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【電子文庫-SHS環境科學專題】瘦肉精來由去脈

已是舊文, 原文刊載於: http://shs.ntu.edu.tw/shs/?p=11183

撰文作者|柯昭儀(淡江大學化學研究所碩士)
特約編輯|李銘杰(臺大職業醫學與工業衛生所博研生/政大法律科際整合所碩研生)

認識瘦肉精

瘦肉精(lean meat powder)是乙型受體促效劑(beta-adrenergic agonists)的一般通稱 [1]。化學結構類似腎上腺素(epinephrine)及正腎上腺素(noradrenaline)之苯乙醇胺類衍生物 [2],可舒張肌肉細胞,使更多氧氣進入氣管,主要用於治療人或動物的支氣管疾病。由於將瘦肉精添加於動物飼料中,可增加瘦肉率及換肉率,對畜牧業者而言,是一項可以降低飼養成本,增加生產收益的飼料添加物。

瘦肉精的種類高達數十種 [3];包括萊克多巴胺(Ractopamine)、沙丁胺醇(Salbutamol)、克倫特羅(Clenbuterol)、特布他林(Terbutaline)、特必林(Terbutaline)、西馬特羅(Cimaterol)、奇帕特羅(Zipaterol)及妥洛特羅(Tulobuterol),其中沙丁胺醇、特必林、克倫特羅均為核我國核准的人用藥品,但萊克多巴胺在國內外皆未直接使用在人體上,而部分國家允許其做為飼料添加物。

瘦肉精爭議,「牛」「牛」自危。(圖片來源﹕Carlox Wang@Flickr)

健康風險

乙型受體促效劑雖然有醫療效果,但是它的副作用也不少;過量或不當使用可能危害中樞神經系統、心血管系統及肺臟,動物實驗研究顯示,攝食某些種類的乙型受體促效劑可能會虛弱、沮喪,甚至引發裂顎或頭顱畸形。以下就四種常見的乙型受體促效劑介紹其毒理資料。

萊克多巴胺(ractopamine)

萊克多巴胺俗稱培林,當初研發目的在於治療人的氣喘病,卻因療效不佳而停止臨床用藥的開發,所以並未用於人體治療。萊克多巴胺的中毒症狀包括噁心、肌肉顫抖、血壓上升、心悸、乏力及頭暈等 [4]。有限的人體試驗指出萊克多巴胺在服用後6小時內能以尿液方式將72%排出體外。根據動物實驗,單次以口服方式給予動物(狗/猴/豬)餵食萊克多巴胺,在24小時內會將85%以上排出體外。大鼠的實驗顯示,餵食高劑量的萊克多巴胺具有致畸胎性及胚胎毒性,並可引起母體系統毒性 [5]。

沙丁胺醇(salbutamol)

沙丁胺醇主要使用在舒緩哮喘、慢性支氣管炎、肺氣腫等呼吸困難的症狀,產科常用它作為安胎劑,抵抗子宮收縮,人體副作用包括手部的骨骼肌輕微震顫、周邊血管可能擴大而引起心跳調整性增加、升高血糖、頭痛、精神緊張等 [4],不過以靜脈注射、口服或吸入等方式服用,大部份會在72小時之內會排出體外。由於沙丁胺醇可能存在於母乳中,所以不適合授乳的母親使用。此外,沙丁胺醇若服用劑量過高,則可能出現低血鉀的症狀。小白鼠的實驗顯示,餵食2.5 mg/kg的沙丁胺醇,9.3%的小白鼠胎兒有裂顎現象,但在大白鼠的實驗卻未顯示胎兒有明顯的異常;兔子的生殖研究則顯示,在50 mg/kg/日的劑量下,有37%的胎兒發生頭顱畸形。

克倫特羅(clenbuterol)

