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好毒的意外:“戴奧辛”從哪里來?

作者:陳亭瑋

我們都對有著“世紀之毒”名號的戴奧辛(dioxin, 又名二噁英)并不陌生,但到底它是何時開始出現的?來源又是哪里?為何如此惡名昭彰?又是如何這么容易地偷偷進入并累積在食物鏈里?對人體又會有什么影響呢?其實戴奧辛的出現與人類活動息息相關,要探索這些問題的解答,先讓我們一起回到一次大戰后化學工業剛興起的那個時候吧!

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好毒的意外:一開始,只是想來點消毒水

戴奧辛是如何大量出現的呢?簡單來說,完全是技術不夠好導致的(喂)

一開始被“大量”生產出來的戴奧辛,其實是制造氯酚類藥劑時的副產品。副產品指的是工業生產目標物質之外的其他物質。消毒藥劑“氯苯酚(chlorophenol)”,是第一種會大量產出戴奧辛的化學制程,其他較出名的化學物質還包括除草劑“2,4-D(2-4-dichlorophenoxyacetic acid)”與“2, 4, 5-T(2,4,5- trichlorophenoxyaectic acid)[1]”、三氯酚、五氯酚[2]等。很不幸的,在使用了好一陣子的含氯酚清潔劑、農藥、殺蟲劑、除草劑之后,人們才逐漸發覺到日常生活中很常見“便宜又好用”的氯酚好像有點問題——這些藥劑里或多或少會有戴奧辛殘留;更不幸的是,這里的“好一陣子”,是超過二十年的時間,才讓人類停止大量生產這類的藥劑。

最初幾起人類受戴奧辛毒害的案例都和工業意外有關,如工人意外曝露在大量的除草劑或殺蟲劑中。1949年,美國西維吉尼亞州發生了第一起“孟山都除草劑工廠意外”,而更受注目的還有1976年意大利的“塞維索事件(Seveso disaster)”,因為化學工廠內的管制系統故障導致反應槽內的化學物質大量外泄,其中包括 6 公噸的三氯酚以及估計 1~3 公斤的 2,3,7,8-四氯雙苯環戴奧辛(TCDD)散布至民眾居住地區范圍,是目前已知最高濃度的TCDD大規模污染。賽維索事件也是戴奧辛令人聞之色變的開始。

近代由焚化爐而生的戴奧辛

1977年,才有人提出戴奧辛會出現于工業燃燒的飛灰中,三年后(1980)的研究也證實戴奧辛會在焚化一般垃圾時生成。研究指出,大氣中的戴奧辛濃度從1935年逐步增加,這個起始點跟化學工業的興起符合。簡單來說,含氯制品如塑膠等,在二次大戰后開始大量出現于人們的生活中,而這些產品進入焚化爐若未妥善處理,便會生成戴奧辛,散布入大氣中。(Hites, 2011)

在停止氯苯酚制程之后,“世紀之毒”不再是化學工業大量制造的副產物,但人為的戴奧辛來源并未全數消失。近年來戴奧辛的主要來源是垃圾焚化,戴奧辛成為幾乎所有人的共同“歷史共業”。因此如果真要追究戴奧辛的罪魁禍首,慣于使用化學工業制品的每一個人都應該要背負一份責任,盡可能減量使用塑膠,并且做好回收。

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為什么戴奧辛被稱為“世紀之毒”?

一般新聞里說的“戴奧辛”是一整群多達 210 種化合物的總稱,包括75種多氯聯苯戴奧辛(PCDDs)與135種多氯二聯苯呋喃(PCDFs)[3]。這兩類化學物質的主要結構相似,具象化一點,我們可以將這群化學物想象成一只(沒有眼睛的)螃蟹,兩個苯環與連結的部分是身體,兩邊的苯環各有四只腳共八個位子可以連結氯。

隨著氯的數量跟位置不同,分子的毒性會略有差異;其中2,3,7,8-四氯雙苯環戴奧辛(TCDD,請見下圖2)在動物實驗中已有最低半數致死劑量(LD50)[4],甚至毒過沙林毒氣,因此也被稱之為“世紀之毒”,是目前已知人類所能制造出來最毒的東西。

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上方氯聯苯戴奧辛(PCDDs)與下方多氯二聯苯呋喃(PCDFs),這兩類化學物質就是我們一般俗稱的“戴奧辛”這群化合物。標有數字的位置都可以接上氯,視氯位在不同的位置與數量會影響該分子的毒性。

圖2: 2,3,7,8-四氯雙苯環戴奧辛(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin)

圖2: 2,3,7,8-四氯雙苯環戴奧辛(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin)

2,3,7,8-四氯雙苯環戴奧辛(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin)是目前已知人類所能制造出來最毒的東西。

