生活环境中潜藏的污染物

生活環境中潛藏的污染物陳士賢教授兼系主任國立高雄師範大學生物科技系(所)March24,2010內容溴化阻燃劑多溴二苯醚(PBDEs)塑化劑鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)簡介高師大生物科技系當世貿倒塌的時候，同時還發生了甚麼事?ClxCly多氯聯苯(PCBs)PolychlorinatedbiphenylsOOClxCly氯化戴奧辛ChlorinateddioxinOClxCly氯化呋喃Chlorinatedfuran世貿中心(WorldTradeCenter,WTC)有一加侖的多氯聯苯，多氯聯苯經熱裂解成戴奧辛及呋喃在世貿中心此現代建築物中使用許多耐火材料，由溴化阻燃劑--多溴二苯醚(polybrominateddiphenylethers,PBDEs)構成，多溴二苯醚經熱裂解成溴化戴奧辛及呋喃(polybrominateddiphenyldioxins/furans,PBDD/Fs)當溴化戴奧辛及呋喃釋放至環境，氯會取代溴，形成氯化戴奧辛(chlorinateddioxin)及呋喃(chlorinatedfuran)多溴二苯醚多溴二苯醚類(Polybrominateddiphenylethers,PBDEs)物質依溴鍵結位置的不同，共有209種同源物PBDEs溴數同族物IUPAC號碼1溴同族物Mono-BDEBDE-32溴同族物Di-BDEBDE-7,BDE-153溴同族物Tri-BDEBDE-17,BDE-284溴同族物Tetra-BDEBDE-47,BDE-49,BDE-66,BDE-71,BDE-775溴同族物Penta-BDEBDE-85,BDE-99,BDE-100,BDE-119,BDE-1266溴同族物Hexa-BDEBDE-138,BDE-153,BDE-154,BDE-1567溴同族物Hepta-BDEBDE-183,BDE-184,BDE-1918溴同族物Octa-BDEBDE-196,BDE-1979溴同族物Nona-BDEBDE-206,BDE-20710溴同族物Deca-BDEBDE-209多溴二苯醚00.10.20.30.40.50.60.70.80.911-Mono2-Di3-Tri4-Tetra5-Penta6-Hexa7-Hepta9-Nona10-Decarelativeabundance590,000ng/L,9/14/01220ng/L,9/20/01911事件後，九月十四日在紐約市RectorSt.的逕流樣品中發現高濃度的十溴聯苯醚多溴二苯醚目前阻燃劑有四類:氯系、溴系、碳系和聚亞胺系全世界一年生產約50,000公噸的PBDE，其中北美約佔40%我國2006年使用量為91.40公噸，製造及輸入量為197.48公噸PBDEs廣泛的應用於各種民生用品中當作耐燃劑(阻燃劑)，如塑膠製品、泡沫塑料、電視機及電腦機殼、印刷電路板、紡織品、防火材料、合成建築材料及汽車內裝等。其中又以電腦塑膠外殼最嚴重，因為其運轉時不但有熱氣，加上風扇很容易把PBDEs微粒吹出多溴二苯醚目前商業上製造的PBDEs主要包含三種，分別為:五溴二苯醚(penta-BDEs)八溴二苯醚(octa-BDEs)十溴二苯醚(deca-BDEs)這3種PBDEs並非純物質，而是含有低溴數的混合物。多溴二苯醚具有高脂溶性、低揮發性、持久不易分解的特性，故易藉由生物濃縮及累積效應，使得食物及消費者體內含有高濃度的PBDEs。多溴二苯醚製造、使用或拋棄家電及其他消費性產品的行為，則是造成這些污染物釋放到環境的主要途徑PBDE在化學結構上類似戴奧辛及呋喃，溴化阻燃劑物料在焚燒過程中產生腐蝕性氣體、臭氧層破壞氣體及可能產生溴化戴奧辛/呋喃(PBDD/PBDF)，散佈於環境中將難以分解，包括空氣、地面水、河川底泥、土壤、污泥、魚體、哺乳動物、母乳及養殖鮭魚等，造成環境蓄積及生物累積。