克倫特羅常被用來舒緩平滑肌,是一種解充血藥和支氣管擴張藥,能增加有氧呼吸的能力、刺激中樞神經系統、增加血壓和氧氣的運送。人體過量使用克倫特羅,會有肌肉顫抖、頭痛、頭暈和腸胃不適等症狀 [4]。若為了減肥或加強運動表現而自行服用,常發生暈眩、嘔吐、盜汗、心悸、心跳過速和心肌梗塞等症狀,目前已被國際奧運委員會列為運動員禁藥。根據動物實驗推論,克倫特羅容易透過尿液與糞便等代謝方式排出體外。此外,克倫特羅也被獸醫當做支氣管舒張劑,透過口服或靜脈注射用於治療馬與牛的過敏性呼吸疾病。根據動物實驗及中毒案例,得知食入過量會有頭痛、顫抖、腹部絞痛、煩躁、焦慮、失眠等副作用,長期食用可能會造成心臟的疾病。在小鼠試驗中,餵食高劑量會造成心臟的腫大,但非增加心臟的肌肉,而是增加了許多的膠原纖維,可能會造成心肌的硬化,導致心臟負擔與心律失調。

特布他林(Terbutaline)

特布他林為人類和動物用藥,有支氣管擴張的效果,用於治療和預防哮喘、支氣管炎以及肺氣腫引起的支氣管痙攣,產科常用作安胎劑 [4]。人體副作用包括了心跳過速、緊張、顫抖、頭痛、血糖過高及低血鉀 [6]。人體急性中毒症狀有胃腸道疼痛、潰瘍、出血、穿孔、噁心、消化不良等症狀。特布他林在人體中會快速吸收,並分泌至尿液及糞便中,很少殘留於其他器官及組織。

農委會防檢局於95年公佈4類瘦肉精為禁止使用的動物用藥,包括萊克多巴胺、沙丁胺醇、克倫特羅及特布他林。衛生署在現行的動物用藥殘留標準中,並未訂定殘留標準,亦即只要是在台灣販售的肉品,無論是國產或進口均不得檢出。不過基於穩定我國與美國雙邊關係及缺乏食用萊克多巴胺之肉品對人體有害的科學證據,即將以安全容許、牛豬分離、強制標示及排除內臟等方式有條件解禁萊克多巴胺。

推薦閱讀

1. 楊振昌。2012。簡介瘦肉精。醫學臨床,69 : 47-52。
2. 李瑋埕、謝綺文、周珮如、古遠丰、蘇淑珠、施養志。2007。市售畜禽產品中動物用藥乙型受體素類(β-Agonists)殘留量調查。藥物食品檢驗局調查研究年報,27 : 188-196。
3. 賴秀穗。認識瘦肉精
4. 食品安全之健康風險評估資料庫。食品工業發展研究所。
5. Ractopamine-inchem http://www.inchem.org/documents/jecfa/jecmono/v53je08.htm#rep
6. 萊克多巴胺(Ractopamine)風險評估報告(專業版) 。2011-01-25。行政院衛生署食品藥物管理局。
7. 美國食物及藥物管理局(USFDA) 關於特布他林(terbutaline)安全性的最新資訊http://www.fda.gov/Drugs/DrugSafety/ucm243539.htm

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【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

原文轉載自: http://case.ntu.edu.tw/shs/?p=7750

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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【電子文庫-SHS環境科學專題】揮之不去的夢魘-臺灣與日本油症

原文轉載自: http://case.ntu.edu.tw/shs/?p=7975#more-7975

科博文says:32年前,發生於台灣中部的多氯聯苯中毒事件震驚全台,並造成兩千多位民眾身心嚴重受創。如今,這些默默隱身人海的油症患者,不僅屢遭漠視,更漸漸被遺忘……

撰文作者|李銘杰(科際整合計畫特約編輯/國立臺灣大學職業醫學與工業衛生所博研生)

