雖然大家可能都做過，但是最好別做的…在泳池裡尿尿

本文與 BRITA 合作，泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎？

如果你回到兩百年前，試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水，可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐，氣味刺鼻，甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水，被戲稱為「流動的污水」，當時的人們雖然知道水不乾淨，但卻無力改變，導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

幸運的是，現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物，但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰，哪些技術真正有效？

濾水技術：從霍亂危機到高效濾芯

19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展，面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊，甚至未經處理的地下水，導致傳染病肆虐。

1854 年，英國醫生約翰·斯諾（John Snow）透過流行病學調查，發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關，這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度，促使公衛政策改革，加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初，英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒，成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率，這一技術迅速普及，成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾，尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後，惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年，後藤新平出任民政長官，他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設，對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題，他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓（William Kinnimond Burton） 來台，規劃現代化的供水設施。在雙方合作下，台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年，全台已有 16 座現代水廠，有效改善公共衛生，為台灣城市化奠定關鍵基礎。

進入 20 世紀，人們已經可以喝到看起來乾淨的水，但問題真的解決了嗎？ 科學家如今發現，水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物，甚至微量的內分泌干擾物，這些看不見、嚐不出的隱形污染，正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此，濾水技術迎來了一波科技革新，活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透（RO）等技術相繼問世，各有其專長：

• 活性碳吸附：去除氯氣、異味與部分有機污染物

• 離子交換樹脂：軟化水質，去除鈣鎂離子，減少水垢

• 微濾技術、逆滲透（RO）技術：攔截細菌與部分微生物，過濾重金屬與污染物等

這些技術相互搭配，能夠大幅提升飲水安全，然而，無論技術如何進步，濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯，決定了水質能否真正被淨化，而現代濾水器的競爭，正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是，最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能？

濾芯的壽命與更換頻率：濾水效能的關鍵時刻濾芯，雖然是濾水器中看不見的內部構件，卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例，其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂，能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質，並過濾鉛、銅等重金屬，同時軟化水質，提升口感。

然而，隨著市場需求的增長，非原廠濾芯也悄然湧現，這不僅影響濾水效果，更可能帶來健康風險。據消費者反映，同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯，顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全，建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯，避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙，正面則可看到 BRITA 商標，以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣，並且沒有拉環設計，底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節，才能確保濾芯發揮最佳過濾效果，讓每一口水都能保證潔淨安全。

不過，即便是正品濾芯，其效能也非永久不變。隨著使用時間增加，濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞，導致過濾效果減弱，濾水速度也可能變慢。而且，濾芯在拆封後便接觸到空氣，潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯，不僅會影響過濾效能，還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質，形成「過濾器悖論」（Filter Paradox）：本應淨化水質的裝置，反而成為污染源。為此，BRITA 建議每四週更換一次濾芯，以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題，BRITA 推出了三大智慧提醒機制，確保濾芯不會因過期使用而影響水質：

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈：即時監測濾芯狀況，顯示剩餘效能，讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒：掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間，自動提醒何時該更換，減少遺漏。

3. LINE 官方帳號自動通知：透過 LINE 推送更換提醒，確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天，濾芯已不僅僅是過濾裝置，更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備，成為了健康生活的關鍵。

濾水技術：不僅是進步，更是守護未來

人類對潔淨飲用水的追求，從未停止。19世紀，隨著城市化與工業化發展，水污染問題加劇並引發霍亂等疾病，促使濾水技術迅速發展。20世紀，氯消毒技術普及，進一步保障了水質安全。隨著科技進步，現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術，去除水中的污染物，讓每一口水更加潔淨與安全。

今天，消費者不再單純依賴公共供水系統，而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如，BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求，從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題，去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%，並通過 SGS 檢測，通過國家標準水質檢測「可生飲」，讓消費者能安心直飲。

然而，隨著環境污染問題的加劇，真正的挑戰在於如何減少水污染，並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具，更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備，它象徵著人類與自然的對話，提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利，更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源，且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

