【電子文庫-SHS環境科學專題】環境荷爾蒙-戴奧辛類化合物與多氯聯苯

科博文says:1979年,台灣發生了兩件具有里程碑意義的歷史事件:一為多氯聯苯毒油事件-環境公害史上最嚴重的悲劇;另一則為美麗島事件-黨外民主運動的重挫與轉捩。然而政治衝突總是比工安意外還要來的引人注目,就像我們從小被教導著美麗島事件,但卻甚少人對多氯聯苯事件有基本認知。

撰文作者|黃互慶(國立中山大學海洋環境及工程學系博研生)
特約編輯|李銘杰(國立臺灣大學職業醫學與工業衛生所博研生)

台南中石化安順廠戴奧辛汙染場址,雖用心綠美化,但仍無法抹去重度汙染的事實,連除草都要全副武裝才能進行。(圖片引述:經典雜誌 http://www.rhythmsmonthly.com/。攝影/劉子正)

戴奧辛類化合物及多氯聯苯概述
戴奧辛類化合物(Dioxins Like Chemicals)簡稱戴奧辛(Dioxin),與多氯聯苯(Polychlorinated Biphenyl, PCBs)皆屬於持久性有機污染物(Persistent Organic Pollutants, POPs),是目前聯合國環境規劃署認為須進行管制之環境荷爾蒙物質。其中戴奧辛指的並不是某種特定的化合物,而是以一個或兩個氧原子聯結一對苯環類化合物族的統稱,包含了75種多氯二聯苯戴奧辛化合物(Polychlorinated dibenzodioxins, PCDDs)及135種多氯二聯苯呋喃化合物(Polychlorinated dibenzofurans, PCDFs),一般以PCDD/Fs表示之。此外,戴奧辛在常溫下為固體、熔點高,一般在700℃以上才能分解,且難溶於水、易溶於脂肪、可溶於大部分有機溶劑,容易累積在生物體內。由於自然環境的微生物降解、水解和光解作用對戴奧辛的分子結構影響較小,所以在自然沉積物中戴奧辛的半衰期估計大約100年 [1]。環境中的戴奧辛來源90%以上是由人為活動引起的,基本上不太會天然生成,主要是工業化過程的副產物,其來源主要有以下幾種[1,2]

    • 城市生活垃圾、固體廢棄物(含廢棄塑料)的焚燒;
    • 殺蟲劑、防腐劑、除草劑和油漆添加劑等化工過程;
    • 紙漿和造紙工業的氯氣漂白過程 。

焚化爐常因爐心溫度控制不當 (若無達到850度以上),導致垃圾燃燒不完全,產生更多戴奧辛、重金屬及有毒灰渣。(圖片來源:綠色文化網站:http://www.greenclub.bc.ca/Chinese/Participation/Untitled/Incinerator/incinerator.htm)

而多氯聯苯又稱多氯聯二苯,是許多含氯數不同的聯苯含氯化合物的統稱。在多氯聯苯中,由於聯苯上氯取代基之數目及位置的不同可以形成209種同源物(Congeners),根據多氯聯苯氯化程度,可將多氯聯苯分為10種同族物(Homologs)。多氯聯苯之用途相當多,由於其化學性質穩定、耐熱不易燃、易溶於油、有良好的絕緣特性,因此被廣泛用作電力設備,如變壓器、電容器的絕緣液;添加到各種樹脂中增加其抗氧化性和耐腐蝕性;添加到橡膠中增強其持久性、滅火性和電絕緣性;添加到各種塗料中作增塑劑等 [3]。但到直到二○○一年【斯德哥爾摩公約】的制定,才完全禁止多氯聯苯製品或任何添加多氯聯苯產品的使用。雖然今天商業上不再生產多氯聯苯,但由於它們不易被降解,具有低溶解性、高穩定性和半揮發性,因此能夠參與氣團傳輸運動及產生生物累積作用,造成全球性(從赤道到兩極)及多介質性(水、氣、土壤、海洋底泥)的污染,在全球範圍內,包括沙漠、海洋和南北極地區都可檢測出多氯聯苯的存在 [4,5]