人類從歷史上學到的唯一教訓,就是人類永遠無法從歷史上學到教訓。

油症-與毒共存 (Surviving Evil)紀錄片/73分鐘/2008。

近年來食品遭受污染事件頻傳,三聚氰胺(Melamine)事件仍歷歷在目,卻又爆發了磷苯二甲酸酯類(Phthalates)污染食品事件,更令人訝異的是,此物質竟已毒害我們長達數十年之久,至今才因為一次偶然的檢測下被揭發。若是沒有這個偶然的發現,身為消費者的我們究竟還要被荼毒多久?食品遭受重大污染事件並非近年才有,只是人們很容易遺忘,忘了我們曾在一九七九年所付出慘痛代價。

一九六八年,日本發生了米糠油遭多氯聯苯(Polychlorinated biphenyl)污染事件,稱為日本油症事件。受影響的人數超過一萬五千人,目前持續追蹤的日本油症患者約有一千八百人左右 [1,2]。本以為米糠油僅遭到多氯聯苯污染,但隨後即發現,多氯聯苯會在高溫下產生副產物多氯夫喃(Polychlorinated dibenzofurans, PCDFs),此物質甚至比多氯聯苯的毒性還強,導致油症受害者同時承受多氯聯苯與夫喃之毒害 [3]。多氯聯苯與夫喃經研究證實皆具有環境荷爾蒙效應,極微量即可影響人體健康。在急性中毒部分可導致皮膚疾病、損傷肝功能以及容易感到疲勞。由於多氯聯苯與夫喃皆不易從體內排出,經過半衰期的推斷,油症患者終其一生都會身受其害。目前已知多氯聯苯與夫喃在慢性疾病方面可能造成心血管疾病、糖尿病、神經系統疾病、免疫疾病、甚至是癌症等,更可怕的是會損傷生殖系統,禍延下一代 [3,4,5,6]。日本發生如此重大的污染事件,本來可作為各國借鏡,避免悲劇再度發生。然而不可思議的是,這件事情竟然像是倒帶一般的在臺灣重演。

一九七九年,多達兩千人誤食遭到多氯聯苯與夫喃污染的米糠油,同樣的污染物質,幾乎完全相似的暴露途徑,竟然在十一年後再度上演。其中光是私立惠明學校就有多達一百多位師生集體中毒,其他受害者則主要分布於臺中、彰化與苗栗等區域 [7]。中毒者在甲狀腺腫大、皮膚病、女性貧血、男性關節炎、椎間盤問題、第二型糖尿病、男性精液品質異常等疾病罹患率皆比鄰居未中毒的對照組來得高。而油症患者所生下的「油症兒」,其智力發展遲緩、生長發育減慢且牙齒發育也有異常。更令人訝異的是,油症兒體內多氯聯苯/夫喃濃度仍比一般人高十倍以上 [8]。因此許多油症患者根本不敢生育下一代,即使生了下一代,也擔心被人發現是油症兒,終其一生得承受他人異樣的眼光。

米糠油製作過程因管線破裂,多氯聯苯流出汙染食用油,當時台中惠明盲校使用米糠油烹煮食物,造成全體師生腦部、皮膚及內臟等疾病。甚至影響了孕育的下一代。(圖片來源:人籟論辯月刊 2010.02)

木已成舟,再多苛責也無法挽回什麼。政府若是願意妥善照顧油症患者,至少能讓油症患者無後顧之憂,其生理與心理上得到應有的撫慰。但我們的政府不僅犯了錯,事後也沒給予油症患者應有的照顧和補償。過去三十年,政府只有在油症患者中毒的早期較為積極處理,然而不幸的是早期所提出的相關補償與照顧措施皆不了了之。最終政府僅提供油症患者一張「油症患者就診卡」,唯一的好處只有健保掛號費優惠(還不是免費),而其他的醫療費用仍需由油症患者負擔。更糟糕的是,沒有幾個醫療機構認得這張油症卡,油症患者還需要解釋為什麼有這張卡片,用途與來源是什麼。多數醫療機構都對這張卡片抱有懷疑態度,甚至拒絕油症患者使用,對油症患者不僅沒有任何幫助,還造成二次傷害 [7,8]