牢牢鎖住水份，不只能讓肌膚吹彈可破，還是攸關生命存活的關鍵！

接近半夜 12 點的時候手機響起，這大概是值班中的醫師最不願意發生的情況。「朱醫師，有新病人來了。」真是中頭獎了，一位全新的住院病人！加護病房值班的一大缺點就是大夜還是會進新病人，從病史詢問、開立醫囑到完成病歷，至少要一兩個小時跑不掉，今晚能夠睡眠的時間看樣子要大打折扣了。

看了看急診的資料，30 多歲女性，因為流行性感冒併發肺炎，連帶意識不清被家人帶來急診。

流感是這個季節裡最猖狂的病毒，最近接連收到好幾位流感重症被送入加護病房，雖然病人年紀似乎輕了些，但也不奇怪。病人在急診裡曾經發生低血壓，懷疑是敗血性休克，脖子上帶著一支中央靜脈導管，正滴注著升壓劑，看起來目前生命徵象還蠻穩定的，稍微鬆了一口氣。

一小時 700 毫升的尿

但是一個小時後，怪事發生了。護理師告訴我，病人在一個小時之內從尿管排出了 700 ml 的尿液，這在敗血性休克的病人是極為不尋常的。

通常敗血症會使微血管舒張，讓血管內的水份跑到周邊組織去，使血管內可利用的水份減少，連帶殃及腎臟的功能。病人一個小時只有 10~20 ml 的尿液量是司空見慣的事，如果一位敗血症患者一整天有 700 ml 的尿液，我可能還覺得正常一點，但是一個小時就出來 700 ml，別鬧了！

回顧剛剛從病人的丈夫那得到的過去病史，病人在 17 歲的時候曾經因為腦瘤開過刀，從攜帶過來的舊病歷可以看出腦瘤的位置極為接近腦下垂體……

關鍵在腦下垂體分泌的物質

1895 年，Oliver 和 Schafer 首先發現一種源自於腦下垂體的物質可以使血壓升高。 十年之後（1906），Sir Henry Dale 發現這個物質還可以讓子宮收縮。這個從腦下垂體發現的神秘物質陸續被發現可以使乳汁分泌、讓小便減少。

直到 1927 年，「催產素（oxytoxin）」和「血管加壓素（vasopressin）」被分離出來成兩個不同的物質，「催產素」能讓子宮收縮和乳汁分泌，「血管加壓素」則可以使血壓上升及小便減少。到 1954 年，du Vigneaud 成功的人工合成這兩種物質，並在隔年獲得了諾貝爾化學獎。

血管加壓素這個從下視丘（hypothalamus）製造，從腦下垂體後葉（posterior pituitary）分泌的小玩意兒，它重要的生理意義，就在於讓體液保留、血壓上升。第一個方法是影響腎臟腎小管的最遠端——集尿管，把守最後一關把水份回收，起到濃縮尿液的作用，水份流在身體血管的多，血壓自然就上升了。因為這項功能，血管加壓素又被稱作「抗利尿激素」。第二個方法則是直接作用在血管平滑肌上，使血管收縮，血壓上升，在正常生活裡，血液中的血管加壓素通常低於能夠讓血管收縮的濃度，但在危急時仍可能救我們一命。

血管加壓素還在很多奇妙的地方發揮它的作用，像是作用在血小板上增加凝血功能、促進內皮細胞釋放某些凝血因子，在腦下垂體前葉影響其它激素的釋放等等，甚至在大腦中用來當作神經傳導物質，影響人類的社交行為，甚至被認為和男性的衝動有關。目前科學家們則在研究血管加壓素和自閉症的關係。同樣的一個荷爾蒙，因為不同的受器在不同的器官上面，而有各式各樣不同的效果，這就是身體生理奇妙的地方。

如果要用凡人的認知來解讀造物主的奇妙，「血管加壓素」是用來對抗身體水份減少的重要應變措施。面對「脫水」時，減少小便量，將水份牢牢鎖在體內；面對「失血」時，加強血小板和凝血功能，盼能止血減少體液繼續流失；當體液流失過多血壓下降時，還能放大絕直接讓血管收縮維持血壓，偉哉血管加壓素！

