第二章 文獻回顧
2.3 多溴聯苯醚的製造、使用
多溴聯苯醚自1970 年開始被做為阻燃劑所使用，其效能比其它的阻 燃劑來的卓越，隨即迅速的被大量應用於民生用品之中，但當這些民生 用品廢棄後，PBDEs 會經由各種途徑是放到環境中，造成環境上的一種 傷害。
PBDEs 主要應用在商品上的有三大種類，分別為五溴、八溴以及十 溴，五溴聯苯醚主要應用於環氧樹脂、酚類樹脂、聚酯以及纖維中，產 品包括紡織品，椅墊等，是用來增加建材的防火性(WHO/ICPS,1994)，
八溴聯苯醚主要應用於ABS、聚碳酸酯及熱固塑料之中，產品有機具外 殼、汽車內裝、電話外殼，廚具等(OECD,1994)，而十溴聯苯醚主要添加 於各種紡織品和電路板中，這三種多溴聯苯醚，並非單一純物質，而是 含有其他同屬物之混合物，如五溴產品含有50 - 60%五溴聯苯醚、24–38%
四溴聯苯醚及4–8%六溴聯苯醚，而根據文獻統計，1990 年全球 PBDEs 產量為40,000 公噸，其中五溴、八溴、十溴聯苯醚的生產量分別為 4,000、
6,000、30,000 公噸(US EPA,2006)，到了 2001 年全球 PBDEs 的需求量已 增加到67,000 公噸。
2.4 多溴聯苯醚的行為及宿命
目前多溴聯苯醚雖已被禁用，但因民生用品上，還具有在2006 年以 前所製造出的溴化阻燃劑存在，雖然在使用上，是以高溴數的PBDEs 使 用量較高，在電器用品或是傢俱被當成廢棄物的同時，多溴聯苯醚會被 釋放至環境中，又因PBDEs 低蒸氣壓、低水溶性的特性，在空氣之中的 PBDEs 將會快速沉降至地面或直接釋出至水體，附著在底泥當中，PBDEs 會經由各種降解作用，如光解，使得高溴度的 PBDEs 降解成低溴度的 PBDEs，而低溴度的 PBDEs 其物理化學特性相似於其他環境荷爾蒙，如 PCB、Dioxin，其推測 PBDEs 與 PCB 會有相似的行為與宿命，進而汙染
整個地球，是意圖如(Wanatabe and Sakai ,2003)，起初是歐洲的科學家最 先注意到多溴聯苯醚的危害，並已採取了一些防治措施，多溴聯苯醚之 所造成之傷害與影響雖類似於PCBs、DDT，但環境中 PCBs、DDT 之污 染已減輕許多，而多溴聯苯醚卻反而日漸嚴重。含多溴聯苯醚之聚合物 在燃燒或加熱過程中會釋放有害物質，威脅到人類身體的健康、環境和 下一代子孫。
因此，歐盟於 2002 年 11 月通過危害物質禁用指令(Restriction of Hazardous Substance, RoHS)，明訂歐盟會員國應確保自 2006 年 7 月 1 日起，新售的電機及電子設備在投入市場時，不可包含鉛、鎘、六價鉻、
汞、多溴聯苯與多溴聯苯醚等六項有害物質。
圖2-2 多溴聯苯醚進入環境的途徑 化學製造
製造泡棉
製造傢俱
製造地毯 塑料襯墊
傢俱 床墊 地毯襯墊
掩埋 焚燒 回收
工業製造 及使用
消費者使 用產品
產品歸宿
職業暴露
消費者暴露
滲出物進入水域環境 燃燒副產品進入大氣環境 職業暴露
2.5 多溴聯苯醚在環境中的分布
2.5.1 水
由於PBDEs本身難溶於水，而隨著溴數越高水溶性也跟著下降(Tomy et al ., 2001)，不過因為溴數越高流入水體中辛醇值會相對提升，因此某些同源 溴數之多溴聯苯醚，較容易被預測出現在水體之中，如BDE-47以及BDE-99。
在台灣2002 年檢測出燃燒廢溶劑之汙染土內，還有高量的多溴聯苯 醚，其中以 BDE-47 的含量最高，其次為 BDE-99 與 BDE-183，而檢測 出濃度範圍在0.113 – 0.333 ng/g dry weight 之間(Peng , 2002)，在美國維 吉尼亞州淡水流域的133 個樣本，其中有 22%皆有多溴聯苯醚的存在，
