1.1 研究緣貣
近數十年來,越來越多毒性物質混合後之毒性效應研究一直在進行 中,這也反映出,來自工業廢水、家庭污水中不同來源且含有複雜非單一 有機毒性物質的廢污水,對水資源環境的影響及污染應被重視。這些複雜 的毒性物質,所呈現在水資源環境以及生物體中的毒性效應是綜合性的,
是多種毒性物質的綜合體,也因此當生物暴露於其中,所遭受到的是毒性 物質危害也是綜合性的。而對於這些放流污水的污染管制,國內現行只針 對單一毒性物質的放流濃度作為污染管制標準,但複雜成分的污水中潛在 的混合毒性效應,可能導致共同放流時的毒性濃度增強。假設水中之生物 對兩種符合法規濃度的毒性化學物質分別存在於水體時,並無受到毒害作 用,表示這兩種單一毒化物的濃度在水體生物的容忍範圍中,但當這兩種 毒化物在水體共存時,可能會發生毒性變化(相加、協同、拮抗)。如此一 來,並不能確定兩種毒化物共存於水體的情況不會對水體生物造成毒害。
因此對於這種非單一性化學物質釋放至環境中所牽涉的污染管制標準,應 需考慮其適用性是否足夠,而不同的毒性物質混合後的效應也須加以研究 及確認。
由於毒化物種類繁多,彼此的分類機制也大不相同,其中牽涉的生化 反應也相當複雜,因此要了解混合毒性效應,必須做大量的混合毒性分 析,累積毒性資料,花費大量的時間與財力才可得知。為了減少大量資源 投入毒性試驗中,環境毒物學在預測混合毒性變化方面有了許多研究產 生,大多選用 Concentration addition(CA)及 Independent action(IA)兩種模式 作用預測混合毒性的工具,本研究中也將利用此模式作為混合毒物的預估 模式,來和實際實驗結果做比較以及討論。而由於毒性化學物間有可能產 生交互作用,或是化學物與生物間產生複雜的作用,針對無法符合預測模 式的混合毒性物質,也將進行其反應機制或是交互作用的分析以及探討。
在過去關於混合毒性的研究當中,大部分皆以探討非極性麻醉性毒化物之 交互作用為主,對於反應性物質與極性麻醉性物質之交互作用鮮少討論,
因此本研究選定了此兩類不同機制的有機物進行二元混合毒性實驗,並探 討不同毒性作用機制類別的有機毒化物在 Microtox 混合毒性試驗中呈現 的毒性作用變化,以及混合毒性作用對環境的衝擊變化。本研究選定的反 應性的毒化物,包括具強烈親電性的醛類(reactive electrophilic aldehyde),
以及含有氰基的腈類(reactive cyanogenic nitrile);而極性麻醉性毒化物則選 定工業中常使用合成染料、農藥以及藥物的化學藥劑—極性麻醉性含鹵素 取代基苯胺(polar narcosis, chloroaniline / bromoaniline)。
1.2 研究目的
本研究主要之研究目的為: 取得反應性醛類及腈類混合急性麻醉性苯 胺類對 Microtox 之單一以及混合毒性試驗數據,以提供混合毒性結果予毒 性資料庫作為參考數據,並可作為毒性風險評估之參考資料。
1.3 研究內容
本論文利用 Microtox 來進行單一及混合毒性試驗之研究,希望藉由實 驗結果和混合毒性理論的預測結果來做進一步的比較和探討,以作為環境 毒化物污染規範的參考,主要內容如以下所示:
(1) 承續本實驗室對不同毒性作用機制之有機物的混合毒性試驗研究,本 研究選用兩類不同機制的毒物,反應性(reactive ),以及極性麻醉性 (polar narcosis) 作其混合試驗 ,以探討混合後毒性的變化情形,並了 解此類化學混合物對於水體環境之衝擊變化。
(2) 根據 Christensen &Chen (1989) 所發展的毒性預測模式,可藉由單一 毒性物質的 probit 分析結果來預測兩種毒性物質混合後的毒性變化情 形。本研究將利用模式預測的結果與實際 Microtox 混合毒性實驗之結
果相比較,探討其預測之能力。
(3) 實驗結果與毒性預測模式預測的結果不符合之處,進一步藉由使用高 效率液相層析儀器、isobologram,以及質譜儀來分析其毒化物混合之 後是否產生化學反應及其他化學物質,並從實驗毒性化學物相關的文 獻來探討。