因為它豐富的生理機轉，也被廣泛用於藥物治療上面：本體 Vasopressin 用於急救及敗血性休克使血壓上升，但重要性逐漸下降；人工合成的類似物 Desmopressin 用於治療中樞性尿崩症和夜尿症，還有治療洗腎病人和 A 型血友病因凝血功能不佳造成的出血；另一種類似物 Terlipressin 則利用能夠使血管收縮的特性，用於治療肝硬化併發的食道靜脈瘤出血和肝腎症候群。

留不住的水

病人的丈夫也提到妻子自從開刀後，喝水習慣就改變了，常常覺得口渴，每天都必須喝大量的水，尤其是晚上睡覺時常常要起床喝水，大約 2000 c.c. 左右，連帶早上喝的每天必須喝到 4000 c.c. 以上的水份，這樣的生活就這樣過了十幾年。

這位女性在那次腦瘤開刀時連帶影響了腦下垂體分泌血管加壓素的功能，沒有了血管加壓素的抗利尿功能，腎臟每小時都排出大量尿液。體液減少刺激了人類最原始的本能——口渴，於是她每天都要喝大量的水來維持身體的平衡。但現在她重病倒下了，再也不能自己尋找水份，但身體仍然在不停地流失，即使我們從靜脈每小時給予 200 ml 以上的輸液，仍然遠遠追不上她流失的速度。

在開立了 Desmopressin 0.2 mg 皮下注射之後，病患每小時的尿量從 700 減少至 400 然後是 100 多，而尿液的滲透壓也從 150 mOSM/L上升到 450 mOSM/L。終於能夠開始幫她「補水」，而我也終於能夠回值班室去睡覺了。未來這位小姐康復出院的時候，建議要帶上一罐 Desmopressin 鼻噴劑，一天噴一到兩次，減少尿崩和夜尿的情形，生活品質應該能改善許多！

• 本文轉載自作者部落格 Docteur Etienne 的值班手札。

夏天到了，有多少人已經去過泳池了呢？

夏天的游泳池與其說是游泳，不如說是泡水；有時人多到連要游五公尺都很難，手一划腳一踢都會打到人踢到人…更別提人一多，水質就變差了。

水質變差有很多原因，包括大家的汗水以及身體上的皮屑等等，雖然泳池總是要大家入池前要先沖洗一下，但是當人多到一個程度時，再怎麼沖洗其實那麼多人的汗水跟皮屑以及皮膚上的分泌物，還是會讓水質下降到不很理想的程度；更不要提總有一些人認為都要下泳池了，幹嘛要沖洗呢？小時候，家中的長輩還會認為既然都游泳了，回家就不用洗澡了呢！

當然，水質會變差還有一個原因，雖然大家都知道這件事情做不得，但是還是有人會做這件事：在泳池裡尿尿。

為什麼不上岸去使用廁所呢？對小孩來說常常是因為貪玩，到了來不及的時候只好直接解放；但也有人說因為要穿脫泳衣實在太麻煩這類的原因。有些人會說，反正泳池裡面有消毒水，而且那麼大一池水，一泡尿也沒多少，有那麼大的關係嗎？

事實上，在泳池裡尿尿，除了噁心以外，還有更重要的原因我們不該在泳池裡尿尿。這個原因，就是來自於泳池會使用的消毒藥水。

泳池裡的消毒藥水，主要的成分是次氯酸（HOCl，Hypochlorous acid）。次氯酸加到水裡主要的功能是殺菌，不是中和尿液；而且，當次氯酸遇到尿液中所含的少量尿酸（uric acid, C5H4N4O3）時，會生成氯化氰（cyanogen chloride，CNCl）與三氯胺 （ trichloramine，NCl3）。而氯化氰與三氯胺已經被懷疑跟氣喘以及其他呼吸道疾病有關。

當然，讀者可能會說，一泡尿會影響那麼大嗎？事實上，不需要有人尿尿在泳池裡，因為汗水裡面也有少量的尿酸（比尿液少得多了），只要有人流汗，就已經可以讓泳池裡的氯化氰與三氯胺濃度上昇了！根據普渡大學（Purdue University）的Blatchley博士研究發現，一場游泳比賽之後，泳池裡的氯化氰與三氯胺濃度上昇了四倍！游泳比賽時應該沒有人會有心情在裡面尿尿吧，所以，光是八到十個人的汗水，就可以讓泳池裡的氯化氰與三氯胺濃度上昇如此之多，更不要提您的「小號」了。

最後，再跟大家強調一次，說了這麼多尿酸與次氯酸的化學反應，其實在泳池裡尿尿，除非您自己馬上上岸（那就上岸再尿就好啊！），否則我們游泳時，多少還是會喝到泳池的水，難道不覺得噁心嗎？

原刊載於作者部落格Miscellaneous999 

參考文獻：

1. 2014/7/15. Carrie Arnold. Don’t Put the “Pee” in Pool. Scientific American.

