游泳過程中人體暴露於三鹵甲烷的相關研究

傳統上，對於人體THMs 的暴露，主要的考量是透過飲用加氯消 毒的自來水，呼吸和皮膚吸收之暴露途徑是被忽略的。Jo 等人(1990)⁽⁵²⁾ 為了要了解淋浴的過程中，呼吸與皮膚吸收這兩個暴露途徑，對於體 內氯仿負荷量的增加差異，他們設計了兩種暴露情境的實驗。受試者 在實驗中分別以正常淋浴形式以及穿著全身防水的雨衣以及雨鞋進 行淋浴，並於淋浴後5 分鐘以採樣袋收集受試者的呼氣並分析其中的 氯仿濃度。穿著雨衣的受試者在淋浴過程中呼吸為唯一可能的暴露途 徑。實驗的結果顯示，正常淋浴的受測者所呼氣出之氯仿的濃度範圍 在6.0–21.0μg/m³，而穿著雨衣的受測者呼氣出之氯仿的濃度則為2.4–

10.0μg/m³。兩者的差異以F–test 進行差異性的檢定，檢定結果 p 值在 0.0001 之下，達統計上差異顯著的水準。因此作者認為淋浴的過程中，

人體體內氯仿的負荷量，呼吸結合皮膚吸收途徑明顯地高於僅以呼吸 暴露途徑之負荷量。

Gordon 等人(1998)⁽⁵³⁾為了瞭解洗澡過程中水中三氯甲烷經由皮膚 接觸為人體吸收的情形，招募了 10 位受試者進行浸浴的研究，受試 者進行浸浴的過程中全程配戴輸送純淨空氣的氧氣罩並採坐姿浸泡 在不同溫度(30–40℃)自來水的浴缸之中半個小時，水中三氯甲烷濃度

為 83.4±14.3 μg/L，再以離子捕捉質譜儀進行受試者吐氣中三氯甲烷 的監測，由於受試者佩戴氧氣罩進行呼吸關係，該分析方法所監測到 的吐氣中三氯甲烷係因皮膚吸收進入血液循環後至肺泡進行氣體交 換時所脫離人體的濃度。研究結果顯示出當受試者在 39.6±0.9℃的高 水溫下進行浸浴時，吐氣中三氯甲烷濃度為 44.9±15.3 μg/m³；在 30.2±1.6℃的低水溫下進行浸浴時吐氣中三氯甲烷濃度為 3.2±2.7 μg/m³，兩種不同水溫的實驗條件下受試者吐氣中氯仿濃度相差高達 30 倍，因此作者認為在高水溫的狀態下進行澡浴，水中三氯甲烷容易 由皮膚大量進入人體當中。

在世界衛生組織的休閒遊憩用水安全指引之第二卷－游泳池與 相關用水環境報告(2006)⁽³⁾中提到，在游泳的過程中，游泳者會透過 三種不同的途徑與三鹵甲烷產生接觸暴露：

1. 從口中誤食攝入；

2. 透過呼吸的方式吸入揮發性的消毒副產物；

3. 經由皮膚接觸後透過吸收作用進入人體。

目前國外已有研究開始分析室內游泳池水中和室內空氣中三鹵 甲烷對於游泳客的暴露研究，Fantuzzi 等人(2001)⁽³⁴⁾在義大利的穆蒂

同地點(游泳池旁、池外的接待區、游泳池的機房)之室內空氣，並分 析人體暴露於這些環境的差異。分析的結果顯示，游泳池水中氯仿、

二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷和溴仿的濃度範圍分別為6.1 – 68.4μg/L、

