戴奧辛

戴奧辛

戴奧辛是一類持久性污染物質。戴奧辛(Dioxins)及呋喃(Furans)是指屬於多氯雙苯戴奧辛(Polychlorinated Dibenzo-p-dioxinsPCDD)及多氯雙苯喃(Polychlorinated Dibenzo-p-furans PCDF)系列的化合物。它們的毒性極強,微量的暴露及吸入,可能會產生嚴重的健康損害或致命的危險,因此近年來成為大眾注目的焦點。

戴奧辛(Dioxins)是210種不同化合物的統稱,包括75種多氯二聯苯戴奧辛(Polychlorinated dibenzo-P-dioxins,簡稱PCDDs)及135種多氯二聯苯夫喃(Polychlorinated dibenzofurans,簡稱PCDFs)。戴奧辛比較難理解,其實,它又稱為二惡英。

基本介紹

  • 中文名:戴奧辛
  • 外文名:Dioxins
  • 性質:持久性污染物質
  • 又稱:二惡英
發現,如何產生,化學關聯,物理特性,化學式,特性,化學性質,抵抗性強,具有親脂性,生物性質,物理性質,毒性值,毒性值,身體系統方面,垂直傳染,致癌作用,生殖毒性,毒性防範,暴露途徑,透過呼吸進入,透過飲食進入,水源污染,

發現

戴奧辛並非人類刻意製造出來,但是它們常常在工業製程中排放,尤其像煉鋼廠、瀝青拌合廠、水泥窯爐等。而焚化廢棄物、火災、抽菸,以及天然災害像火山爆發和森林火災,這些燃燒現象也會排放戴奧辛。
戴奧辛是源自於化學工業製程中的副產品,而燃燒則是戴奧辛產生的另一種主要方式,如金屬冶煉、廢棄物焚化爐、人為燃燒行為等。
世界衛生組織及美國環保署都已經將戴奧辛歸類為可能的人類致癌物,最常見的症狀是氯痤瘡、損害肝臟與免疫系統、影響酵素運作功能、造成消化不良、肌肉或是關節疼痛、男性荷爾蒙減少、易致使孕婦流產或是產下畸胎、以及視力受損等。

如何產生

戴奧辛是源自於化學工業製程中的副產品,而燃燒則是戴奧辛產生的另一種主要方式或是在含有氯化合物的製程當中,都有可能會產生戴奧辛。例如,在自然的情況下,燃燒木材也會產生極微量的戴奧辛。但是,大部份的戴奧辛都是因為在製造某些化學產品的過程中所產生的,例如製造含氯的防腐劑或是除草劑。冶鍊金屬、製造水泥、火力發電廠、或露天燃燒廢電纜、廢五金…等,包含垃圾焚化爐的燃燒過程,以及紙漿加氯漂白的過程當中,都是戴奧辛的重要來源之一。而日常生活中,抽菸所產生的煙霧、汽機車的廢氣…等,也都會產生戴奧辛。幾乎所有人每天都會接受來自多方不同劑量的戴奧辛,如除草劑、發電廠、木材燃燒、造紙業、水泥業、焚化處理設施、車輛排放廢氣、火災及自然界等均會釋出戴奧辛物質。

化學關聯

通稱的戴奧辛是一種化學結構相似的混合物,都具有聯苯的基本平面化學結構,另外再接上氯原子,因為氯原子數和所接位置的不同,所以它們約有210個同類物質。這種特殊構造讓它們在環境中很穩定,而且容易和油脂結合,一旦進入動物體內,就不易排出,所以會因為食物鏈,而累積在大型動物體內,例如北極熊、海豹和人類等。 這些化合物皆具有兩個氧原子聯結一對苯環類,並與氯結合,是燃燒或製造含氯物質時,產生的無色、無味、毒性很強的脂溶性化學物質,會安定存在於動物脂肪內,代謝不掉,其中以2,3,7,8-四氯聯苯戴奧辛(2,3,7,8-TCDD)之毒性最強,如果餵食1公斤體重的雄天竺鼠們0.0000006公克的戴奧辛,其中就有一半會立即死亡。因此有「世紀之毒」之稱。

物理特性

戴奧辛的水中溶解度甚低,且水溶性隨著氯數的增加而減少,但其疏水性及穩定卻相當高,此外,具有親脂性,一旦進入人體內,容易積存在脂肪組織中造成毒害。

化學式

戴奧辛的基本化學式為:氯的數目自1~8不等,可以附著在1、2、3、4、6、7、8、9等八個位置上,戴奧辛系列共有75個不同的衍生物;喃系列有135個衍生物。它們非常穩定,不受酸、鹼、氧化、還原的影響,加熱至攝氏700度以上,才會分解。

特性

在常溫下是無色結晶固體,熔點大約在攝氏110~335 度之間;為一種無色、無味且毒性相當強的脂溶性化學物質,很容易溶於並累積於生物體的脂肪組織中,在已知的210種戴奧辛類物質中,其共同特性為:

化學性質

強安定性、結構穩定、不具活性。

抵抗性強

水溶性非常低,且水溶性隨氯數的增加而減少。

具有親脂性

一旦進入人體內,易存積在脂肪組織中造成毒害,在人體中的半衰期大約是七年。

生物性質

易與泥土或其他顆粒物質結合,因而在土壤中的戴奧辛相當穩定,半衰期約一年以 上。

物理性質

不易熱解,戴奧辛化合物在攝氏750度以上才可被分解,而且對酸 鹼的穩定性極高。

毒性值

毒性值

1. 非人類毒性數據: (a) 口服半數致死劑量(LD50):狗100~200 mg/kg﹔朝鮮鼠1157~5051 mg/kg﹔白兔115.0或10.0 mg/kg﹔雌天竺鼠2.1 mg/kg﹔雌猴<70.0 mg/kg﹔雄小白鼠114.0 mg/kg﹔天竺鼠0.6 mg/kg﹔雄大白鼠22.0 mg/kg﹔雌大白鼠45.0 mg/kg。
(b) 皮膚吸收半數致死劑量:白兔275.0 mg/kg。
2. 生態毒性數據:Colinus virginianus及Streptopelia risoria之口服半數致死劑量分別為0.0150 mg/kg及>0.810 mg/kg。
3. 國際毒理資料報告:
(a) 雄雌各30隻小白鼠﹐每周3天持續104周之暴露時間。實驗組﹐先給予50mg dimethylbenzanthracene (溶於0.1 ml丙酮)﹐雌鼠每次給予TCDD 0.005 mg﹐雄鼠則0.001 mg。雄雌各45隻為溶媒對照組﹐僅給予丙酮。雄雌各30隻為對照組。結果顯示﹐雌鼠平均體重在實驗組或媒介對照組皆較對照組低﹐雄鼠於前80周亦有同樣情形。雌鼠外皮系統的纖維肉瘤發生率以實驗組大於對照組。
(b) 雄雌各50隻之大白鼠與小白鼠﹐接受每周2天持續104周之暴露﹐溶媒為九比一的大豆油加丙酮﹐大白鼠及雄性小白鼠暴露劑量為0.01, 0.05, 0.5 mg/kg/wk﹐雌性小白鼠為0.04, 0.2, 2.0 mg/kg/wk﹐又各75隻為溶媒對照組﹐25隻為對照組。結果顯示﹐雄性大白鼠有甲狀腺濾泡細胞腺瘤或癌﹐雌性大白鼠有甲狀腺濾泡細胞腺瘤或癌﹑肝細胞癌及肝增生小節﹐雄﹑雌性小白鼠有肝細胞腺瘤或癌﹐雌性小白鼠有甲狀腺濾泡細胞腺瘤及造血系統組織淋巴瘤之發生率增高。戴奧辛的中毒臨床表徵,可分為急性暴露及慢性暴露;急性暴露在動物實驗中只要每公斤不到一微克就可以致命,即使僥倖存活也會造成胸腺萎縮、骨髓抑制及肝毒性;對人體的影響則是會造成皮膚、眼睛及呼吸道的刺激、頭痛、頭暈及噁心等症狀。
戴奧辛對人體健康的危害,歸類如下:

身體系統方面

當人體暴露在0.1 微克/仟克體重以上的2,3,7,8-四氯戴奧辛時,將導致皮膚產生氯痤瘡(chloracne)、體重急速減輕、體內肝臟酵素之血清濃度增加,進而影響免疫系統。

垂直傳染

戴奧辛誘導造成的酵素活性增強,能持續相當久的時間,且誘導作用也可經由母體胎盤到達胎兒,造成「垂直傳染」;孕婦及新生嬰兒發生流產、或是生產畸形、缺陷的「可樂嬰兒」,新生兒出現體重輕、出生時皮膚有深棕色素沉澱、發育遲緩、黃疸及免疫功能不良等問題。

致癌作用

人體吸收一定劑量的戴奧辛會引起軟組織肉瘤,長時間攝入戴奧辛也會致使致癌機率增加,戴奧辛致癌已被享有國際聲望之國際癌症研究中心(IARC)證實,肝、肺、胃癌及淋巴癌都和戴奧辛有關。

生殖毒性

戴奧辛會導致男性精子數目減少、雄性激素含量降低、睪丸與其他生殖器官重量改變、睪丸型態改變、降低生殖能力;至於戴奧辛對女性的影響,是生理周期荷爾蒙不正常變動、致使新生兒體重輕、易流產、畸胎或畸形兒。
戴奧辛可能是多部位的致癌物;研究發現,在戴奧辛處理下,軟組織肉瘤的發生率增加、呼吸道癌症、非何杰金氏淋巴癌與胃癌發生率也有增加的現象。1968年日本發生震驚世界的米糠油中毒事件,受害者肺癌與肝癌的發生率也明顯增加;而1979年,台灣發生米糠油受多氯聯苯污染的事件,受害者不僅身心受創,其生育的後代存活率降低、身體結構異常、成長遲緩、身體功能異常等現象。