主要含量最高的還是BDE-47，而日本在 1997 年，針對日本全國河川、
河口海灣、海水進行檢測，其結果並沒有檢測出河川中有多溴聯苯醚的 存在(Environmental Agency of Japan , 1997)。
2.5.2 空氣
Hale 等(2001)稱過去曾有人檢測室內粉塵多溴聯苯醚之濃度高達 ppm 程度，包括電子產品所使用的十溴聯苯醚與坐墊泡綿的五溴聯苯醚阻燃劑。
Jaward 等(2004)以被動空氣採樣系統調查歐洲多氯聯苯、多溴聯苯醚、有機 氯殺蟲劑之濃度，發現多氯聯苯與多溴聯苯醚之散布模式相似，越都市化地 區濃度越高。
於1979 年，有研究就已經發現製造溴化阻燃劑的工廠周圍，空氣中 懸浮微粒偵測到Deca-BDE 的存在(Zweidinger et al., 1979)，亦有研究調 查日本與台灣回收場周圍的空氣，分析從三溴二苯醚至六溴二苯醚，調 查的濃度分別為7.1–21pg/m3與23–53pg/m3，顯示已有極高濃度的多溴聯 苯醚已暴露於空氣中。而英國為多溴聯苯醚之主要生產及消耗國，愛爾 蘭大氣中曾經檢測多溴聯苯醚濃度 0.22-5.0 pg/m3，平均已達到 2.6
pg/m3。英格蘭北部的濃度則已經有2.8-37 pg/m3，平均12 pg/m3，在南 英格蘭方面3.4-33 pg/m3，平均下來已高達11 pg/m3。在夏季多溴聯苯醚 濃度會受溫度影響，周圍空氣溫度如下降，多溴聯苯醚濃度則增高，因 為高溫可以促進多溴聯苯醚自燃燒源擴散而降低濃度。Butt 等(2004)檢 測加拿大多倫多等城鄉交界住家窗戶所附著之有機膜(organic films)，發 現城區有機膜內之多溴聯苯醚濃度約為郊區之 10 倍。城區電子零件回 收場為2.5-14.5 ng/m2，平均9.0 ng/m2；而郊區為0.56-1.1 ng/m2。
2.5.3 生物體
PBDEs 化合物是容易具有生物累積的汙染物，會堆積至生物體的血 清 以 及 脂 肪 組 織 中 ， 對 於 海 洋 生 物 以 及 鳥 類 皆 是 常 接 觸 到 的 對 象 (Darrerud et al.,2001)，PBDEs 在生物體中的濃度介於 ng/g lipid-μg/g lipid 之間，在生物體中主要 PBDEs 包含有 BDE-47、BDE-99、BDE-100、
BDE-153，其中以 BDE-47 最為主要殘留之汙染物。
2.6 茶葉之種類
茶(Camellia sinensis)是台灣人生活中不可或缺的，也不單只是在喝 的方面，台灣人在茶的使用上具有極大的變化，而茶的發展逐漸成為生 活及日常飲食的一部份，過去人們有將茶當做藥物來使用以及具有提神 解渴之功能。從台灣茶飲發展中發現，茶的日常飲食的確與人口成長和 工業化息息相關，台灣社會發展比西方社會更晚、期間更短、更快速，
茶的消費亦是在二十世紀中期的台灣社會才大量出現。因此，在這種日 常生活中吸引大眾消費的普遍性與滲透性，使茶更具流行文化的性質，
所以當代喝的茶有了更多的選擇，與我們的生活產生了更密切的關係 (張，2007)。
茶(Camellia sinensis)是全世界消費最多的飲料之一，研究中表示茶 葉有抗癌的功效以及能抑制高膽固醇與心血管疾病，在如此對人有益的
情況下，人類自然而然把茶當成了日常必需品，因此變產生了多種類的 茶品，目前茶葉產品種類大致分為七種為：綠茶、紅茶、香片、清茶、
烏龍茶、鐵觀音、普洱茶。
2.7 茶葉之成分
茶樹在植物學上的分類，屬顯花植物門，雙子葉植物綱離瓣花目山 茶科(Theaceae)，多年生，常綠半喬木或灌木型的樹木。而基本上紅茶與 綠茶來源於同一植物，兩者相左之處在於收成之後的處理程序，而當然 兩者對於身體也有明顯不同的功效之處。