油症患者的自尊心並沒有比別人強,只是不希望被另眼看待。(圖片來源:人籟論辯月刊 2010.02)

類似的事件,日本政府對日本油症患者的關心與照顧皆遠勝於臺灣政府。不僅在事發早期即擬訂日本油症患者診斷基準,持續追蹤日本油症患者慢性健康影響,之後還成立「米糠油症受害者支援中心」,無論是在心裡與生理方面皆給予日本油症患者妥善的照顧,此外日本政府還提供所有日本油症患者免費檢測體內多氯夫喃濃度。二○○八年日本展開大規模的油症患者健康調查,並提供二十萬日幣作為研究協助金 [1]。我國若是沒有民間團體(例如二○○九年臺灣油症受害者支持協會成立,替油症患者發聲並爭取應有的補償)以及許多學術團體(例如臺大醫學院郭育良教授率領的油症患者追蹤團隊,追蹤油症患者健康長達數十年)棄兒不捨的追蹤油症患者,並替其爭取應有的補償,我們的政府不知道何時才願意面對這個錯誤。

日本因為油症事件付出慘痛代價,隨即在一九七二年公告禁止生產多氯聯苯,其他國家如美國也於一九七八年宣布禁止生產多氯聯苯。臺灣政府當時沒有任何動作,即使一九七九年爆發油症事件,仍遲至二○○○年才全面禁用多氯聯苯,其反應速度之慢令人匪夷所思。我們的政府究竟有沒有因此學到任何的教訓?從三聚氰胺事件一直到近期的塑化劑事件,皆再三證明我們的政府從未學到任何教訓,事情總是到了無法挽救的地步時才有所行動。若是不進行全面檢討,類似的事件只會不斷重演,最大的受害者還是無辜的消費者,又豈是你我之所願?

>>推薦閱讀
1. 郭育良。泛談臺灣與日本之油症中毒族群之健康照護。特殊健康危害專題季刊。
2. Gensyu Umeda. PCB Poisoning in Japan. Ambio. 1972;1,132-134.
3. Y Masuda. The Yusho rice oil poisoning incident. TheIn: Schecter A, Gasiewicz TA, eds. Dioxins and health. 2nd ed. Hoboken, NJ: Wiley, 2003: 855–891.
4. MP Longnecker, SA Korrick, and KB Moysich. Human health effects of polychlorinated biphenyls. TheIn: Schecter A, Gasiewicz TA, eds. Dioxins and health. 2nd ed. Hoboken, NJ: Wiley, 2003: 679–728.
5. YL Guo, ML Yu, and CC Hsu. The Yucheng rice oil poisoning incident. TheIn: Schecter A, Gasiewicz TA, eds. Dioxins and health. 2nd ed. Hoboken, NJ: Wiley, 2003: 893–920.
6. 李銘杰、郭育良。戴奧辛類污染物對血糖恆定及第二型糖尿病之影響。臺灣醫學。2010;14: 189-198。
7. 陳昭如。被遺忘的一九七九:臺灣油症事件三十年。同喜文化
8. 郭育良。多氯聯苯/戴奧辛類環境毒性物質之人體健康影響:臺灣油症。看守臺灣。2004;6:11-13。

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【電子文庫-SHS環境科學專題】環境荷爾蒙-壬基苯酚

原文轉載自: http://case.ntu.edu.tw/shs/?p=8073#more-8073

科博文says:本篇將介紹另一種環境荷爾蒙-「壬基苯酚」(NP),過去曾添加於日常生活中所使用的洗衣精、洗碗精、衛浴清潔劑等。但自1992年起歐洲已有14個國家全面禁止NP類等化學物質的使用,而我國目前亦明文規定凡肌膚接觸之清潔劑皆不得含有其化合物。究竟NP會對人體造成什麼傷害? 姑且讓我們看下去!

