於冶鍊和鍛造的特性,讓鉛在近代仍是自來水管常用的原料,直到70年代,日本建築仍會用鉛做為水管的材質 [3]。科學對於鉛的研究逐漸清晰了以後,各國開始限制鉛的用途,我國台北自來水處在1979年停止使用鉛水管,而陸續淘汰原有鉛管的時間是從1998年開始,但由於許多古老的鉛水管處於私人用地上,在更換鉛工程上會有一些困難。2014年起則開始檢測用戶端的自來水鉛含量,幸好,檢測結果都符合水質標準 [1]!那,我們還需要擔心鉛的問題嗎?

水龍頭

今年美國環保署在「環境·科學與科技(Environmental Science & Technology)」發表了一篇研究,也許值得我們去思考「含鉛水龍頭」 [12]。

相較於羅馬帝國的自來水,現代水系統會在自來水中加氯消毒,而氯氣除了殺死細菌以外,還會在鉛管內層氧化出一層厚厚的二氧化鉛(PbO2),二氧化鉛幾乎不溶於水,因此把飲用水有效地阻隔在鉛管之外,進一步地阻止了鉛離子的釋出,讓我們的飲水更有保障。而美國環保署的邁克爾·夏克(Michael R. Schock)等人,研究了數個有鉛水管的美國城市,以了解自來水內的鉛離子是來自管線內的何種配件。研究結果發現,被氧化層阻隔的鉛水管釋出的鉛離子極少,反倒是當自來水流經廚房裡裝配的含鉛水龍頭,水中鉛濃度卻明顯提高了許多(4~13倍,依採樣的地點不同而有所差異),此研究告訴我們,水中的鉛可能不是來自於地底下的水管,也許,該關心的是其他的東西…

螃蟹、玩具,和有毒的冬蟲夏草

冬日將近,火鍋裡的干貝、大蝦和螃蟹是我們愛吃的美食。因為這些珍饈都生長在海底,可能會攝取和累積大海中的重金屬,因此每年食品藥物管理署都會抽檢重金屬含量,最新的公告是102年的結果,所有的漁獲都全數過關[13]。(據102年針對貝、蝦、螃蟹的抽查報告,漁獲中的鉛含量皆符合規定,但有一件螃蟹的鎘含量超過標準。)

食品方面有食藥署把關,那是不是就都沒問題了呢?2007年美國爆發出中國製造的進口玩具裡含有大量的鉛,可能會對孩童造成毒害[14]。玩具上的油漆塗料中帶有過高的鉛,孩童在啃咬玩具時,可能會把有毒的塗料吃進肚裡,引發鉛中毒;在我們身邊的早餐店裡,常見的彩色吸管也曾經被查驗出含有過量的鉛[15],而即使是許多民眾認為純天然尚好的冬蟲夏草和中藥,也曾因為含鉛量過高,引起孩童和老人鉛中毒 [16,17]。

到了今天,即便飲水和食品有政府把關,但難以查驗的廉價玩具和不明來歷的中藥,仍隱藏著當年那個毒害羅馬帝國的鉛金屬,等著進入我們的體內,鑲進牙齦和骨骼裡,直到我們死去。鉛中毒的威脅,其實一直在我們身邊,從未遠去。

寫在文末

筆者認為這次的鉛水管事件是值得正向看待的,北水處的快速反應及公開的態度令人讚賞。經過此次事情後,主管機關可以了解到,他們覺得「不需要擔心」的事情,對多數民眾來說可能是「超可怕」的,要如何站在民眾的角度思考,並且如何捨棄文謅謅的公文語法,開始學習如何和民眾對話,那就是政府另一個需要加強的課題了。

參考文獻

[1]鉛管專區。台北自來水事業處官網。

[2]香港鉛水問題驗出40人血鉛超標。中央通訊社。

[3] Naofumi Shiomi (2015) An assessment of the Causes of Lead Pollution and the Efficiency of Bioremediation by Plants and Microorganisms. DOI: 10.5772/60802

[4] Korn M, Andrade JB, Jesus DS, Lemos VA, Bandeira ML, Santos WN, et al. Separation and preconcentration procedures for the determination of lead using spectrometric techniques: a review. Talanta. 2006;69:16-24.

[5] Payne M. Lead in drinking water. Canadian Medical Association journal. 2008;179:253-4.

[6] Jarzecki AA. Lead-poisoned zinc fingers: quantum mechanical exploration of structure, coordination, and electronic excitations. Inorganic chemistry. 2007;46:7509-7521.

[7] Woolf AD, Law T, Yu HY, Woolf N, Kellogg M. Lead poisoning from use of bronze drinking vessels during the late Chinese Shang dynasty: an in vitro experiment. Clinical Toxicology. 2010;48:757-761.

[8] Amaya MA, Jolly KW, Pingitore NE, Jr. Blood lead in the 21st Century: The sub-microgram challenge. Journal of blood medicine. 2010;1:71-78.

[9] De Muynck D, Cloquet C, Smits E, de Wolff FA, Quitte G, Moens L, et al. Lead isotopic analysis of infant bone tissue dating from the Roman era via multicollector ICP-mass spectrometry. Analytical and bioanalytical chemistry. 2008;390:477-486.

[10] Camuglia JE, Grigoriadis G, Gilfillan CP. Lead poisoning and Burton's line. The Medical journal of Australia. 2008;189:339.

[11] Carlisle JC, Dowling KC, Siegel DM, Alexeeff GV. A blood lead benchmark for assessing risks from childhood lead exposure. Journal of environmental science and health Part A, Toxic/hazardous substances & environmental engineering. 2009;44:1200-1208.

[12] Simoni Triantafyllidou, Michael R. Schock, Michael K. DeSantis, and Colin White (2015) Low Contribution of PbO2-Coated Lead Service Lines to Water Lead Contamination at the Tap. Environmental Science & Technology, 49, 3746-3754

[13]食品藥物研究年報。食品藥物管理署官網。

[14] Why all the lead in Chinese-made goods? Taipei Times. 

[15]飲料吸管抽檢,重金屬「鉛」過量。國家環境毒物中心官網。

[16] 李俊璋;陳嘉惠;陳櫻丹;林亭儀 (2009) 由中國大陸兒童鉛中毒事件談兒童鉛中毒預防。環境健康風險季刊。福利衛生部國民健康署

[17] Ming-Ling Wu, Jou-Fang Deng, Kon-Ping Lin, Wei-Jen Tsai (2013) Lead, Mercury, and Arsenic Poisoning Due to Topical Use of Traditional Chinese Medicines. The American Journal of Medicine, 126, 451-454

作者簡介_蔣維倫

喜歡虎斑、橘子、白底虎斑、三花貓。曾意外地先後收集到台、清、交三間學校的畢業證書。現衛生福利部 衛生福利政策研究學者,同時為泛科學PanSci專欄作家、上下游新聞市集公民寫手。 擅長領域為生物、醫藥、化學。

文章作品:
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