結果與討論 - 游泳池環境中三鹵甲烷多暴露途徑之健康風險評估

本章將呈現本研究採樣分析之游泳池水中三鹵甲烷結果，以及游泳者暴露三鹵甲烷之健康風險評估結果及相關之探討。分為三節，第一節為游泳池水中三鹵甲烷採樣結果分析；第二節討論環境因子對三鹵甲烷濃度的影響；第三節進行游泳池暴露三鹵甲烷健康風險評估。

4-1 游泳池水中三鹵甲烷採樣結果分析 4-1-1 採樣分析結果

本研究在五座室內游泳池進行7 次採樣，總共採集 133 個樣本，檢測水溫、餘氯、三鹵甲烷及總有機碳(TOC)濃度。

游泳池的水源有三座為地下水、一座自來水、一座自來水和地下水混用。自由餘氯濃度為1.07±0.76 mg/L、結合餘氯為 0.22±0.78 mg/L，符合行政院衛生署「營業衛生基準」，第十條游泳業衛生基準第四款規定，

自由有效餘氯量保持在1-3 mg/L，結合餘氯不得超過 1 mg/L 或自由有效餘氯的二分之一。其中游泳池C 兩項皆不合標準，游泳池 D2 與 E1 自由餘氯不合標準。五座游泳池的平均水溫27.4±2.0 ℃，平均 TOC 為 1.42±0.31 mg/L。各游泳池資料整理於表 4-1。

為了解游泳池使用不同的水源，水質是否具有差異，將游泳池使用水源(包括地下水、自來水、地下水加自來水混用)及自由餘氯、TOC 濃度

整理於4-2。自來水的自由餘氯濃度範圍介於 0.07-2.13 mg/L，地水水介於0.05-3.30 mg/L，自來水加地下水混用介於 0.7-1.39 mg/L，利用 ANOVA 檢定不同水源自由餘氯濃度之差異性，結果顯示無統計顯著差異 (p=0.072)。地下水中的 TOC 濃度範圍為 0.88-1.84 mg/L，自來水及地水下混用為 1.33-1.61 mg/L，由於在使用地下水的三座游泳池未檢測 TOC 濃度，故本研究以t 檢定(假設變異數相等)，分析自來水及自來水加地下

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表4-2 不同水源之水質資料(平均值±標準差)

地下水自來水自來水+地下水 P-value 自由餘氯

(mg Cl2/L) 1.23 ± 0.75 0.88 ± 1.00 1.06 ± 0.15 0.072^* TOC

(mg C/L) -- 1.32 ± 0.26 1.64 ± 0.32 0.02^#

* ANOVA

# t 檢定(假設變異數相等)

採樣分析之水中三鹵甲烷的平均濃度及最適分佈整理如表 4-3，水中氯仿濃度範圍為3.35-12.44 μg/L；二氯一溴甲烷為 0.52-7.35 μg/L；二溴一氯甲烷為ND-9.04 μg/L；溴仿為 ND-2.7 μg/L。

三鹵甲烷在水中的濃度利用卡方檢定進行擬合度檢定，找出每一物質濃度的最適分佈，水中氯仿及二氯一溴甲烷是Weibull 分佈、二溴一氯甲烷及溴仿為 Uniform 分佈，上述各物質的最適分佈將運用於後續風險評估之不確定分析。

表4-3 游泳池水中三鹵甲烷濃度分佈(μg/L)

化學物質偵測極限平均值標準差最小值最大值最適分佈 Chloroform 0.3 7.26 2.98 3.35 12.44 Weibull

BDCM 0.2 2.81 2.54 0.52 7.35 Weibull DBCM 0.3 3.69 3.54 ND 9.04 Uniform Bromoform 0.3 0.60 0.99 ND 2.70 Uniform

4-1-2 模式推估之空氣中三鹵甲烷濃度

由於本研究未分析空氣中三鹵甲烷濃度，為進行後續健康風險評估，

空氣中三鹵甲烷濃度是依據本研究採樣分析水中濃度，利用模式(公式 6) 推估而得。為了驗證此模式之準確度，本研究參考 Aggazzotti(1995)、

Cammann(1995) 及 Fantazzi(2001)等同時檢測水中及空氣中氯仿之研究，將文獻中實測之水中氯仿濃度代入模式中，推估空氣中氯仿濃度，

再將模式推估值與文獻中實測之空氣濃度進行相關性分析，結果如圖 4-1，相關性良好，具有統計顯著相關(R²=0.7182， p<0.05)。

圖4-1 空氣中三鹵甲烷濃度推估模式驗證

利用模式(公式 6) 推估之空氣中三鹵甲烷濃度及濃度之最適分佈如表 4-4 所示，空氣中氯仿濃度範圍為 35.83-66 μg/m³，最適分佈為 Weibull 分佈；二氯一溴甲烷為3.86-18.49 μg/m³，Extreme value 分佈；二溴一氯