撰文作者|游林祺(國立臺北科技大學環境工程與管理所碩士)
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)

海洋大學水產養殖系張清風教授長期研究黑鯛,發現當環境荷爾蒙超過一定標準,黑鯛的性別就會因此改變。 (圖片來源:http://udn.com/NEWS/main.html)

壬基苯酚對生物體之危害性
壬基苯酚(Nonylphenol, 以下簡稱NP)為一種環境荷爾蒙,少量的NP便足以影響生物生殖系統與生理作用,因其結構類似雌激素(結構如圖一所示)[1,2]。當它進入動物體後即會干擾內分泌系統,其中一種毒理機制是藉由模仿生物體內性荷爾蒙作用,進而導致雄性動物雌性化以及雌性動物卵巢萎縮。短鏈的壬基苯酚聚乙氧基醇類化合物(以下簡稱NPnEO)與壬基苯酚羧酸類化合物(以下簡稱NPnEC)(結構如圖二所示)則具有致癌作用 [1],又由於此類物質的產生源主要由工廠排放至河川中,因此,首當其衝的即為暴露於大量NP、NPnEO與NPnEC的水生生物。

壬基苯酚於環境中之主要產生源
環境中的NP於主要來自於壬基苯酚聚乙氧基醇(Nonylphenol Polyethoxylates, NPnEO)經由微生物分解而獲得的衍生物(圖2)[2]。該類化學物質其分子構造中的苯酚烴基部分為親脂性,後面的聚乙氧基醇長鏈(Eos)則為親水性。工業使用洗劑或乳化劑,並排放廢水流入自然水體環境,此時NPnEO在厭氧環境中經厭氧微生物脫乙氧基作用,切斷其親水性的聚乙氧基醇水溶性之EOs長鏈,而形成NP1EC和NP2EC等副產物 [3],最後皆分解為親脂性且難溶於水之NP [4]。NPnEO本身無基因毒性、致癌性,但當其排放後在廢污水處理廠,經厭氧發酵分解形成NP時,由於NP在環境中不易分解,是持久性有機污染物的一種,對於環境或是生物體影響更深遠。因此,工廠排放口乃至於河川下游水體,普遍皆能檢驗出NP。

NP可運用之範圍相當廣泛,例如由NP與環氧乙烷反應所形成的產物NPnEO,可做為清潔劑、濕潤劑、分散劑、乳化劑、溶化劑和造泡劑使用 [5]。其於工業製程應用上為最大宗,包括造紙、紡織、塗料、農業用殺蟲劑、潤滑油、燃料、金屬以及塑膠工業等;其他還包含工業和公眾團體的清潔製品與居家清潔用品。此外,製造酚樹脂(phenolic resins)、聚合物(polymers)時,NP可做為熱安定劑與抗氧化劑。目前國內的法規中已規定洗衣清潔劑、洗碗精、洗髮精、衛浴廚房清潔劑與地板清潔劑等肌膚會接觸到的清潔劑中不得含有NPnEO及與會產生NP的相關產物,以下為NP相關化學物之常見用途 [6]:

  • 紡織業(染整助劑整理加工用助劑,約含30 %的NPnEO)
  • 皮革業(皮革助劑、皮革染料、作除溼去污)
  • 造紙業(樹脂處理劑,約含5 %的NPnEO)
  • 金屬業(脫脂劑或金屬清潔前處理劑)
  • 化妝品製造業(化妝品的界面活性劑)
  • 農業(殺蟲劑、農藥,約含0.2 %~10 %的NPnEO)