毒性及對人體之危害
戴奧辛的毒性與所含氯原子的數量及氯原子在苯環上取代位置有很大關係,其中最毒的叫做二、三、七、八—四氯聯苯戴奧辛(2,3,7,8-TCDD, tetrachloro dibenzo-p- dioxin),是迄今為止發現最具致癌潛力的物質,常被稱為「世紀之毒」,目前國際癌症研究局已把它歸類為第一類的「已知人類致癌物」。動物實驗顯示低濃度的戴奧辛就會對動物表現出致死效應。而在人體之危害上,戴奧辛會抑制免疫功能,具有生殖毒性和內分泌毒性,可能使男性雌性化、精子數量減少、生精能力降低,改變女性月經週期和排卵週期、卵巢功能障礙、子宮重量降低;此外也會引起視力模糊、肌肉、關節疼痛、噁心、嘔吐等症狀,並於皮膚上產生嚴重的氯痤瘡皮膚病變 [6]

日本與台灣都因多氯聯苯汙染事件付出慘痛的代價。(圖片來源:http://www.wretch.cc/blog/surviving)

而多氯聯苯對人體健康同樣有很大的危害。如一九六八年發生在日本福岡縣的米糠油事件就是由於米糠油生產過程中,當作熱媒的多氯聯苯因管線破裂而不慎混入米糠油中而導致食物中毒,中毒患者超過一千人,其中16人死亡,實際受害者約一萬五千人。一九七九年,台灣彰化地區也發生類似的米糠油中毒事件,國際上稱為油症(Yu-Cheng),約兩千人食用了受多氯聯苯污染的米糠油,病症為氯痤瘡、眼皮腫、指甲發黑和身上出現黑色皮疹等 [6]。此外,多氯聯苯還具有致癌作用,一九九二年Falck 等人對63名白種女性乳腺癌患者進行了乳房組織切片檢查,結果顯示組織中的多氯聯苯平均濃度比正常人高50%~60%。而在義大利,一家使用含氯42 %和54 %的多氯聯苯電容器製造工廠中,工人的癌症發病率高於期望值,其中以淋巴組織和消化道的癌症最常見 [7]

總而言之,戴奧辛和多氯聯苯此類之持久性有機污染物可以在環境中停留很久,不僅污染了我們的生活環境,而且還直接或間接地危害人類的健康。因此,如何徹底地預防這些化學物質所導致的危害並清除污染來源,將是科學家和環境工作者今後努力的研究方向。

>>推薦閱讀
1. B.R, S., 2004. The formation of dioxins in combustion systems. Combustion and Flame 136, 398-427.
2. Quaß, U., Fermann, M., Bröker, G., 2004. The European Dioxin Air Emission Inventory Project––Final Results. Chemosphere 54, 1319-1327.
3. Henry, T.R., DeVito, M.J., 2003. Nondioxin-like PCBs: Effects and consideration in ecological risk assessment. ERASC-003. Final Report. U.S. Environmental Protection Agency, Cincinnati, OH.
4. Gioia, R., Nizzetto, L., Lohmann, R., Dachs, J., Temme, C., Jones, K.C., 2008. Polychlorinated Biphenyls (PCBs) in Air and Seawater of the Atlantic Ocean: Sources, Trends and Processes. Environmental Science & Technology 42, 1416-1422.
5. Iwata, H., Tanabe, S., Sakal, N., Tatsukawa, R., 1993. Distribution of persistent organochlorines in the oceanic air and surface seawater and the role of ocean on their global transport and fate. Environmental Science & Technology 27, 1080-1098.
6. Schecter, A., Birnbaum, L., Ryan, J.J., Constable, J.D., 2006. Dioxins: An overview. Environmental Research 101, 419-428.
7. Knerr, S., Schrenk, D., 2006. Carcinogenicity of “Non-Dioxinlike” Polychlorinated Biphenyls. Critical Reviews in Toxicology 36, 663-694.

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1 Response

  1. 說:

    時代的進步,環境污染也跟著加重~空氣中有毒氣體也就越來越多~

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