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戴奧辛 97/01/14
 
作者: 王琳麒 正修科技大學化工與材料工程系  
俗稱的戴奧辛,是以一個或兩個氧原子聯結一對苯環類化合物的統稱(左為「多氯二聯苯戴奧辛」,右為「多氯二聯苯夫喃)。
俗稱的戴奧辛,是以一個或兩個氧原子聯結一對苯環類化合物的統稱(左為「多氯二聯苯戴奧辛」,右為「多氯二聯苯夫喃)。
什麼是戴奧辛

俗稱的戴奧辛(dioxins),是以一個或兩個氧原子聯結一對苯環類化合物的統稱,包括 75 種多氯二聯苯戴奧辛(polychlorinated dibenzo-p-dioxins,簡稱 PCDDs)及 135 種多氯二聯苯K喃(polychlorinated dibenzofurans,簡稱 PCDFs)。一般以 PCDD/Fs 表示,其中只有 17 種具有 2,3,7,8 取代位置的 PCDD/Fs 是有毒性的。

PCDD/Fs 是非常穩定的化合物,具親脂性,極難溶於水。低氯(三氯以下)PCDD/Fs 的揮發性較高,但揮發性隨鍵結的氯數增加而降低。由於 PCDD/Fs 具有高親脂性及抗代謝的性質,在中年人體內半衰期約為 7 ~ 8 年。也由於這些物質具持久性,進入生物體後就積存在脂肪中,因而在食物鏈中會有生物累積及生物擴大的效應。此外,也容易與泥土或其他顆粒物質結合,一旦造成污染,極不容易清除。

PCDD/Fs 是已知毒性最強的化合物之一,其中又以稱為「世紀之毒」的 2,3,7,8−TCDD 毒性最強,國際癌症研究局已把它歸類為第一類的「已知人類致癌物」。PCDD/Fs 對人體健康的影響包括四個方面。

在致癌毒性方面,流行病學的調查顯示 PCDD/Fs 與軟組織腫瘤及惡性淋巴腫瘤的發生有關。

在皮膚毒性方面,若人體意外暴露於 PCDD/Fs,當血液中 PCDD/Fs 含量高於 160 pg TEQ/g-lipid,在 1 周至 3 周之間會出現氯痤瘡。氯痤瘡主要發生在臉上,尤其是眼睛周圍、鼻子兩側、耳前、胸部、上背等部位。民國 68 年,臺中、彰化一帶發生的遭多氯聯苯污染的米糠油事件,造成毒害(皮膚病症、神經智能發展障礙、畸型高發率等)的原因也與米糠油所含的 PCDD/Fs 有關。

在肝毒性方面,肝臟是動物體內對 PCDD/Fs 最為敏感的器官之一,在義大利 Seveso 意外事件發生後,暴露於 PCDD/Fs 中的小孩有肝臟腫大現象。

在垂直傳染方面,PCDD/Fs 對酵素的誘導作用也可經由母體胎盤到達胎兒,進而使孕婦發生流產或畸胎。

一般表示 PCDD/Fs 的毒性時經常引用毒性當量(toxicity equivalency quantity, TEQ)的觀念,毒性大小通常以毒性當量因子(toxicity equivalency factor, TEF)來表示,即把每一種 2,3,7,8−PCDD/Fs 毒性與 2,3,7,8−TeCDD 相比,得到的比值就是 TEF。

能控制戴奧辛排放嗎

大氣中的 PCDD/Fs 主要是人類活動所產生的,包括廢棄物焚化、發電或製造能源、其他高溫排放源、金屬冶煉與化學品製造。

大部分的燃燒源都會產生 PCDD/Fs,包含廢棄物焚化(如都市垃圾、下水道污泥、醫療廢棄物與有害廢棄物)、燃料的燃燒(煤、木柴與石油產品)、其他高溫排放源(水泥窯)與未受良好燃燒控制的排放源(森林火災、住宅火災與露天燃燒)。在不同形式的一次與二次金屬製程中都會生成 PCDD/Fs,如鋼鐵製造的燒結爐及電弧爐與廢金屬二次精煉。PCDD/Fs 有時會在生產過程中以副產物的形式生成,如以氯漂白的木漿、氯酚與除草劑。

一般而言,欲控制 PCDD/Fs 的排放可以分為去除已生成的 PCDD/Fs,以及減少 PCDD/Fs 生成兩種方法。

在去除煙道廢氣中 PCDD/Fs 的方法中,靜電集塵器、洗滌塔、袋式集塵器、吸附劑噴入,以及在不同情況下不同設備的組合都已測試過。其中半乾式洗滌塔、活性碳噴入,以及袋式集塵器的組合,對 PCDD/Fs 可達 99% 的去除率,可視為「去除 PCDD/Fs 的最佳可行控制技術」。另一種有效技術是使用氧化或還原觸媒的觸媒分解技術。