國內近年來對壬基苯酚相關防治訊息
疑似環境荷爾蒙效應之化學物質計有70種,主要為殺蟲劑、殺菌劑、除草劑,共44種。而塑膠之塑化劑計有9種及NPnEO、NP等,皆在環境中廣為流布(尤其是NP),相關的管理及處理措施皆有待加強。

近年來,為了解NP於台灣水體之污染情形,2009年環保署委託學者針對全台七座主要淨水場(長興、板新、新山、東興、豐原、鳳山、澄清湖)展開調查 [7],檢驗結果七座淨水場皆驗出NP。未處理的原水其NP濃度介於0.1 ppb至0.3 ppb(ppb: 十億分之一)之間,而經過淨水處理後的水其NP含量仍有約0.1 ppb,顯示現有淨水處理程序無法完全去除NP。2010至2011年間,國內陸續檢驗出洗衣乳與服飾衣物上殘留NPnEO與NP。目前法規僅限制家庭用清潔劑不能含有NP類相關物質,而以上的資料顯示,其它工商產業NP相關物質之使用可能具有更大的危害。環保署將擬定短中長程計畫,逐步管制所有可能添加NP及其他環境荷爾蒙物品,避免民眾暴露於這類物質之中。

斯德哥爾摩公約締約國大會。(圖片來源:ENB)

國內外相關禁令與研究
為了預防NP對環境生態造成影響,1992年起歐洲共有14個國家達成協定全面禁止NP類等化學物質的使用。2006年,聯合國環境規劃署於「斯德哥爾摩(Stockholm Convention)第二次締約國大會」中建議增列16種持久性污染物中,NP也包含在其中,可見各國對NP所造成污染與生態問題相當重視。由於NP對健康效應與生態保育產生負面影響,挪威已全面禁止使用NPnEO;歐盟中的許多國家亦發起由業者主動停止添加NPnEO於家用清潔劑中。工業用途上NPnEO類物質已漸漸被其他無害物質取代,但仍舊是最主要的添加物質。

丁望賢教授等人率先進行國內NP在環境中之流佈調查,其研究報告中指出中壢老街溪水中之NP含量平均濃度為30 μg/L;台北市民生污水處理廠放流水中則為1.60 μg/L;桃園山區未受污染河川表面水也有0.60 μg/L [8]。此外,環檢所副所長王正雄等人針對台灣40條主要河川進行調查後發現,NP殘量分析之檢出率為54.2 %(檢出率:水樣總數中測得NP之比例),而採樣的樣品平均NP濃度為4.87 μg/L(0.89~50.0μg/L),南部地區的河川污染情況較為嚴重,其檢出率為77.4 %,平均濃度為7.54 μg/L(1.08~50.0 μg/L)。相對於日本檢測流入琵琶湖八條河川的水質,共計48個水樣,其NP之檢出率為48/48(100 %) [9],台灣地區的河川水體對NP的檢出率較低,但仍需以此為戒,避免污染範圍擴大。

