在美國,有將近 2000 座垃圾掩埋場仍在活躍中。每天,每個垃圾場中的這些龐大垃圾堆可能會釋出超過 200 萬公升的液體到土壤中,而潛在的危險物質不斷汙染地方的水源。這些液體狀的汙染物,無論是對環境還是人體健康而言都是立即性的威脅,但是要分辨出哪一種化學物質最危險,以及哪種化學物質必須先被處理,這都是很棘手且昂貴的事,尤其是當有這麼多化學物質,且人們又對它們所知甚少。

毒性排序新工具

先前,曾經試著在壓裂的水中優先排序汙染物,結果發現有 86% 的化學物質缺少必須的毒理資料來完成適當的風險評估。這很顯然是一個主要的限制因素,但科學家僅能夠以他們所擁有的資訊來工作。

通過這種演算法,研究人員現在嘗試以類似的方式對垃圾掩埋場的污染物進行優先排序,從而建立了一個可以針對不同掩埋場來客製化的高度靈活系統。作者們希望這個工具有一天可以被使用來更佳地監測廢物處理場,並讓它們在未來變得沒那麼危險。

在密蘇里大學(University of Missouri)研究混農林業(agroforestry)與生物修復(bioremediation)的林中和教授(Chung-Ho Lin,音譯)說:「來自垃圾掩埋場的滲濾液可能造成癌症及其他嚴重的傷害,且無論是攝入、吸入還是接觸,這都是一種威脅。這是第一次有這樣一個系統被建立,並根據毒性及數量,來自動地排序從垃圾掩埋場中釋放的汙染物。」

這個新系統是根據完整的文獻回顧而建立,其中發現了 484 種垃圾掩埋場汙染物。最終,最毒的 40 種化合物包括殺蟲劑、殺菌劑、藥品、以及工業副產品,像是從香菸、冷媒、潤滑劑、以及阻燃劑中產生的副產品。

各種風險評估

在這些化合物中,有 21 種被發現為可能或經證實的內分泌干擾素(endocrine disruptors)、14 種被辨認為可能或經證實的人類致癌物、12 種被發現會導致神經問題。

在密蘇里大學研究垃圾掩埋修復的伊莉莎白·羅傑斯博士(Elizabeth Rogers)解釋:「我們使用這個方法而辨識出的最可能的有害化合物中,有一些是來自例如抗生素或處方藥物中,可能對人類的內分泌系統有嚴重的影響。另外也有來自個人照護產品的化合物。雖然我們知道這些較新類別的化合物可能具有負面影響,但是仍然有許多我們所不知道關於他們的事,而它們最終就留在垃圾場中。」

這個通用的方法接著可被適用於更具體的類別,例如癌症權重類別、荷爾蒙干擾類別、以及考慮到植物與動物風險的類別。比方說,若一個區域正苦惱於癌症病例增加,那麼有關機構就可以使用這個更適合的類別排序,先來瞄準最毒的化合物。

例如,可待因(codeine)與熒蒽(fluoranthene)被發現,比起它們的一般毒性,它們造成癌症的風險更高。其他化學物質,像是土黴素(oxytetracycline,一種常見的抗生素)及克催瑪汝(clotrimazole,一種常見的抗真菌劑),則被發現具有很高癌症風險及毒性風險。

化石燃料的副產物,例如萘(naphthalene)、以及像是草脫淨(atrazine)的除草劑,雖然對於某垃圾場的植物及動物更為危險,但是具有相對較低的整體毒性風險。

研究作者解釋:「動植物權重類別非常適合在動植物生命受到高度關注或重視的地區實施,比方說原始自然地區、具有瀕臨絕種物種的區域、或者是人類(透過狩獵與捕魚)而攝取動物為食的活動很常見的地方。」

清理污染的曙光

不幸地是,關於內分泌干擾素的資料仍然處於嬰兒期階段,這讓決定到底有多少種汙染物實際影響到人類荷爾蒙,以及到怎樣的程度變得困難。辨識出的化合物中,只有 26% 在內分泌干擾的參數中有資料;但是,這些化合物中有許多被列於一般毒性類別中最毒的前 40。

然而,即使了解有限,具有展望的解決方案正在浮現中。即便許多垃圾掩埋場規範已經數十年未改變,但在近幾年,已經有逐漸提高的興趣,藉由微生物、真菌、或是可以穩定土壤或從水中移除毒性物質的植物來復原這些垃圾掩埋場。

來自美國農業部國家森林局(USDA Forest Service)的植物基因學家小隆納·薩萊斯尼(Ronald Zalesny Jr.)說:「在過去,我們大部分都針對最常見的汙染物,例如除草劑及來自原油的汙染物。藉由使用這個優先排序工具,我們現在基本上可以去任何一個受汙染的場區,辨識出最主要的汙染物,並將這些汙染物與我們的樹配對,來創建一個清理掉污染的永續長期方案。」

人類有很大的髒亂要清乾淨。希望這個工具可以幫助我們開始進行。

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參考資料:

  1. Cassella, C., (2021, March 27). Scientists Ranked The Most Dangerous And Toxic Pollutants in US Landfills. ScienceAlert
  2. Rogers, E. R. et al., (2021, February 1). A systematic approach for prioritizing landfill pollutants based on toxicity: Applications and opportunities. Journal of Environmental Management. doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.112031
  3. 圖片來源:https://www.sciencealert.com/scientists-ranked-the-most-dangerous-and-toxic-pollutants-in-us-landfills(圖:Walter Bibikow/Getty Images)
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