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天然的最好

101/06/11 16245

吳美枝｜《科學發展》特約文字編輯

人類歷史自工業革命以後，舉凡科技、經濟、生活等各方面都以飛快的速度進步著。正當我們享受這甜美成果的同時，其實有許多看不見的汙染物正默默地傷害著我們的環境，危害我們的健康。

多環芳香烴（PAHs）正是其中的一類汙染物，主要由碳氫化合物不完全燃燒（火災、火山爆發）或化石燃料使用過程中（如汽機車的廢氣）所產生。它們會隨空氣飄散到各地，再經由雨水沖刷降落到土壤或河川裡。由於分布廣泛，具有毒性與致癌性，又非常頑強不易分解，許多先進國家已投注相當的心力在相關議題的研究上。

交通大學環境工程研究所的林志高教授與蔡人傑博士也看到了這個問題，把研究焦點放在PAHs中最常見的「芴」（fluorene）與「菲」（phenanthrene）上，並設定要以「最自然的方式」來解決這類汙染物。
過去，科學家們在處理這類汙染物時大致會採用「物化處理法」或「生物處理法」。前者是透過添加化學藥劑與加熱的方法來氧化汙染物並降低其毒性，雖然快速，但十分耗費能源且易造成環境二次破壞。後者則是利用某些生物能自然分解汙染物的特性來處理，雖然方法天然卻相當耗時。

國外的科學家也意識到使用「生物處理法」應該是符合永續發展的做法，但研究的方向多著重在「不同環境條件下PAHs降解的速率」，與「討論不同控制條件對於降解速率的影響」等基礎理論方面。林教授與蔡博士則以較務實的角度切入問題，直接以貼近現實中被汙染的環境為背景，鎖定利用自然廣泛分布在其中的「硫酸還原菌」來分解最常見的PAHs汙染物—「芴」與「菲」。

林教授的研究團隊設計了一種以「物競天擇，適者生存」為概念的馴養方法來實驗。他們提供了一個以「芴」與「菲」為主的汙染環境，馴養靠分解這些汙染物為生的硫酸還原菌為優勢菌種，讓其自然競爭與生存。

長時間下來，研究團隊獲得了一批濃度較高、分解能力較強的硫酸還原菌，其分解汙染物的速率是傳統生物分解法的數倍，大大提升了生物處理法在分解這些汙染物時的實用性。在馴養過程中，他們也全程觀察、記錄硫酸還原菌分解「芴」與「菲」這類汙染物的新陳代謝過程，而這一部分是過去科學家尚未釐清的。

科技進步與生活便利所帶來的負面影響，往往容易被我們忽視。「Try to Obey Nature」是林教授與蔡博士在處理這些我們造成的有毒汙染物時，心中所堅持的理念。他們從方法的設定到優勢菌種的培養，無一不遵循這個原則，他們的研究成果也為汙染處的現地自然復育提供一線曙光。

資料來源

《科學發展》2012年4月，472期，78-79頁

復育(27) 多環芳香烴(6) PAHs(2) 燃燒(28) 科發月刊(5210)

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