綜合以上,NP相關化學物質之濫用導致NP散佈於環境中,而NP具有內分泌干擾之特性,會對環境中生物體以及族群繁衍造成極大的危害,故如何有效管理與防治實為當急。


>>推薦閱讀

1. 游林祺, 以實驗結合量子化學理論:探討非離子界面活性劑之光催化反應. 碩士論文,國立台北科技大學環境工程與管理研究所,台北, 2011.
2. 吳建誼, 以固相萃取及氣相層析質議對水環境中壬基苯酚類持久性有機污染物之分析與研究. 碩士論文,國立中央大學化學研究所,桃園,2001.
3. John, D.M.a.G.F.W., Mechanism for biotransformation of nonylphenol polyethoxylates to xenoestrogens in Pseudomonas putida. Journal of Bacteriology, 1998. 180(17): p. 4332-4338.
4. Ding, W.H., Y. Fujita, R. Aeschimann, and M. Reinhard, Identification of organic residues in tertiary effluents by GC/EI-MS, GC/CI-MS and GC/TSQ-MS. Fresenius’ Journal of Analytical Chemistry, 1996. 354(1): p. 48-55.
5. Ying, G.G., B. Williams, and R. Kookana,, Environmental fate of alkylphenols and alkylphenol ethoxylates – A review. Environment International, 2002. 28(3): p. 215-226.
6. 王鳳英, 界面活性劑的原理與應用,高立圖書. 1998.
7. 康世芳,飲用水水源及水質標準中列管污染物篩選與監測計畫,行政院環境保護署毒管處, 2007~2009.
8. W.H. Ding , S.H.T., and J.H. Lo, Occurrence and concentrations of aromatic surfactants and their degradation products in river waters of Taiwan. Chemosphere. 38(11): p. 2597-2606.
9. 王正雄、張小萍、洪文宗、李宜樺、黃壬瑰、陳珮珊, 「台灣地區擬似環境荷爾蒙物質管理及環境流佈調查」. 微生物與環境荷爾蒙研討會,國科會生命推動中心主辦,台北, 2000.

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【電子文庫-SHS環境科學專題】義大利薩維梭(Seveso)事故

原文轉載自: http://case.ntu.edu.tw/shs/?p=8131#more-8131

科博文says:自從西元1976年發生了義大利薩維梭事故後,世界各國開始注意到毒化物的運作與處理問題,因而紛紛訂定相關條款、發展防洩漏技術。發展至今,已有顯著規模與成效。

撰文作者|張祿高(國立臺灣大學農業化學所碩研生)
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)

意外爆發的工廠為羅氏集團(Roche)子公司的ICMESA(Industrie Chimiche Meda Societa Azionara)(圖片來源:http://www.parrocchie.web.cesano.com/mulinello/storia/tre/storia76.html)

一九七六年爆發了重大環境荷爾蒙污染事件,義大利的薩維梭事故(Seveso),造成大量的二、三、七、八—四氯聯苯戴奧辛(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,簡稱TCDD)外洩,嚴重污染了約18平方公里的地區,影響約三萬五千位附近的居民。

意外爆發的工廠為羅氏集團(Roche)子公司的 ICMESA(Industrie Chimiche Meda Societa Azionara),其位於義大利米蘭北方約15公里處的小鎮梅達(Meda)。一九七六年七月十號當地時間中午,為了因應義大利的法律規定,工廠要在周末停止運轉,因此中斷了廠區中用於生產二、四、五-三氯酚(2,4,5-trichlorophenol)(除草劑二、四、五-三氯苯氧乙酸(2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid)之原料)之反應槽。由於反應槽尚未完成最後的移除步驟,內容物繼續反應使溫度持續升高,導致反應槽爆炸。六公噸的二、四、五-三氯酚因此大量外洩,其包含一公斤的TCDD。這些化學物質隨著風向往南污染附近地區,其中以薩維梭村最為嚴重,故名為薩維梭事故。

此次污染事件備受矚目的主角是TCDD,它是戴奧辛類化合物質中毒性最強者,亦被認為是最毒之人類合成化合物。事故廠區所生產的二、四、五-三氯酚在高溫下正是TCDD的最佳反應物。

事件發生後幾天之內即發現三千多隻動物死亡,主要是兔子和家禽類。為了避免透過食物鏈產生生物累積作用,後陸續還撲殺了約八萬隻動物。薩維梭所在之倫巴底大區(Lombardy region)政府立刻組成技術委員會,全面檢驗污染最嚴重地區的1600人,其血液中TCDD含量平均為每公斤450奈克(10-9克)[1],其中447人有皮膚炎或氯痤瘡之病徵,而26名孕婦在建議下選擇人工流產,其餘460名孕婦則選擇產下嬰兒。而在環境污染方面,依污染程度劃分為A、B及Z區。其中A區約一平方公里,其土壤中TCDD含量每平方公尺大於50微克(10-6克),在此土地上生長的作物皆禁止接觸及食用[2,3]