2.0 – 5.3μg/L、0.4 – 5.4μg/L、和 0.1 – 1.3μg/L。而空氣中三鹵甲烷的 濃度則以游泳池邊最高，平均值在58.0 ± 22.1μg/m³，接待區與機房的 濃度則差異不大，平均值在接待區為 26.1 ± 24.3μg/m³，而機房則為 25.6 ± 24.5μg/m³。為了了解這種在游泳池不同的點所呈現出來的空氣 中THMs 濃度上的差異是否會影響暴露的程度，Fantuzzi 等人針對 32 位在游泳池不同場所工作的工作者(其中 9 位在接待區的櫃檯，19 位 在游泳池邊，另外 4 位則在機房)，進行呼氣的偵測，以了解這些人吐 氣中所含THMs 的程度。偵測的結果，游泳池邊的訓練員平均之呼氣 中的 THMs 濃度最高 25.1 ± 16.5μg/m³，在櫃檯及機房工作的工作者 則具較低且相近的濃度(14.9 ± 14.9μg/m³和14.7 ± 2.8μg/m³)。經回歸 分析發現，不同工作場所的吐氣濃度與該區域空氣中的THMs 濃度呈 現高度的相關。因此，Fantuzzi 等人建議，暴露於游泳池環境的工作 人員，可以利用其呼氣中所含 THMs 的濃度來解釋其暴露的程度。不 過，在池畔工作的游泳訓練人員，因為工作所需亦有可能在該實驗進 行的過程中，進入游泳池中游泳。因此，合理的推論，他們的暴露除 了呼吸的途徑以外，皮膚暴露於THMs 環境的可能性亦高於櫃檯及機

房人員。但是，在這篇論文中，對於皮膚暴露這部份的探討，並未有 進一步的說明。所以，訓練員呼氣中THMs 濃度較高的主要原因是因 為池畔空氣中的濃度較高所致，或者是因為訓練員的暴露途徑多了皮 膚暴露所致，有待進一步的研究。

Erdinger 等人(2004)⁽⁴⁰⁾為了瞭解游泳過程重要的暴露途徑，他們在 鄰近德國的海德堡之某一小型市立游泳池進行實驗。實驗中，將參與 者分成三組：第一組的人在游泳的過程並未背負氧氣筒，因此其代表 之暴露的途徑包括皮膚接觸與呼吸；第二組的人則在游泳的過程中，

背氧氣筒，所以，其在游泳的過程並未有呼吸的暴露途徑，而僅具皮 膚接觸的暴露途徑；第三組的人則並未下水進行游泳，而是在游泳池 邊活動，所以這組的參與者之暴露途徑只有呼吸，皮膚暴露的途徑則 不存在。三組的參與者在進行 60 分鐘的游泳與漫步後，對受試者進 行靜脈抽血，並在實驗室分析其中氯仿的濃度。結果顯示，背負氧氣 筒的游泳者，血中平均氯仿的濃度為 0.31 ± 0.25μg/l；沒有背氧氣筒 的游泳者，其血中平均氯仿的濃度則為 0.99 ± 0.47μg/l；另外，第三 組在游泳池邊漫步 60 分鐘的參與者，血中氯仿的平均濃度則為 0.31

± 0.25μg/l。從背負氧氣筒的游泳者之血中氯仿濃度明顯低於無背負者，

Caro 等人(2008b)⁽⁴⁸⁾ 研究包含 15 位泳池工作者以及 12 位泳客的 三鹵甲烷暴露情況並以尿液以及呼氣中的三鹵甲烷濃度作為生物標 記。尿液以及呼氣採樣於同一時段進行收集。結果發現尿液及呼氣中 含有高濃度的三鹵甲烷，其中氯仿所占成分最多。暴露前所採集生物 標記中吐氣及尿液中平均濃度分別為4 μg/m³以及 475 ng/L。工作者 經過2 小時的職業暴露，吐氣中氯仿濃度增加 8 倍、尿液中濃度增加 2 倍；泳客進行 1 小時的游泳暴露後，吐氣中氯仿濃度增加 20 倍、尿 液中濃度增加3 倍。研究的結果發現該實驗所使用的兩種生物標記相 較而言，吐氣生物標記擁有較佳的靈敏度以及較短的反應時間，為較 理想的生物標記。而本研究亦以人體吐氣生物標記為分析對象。

Kogevinas 等人(2010)⁽⁵⁴⁾為了探討人體暴露泳池池水中消毒副產 物對人體的的基因傷害影響性。招募了 49 位非吸菸的成年自願受試 者參與研究，並收集受試者在游泳池中游泳40 分鐘暴露前後的血液、

尿液以及吐氣的樣本進行分析。分析暴露前後1 小時環境中四種三鹵 甲烷的濃度與受試者吐氣中三鹵甲烷的濃度、分析血液淋巴細胞當中 微核數出現頻率以及進行彗星試驗以了解DNA 損傷程度的關聯性；

