第一章、 研究源起
第一節、 緒論
第一章、研究源起
第一節、緒論
近年環境荷爾蒙(environmental hormones)的議題廣受討論;其主要原 因為該類物質多為外來或人造及人工之化學物質,該類物質僅以微量存 在於不同的環境基質中;由於不當處理而排放於環境中,經由食物鏈方 式進入人體後,傳遞假性訊號而干擾體內荷爾蒙作用,導致內分泌系統 錯亂,造成的可能危害為免疫與生殖系統之缺陷,甚至引發惡性腫瘤、
不孕及雌性化、降低智能等效應。目前對於環境荷爾蒙之定義為「內分 泌干擾物質endocrine disrupting chemicals, EDCs)」,是一種外因性物質或 化學混合物,可改變內分泌系統作用,其結果對正常生物體或其後代、
或其族群之健康造成負面的影響(蔡宜志, 2008);多數環境荷爾蒙皆屬於 持久性有機污染物(persistent organic pollutants, POPs),其特性包含:在環 境中長期存在、持久不易分解、生物濃縮及生物蓄積性、對生物具有毒 性、具有蚱蜢效應(grasshopper effect)。
目 前 各 國 無 官 方 內 分 泌 干 擾 物 的 正 式 名 單 , 皆 僅 認 定 為 疑 似 (suspected)內分泌干擾物;1997年日本環境廳公佈七十四種之疑似環境荷 爾蒙之物質名單;我國環保署1986年公佈施行「毒性化學物質管理法」,
管理範疇包括在環境中不易分解或具有生物累積性、會造成腫瘤等慢性 疾病、急毒性或疑似危害人體健康等物質共計四類毒性化學物質;其中
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以鄰苯二甲酸酯類(phthalate esters, PAEs)與日常生活最貼近,目前已管制 鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(di(2-ethylhexyl)phthalate, DEHP)為第四類 毒性化學物質,鄰苯二甲酸二辛酯(di-n-octyl phthalate, DnOP)、鄰苯二甲 酸二甲酯(Dimethyl phthalate, dMP)、鄰苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate, DBP) 為第一類毒性化學物質。由於我國為塑膠工業極為發達,因此塑膠 產品與日常生活極為密切。塑膠的製程中為使產品可用性增大,而添加 塑化劑(plasticizer)或增塑劑,提升塑膠中聚合物鍵結之流動性,可使塑膠 之彈性、韌性、柔軟度增加,因此塑膠產品之使用範圍大幅提升(陳佳飛, 2002)。
目前使用之七種塑化劑分別為:鄰苯二甲酸酯類、環氧類、磷酸酯 類、檸檬酸酯類、脂肪酸酯類、偏苯三酸酯類、聚酯類等。由於鄰苯二 甲酸酯類之化合物質具抗水性、低揮發性、對光極為穩定等優點,因此 該類物質應用於全部塑化劑中最為廣泛(黃靖容, 2006)。大量使用於食品 包裝容器、塗料、電器用品、醫療器材、香妝品、嬰幼兒用品等(曾翠芬, 2008; 詹秀慧, 2008)。
鄰苯二甲酸酯類作為塑化劑之目的為減少聚合體分子間之摩擦力,
以增加高分子量聚合物的韌性、延展性與可用性;但該類化合物與塑膠 產品之間無較強的化學鍵或離子鍵,僅以氫鍵與凡得瓦力鍵之微弱鍵結 (Fernandez et al., 2007),因此於生產、製造、運輸、使用、丟棄等過程皆
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會逐漸溶出或遷移至環境中,因此許多研究發現鄰苯二甲酸酯類存在於 土壤、河川與底泥中(Wang et al., 2008; Zeng et al., 2008)。
鄰苯二甲酸酯類常用於民生及工業方面,如:聚氯乙烯、聚丙烯、
聚乙烯、聚苯乙烯的生產,亦可作為塑化劑、可塑劑、膠合劑、塗料、
油墨等用途,其中用量最大的兩種為鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP) 及鄰苯二甲酸二丁酯(DBP),於表1進行各國管制鄰苯二甲酸酯類之種類 比較。綜觀各國文獻,相關研究顯示鄰苯二甲酸酯類存在於塑膠工廠、
民生與工業污水廠、垃圾掩埋場、下水道之污泥及受污染之河川(高博緒, 2003)。
2005年我國學者針對國內7條河川(淡水河、頭前河、大甲溪、濁水 溪、北港溪、二仁溪、和秀姑巒溪)中DEHP之流佈調查(行政院環保署,
2005) , 枯 水 期 河 川 底 泥 濃 度 為 3.5(0.34~46.5) μg/g d.w. , 豐 水 期 為 0.87(0.1~5.9) μg/g d.w;與德國河川底泥0.21 μg/g d.w.相比,我國之濃度 值高於約1.5~16倍,證實我國河川已受鄰苯二甲酸酯類之污染,雖然測定 之濃度不高,但鄰苯二甲酸酯類為持久性有機污染物,因此經由食物鏈 之濃縮作用與放大效應,對生物體造成長遠性的危害(游呈祥, 2002)。
部份的PAEs之生物濃縮係數bioconcentration factor, BCF)其值極 高,表示該類PAEs為偏脂溶性物質,不易溶於水,因此進入生物體內,
大多將蓄積於脂肪組織內而不易排泄出體外,導致生物累積之作用;BCF
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值高者,表示經食物鏈之生物轉移,若高等生物體內濃度大幅增高,其 中BBP之BCF約為772(估計值),DBP為5000,DEHP為217~825,DEHP為 217~825,DnOP之BCF為1.1~9332,因此上述物質若排放於水體中,將對 水域生物造成危害;美國環保署對於多種水域生物進行生態風險評估,
利用最終慢性值作為標準來推導,評估對於水生生物是否不利影響效 應,判定污染物對生物產生效應或無效應;文獻指出利用預測無效應濃 度(predicted no effect concentration, PNEC),與環境測量濃度(measured environmental concentration, MEC)或環境預測濃度(predicted
environmental concentration, PEC)之比例作為風險商數(Risk Quotients, RQ),用來確認污染物對代表性生物的潛在效應,若MEC/PNEC或
PEC/PNEC ratio大於1,表示排放至水體之污染物對水生生物具有危害之 嫌疑(Staples et al., 2000; Stasinakis et al., 2008; 楊涵雯, 2008)
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