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好毒的意外:“戴奥辛”从哪里来?

作者:陈亭玮

我们都对有着“世纪之毒”名号的戴奥辛(dioxin, 又名二噁英)并不陌生,但到底它是何时开始出现的?来源又是哪里?为何如此恶名昭彰?又是如何这么容易地偷偷进入并累积在食物链里?对人体又会有什么影响呢?其实戴奥辛的出现与人类活动息息相关,要探索这些问题的解答,先让我们一起回到一次大战后化学工业刚兴起的那个时候吧!

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好毒的意外:一开始,只是想来点消毒水

戴奥辛是如何大量出现的呢?简单来说,完全是技术不够好导致的(喂)

一开始被“大量”生产出来的戴奥辛,其实是制造氯酚类药剂时的副产品。副产品指的是工业生产目标物质之外的其他物质。消毒药剂“氯苯酚(chlorophenol)”,是第一种会大量产出戴奥辛的化学制程,其他较出名的化学物质还包括除草剂“2,4-D(2-4-dichlorophenoxyacetic acid)”与“2, 4, 5-T(2,4,5- trichlorophenoxyaectic acid)[1]”、三氯酚、五氯酚[2]等。很不幸的,在使用了好一阵子的含氯酚清洁剂、农药、杀虫剂、除草剂之后,人们才逐渐发觉到日常生活中很常见“便宜又好用”的氯酚好像有点问题——这些药剂里或多或少会有戴奥辛残留;更不幸的是,这里的“好一阵子”,是超过二十年的时间,才让人类停止大量生产这类的药剂。

最初几起人类受戴奥辛毒害的案例都和工业意外有关,如工人意外曝露在大量的除草剂或杀虫剂中。1949年,美国西维吉尼亚州发生了第一起“孟山都除草剂工厂意外”,而更受注目的还有1976年意大利的“塞维索事件(Seveso disaster)”,因为化学工厂内的管制系统故障导致反应槽内的化学物质大量外泄,其中包括 6 公吨的三氯酚以及估计 1~3 公斤的 2,3,7,8-四氯双苯环戴奥辛(TCDD)散布至民众居住地区范围,是目前已知最高浓度的TCDD大规模污染。赛维索事件也是戴奥辛令人闻之色变的开始。

近代由焚化炉而生的戴奥辛

1977年,才有人提出戴奥辛会出现于工业燃烧的飞灰中,三年后(1980)的研究也证实戴奥辛会在焚化一般垃圾时生成。研究指出,大气中的戴奥辛浓度从1935年逐步增加,这个起始点跟化学工业的兴起符合。简单来说,含氯制品如塑胶等,在二次大战后开始大量出现于人们的生活中,而这些产品进入焚化炉若未妥善处理,便会生成戴奥辛,散布入大气中。(Hites, 2011)

在停止氯苯酚制程之后,“世纪之毒”不再是化学工业大量制造的副产物,但人为的戴奥辛来源并未全数消失。近年来戴奥辛的主要来源是垃圾焚化,戴奥辛成为几乎所有人的共同“历史共业”。因此如果真要追究戴奥辛的罪魁祸首,惯于使用化学工业制品的每一个人都应该要背负一份责任,尽可能减量使用塑胶,并且做好回收。

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为什么戴奥辛被称为“世纪之毒”?

一般新闻里说的“戴奥辛”是一整群多达 210 种化合物的总称,包括75种多氯联苯戴奥辛(PCDDs)与135种多氯二联苯呋喃(PCDFs)[3]。这两类化学物质的主要结构相似,具象化一点,我们可以将这群化学物想象成一只(没有眼睛的)螃蟹,两个苯环与连结的部分是身体,两边的苯环各有四只脚共八个位子可以连结氯。

随着氯的数量跟位置不同,分子的毒性会略有差异;其中2,3,7,8-四氯双苯环戴奥辛(TCDD,请见下图2)在动物实验中已有最低半数致死剂量(LD50)[4],甚至毒过沙林毒气,因此也被称之为“世纪之毒”,是目前已知人类所能制造出来最毒的东西。

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上方氯联苯戴奥辛(PCDDs)与下方多氯二联苯呋喃(PCDFs),这两类化学物质就是我们一般俗称的“戴奥辛”这群化合物。标有数字的位置都可以接上氯,视氯位在不同的位置与数量会影响该分子的毒性。

图2: 2,3,7,8-四氯双苯环戴奥辛(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin)

图2: 2,3,7,8-四氯双苯环戴奥辛(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin)

2,3,7,8-四氯双苯环戴奥辛(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin)是目前已知人类所能制造出来最毒的东西。