PBDEs為脂溶性物質，所以PBDEs的濃度會隨著食物中含脂量越高而增高，例如，全脂牛奶含量就高於低脂牛奶，且越靠近住家所飼養的家禽、家畜，其PBDEs的濃度越高在食物中以肉類所含的PBDEs濃度最高，國內研究顯示以雞肉、豬肉所含PBDEs的濃度最高PBDE在加拿大極地海豹體內的濃度約每4-5年倍增PBDE在歐盟國家飼養鮭魚體內濃度最高，在野生鮭魚體內濃度較低PBDEs在人體脂肪、組織、及血液中被發現歐洲人體脂肪中PBDE的濃度為2ng/g，但美國卻高達35ng/glipid過去研究人員認為人體中PBDE的累積濃度為4~400ng/g，然而2005年調查卻發現有人每一克脂肪中的PBDE含量高達9630ng/g(32歲男性)及4060ng/g(23歲女性)之譜。PBDEs會污染母乳，瑞典調查顯示母乳中PBDEs含量從1972至1997年增加50倍。2004年調查顯示在過去30年，人類血液母乳及組織中，PBDE含量增加100倍，即每五年約增加一倍。多溴二苯醚在生物體的分布當其他物質如多氯聯苯、DDT等持久性有機污染物，在環境中濃度因被禁用而逐年衰減時，PBDEs在各種環境介質及生物體中的濃度卻快速的上升多溴二苯醚在生物體的分布台灣中部健康婦女中之10個母乳樣品，其12種PBDE濃度為3.751.75ng/glipid主要4種PBDE同源物(congerners)佔總PBDEs濃度的85.5%BDE-47:1.47ng/glipidBDE-153:0.87ng/glipidBDE-99:0.489ng/glipidBDE-100:0.37ng/glipid十億分之一多溴二苯醚國外動物實驗結果，多溴聯苯醚可能會對甲狀腺素分泌、早期神經行為發展、畸胎性、致癌性，甚至對雌激素等內分泌腺造成影響。多溴二苯醚存在於ABS塑膠、耐衝擊聚苯乙烯HIPS及聚丙烯PP，添加量部分則有PP(約20%)，ABS、HIPS及PBT(約10%)。國內防火塑膠材料主要是以外銷歐美與內銷為主，ABS塑膠以外銷為主且產量居世界第一。如何預防攝入多溴二苯醚儘可能選擇不含PBDE的電子產品及傢俱美國從2005年後限制PBDE使用於床墊、沙發及泡棉產品2005年聯合國依據「斯德哥爾摩公約」精神，將PBDE列為持久性有機污染物之一歐盟電子及電機有害物質限制使用禁令規定2006年7月禁止使用PBDE避免接觸毀壞或破損含有阻燃劑的泡棉產品，包括傢俱、床墊、地毯踏墊、及幼童泡棉產品如何預防攝入多溴二苯醚使用具HEPA(high-efficiencyparticulateairfilter)空氣濾清系統的吸塵器，對降低屋內鉛或過敏原亦有很大助益替換沙發、座椅、汽車座墊裸露之泡棉，或使用椅套，並經常吸塵勿將裸露泡棉之舊傢俱再套上布套或更新，特別是家中有幼兒或懷孕婦女更換舊地毯時，舊地毯底部容易含PBDE，必須隔離裝潢區域，並於完成後使用具HEPA空氣濾清系統的吸塵器徹底吸塵PBDE的替代產品的健康效應未經完全測試，因此儘可能使用較少化學合成物並含自然纖維的產品(如棉製品及羊毛製品)塑化劑Phthalateesters塑化劑Di(2-ethylhexyl)phthalate鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)Butylbenzylphthalate鄰苯二甲酸丁酯苯甲酯(BBP)Di-n-butylphthalate鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)Di-n-octylphthalate鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)Diethylphthalate苯二甲酸二乙酯(DEP)Dimethylphthalate苯二甲酸二甲酯(DMP)塑化劑主要為PVC、PU及PS製程中主要的添加劑。鄰苯二甲酸酯類物質年製造量約18萬公噸，年使用量約10萬公噸，在工業上廣泛使用於聚氯乙烯、聚丙烯及聚乙烯的生產，亦可做為可塑劑、塑化劑等用途，日常生活中的塑膠產品、管線、電線、汽車產品等都含有，與民眾息息相關。國內業者使用DEHP加工製造各項塑膠用品，使用DOP做為聚氯乙烯、氯乙烯共聚物及纖維素樹脂的加工等塑膠相關產業。