廢水處理來種菜，這菜還能吃嗎？

　　來源： 我是科學家iScientist

　　作者：小白兔

　　編輯：Yuki

　　眾所周知，現在我們正處在人口爆炸的時代。人越來越多，需要吃的東西也越來越多，種糧食、蔬菜需要的水資源也越來越多。與此同時，清潔的水資源卻越來越有限。怎麼辦呢？有人就想到：不如我們變廢為寶，處理一下廢水來澆菜地吧！

　　實際上，2004年就有調查發現，在以色列，再生水（經過處理的廢水）已經佔了農業灌溉用水的半壁江山；在西班牙，17%的灌溉用水是再生水；在加州，這個數字則是6%。

誰知道這些菜是由什麼水澆灌長成的？圖片來源：Daniel Fazio， Unsplash

　　為了回答這一問題，科研人員們展開了一系列研究。

　　藥物污染

　　首先出場的是以色列的科學家——他們的研究對象是廢水澆灌蔬菜中殘留的藥物：卡馬西平（一種抗驚厥藥物）。這種藥物在再生水中普遍被檢出，在土壤中也能存留很久，還能被植物吸收。

再生水中的卡馬西平通過蔬菜進入了人體。圖片來源：參考文獻［5］

　　在為期一周的實驗中，研究者們召集了34名志願者，隨機地給一部分人吃再生水灌溉的蔬菜，另一部分則吃凈水灌溉的蔬菜，並持續監測志願者尿液中卡馬西平及其代謝物的含量，同時檢測了不同灌溉方式下的蔬菜。

　　在參與實驗的蔬菜中，黃瓜、生菜、歐芹、辣椒和西紅柿都是再生水灌溉的受害者，再生水灌溉的蔬菜內的卡馬西平的含量比凈水灌溉的顯著增高。只有胡蘿蔔勉強合格。

　　研究者們還發現，雖然部分志願者在實驗開始時，尿液中就出現了卡馬西平（由於個人健康原因正在服藥），但食用凈水灌溉蔬菜的志願者們尿液中卡馬西平的量並沒有變化。也就是說，在這些志願者當中，實驗開始時尿液中已經出現卡馬西平的人，在實驗結束時尿液卡馬西平的含量並沒有升高，實驗開始時尿液中沒有卡馬西平的人，在實驗結束時也沒有出現尿液含卡馬西平的情況。而食用再生水灌溉蔬菜的志願者們，不論實驗開始時尿液中是否出現卡馬西平，在實驗結束時無一例外地都在尿檢中發現了卡馬西平。當然，因食用再生水灌溉蔬菜而在尿液中出現藥物的量遠低於服藥時的水平，但是這依然反映出再生水灌溉使消費者們暴露在了藥物污染中。

　　病毒感染

　　然後是來自美國的病毒科學家——他們使用數學模型，評估不同人群食用未經消毒的再生水灌溉蔬菜（花椰菜、包菜、黃瓜和生菜）後暴露於腸道病毒中的風險。他們發現不同人群食用蔬菜的習慣也大相徑庭：亞洲人吃蔬菜最多，美國本土印第安人明顯少吃包菜和生菜，而黑人黃瓜吃得少。

市場上琳琅滿目的蔬菜。圖片來源：Lou Liebau，Unsplash

　　儘管如此，各類人群通過食用蔬菜感染腸道病毒的風險差距卻很小，但亞洲人的確因為吃菜最多而風險最大。由於這項研究並沒有將蔬菜處理方式納入考慮範圍，一併默認生吃。所以理論上亞洲人因為良好的洗菜和炒菜習慣可以扳回一局。

　　重金屬污染

　　接下來是來自亞非兩洲的重金屬研究者們——攝入重金屬可能對人體造成嚴重後果，除了人們熟知的致癌，還會導致神經、骨骼、循環系統、內分泌以及免疫系統的損傷，並且可能破壞肝、腎、肺的正常功能。

　　如果這些蔬菜中含有重金屬，它們鮮艷的顏色還能喚起你的食慾嗎？圖片來源：Louis Hansel， Unsplash

　　在肯亞的錫卡，科學家們對Makongeni市場的再生水灌溉蔬菜進行了重金屬離子（銅、鋅、鎘、鎳、鉛）檢測，一同被檢測的還有淤泥和再生水。這次參與檢測的羽衣甘藍、菠菜和香菜都合格了，符合世界衛生組織推薦的重金屬含量要求。然而科學家強調，定期清理淤泥對於防止重金屬離子富集，造成作物污染十分重要。

　　在孟加拉國的研究與錫卡類似，檢測了27個樣本，9種再生水灌溉作物中鉛、鎳和砷的含量，結果全部合格。科學家們發現，鉛含量最高的是莧菜葉，其他重金屬含量最高的蔬菜是黃麻葉。重金屬含量最低、最安全的作物則是青木瓜。

　　而在阿爾及利亞的很多地方，未被處理的污水流入了河流，被當地農場直接用於灌溉諸如生菜、胡蘿蔔等多種生食蔬菜，因此政府立法強制進行污水處理，再生水方可進行灌溉，以降低農產品和環境中的病原體和污染物。

　　研究者們就選擇了一個有污水處理廠的城市，檢測再生水灌溉作物（土豆、西紅柿和黃瓜）中銅、鋅、鉛、鎘的含量，並與阿爾及利亞的其他地區農作物對比。結果出乎意料：再生水灌溉蔬菜的重金屬含量反而比別處低，食用這種蔬菜可以減少高達85%的重金屬日攝入量。這大概就是「只要處理做得好，廢水也能變成寶」？

污水處理廠。圖片來源：Ivan Bandura， Unsplash

　　蔬菜中的營養成分和化學物質

　　還有的廢水可能不用處理就是寶，例如啤酒廢水，理論上不僅不含有毒物質，還含有很多有機物和植物生長所需的營養。

　　在山東某啤酒廠附近，就有研究者們設置了三處試驗田：清水灌溉、廢水灌溉和清廢混合灌溉進行，他們種了韭菜、大蔥、小白菜、萵苣、土豆、包菜六種作物。

啤酒廠的一角。圖片來源：Elevate，Unsplash

　　在豐收的季節，研究者們檢測了三塊試驗田作物的維生素C、硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量，發現啤酒廢水灌溉能顯著提升萵苣、土豆和包菜的維生素C含量，這看起來是個好消息。不過另一方面，廢水提高了小白菜、萵苣和包菜中硝酸鹽的含量，增加了韭菜和土豆的亞硝酸鹽含量。只有大蔥則堅定地表示：不管你澆什麼水，我該怎麼長還怎麼長。

污水中的塑料瓶。圖片來源：Louis Hansel，Unsplash

　　總地來說，現今的人類是很難繞過廢水處理後成為農業用水的生產模式了。諸多研究發現表明，再生水灌溉有利有弊，不能簡單地一概而論，關鍵問題也很清晰：污水該如何處理？處理後的再生水是否能達到灌溉標準？中國瀋陽、天津、白銀都曾飽受污水灌溉留下的重金屬污染之苦，像這樣使用未經處理或即使經過處理也未達標的富含污染物的農業用水，無異於飲鴆止渴。實例表明，只有處理得當，再生水才能在保證人類健康的前提下稍稍緩解地球水資源的壓力。

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