收集暴露前後 2 小時的尿液並在所採集的尿液中培養沙門氏菌觀察 是否產生細胞變異以了解在受試者泳池暴露後其尿液環境對細胞的

致突變性；以及收集暴露前至暴露後2 個星期當中的尿液中上皮細胞 所含的微核數進行分析。結果顯示在游泳後吐氣中所含的三鹵甲烷與 游泳前相差達到7 倍，淋巴細胞微核數出現頻率與吐氣中含有高濃度 溴化三鹵甲烷其中具有相關性(與二溴一氯甲烷相關，p = 0.03；與二 溴一氯甲烷相關，p = 0.05；與溴仿相關，p = 0.01)，而在彗星測試中 並沒有發現游泳過程中三鹵甲烷的暴露與DNA 損傷具有相關性；暴 露後尿液的致突變性與呼氣中的溴仿濃度有高度的統計相關性(p = 0.004)；而尿液中尿道上皮細胞的微核數在此篇研究中並沒有發現與 游泳有統計上的相關性。

在評估室內游泳池環境中三鹵甲烷對人體暴露的影響性的研究 中，研究者為了瞭解受試人員的暴露程度，需要以人體生物標記來反 映受試者在環境中的暴露量以進行客觀的測量以及評估。目前對於三 鹵甲烷暴露有進行生物偵測的研究中，常用的生物標記包含了進行靜 脈抽血檢測血液中三鹵甲烷的含量^{(40, 42)}、收集受試者的尿液分析其中 三鹵甲烷濃度(48, 55, 56)以及收集受試者吐氣以分析吐氣中的三鹵甲烷

(34, 43, 44, 47, 48, 50, 54, 57)。

在選擇進行生物檢體的收集上，需要注意的事項包含了生物檢體

露當下的身體負荷程度並且需考慮暴露之化學物質在人體中的半衰 期。對於生物檢體與環境中三鹵甲烷的相關性而言，Erdinger 等人 (2004)⁽⁴⁰⁾的研究以血液中三氯甲烷與空氣中三氯甲烷進行線性回歸 分析發現有相關性(r² = 0.63)。Caro 與 Gallego⁽⁴⁸⁾於 2008 年對室內游 泳池中的泳客以及員工進行肺部吐氣的收集以及尿液的收集，並用暴 露前後吐氣以及尿液中三氯甲烷的變化量與環境空氣中三氯甲烷的 濃度進行線性回歸分析發現暴露前後吐氣以及尿液檢體中三氯甲烷 的濃度變化與環境空氣中的濃度呈現良好的線性相關，泳客吐氣中濃 度變化與空氣中濃度r² = 0.90、泳客尿液中濃度變化與空氣中濃度 r²

= 0.94。由以上的文獻回顧可知血液、尿液以及吐氣當中三鹵甲烷的 含量與環境中三鹵甲烷的濃度皆具有良好的相關性。

三氯甲烷在人體中的半衰期 Caro 與 Gallego 於 2007⁽⁵⁶⁾進行尿樣 中三氯甲烷的採樣與分析，研究中對受試者暴露前先進行一次尿樣採 集，隨後進行120 分鐘的游泳活動，上岸後立即進行連續性的尿樣採 樣分析，分別在上岸後0 分鐘、5 分鐘、15 分鐘、30 分鐘、60 分鐘、

120 分鐘以及 180 分鐘進行尿樣採集並分析其中三氯甲烷濃度。結果 發現受試者尿中三氯甲烷濃度在上岸後 120 分鐘時降至剛上岸時尿 中三氯甲烷濃度的一半，並在結束游泳活動後180 分鐘尿樣中三氯甲

Caro 與 Gallego 於 2008 年⁽⁴⁸⁾再度進行三氯甲烷在人體中的半衰 期的研究，研究中對受試者進行 120 分鐘的游泳活動後上岸立即進行

Caro 與 Gallego 於 2008 年⁽⁴⁸⁾再度進行三氯甲烷在人體中的半衰 期的研究，研究中對受試者進行 120 分鐘的游泳活動後上岸立即進行