毒性防範

世紀之毒
目前人類因這種急毒性致死的案例,就是在1976年7月10日,義大利賽弗索市的霍夫曼·拉羅其化工廠露出約20磅(9千克多)的有毒戴奧辛氣體,波及周圍4500英畝範圍,使一千多居民被迫逃離,許多兒童因此而患使身體畸形的斑疹。
1968年日本及七○年代台灣中部地區發生的食用油中毒事件,即是由多氯聯苯產生的多氯雙苯喃所造成的。這兩件中毒事件牽涉數千人,其中死亡人數超過50人以上,他們的胃、肺、肝、腦及淋巴系統發現惡性腫瘤。
它們在環境(包括空氣、水、土壤、生物)中即使相當微量,進入人體和其它動物後仍然會引起慢性病變。戴奧辛會在皮膚引起痤瘡、色素沉積;影響神經傳導;造成肝臟腫大、惡性淋巴腫瘤,並且有生殖毒性。而人類接觸戴奧辛的來源,有90%是來自食物。
戴奧辛中毒臨床表征可分為急性暴露及慢性暴露。急性暴露在動物實驗中只要每公斤不到一微克即可致命,若未致命也會造成胸腺萎縮、骨髓抑制及肝毒性;在人類則會造成皮膚、眼睛及呼吸道的刺激、頭痛、頭暈、噁心等症狀。慢性暴露在動物方面會造成畸胎及腫瘤。在人類方面會產生氯痤瘡、肝腫大及神經肌肉損傷。在致癌方面,曾經暴露於TCDD的越戰老兵與某些腫瘤及氯痤瘡間有很高的關聯性,而TCDD也一直被認為是可能的人類致癌物之一。最近(一九九七年二月)世界衛生組織也已宣告TCDD為一種已知的人類致癌物。另一方面,愈來有愈多的研究指出戴奧辛不只有 致癌的風險,也會對人體內分泌造成干擾,在可能導致生物滅種的環境荷爾蒙黑名單排名首位。
避免攝入過量戴奧辛
一般而言,戴奧辛進入人體的途徑有三種:吸入受污染的氣體及微粒、經皮膚直接接觸及吸收、攝食受污染的食物或飲水。其中食物是人類暴露於戴奧辛物質的最主要來源,經由食物所攝取的戴奧辛可達90%以上。
戴奧辛容易和油脂結合,從過去的調查顯示,消費者應該減少魚(包括其它海鮮)、肉、蛋、奶的攝取(或是儘量養成交替飲食各種不同食物的習慣),畢竟這些食物的脂肪含量較高,除了擔心可能造成血液中膽固醇過高,也要懷疑是否有污染物的蓄積。當然,我們也希望煉鋼廠、焚化爐及製造含氯產品的工業能夠儘量減少數量並且對於廢氣和廢棄物能做好環保的檢測,避免創造更多的污染源。
由於食物是人類暴露於戴奧辛物質的最主要來源,且戴奧辛容易存積於動物性脂肪內,因此減少動物性脂肪的攝取,食用低脂肪類的食物,將有助於降低體內戴奧辛的積存;另外,適量的蔬果、榖類食物等均衡的飲食,也能減少單一食物戴奧辛的攝取量。
此外,日常生活中減少使用含氯的物品,如PVC塑膠袋、塑膠製品、含氯漂白劑、消毒殺劑等;儘量使用可回收再利用、低污染材質的物品;並做好垃圾分類、及資源回收等工作;避免露天燃燒垃圾、廢棄物、廢五金等。

暴露途徑

戴奧辛不只存在於空氣中,也同時存在於土壤與底泥中。它可經由呼吸和食入而影響我們的健康。其中,食物是人類暴露於戴奧辛物質的最主要來源,一般人經食物所攝取的戴奧辛可達90%以上,主要來自高脂肪食物如魚、肉類和牛乳,並逐漸累積在體內,進而產生慢性毒害;不過,大多數人體內都含有或多或少的戴奧辛,只要攝入量不高,即使是世紀之毒,對健康也不至於有大太影響。在戴奧辛的攝入量限制方面,世界衛生組織(WHO)建議每人每日容許攝取量為1~4皮克/仟克體重(一皮克=10-12克),因此以體重60公斤的成年人為例,每天最高容許的攝取量不得超過240皮克,否則會對健康造成影響。以下則是人體暴露於戴奧辛的可能途徑:

透過呼吸進入

燃燒行為(森林大火)、機動車輛的排煙及焚化爐排放氣體。

透過飲食進入

就人體而· 言, 大約有90﹪以上之暴露來自食物,· 尤其是魚類、肉類、及乳製品等,· 食物以外其他暴露的量並不· 多。

水源污染

戴奧辛在水中的溶解性極低,· 大部分會被水中底泥所吸附,· 所以在水中含量極為微量。

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