不怕它太毒,卻怕它百年永留存

雖然有“世紀之毒”這樣惡名昭彰的稱號,可實際上“人類戴奧辛急性中毒致死”的案例非常少見,即使是2004年震驚全球的戴奧辛下毒事件 ——烏克蘭總統候選人尤申科體內驗出大量的 TCDD戴奧辛,也未導致死亡(他后來選上了,而且當完了任期)。戴奧辛被列于“黑名單”,主要是因為它不管在哪里都難以代謝的特性。

戴奧辛主要由含氯物質高溫生成的,具抗熱穩定性、抗酸鹼、抗氧化性等因素,讓戴奧辛十分穩定,在自然環境中非常難以被分解,會進入食物鏈。而人體代謝戴奧辛的速度也很慢,預期“半衰期”約為7至11年,也就是即使之后都未再攝入戴奧辛,也要花7至11年才能使體內戴奧辛的濃度降低到中毒時的一半。

戴奧辛中毒最明顯的癥狀是會造成氯痤瘡,其他還有肌肉或關節疼痛、分泌系統及免疫系統傷害。另外,戴奧辛也被認為是一種環境賀爾蒙,可能造成畸形的下一代;而戴奧辛也被國際癌癥研究機構 IARC 分在第一類致癌物(也就是實驗證據最充分的種類),認為此物質與軟件組織惡性瘤、惡性淋巴瘤的發生有關。

那食物里的戴奧辛是又怎么來的?

那么回到一開始的問題,戴奧辛是如何進入雞蛋中的?你得先知道一件事,日常生活中,人們接觸到的戴奧辛有超過90%都來自食物。如前面所述,戴奧辛在環境中留存的時間很長,會隨著空氣傳播、再沉降進入土壤,或土壤也可能過去受到的工業污染而含有戴奧辛。人們在土地上栽種食物,如果雞只、牛只吃到含有戴奧辛的土壤種出的飼料,就會吸收、累積在其脂肪中,隨后出現在牛奶或雞蛋里 。

生態系統環環相扣

生態系統環環相扣

由于人類有過大規模使用氯酚類藥劑的歷史,幾乎所有人體內都或多或少含有戴奧辛。不過好消息是,目前已經有研究顯示,大氣里的戴奧辛濃度從1970年代起開始逐步下降,目前約為最高濃度的三分之二(Hites, 2011)。當然,或許仍有“土壤”中的戴奧辛污染未被發現,因此若希望盡量避免攝取超量戴奧辛,就得多加注意食物來源,選擇有可靠來源標示的產品,并且均衡飲食、不要偏食于某種特定的食物。

那面對環境里因為空氣污染、汽機車排放和焚化爐排而產生的戴奧辛又該怎么辦呢?預防勝于治療,最好的治本方式當然就是“不要制造戴奧辛”。你除了可以關心空氣污染防制和興建焚化爐時的相關配套措施之外,積極地做好垃圾分類和資源回收,也能有效地避免戴奧辛排放于空氣之中。

注解:

[1] 1962 年到 1970 年越戰期間,美國軍方大量使用落葉劑“橙劑”破壞越南的農田與叢林。惡名昭彰的橙劑主要就是由前述的除草劑 2,4-D 與 2,4,5-T 混合而成,兩種物質平均含有 2-3ppm 的戴奧辛。但越戰期間并未有人起疑,直到戴奧辛的毒性在稍后研究逐漸顯示,同時遭到橘劑噴灑的地區出現畸形兒的比例大量增加,才開始受到討論。

[2] 1965 年至 1982 年,臺南的中石化安順廠生產大量的五氯酚外銷,關廠時存放了 5000 公噸的五氯酚在廠內,在風吹日曬之下污染了當地的土地與地下水。當地所受的污染是混合性的,除了五氯酚與戴奧辛,還包括汞污染;為臺灣最大宗的土地污染事件之一。

[3] 某些類戴奧辛多氯聯苯(PCBs)具有相近的毒性,也有人將之歸類為類戴奧辛。

[4] LD50:半數致死量

參考資料:

約翰?亭布瑞著 莊勝雄譯 《毒物魅影:了解日常生活中的有毒物質》商周出版 2006-05-19 ISBN 986-124-659-2

Ronald A. Hites, Dioxins: An Overview and History, Environ. Sci. Technol., 2011, 45 (1), pp 16–20 http://dx.doi.org/10.1021/es1013664

DIOXIN: DIOXIN TIMELINE http://www.ewg.org/release/dioxin/timeline

WHO Dioxins and their effects on human health http://www.ewg.org/release/dioxin/timeline

陳怡儒、楊和慶、到手香、紀宗廷、林欣瑜、柯昭儀、云琇卿、吳怡亭、盂美云、林煜庭、鄭諺彌、陳亭瑋、陳昭明、葉宗桓、林宏儒、蘇怡帆. 《圖解日用品安全全書》. 臺灣: 易博士出版社(城邦文化). 2011-05-17 [2011]. ISBN 978-986-120-761-2

文章來源:PanSci泛科學

原文鏈接:http://pansci.asia/archives/125017

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