塑化劑根據研究顯示，鄰苯二甲酸酯類物質除於生產過程、販賣、使用或添加在聚氯乙烯時會釋放到環境外，亦可經由垃圾掩埋場內廢棄的塑膠中釋出，並藉由吸附於底泥或有機腐植質而散布至環境，可經由食物、輸血、空氣吸入等途徑進入人體，而高脂肪含量的食物如肉類、魚類及乳製品等所含鄰苯二甲酸酯類的濃度較高。國內調查本國河川結果與國外相近，雖尚不至於對人體造成危害，但顯示在目前塑化用品被大量使用之時，鄰苯二甲酸酯類在環境流布的情形宜嚴加關切。Di(2-ethylhexyl)phthalate鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)Formula:C24H38O4MolecularWeight:390.56水溶解度:41mg/L(十億分之四十一)m.p.=-47CB.p.=384C鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的用途DEHP是一種無色的液體而且幾乎沒有任何味道。它不容易蒸發，即使在製造源附近的空氣中，含量也都相當的少。它很容易溶解在汽油和油漆去除劑等物質中，在油類物質中皆比在水中容易溶解。雖然一般的塑膠物品通常都可發現少量DEHP的存在，特別是DEHP在乙烯的含量可高達40%。一般的塑膠物品例如雨衣、鞋類、室內裝潢材質、皮革類仿製品、防水手套、桌布、浴室的窗廉、包裝食物的材料、地板瓷磚，以及小孩子的玩具都可發現DEHP的存在。它可以當作製造某些物品的原料，例如油漆、橡膠管、塑膠袋、血袋、印表機的墨水、殺蟲劑、化妝品、真空泵浦油，及用來測試空氣過濾系統。鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的分布當工廠生產或使用DEHP時，DEHP會釋放出來進入到空氣中DEHP也會在燃燒塑膠過程中釋放出來，因此廣泛存在環境中它最常在工業區、垃圾掩埋場，以及廢棄物處理場附近發現。在廢棄物處理場附近的地下水也可以發現DEHP的存在。DEHP在其他化學物質存在時會降解產生太酸單二乙基己基酯[mono(2-ethylhexyl)phthalate;MEHP]及二乙基己基醇(2-ethylhexanol)，這些化合物毒性大都跟DEHP類似鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的分布當氧氣存在時，在水和土壤中的DEHP會被微生物分解成二氧化碳及結構較為簡單的化合物。在含氧量極低的地方譬如土壤深部、湖泊或河川底部，DEHP不容易分解曾經有報告指出在魚類、其他動物及植物中有少量DEHP存在。另外在許多種類的動物乳汁中也曾發現過DEHP人類可能經由空氣、水、食物和皮膚接觸而暴露到DEHP，其中經由食物為最常見的暴露途徑。每天攝取的食物平均含有0.25毫克的DEHP。DEHP在塑膠加工處理和儲存過程中會進入食物中。另外脂類食物通常也含有DEHP，例如牛奶、乳酪、奶油、油酥和植物油。肉類、魚類和蛋類也可能因環境轉變而含有DEHP。DEHP的暴露途徑根據統計，每天經由食物、空氣和水而接觸到DEHP的總平均暴露值約為0.27mg。DEHP也會經由特定的醫療程序進入身體內。儲存在塑膠袋中輸血用的血液製品每ppm血液中含有14-120單位DEHP。其它的塑膠醫療製品也會釋出DEHP，用來給予液体或藥物所使用的管子也會將DEHP傳給病人。洗腎使用的塑膠管經常含有DEHP，也會將DEHP帶進病人的血液中。DEHP也會經由呼吸器的塑膠管進入肺部。DEHP的暴露途徑大部分DEHP進入身體後會很快的分解成MEHP及2-ethylhexanol。如果是經由輸血進入血液內的話，DEHP會較慢分解。MEHP和2-ethylhexanol的毒性與DEHP類似。這些化合物會經由血液循環進入肝臟、腎臟和睪丸，而少數的DEHP則會停留在脂肪或分泌至乳汁中。大部分的DEHP、MEHP和2-ethylhexanol會在24小時內經由尿液或糞便排出體外。DEPH在富營養的自然環境中數週即會經好氧性