事故隔年善後計畫完成,其中包括科學分析、經濟援助、環境復育、醫療監控及損害賠償,並由倫巴底大區衛生部門對二十多萬人進行為時九年的公衛追蹤[4]。義大利政府為此事件付出了慘痛的代價,賠償了上千億的里拉。

Seveso-signs。(圖片來源:http://cerch.org/research-programs/seveso/)

工廠對產品特性的不了解是薩維梭事件的最大肇因。事故發生後五天才檢驗出劇毒TCDD,面對災害發生,幾乎是從頭開始摸索解決方式。為了避免悲劇再度發生,歐洲經濟共同體(歐盟前身)制定了工廠管理的薩維梭訓令(Seveso Directive),詳細內容如(1)定義何謂工業活動及危險物質。(2)規定工廠必須提供必要的危險資訊、訓練及裝備給員工。(3)設置相關對口組織隨時更新安全須知。(4)會員國有責任讓高風險員工具備面對災害發生時應對之能力。(5)必須通報任何工安意外的細節給會員國對口單位。(6)歐洲經濟共同體有責任協助發生意外的成員國調查及善後工安事故。(7)必須提供風險資訊給工廠人員以外之民眾。第七點是當時最新的概念,因為此政策的推行困難重重,真正實施時已離一九八二年公告的薩維梭訓令許久[5]。二○○五年,歐盟實施二代薩維梭訓令,其改變了列管的設備及物質清單,並加入了土地使用辦法以及系統性檢驗原則等[6]

一九九○年代,長期的健康追蹤結果顯示,受害居民除了皮膚之氯痤瘡疾病以及肝酵素大量表現外,無法歸結出TCDD對人體有何影響。但是進入21世紀後,發現有某些疾病比例比平均高,如糖尿病、心血管疾病、內分泌疾病、腸胃道癌、淋巴癌、血癌及乳癌 [7]。然而有些研究指出,整體的癌症罹患率並不高於平均值,僅於某些癌症有偏高的現象,而且,無法得知受害居民最初的暴露時間,且某些疾病樣本數過少,使統計數字的分析受到限制。

此次事故污染程度嚴重,並暴露出相關單位緊急應變能力的薄弱,但是事後全面性的補救計畫,其負責任的態度仍值得學習。另一方面,共同制定薩維梭訓令亦顯示了歐洲經濟共同體對此事件的重視,以及避免其重蹈覆轍的決心,而訓令中告知一般民眾風險資訊的概念也非常值得各國學習。整體而言,薩維梭事故使當地的民眾和政府付出了慘痛的代價,卻也大幅改善了歐洲國家看待工業的態度及其管理辦法,促進了歐洲國家在一九八○年代提高工廠的安全規範。

>>推薦閱讀
1. Assessment of the health risk of dioxins: re-evaluation of the Tolerable Daily Intake (TDI), WHO Consultation

2. Seveso-30 Years After: Alleviating the consequences of the accident: milestones between 1976 and 2006. The Roche Group. Derived from: http://www.siznursing.be/index.php?preaction=joint&id_joint=71790

3. The Seveso Accident: Its Nature, Extent and Consequences, E.Homberger; G. Reggiani; J. Sambeth; H. K.Wipf

4. Conclusion: “Seveso" – A paradoxical symbol, B. De Marchi; S. Funtowicz; J. Ravetz

5. The long road to recovery: Community responses to industrial disaster

6. Seveso II – Background, Contents & Requirements, Derived from: http://www.ess.co.at/HITERM/REGULATIONS/regulations.html#Part2

7. Martinez JM, DeVito MJ, Birnbaum LS, et al. Toxicology of dioxins and dioxinlike compounds. In: Schecter A, Gasiewicz TA, eds. Dioxins and health. 2nd ed. Hoboken, NJ: Wiley, 2003: 137–57.

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