綠茶在製作過程當中不會經過發酵，只會進行稍微的蒸煮過程，此 程序會使的茶葉中的氧化酶會失去活性，更能保留許多對身體有益的物 質於茶葉中，使得綠茶保持了完整的多酚類物質。科學家們在無數的綠 茶研究報導中指出，多攝取綠茶中的多酚類物質能大大提高廣泛的生理 功能，增進人體的健康。
綠茶中的多酚類物質富含許多營養物質，包括有維生素Ｃ、葉綠素、
胡蘿蔔素、兒茶素(catechin)及其他多種有益健康的營養元素，其中又以 兒茶素最為重要。然而兒茶素的活性往往會在茶葉的製作過程中氧化而 失去效用。特別值得一提的是，根據美國堪薩斯大學醫藥化學教授雷米 契發現：綠茶萃取精華中EGCg 的生理效能要比維生素 C 強近 80 倍，比 維生素E 強 10 倍，並且比紅酒中的抗氧化物強近 2 倍。
紅茶的製作過程會經過揉碾、發酵，使得茶葉內的氧化酶活化，進 而將茶多酚轉換成具有香氣的醇類、醛類、酮類、酯類，使得紅茶喝起 來更香醇可口，而紅茶具有的功效也跟綠茶大有差異，紅茶含有抗氧化 物(類黃酮素 )，可以減少罹患心臟病和中風的機率。 茶 中 的 黃 酮 (flavonoids)被認為是降低血壓與膽固醇的主要功臣。
除了多酚類的物質，茶葉中還有游離胺基酸、咖啡因、茶鹼、色素
等物質，也是對身體具有很大幫助的物質。
2.8 吸附理論
吸附作用的定義為物質或材料堆積在固體表面和溶液間之界面上，
吸附質流經此界面之細小雜質(如污染物、微生物)，由於表面上之原子及 分子具有吸引力所引起。
雜質自液體吸附至表面時，在一般在固液界面上，固體表面原子會 有向內拉的趨勢，於是造成不平衡力，液相中某些物質為了使表面達成 平衡狀態，以降低物體表面張力及自由能(free energy)，於是往固體表面 移動，且附著於固體表面，造成吸附現象。
固體放入溶液內時，固體表面吸附吸溶液中之溶質，染色、脫色、
離子交換及色層分析均是固體表面吸附溶質的現象，固體表面上溶質之 吸附，理論上比固體表面上的氣體吸附還複雜，所以試驗結果之分析較 為困難，但試驗方法較為簡單所以溶液吸附試驗較為普遍。
被界面所吸附的物質稱為吸附質(adsorbate)，而具有表面吸附能力之 物質稱之為吸附材。吸附是處理經由混凝沈澱或氧化還原後(O’Dwyer et al., 1995)，仍含較低濃度之污染物，所以利用吸附介質予以去除，可達 到排放之標準範圍內。文獻上之吸附材有：白雲石(Walker et al.,2003)、
珍珠岩(Dogan et al., 2004)、活性碳(Helene et al., 2007)、沸石(Chuang et al., 2007)、活性白土(Weng et al.,2007)、矽藻土(Lin et al., 2006)、木炭(Iqbal etal., 2007)、廢棄茶葉(Uddin etal., 2009)及鳳梨葉粉(Weng et al., 2009)，
作為吸附材之固體必須具有較大的吸附容量、較好化學穩定性、不可溶 解於水及不含毒性物質，且具有良好多孔性結構，才能提供較大的比表 面積。吸附發生分為三種形式，若接觸方式為物理作用，則為物理吸附 (physical adsorption)；若接觸方式為化學作用，則為化學吸附(chemical adsorption or chemisorption)；交換吸附為吸附質和吸附劑發生離子交換作
用。
2.8.1 物理吸附
物理吸附作用主要由吸引力極弱之凡得瓦力產生或某種其他條件下 其他作用。使顆粒與吸附劑接觸而被吸附在固體表面，吸附能小於
物理吸附作用主要由吸引力極弱之凡得瓦力產生或某種其他條件下 其他作用。使顆粒與吸附劑接觸而被吸附在固體表面，吸附能小於