雖然可從管道廢氣中去除 PCDD/Fs,但會增加設備與操作上的費用,且從管道廢氣所收集的飛灰也難以處理。因此維持良好的燃燒操作使燃燒完全與均勻,以避免 PCDD/Fs 在焚化爐之後的燃燒區生成,是控制 PCDD/Fs 生成的根本辦法。

戴奧辛的暴露來源

一旦進入之後,PCDD/Fs 就會在環境中廣泛分布。在不同介質中(如空氣、土壤、水、食物等)都可偵測到 PCDD/Fs 的存在,尤其以肉、魚、奶、蛋類食品中最常發現。因此,一般人在日常生活中就會受到 PCDD/Fs 的暴露,稱為背景暴露。研究發現超過 90% 的背景暴露來自飲食,而其他較嚴重的 PCDD/Fs 暴露來源,包括職業暴露、工安意外導致的高劑量暴露、食品污染的暴露等。

職業暴露:焚化廠操作員工及相關維修人員在作業時,都有可能暴露到高濃度的 PCDD/Fs,特別是清爐或與處理灰渣相關工作的員工。由於進入焚化爐維修的員工通常並不配戴完整的呼吸防護器具,作業時大幅增加暴露於 PCDD/Fs 的機會。

Menzel 等人在 1998 年發現,對金屬熱氧切割工人而言,工作年數與血液中 PCDD/Fs 毒性當量值有高度相關性。此外,在農藥製造的過程中,經常使用含有氯酚的化學物質做為原料,這些原料當中就可能含有 PCDD/Fs。

工安意外的高劑量暴露:1976 年義大利 Seveso 地區某農藥工廠事故,因以 1,2,4,5−四氯苯為原料製造 2,4,5−三氯酚的反應槽爆炸,造成 15 平方公里內約 37,000 人的污染,受污染民眾的血清中 2,3,7,8−TeCDD 平均達 126 至 450 pg/g-lipid。這事件是現今世界上最為人所知、影響人數最多的 PCDD/Fs 污染事件。

飼料或食品污染:近年來因飼料或食品受到 PCDD/Fs 污染而引起的恐慌及高 PCDD/Fs 暴露,越來越受到重視。在 1998 年,德國地區發現牛奶中的 PCDD/Fs 濃度持續增高,後來證實是飼料配方中來自巴西的柑橘漿,受到來自 PVC 工廠的石灰廢棄物污染。而這個事件導致荷蘭地區牛奶中 PCDD/Fs 濃度增加到原來 3 倍,影響相當大。

在 1999 年,比利時一家專門生產動物油脂的工廠,把 8 噸受到廢棄機油(內含高量 PCDD/Fs)污染的動物脂肪賣給了 13 家歐洲飼料廠。這 13 家飼料廠用被污染的動物脂肪生產飼料,然後賣給了二千多家飼養場,導致雞肉及雞蛋中含有高量的 PCDD/Fs。

臺灣台南的中石化安順廠 13.5 公頃的海水蓄水池中的魚產受到 PCDD/Fs 的污染,54 位民眾血液中 PCDD/Fs 平均濃度高達 81.5 pg WHO−TEQ/g-lipid,是全國平均值的 4 倍,最高的是 308 pg WHO−TEQ/g-lipid。研究也證實居民血液中的 PCDD/Fs 濃度偏高,與食用水池中的海鮮有正相關。

一天吃進多少戴奧辛

PCDD/Fs 進入生態食物鏈與人類飲食的兩個主要路徑,是:空氣 → 植物 → 動物及水/底泥 → 魚。雖然這兩個路徑是正常情況下主要進入食物的途徑,其他的情況也相當重要,例如受污染的動物飼料導致在美國家禽肉類、德國牛奶與比利時牛奶製品的高 PCDD/Fs 含量。

近來國際上許多組織針對 PCDD/Fs 不良健康效應做評估,訂定可容許攝取量或指引值,例如 WHO 在 1998 年訂定每日容許攝取量是 1 ~ 4 pg WHO−TEQ/kg bw/day。

世界各國的研究都指出食物是人體內 PCDD/Fs 的主要來源,所占比率約 90 ~ 98%,在幾個國家不同食物種類所占人體 PCDD/Fs 攝入量的比率,其中脂肪與油脂類(3 ~ 11%)和蛋類(4 ~ 5%)的 PCDD/Fs 貢獻量相對較少,應與其在總攝入食物中所占比率較低有關。

至於植物類食物的 PCDD/Fs 貢獻量(24 ~ 31%),若以 PCDD/Fs 在這些食物的含量而言,則比預期占了較高的比率,其原因主要是蔬菜類、榖類、水果類占了攝入食物重量的 40 ~ 50%。其他食物的 PCDD/Fs 貢獻比率,分別是乳製品 21 ~ 35%、肉類 15 ~ 32%、魚類 6 ~ 19%。每個國家飲食習慣對不同食物種類 PCDD/Fs 貢獻比率所造成的影響也有不同,例如在法國,肉類與魚類就有較大的貢獻量,荷蘭是乳製品,英國則是魚類和乳製品。
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