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OECD水中藥物殘留報告—危害與政策因應 Pharmaceutical Residues in Freshwater: Hazards and Policy Responses
OECD
2019/11
OECD
https://doi.org/10.1787/c936f42d-en
藥物廣泛應用在人類與獸醫的醫療作業上,為人類及動物健康帶來許多好處,供應人們食物安全與經濟福祉。但是一旦在製藥過程、臨床使用或因不當丟棄而讓這些藥物隨意進入環境中,將造成不可收拾的危害。越來越多證據顯示,在全球各地的地表水與地下水皆偵測到藥物的殘留,包括荷爾蒙、抗憂鬱藥物與抗生素等,除了透過食物鏈進入人體產生健康危害以外,更可能造成各種有害微生物的抗藥性。而污染來源除了製藥廠以外,農業與水產養殖的獸醫用藥也是藥物殘留的大宗來源。隨著人口高齡化、在健康照護上的進步、對魚類或肉類的需求增加所造成的集約生產,都將使得此情況越趨惡化。另一方面,因為氣候暖化使得水資源無論在質與量方面都日益短缺,在乾淨用水匱乏的狀態下,更可能造成疾病的大流行。因此, 2030年永續發展目標在水與健康的進展受到嚴峻的挑戰。G20國家的衛生部長紛紛宣示要努力對抗產生抗藥性的微生物,OECD委員會呼籲從各種水源生態系來防止、減少、管理水污染問題,同時將環境中的藥物污染納入新興的政策議題,並以國際合作方式來提升全人類意識並採取行動防範、對抗。

目前在處方藥、非處方藥與獸醫用藥約有2,000種活性藥物成份(Active pharmaceutical ingredient, API),這些成份中包含各式各樣的分子,每年約有10萬噸的產量,而且光是美國在過去5年中,平均每年約有43種新的API被核准上市,2018年更以高達59種創下新高紀錄。藥物在環境中造成的風險包括:(1).藥物分子經過設計使得分子更容易被人體吸收,而讓非標的生物暴露在低劑量藥物中。(2).藥物設計必須更穩定存在人體,造成排出後分解速度更慢。(3).製藥業缺乏誘因使用環保的替代品。(4).傳統廢水處理廠不是專為去除藥物殘留而設計。(5).野生動物經由各種途徑長期暴露在藥物殘留環境。(6).此環境風險必須要用跨領域與跨界利害關係人的方式加以管理。

根據不同藥物分子、來源、進入途徑得以描繪出不同區域的殘留藥物種類與濃度分佈模式,再根據不同的氣候狀況,可以推算出可能產生的不良反應與處理成本。不同類型的藥物可能造成不同的生物不良反應,例如止痛藥及糖尿病藥物可能干擾荷爾蒙、抗癌藥可能產生基因毒性、抗痙攣藥可能造成生殖毒性或發育遲緩、抗真菌藥會造成生長遲緩、抗組織胺或精神用藥會造成行為異常或生殖毒性。至於藥物造成的環境風險包括持久性(抗生物分解、水解或光分解)、流動性(經由土壤或水流系統) 、生物累積性(因生物體脂肪組織、體型、生命周期、呼吸方式而有不同累積濃度) 、毒性(混合作用、加乘作用、透過代謝轉型、多重暴露途徑)。

本報告的立論基礎是如果能夠強化藥物在水中殘留以及對人體健康與環境危害的知識,則能奠定政策管理的基礎。因此,透過環境風險評估與藥物管理權責、水中藥物殘留監測架構、水質監測,才能進一步建立系統模型。目前的法規架構為環境風險評估(Environmental risk assessment, ERA),主要為新藥物上市授權(Market authorization)的一部分。實務上,歐盟對於人用藥物在環境中的風險評估可分為3步驟:第1步先篩選物化特性及暴露預測,如果超過閥值則進行環境命運與作用分析,一旦判斷進入風險等級,則開始進行深入風險評估。但ERA仍存在許多疑慮,例如未考慮人用藥上市受權的利弊分析、無法回溯已上市藥品、在許多ERA流程中無法達到評估的啟動標準、ERA是根據產品來規範而非針對API、對混合或加乘作用的ERA法規缺乏一致性、對代謝轉型產品無一致性法規、對減緩風險的法規遵循性不夠強力、ERA與藥物上市授權相當耗費資源、缺乏不同利害關係人參與及資料分享等。