如果你是一隻小老鼠，可能必須知道環境周遭是否有會把你吃掉的獵食者。哈佛醫學院的Stephen Liberles及他的同事，過去分析過動物園裡不同動物的尿液，包括獅子和熊，而他們發現到，老鼠可以用聞的就完成這項分析。

研究團隊從肉食動物的尿液中，偵測出一種高濃度的化學物質能讓鼠類「聞」風喪膽。過去，科學家已經找出一些化學物質，能使獵物辨認出已知的捕食者。但這項新的研究，發現可能的遺傳機制，能使動物感知到潛在的捕食者，即使兩方從未接觸過。

研究人員從2001年發現的一群嗅覺分子受器開始著手，這群受器蛋白稱為「痕跡胺相關受器」（trace amine-associated receptors, TAARs），存在於大多的脊椎動物種類上，但數量不一。比方老鼠（mice）有15種蛋白；大鼠（rats）有17種；人類只有6種。有什麼化學物質能被這些受器接收，科學家所知不多。

Liberles和他的同事，發現TAAR家族中的TAAR4，對於北美山貓尿液，有強烈的反應。由於北美山貓的尿液，被園丁用來驅趕鼠類，有網購通路。於是研究團隊下單，訂了一些，並從中萃取出能作用於該蛋白的化學物質，稱為2-苯乙胺（2-phenylethylamine）。接著，他們想知道是否2-苯乙胺只特定存在於北美山貓。但其他動物的尿液沒這麼容易買到。團隊中的碩士生，也是該研究的第一作者David Ferrero說：「此外，商品可能有污染，然而我們想確定我們研究的是天然物質。」

於是研究人員從許多來源收集到尿液樣本，包括新英格蘭和南達科塔的動物園；從獅子、雪豹、山貓之類的獵食者，到牛、長頸鹿和斑馬等草食動物，共38種。他們也測試了人類、貓和不同的鼠類。

收集樣本的過程並不平凡；他們必須訓練一隻長頸鹿尿在一只杯子裡；還有一次，一隻不願乖乖配合的美洲豹，向籠子飛撲，幾乎碰到Ferrero的鼻尖！

和草食動物的尿液相比，肉食動物的尿液中，有3000倍高濃度的2-苯乙胺，或許是在分解肉類蛋白的過程中產生的。然而，科學家尚未證實這點推論。

Liberles把2-苯乙胺單獨或混合老虎的尿液，滴在籠子裡，再次確定2-苯乙胺的角色。他們發現，老鼠都會避開滴有這兩種物質的區域，但若利用酵素，分解獅子尿液中的該成分，則尿液就不對老鼠產生退避的反應。

生理學家Anna Menini認為，「TAAR受器蛋白的角色仍留有許多謎待解。現在我們有初步證據顯示，它們或許控制著本能行為」。她補充提到，這項研究打擊了嗅覺研究的核心教條：引發本能行為的嗅覺受器只存在於嗅覺系統一部分；人類已經喪失的犁鼻器（vomeronasal organ）。TAARs存在於鼻腔頂部，人類也有的嗅覺上皮組織中；縱使人類沒有TAAR4基因。

目前研究人員仍缺少確切的證據，支持TAAR4直接控制動物的行為；一隻突變後，TAAR4無法作用的老鼠，應該會無畏肉食動物的尿液。Liberles還沒完成這部份的實驗，他們也研究該蛋白受器會活化哪些腦區。他說：「這像是個在神經科學的大黑箱。我們對於感官了解很多，也可以觀察到行為，但我們必須知道腦迴路，以連結這兩者，而TAAR4是個關鍵。」

資料來源：NatureNews: The smell of a meat-eater [20 June 2011]