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甲烷為ND-9.48 μg/m³，Triangular 分佈；溴仿濃度範圍為 ND-5.44 μg/m³，呈Uniform 分佈。

表4-4 模式推估之空氣中三鹵甲烷濃度 (μg/m³)

化學物質平均值標準差最小值最大值最適分佈 Chloroform 48.82 9.89 35.83 66.00 Weibull

BDCM 13.59 5.44 3.86 18.49 Extreme value DBCM 2.46 2.87 ND 9.48 Triangular Bromoform 1.20 1.99 ND 5.44 Uniform

4-1-3 游泳池水中三鹵甲烷物種組成

三鹵甲烷包括氯仿、二氯一溴甲烷、二溴一氯甲烷、溴仿等四種物質，

各游泳池各種三鹵甲烷濃度及組成百分比如圖4-1 及圖 4-2，游泳池 A, B, C, D 總三鹵甲烷濃度為 6.39-12.55 μg/L，優勢物種為氯仿，其濃度範圍介於3.51-11.45 μg/L，占總三鹵甲烷 55.0-95.2%，其次為二氯一溴甲烷，

濃度範圍介於0.58-1.98 μg/L，二溴一氯甲烷濃度介於 ND-1.00 μg/L，而溴仿則皆未檢出。游泳池E 總三鹵甲烷濃度較高為 20.31-22.15 μg/L，優勢物種則為含溴物質，其中二溴一氯甲烷占總三鹵甲烷 35.9-38.0%，其濃度值介於 7.28-8.42 μg/L，二氯一溴甲烷為 31.7-33.1%，濃度範圍為 6.73-7.02 μg/L，溴仿為 9.8-11.0 %，濃度值介於 1.99-2.43 μg/L，氯仿濃度範圍介於4.28-4.31，占總三鹵甲烷 19.3-21.2 %。

6.39

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溴物種之生成(Singer, 1999; 鄧, 2003)。由表 4-5 發現大多數三鹵甲烷相關研究的結果顯示含溴物種的比例很低，特別是溴仿通常是未檢測出，此與本研究中游泳池A, B, C, D 分析之結果相近，三鹵甲烷主要的物種為氯仿及二氯一溴甲烷，二溴一氯甲烷及溴仿的比例非常低或是未檢測出。

游泳池 E 的物種組成主要為含溴物質，既使是環境中最不易被偵測到的溴仿，在此游泳池還占總三鹵甲烷9.8-11.0%。與其他游泳池比較(表 4-1)，

此游泳池的餘氯和TOC 濃度並未特別低，因此根據上述理論，推測可能是游泳池 E 水中的溴離子濃度較高，導致含溴物質的比例較其他游泳池高的現象。

4-1-4 本研究三鹵甲烷濃度與其他相關研究比較

國內外不論是自來水中或是游泳池水中三鹵甲烷相關研究的結果顯示氯仿是水中三鹵甲烷主要的物種，而本研究分析游泳池水中三鹵甲烷，亦發現氯仿為主要的物種。本研究及相關文獻的採樣分析結果整理於表4-5，文獻中提到游泳池氯仿濃度約介於 4.97-27.55 μg/L(Aggazzotti et al., 1990; 1993; Cammann et al., 1995)，與本研究採樣結果相近。本研究的結果與台灣的自來水中三鹵甲烷的濃度相近，並未發現類似 Aggazzotti(1995) 及 Caro(2007) 的研究游泳池水中氯仿濃度高達 114.5-145.0 μg/L 的結果。另外，本研究分析之二氯一溴甲烷的濃度範圍

0.52-7.35 μg/L 與文獻中游泳池水中二氯一溴甲烷的濃度範圍(1.18-7.1 μg/L)相近(Cammann et al., 1995; Caro et al., 2007; Fantuzzi et al., 2001;

Kim et al., 2002)。二溴一氯甲烷(ND-9.04 μg/L)及溴仿(ND-2.7 μg/L)之濃度範圍與 Cammann(1995)及 Fantuzzi(2001)之實驗結果相近(二溴一氯甲烷：0.03-4.61 μg/L)；溴仿：0.08-1.58 μg/L)。

為了解本研究採樣分析之水中三鹵甲烷濃度與文獻結果的差異性，我們蒐集了具有影響三鹵甲烷的相關變數(水溫、自由餘氯濃度、TOC)及水中三鹵甲烷濃度之文獻資料，整理於表4-5。

由表 4-5 發現本研究水中三鹵甲烷濃度與 Fantuzzi(2001)及盧月詩 (2005)等游泳池相關研究結果相近，此兩個研究的游泳池水溫介於 27-32

℃，自由餘氯濃度為0.43-1.68 mg/L，TOC 為 1.7-3.5 mg/L，與本研究的範圍相近，所以水中三鹵甲烷濃度範圍亦相近。另外，本研究之TOC 濃度與鄧雅謓(2003)的研究台北與台中自來水中 TOC 濃度範圍接近，所以三鹵甲烷濃度差異不大。這些研究皆支持本研究的檢測分析結果在合理的範圍。