雖然已有許多OECD國家會針對地表水進行藥物監測,但僅侷限在某些藥物種類,而且地下水及飲用水的水源並未全面偵測。而對於開發中國家而言,這並非優先項目,因此亞洲多國、非洲及南美洲的資料不夠齊全。雖然在水架構指令中列出歐盟地表水中藥物殘留的觀察清單,地下水的觀察清單也在建立中,韓國、美國也分別加入幾種新興的藥物,但是對於混合產生作用的藥物影響研究仍有待進一步開發。雖然潛在有害藥物殘留及其他新興污染物數量之多,但是礙於資訊不足,不但挑戰了傳統化學監測的方法,也對於這些化合物所產生的人與環境危害風險造成很大的挑戰。因此,專家嘗試開發水質監測與模型技術來輔助藥物殘留監測。文中列出幾種監測方法及其利弊與成本分析,包括:1.化學監測法,如點狀取樣與標的物化學分析、生物感測器、非標的物與可疑物篩選、被動取樣等。2.生態效益監測法,例如生態指標、體內生物分析及體外生物分析、生物標誌、基因體或代謝體等體學方法等。截至目前為止,尚未有一種方法可以完成多種目標的監測,因此,整合不同方法較能夠結合不同方法的優缺點,以較周全的方式掌握水中的藥物殘留狀況,而能夠產生較高的價值。

雖然藥物開發為人類創造許多福祉,但是對於飲用水及生態系的影響仍不可忽略。近期國際間對於水質保護的政策措施雖然轉向積極,但只針對已被證實的風險與在地例行監測,同時多數國家僅針對監測與生產末端的管理,例如廢水處理廠升級、推動過期藥物公共回收計畫等,因此針對生產上游的來源指向或應用導向的方法正方興未艾。來源指向的政策方法包括強制性、誘因式或鼓勵性的政策工具,以防堵有害物質釋出、進入水資源生態系。針對的目標團體主要是製藥公司、生產工廠,涉及的政策領域包括健康、水資源、農業、產業及環保等。報告提出3種重要的政策工具:1.法規型,包括禁止物、上市授權、環境品質規範與水質標準、綠色公共採購、優良作業規範與稽核、排放許可、最佳可行性技術、飲用水品質標準與水安全規劃。2.經濟型,例如對綠色行動的補助、綠色製藥創新(生物可分解或低毒性)補助、污染付費等。3.志願型,例如資訊提供、公私部門間的志願性協議等。。

應用導向的政策工具主要針對使用端加以管理,同樣包括3大類:1.法規型,例如禁止物、限制使用物、健康照護的最佳環境作業、獸醫與農業操作的最佳環境作業。2.經濟型,例如產品丟棄課稅、物質丟棄課稅、綠色行動補助等。3.志願型,例如公共環境健康與疾病防治運動、綠色藥品的環保標章。針對生產線終端的政策工具包括:1.法規型,例如最佳可行性技術、廢水處理標準、藥物拋棄須知等。2.經濟型,包括排放稅、廢棄物關稅或升級處理稅、改善廢水處理補助、延伸性生產者責任制等。3.志願型,例如顧問服務、廢水處理志願性協議、廢水蒐集或回收計畫等。文中針對以上各政策細項都有較詳細的介紹。

有效的策略必須針對藥物生長周期的不同階段,混合運用來源指向、應用導向及生產線終端管理等工具。藥物的生命周期從藥物設計、上市授權、生產、授權後管理、處方開立與使用消費、回收與丟棄、廢棄物處理與再利用,越早期開始管理與防範,其效益越長遠、成本越低、成效越廣泛。報告最後提出水中藥物殘留管理的建議,在生命周期各階段針對不同利害關係人的關鍵政策選項:(1).跨生命周期的利害關係人包括產、學、研各界,選項包括排定監測優先順序、建立中央資料庫、環境品質規範等。(2).設計階段利害關係人以產業為主,政策選項以綠色創新為主。(3).授權階段利害關係人為政府與產業界,政策選項以法規為主。(4).生產階段利害關係人主要有產業、政府、跨政府組織,政策選項以建立環境標準為主。(5).消費階段利害關係人為農業、健康部門,政策選項主要在疾病防治以及綠色標章等意識覺醒為主。(6).蒐集與丟棄、廢棄物處理的利害關係人為廢棄物處理設備業者,政策選項以教育及設備升級為主。(7).飲用水處理的利害關係人以飲用水設備,政策選項以設備升及與飲水安全規劃為主。報告中並以德國-多重利害關係人對話以減少水中污染物、法國-賦權地方利害關係人以優先行動減少水中藥物、瑞典-增加人用藥物的環境風險考量、英國-以全部集水區方法來管理環境中藥物殘留、尼德蘭-製藥鏈方式管理水中藥物殘留、歐盟-策略性環境藥物管理方法等案例,分享各國的政策因應措施與倡議。
張國鈞
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