不怕它太毒,却怕它百年永留存

虽然有“世纪之毒”这样恶名昭彰的称号,可实际上“人类戴奥辛急性中毒致死”的案例非常少见,即使是2004年震惊全球的戴奥辛下毒事件 ——乌克兰总统候选人尤申科体内验出大量的 TCDD戴奥辛,也未导致死亡(他后来选上了,而且当完了任期)。戴奥辛被列于“黑名单”,主要是因为它不管在哪里都难以代谢的特性。

戴奥辛主要由含氯物质高温生成的,具抗热稳定性、抗酸硷、抗氧化性等因素,让戴奥辛十分稳定,在自然环境中非常难以被分解,会进入食物链。而人体代谢戴奥辛的速度也很慢,预期“半衰期”约为7至11年,也就是即使之后都未再摄入戴奥辛,也要花7至11年才能使体内戴奥辛的浓度降低到中毒时的一半。

戴奥辛中毒最明显的症状是会造成氯痤疮,其他还有肌肉或关节疼痛、分泌系统及免疫系统伤害。另外,戴奥辛也被认为是一种环境贺尔蒙,可能造成畸形的下一代;而戴奥辛也被国际癌症研究机构 IARC 分在第一类致癌物(也就是实验证据最充分的种类),认为此物质与软件组织恶性瘤、恶性淋巴瘤的发生有关。

那食物里的戴奥辛是又怎么来的?

那么回到一开始的问题,戴奥辛是如何进入鸡蛋中的?你得先知道一件事,日常生活中,人们接触到的戴奥辛有超过90%都来自食物。如前面所述,戴奥辛在环境中留存的时间很长,会随着空气传播、再沉降进入土壤,或土壤也可能过去受到的工业污染而含有戴奥辛。人们在土地上栽种食物,如果鸡只、牛只吃到含有戴奥辛的土壤种出的饲料,就会吸收、累积在其脂肪中,随后出现在牛奶或鸡蛋里 。

生态系统环环相扣

生态系统环环相扣

由于人类有过大规模使用氯酚类药剂的历史,几乎所有人体内都或多或少含有戴奥辛。不过好消息是,目前已经有研究显示,大气里的戴奥辛浓度从1970年代起开始逐步下降,目前约为最高浓度的三分之二(Hites, 2011)。当然,或许仍有“土壤”中的戴奥辛污染未被发现,因此若希望尽量避免摄取超量戴奥辛,就得多加注意食物来源,选择有可靠来源标示的产品,并且均衡饮食、不要偏食于某种特定的食物。

那面对环境里因为空气污染、汽机车排放和焚化炉排而产生的戴奥辛又该怎么办呢?预防胜于治疗,最好的治本方式当然就是“不要制造戴奥辛”。你除了可以关心空气污染防制和兴建焚化炉时的相关配套措施之外,积极地做好垃圾分类和资源回收,也能有效地避免戴奥辛排放于空气之中。

注解:

[1] 1962 年到 1970 年越战期间,美国军方大量使用落叶剂“橙剂”破坏越南的农田与丛林。恶名昭彰的橙剂主要就是由前述的除草剂 2,4-D 与 2,4,5-T 混合而成,两种物质平均含有 2-3ppm 的戴奥辛。但越战期间并未有人起疑,直到戴奥辛的毒性在稍后研究逐渐显示,同时遭到橘剂喷洒的地区出现畸形儿的比例大量增加,才开始受到讨论。

[2] 1965 年至 1982 年,台南的中石化安顺厂生产大量的五氯酚外销,关厂时存放了 5000 公吨的五氯酚在厂内,在风吹日晒之下污染了当地的土地与地下水。当地所受的污染是混合性的,除了五氯酚与戴奥辛,还包括汞污染;为台湾最大宗的土地污染事件之一。

[3] 某些类戴奥辛多氯联苯(PCBs)具有相近的毒性,也有人将之归类为类戴奥辛。

[4] LD50:半数致死量

参考资料:

约翰‧亭布瑞着 庄胜雄译 《毒物魅影:了解日常生活中的有毒物质》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

陈怡儒、杨和庆、到手香、纪宗廷、林欣瑜、柯昭仪、云琇卿、吴怡亭、盂美云、林煜庭、郑谚弥、陈亭玮、陈昭明、叶宗桓、林宏儒、苏怡帆. 《图解日用品安全全书》. 台湾: 易博士出版社(城邦文化). 2011-05-17 [2011]. ISBN 978-986-120-761-2

文章来源:PanSci泛科学

原文链接:http://pansci.asia/archives/125017

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