Marisa 等(2005)研究結果顯示，該研究之自由餘氯濃度(0-0.23 mg/L) 與本研究之自由餘氯濃度範圍下限(0.21-2.01 mg/L)相近，但 TOC 濃度比本研究高21-32.8 倍，水中三鹵甲烷濃度亦比本研究分析結果高，其中氯仿為本研究分析結果之 5.8-11.9 倍，總三鹵甲烷是本研究的 4.9-7.8 倍之

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多。Kim 等(2002)、Singer(1999)及 Uyak 等(2005)研究之自由餘氯為本研究的 10-13 倍，TOC 為 4-7 倍，故這些研究之氯仿及總三鹵甲烷濃度約較本研究高3-6 倍。從上述三鹵甲烷濃度較本研究高的相關文獻的研究結果發現，當水中有較高濃度的自由餘氯或TOC 時，水中三鹵甲烷的濃度亦有較高的趨勢。由於自由餘氯及TOC 為形成三鹵甲烷的前趨物質，本研究分析之自由餘氯及TOC 濃度較相關文獻的結果低，推測此可能為本研究之實驗結果並未發現類似Aggazzotti 及 Caro 檢測之游泳池水中氯仿濃度高達114.5-145.0 μg/L 的原因。

表 4-5 本研究環境參數、三鹵甲烷濃度與其他研究比較

Cammann et al., 1995 9.56-23.60 1.18-4.16 0.03-4.61 0.08-1.58 游泳池

Caro et al., 2007 95.0-145.0 2.0-2.4 - - 游泳池

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4-2 環境因子對三鹵甲烷濃度的影響

影響游泳池水中三鹵甲烷濃度的環境因子，包含水溫、自由餘氯濃度、總有機碳(TOC)、游泳人數等因素，除此之外游泳池之體積很大，水中三鹵甲烷濃度可能具有空間及時間上的差異，此節將討論這些因素對三鹵甲烷濃度的影響。

4-2-1 水中三鹵甲烷濃度時間上的變異及影響因素

為了解水中三鹵甲烷濃度在時間上改變的情形，本研究每一次的採樣分成兩時段分別採集樣本，時段一為採樣起始時間，進游泳池後立刻採集第一時間樣本，分析結果作為游泳池水中三鹵甲烷第一時間濃度，時段二為時段一時間經過1~2.5 小時，陸續有泳客進入游泳池游泳之後，於相同的採樣點採集第二時間樣本，同時在兩時段間計數進入游泳池游泳的泳客人數。

利用t-test 檢定不同時段間水中三鹵甲烷是否具有差異(α=0.05)，分析結果如表4-6 及圖 4-4 所示。游泳池 A, B, C, D2 兩時段間總三鹵甲烷濃度在統計上具有顯著性差異，時段二的平均濃度比時段一濃度低，兩個時段間間隔約為1~2.5 小時，此期間各游泳池陸續有不等數的泳客人數進入游泳池活動。Aggazzotti 等(1993)認為游泳活動所產生的擾動及紊流，

會促使水中三鹵甲烷揮發至空氣中，故時間經過，水中三鹵甲烷濃度有下降的現象。本研究將兩時段間三鹵甲烷的變化量(時段 1 濃度－時段 2

濃度)與單位時間的游泳人數，進行相關性分析，如圖 4-5 呈現正相關。

換言之，當單位時間游泳的人數愈多時，水中三鹵甲烷濃度降低量就有愈多的趨勢(R²=0.4549, p=0.326)，此與 Aggazzotti 等之觀點一致。

表4-6 不同採樣時段總三鹵甲烷濃度

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圖 4-4 不同採樣時段水中三鹵甲烷濃度盒型圖

y = 0.0126x - 0.0382 R² = 0.4549

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00

游泳人數(人/小時) THM改變量(μg/L/hr)

圖4-5 游泳人數與三鹵甲烷濃度改變的相關性

為了解游泳池水中三鹵甲烷上午及下午的濃度差異，我們在游泳池 D1 及 D2 分別於上午及下午採樣，實驗分析之總三鹵甲烷濃度如表 4-7，

上午平均濃度為11.78±0.56 μg/L，下午為 12.36±0.61 μg/L，利用 t 檢定分析上午及下午的濃度差異，結果發現兩者間具有統計顯著差異 (p=0.009)，換言之，下午游泳池水中總三鹵甲烷之濃度顯著高於上午。

表 4-7 游泳池上午及下午平均總三鹵甲烷濃度(μg/L)

上午下午 t-test

p-value 11.78±0.56 12.36±0.61 0.009

游泳池 D1 進行四個時段採樣，由於該游泳池的開放時間為早上 7:00~8:30 及下午 15:00~20:00，所以採樣時間的規劃為在上午及下午分別進行兩次採樣。四個採樣時段的時間及水中總三鹵甲烷濃度，分別為早

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