火山爆發的後座力：砷怎麼悄悄混進你的三餐——塔阿爾火山(Taal)為菲律賓居民帶來的砷暴露風險
- ysluo3
- 3天前
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2020 年菲律賓塔阿爾火山（Taal Volcano）爆發後，大家第一反應通常是：火山灰、撤離、空氣品質。
但這篇研究提醒我們：火山除了「噴出壯觀」，也可能把地底原本就存在的毒性元素（像砷，arsenic）一起「噴進」土壤、水源，最後繞一圈回到餐桌上——尤其是米飯。換句話說，火山可能讓「吃飯」變成一場需要算機率的公共衛生問題。（飯：我只是主食，為什麼要背這麼多鍋？）
1) 砷是什麼？為什麼要特別在意「無機砷」？
砷在自然界本來就存在，問題在於它會以不同化學型態出現：
無機砷（iAs）：毒性較高，和致癌與多種慢性健康影響有關。
有機砷：常見於海鮮等，通常毒性較低（但仍需看種類與情境）。
這篇研究關注的核心就是：火山後環境中的砷，透過水、土、作物、魚貝類，最後讓人「吃進去」的無機砷到底有多少、風險有多大。
2) 研究在做什麼?
研究團隊針對火山爆發後（約 2020–2022）菲律賓八打雁省（Batangas）居民，做了機率式（probabilistic）的人體健康風險評估：把「水＋食物」的砷暴露整合起來，用電腦做 10,000 次蒙地卡羅模擬（Monte Carlo simulation），看看不同人（體重、飲食量不同）可能吃進多少 iAs，最後推估非致癌風險和致癌風險。
3) 他們怎麼「把砷算進食物裡」？
現實世界很麻煩：不是每一種食物都能直接量到 iAs，資料也不完整。研究採用的做法大致是：
先拿到環境監測資料
飲用水：總砷濃度範圍約 0.000735–0.11 mg/L
土壤：總砷約 1.92–7.91 mg/kg
湖水：總砷約 0.005–0.0097 mg/L
蛤蜊：用火山後在地採樣的總砷數據建模（乾重）
再把總砷轉成「無機砷」：做兩個情境來涵蓋不確定性
下限情境（LB）：假設植物性食物中 iAs 佔總砷 50%
上限情境（UB）：假設 iAs 佔總砷 90%這是在處理「到底有多少砷是最毒的那一種？」這個大不確定性。
用飲食調查資料模擬每個人每天吃多少把魚、蛤蜊、米、玉米、蔬菜、根莖類等攝取量做成機率分布，讓不同「模擬個體」吃的量不一樣。
4) 研究發現了什麼？重點數字一次看懂
(A) 哪些食物的 iAs 濃度最高？
研究模擬結果顯示：米 > 玉米 > 蔬菜 > 根莖類（這個排序很重要，因為米是主食）。魚的 iAs 濃度則有明顯季節差（乾季較高）。
(B) 每天吃進多少 iAs？
整體（平均±標準差）：
LB（50% iAs）：3.0 ± 1.4 µg/kg bw/day
UB（90% iAs）：4.0 ± 2.0 µg/kg bw/day
（bw/day 是「每公斤體重每天」，體重越輕，同樣吃一碗飯，換算成 µg/kg 會越高。）
(C) 主要暴露來源是誰？
LB 情境：蛤蜊（約 26%）與米（約 23%）是前兩大。
UB 情境：米變成最大宗（約 30%），蛤蜊次之（約 19%）。整體看起來：飲食（米＋水產）遠比你想的更關鍵。
(D) 風險有多嚴重？
研究用美國 EPA 的 iAs 參考劑量（RfD）0.06 µg/kg-day來算非致癌風險（HQ = 暴露量 / RfD）。結果是：
所有模擬個體 HQ 都 > 1（表示超過健康指引，存在疑慮）
最高 HQ 可到 212.8（LB） 與 286.1（UB）
致癌風險方面（ECR = 暴露量 × 斜率因子 CSF，研究使用 0.032 (µg/kg-day)⁻¹）：
所有人都超過一般常用的風險基準範圍（10⁻⁶–10⁻⁴），而且不少落在更高區間。
5) 為什麼「米飯」這麼容易變主角？
因為稻米多在淹水環境種植。淹水會讓土壤變成缺氧還原狀態，使砷更容易以可被植物吸收的形式存在；再加上稻米吸收砷的運輸機制，砷可能「搭便車」進到米粒裡。所以在很多地區，即使飲用水砷不算最高，米仍可能是 iAs 的主要來源之一。
6) 哪些因素最影響「我到底吃進多少砷」？
研究做了敏感度分析（SRC、PRCC），結論很直白：
吃多少蛤蜊、吃多少米
米與蛤蜊中的 iAs 濃度
飲用水 iAs（或總砷）濃度
體重（BW）
"你每天吃多少、吃什麼、來源乾不乾淨、你本人有多「嬌小」——這些會把暴露量放大或縮小。"
7) 那我們可以做什麼？（不只是「別吃飯」這種廢話）
這篇研究的公共衛生訊息其實很務實：要把力氣花在「最有效的地方」。
短期（火山後立即到 1–2 年）
優先監測飲用水與在地米、蛤蜊等高貢獻食物
提供清楚的食用建議（例如高風險族群先減少某些來源食物的比例）
若可行，推動替代水源或淨水措施
中長期（建立韌性，避免下次又重演）
做更多砷型態分析（speciation）：因為「總砷」不等於「最毒的 iAs」
做生物偵測（biomonitoring）：例如尿砷與砷型態，才能確認人真的吃進多少
建立火山區的常態化環境與食物監測（不然每次爆發都像重置存檔）
結論:
火山爆發後，砷可能進入水與食物鏈；用機率模型估算後發現八打雁居民的無機砷暴露在兩種情境下都普遍超過健康基準，而米與在地湖產（特別是蛤蜊）是最關鍵的暴露來源——所以監測、型態分析與生物偵測應該是災後公共衛生的標配，而不是選配。
Source:
Probabilistic Human Health Risk Assessment of Inorganic Arsenic Exposure Following the 2020 Taal Volcano Eruption, Batangas, Philippines
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