中部科學園區周界居民多環芳香烴化合物之生物偵測及其呼吸道症狀之三年研究
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(2) 致. 謝. 轉眼間二年研究所的生活即將結束，回想過去的點點滴滴，酸、甜、 苦、辣的生活好像都有些許的體驗，也覺得在這兩年中學到了很多事情， 無論是課業上或是待人處事皆有成長。 首先要感謝我的指導老師－郭憲文教授，在這兩年期間老師給予我 許多學習的機會，例如：一般的課業、實驗或是將來會在工作上用到的 技能等，使我在研究所兩年的學生生涯中收穫很多，尤其在最後在撰寫 論文的期間，老師更是付出更多的時間來修改論文，才如期的將這兩年 的成果呈現出來，謝謝您這兩年對我的教導。 感謝陽明大學陳美蓮老師及國家衛生研究院劉紹興老師百忙之中抽 空參與指導，並提供寶貴的意見使我的論文更加完整。 此外，感謝我的朋友、學長、學姐、學妹會適時的提供我任何意見， 使問題得以解決。以及大家會在辦公室中隨意的談天說地，使得氣氛活 絡、輕鬆，頓時可以將不開心及煩惱的拋諸到九霄雲外，你們在我兩年 研究所的生活中扮演了很重要的角色，同時也感謝你們對我的包容與諒 解。 最後感謝我的家人，在這兩年間給予我最大的支持，使我有動力地 持續前進，願大家永遠健康快樂。 佳璘 2007 年 夏. I.
(3) 摘. 要. 近年來，台灣地區政府與民間均積極發展半導體電子工業，目前它 己成為台灣最重要的產業之一，雖然高科技產業帶來經濟的發展，但亦 有可能對附近環境產生重大之衝擊。由於過去台灣缺乏建立工業或科學 園區環境之基本背景資料，以致當地產生污染事件時，而無法深入探討 其因果性。中部科學園區(簡稱中科)於 2003 年開始整地，2005 年部分工 廠開始試運。本研究主要目的從 2005 年至 2007 年追蹤調查中科周界居 民及其生活環境進行，建立中科園區民眾生物偵測的背景資料，以作為 民眾暴露空氣污染之基準值。主要偵測空氣污染物 PAHs 之生物偵測，包 括 1-羥基芘(1-hydroxypyrene, 1-OHP) 及 2-奈酚（2-naphthol, 2-NP）分別 代表 Pyrene (Pyr)及 Naphthalene (Nap)。研究對象分別來自中科園區附近 4 個不同社區分別為國安社區甲區、國安社區乙區、鄉林社區及台中縣秀 山村居民，共有 696 名作為暴露組；以新社鄉的新社村及大南村作為對 照組，共約有 128 名。每位受訪者均進行問卷訪視，並取其尿液檢體， 同時檢測受試者之肺功能。尿中 1-OHP 及 2-NP 均用 HPLC-Fluorescence 進行分析。 研究結果顯示 95、96 及 97 年居民尿中 1-OHP 經校正後濃度分別為 0.030±0.041 μmol/mol cre.、0.014±0.059 μmol/mol cre.及 0.021±0.034 μmol/mol cre.；2-NP 經校正後濃度分別為 2.27±3.70 μmol/mol cre.、. II.
(4) 2.94±3.40 μmol/mol cre.及 2.49±2.75 μmol/mol cre.，三年間尿中 1-OHP 及 2-NP 取對數後均有顯著性差異。尿中 1-OHP 及 2-NP 濃度均以女性尿中 代謝物濃度明顯高於男性。此研究結果與美國 2001 至 2002 全國 20 歲以 上之民眾尿中 1-OHP 濃度為 1.07 μmol/mol cre.及 2-NP 濃度為 1.64 μmol/mol cre.幾何平均值相較下，本研究之 1-OHP 檢驗值有較低之現象， 但在 2-NP 濃度值則有較高的現象。經複迴歸分析結果顯示，尿中 1-OHP 濃度與咳嗽症狀之間均有顯著相關性，另外在 2-NP 濃度與咳痰、氣喘與 感冒與胸部疾病異常有顯著之相關性。研究結論中科園區民眾生物偵測 的尿中 1-OHP 及 2-NP 濃度有逐年遞增現象，有可能與中科排放或附近 交通量增加有關。因此，未來希望能長期監測中科附近空氣污染物的變 化，以作為中科園區未來控制空氣污染物之參考依據。. 關鍵字：多環芳香烴、中部科學園區、1-羥基芘、2-奈酚. III.
(5) Abstract Over the past 20 years, the government and private sector have developed the semi-conductor industry, which is an important industry in Taiwan, leading economic growth in Taiwan. However, residents living near industrial parks complain of air pollution produced form the industry park. The government established the Central Taiwan Scientific Park (CTSP) in 2004 to upgrade the industry in Central Taiwan which formally began in 2006. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were produced because of incomplete combustion during the manufacturing process. The objective of this study was to periodically monitor 1-hydroxypyrene (1-OHP) and 2-naphthol (2-NP) levels in urine among residents in the vicinity of CTSP from 2005 to 2008, as well as to investigate the factors influencing the biological levels of PAH. Four hundred ninty eight residents from four areas near CTSP were selected and compared to 90 people in the control group. All participants were interviewed using questionnaires, and evaluated pulmonary function by a portable spirometer. Urine samples were also collected from all participants to measure 1-OHP and 2-NP levels in urine using HPLC-Fluorescence. Results showed the average amounts of urinary 1-OHP were 0.030±0.041, 0.014±0.059, and 0.021±0.034 μmol/mol cre. , and the amounts of urinary 2-NP were 2.27±3.70, 2.94±3.40, and 2.49±2.75 μmol/mol cre. in 2005-2006, 2006-2007, and 2007-2008, respectively. The differences of average measured among three periods were significant 1-OHP and 2-NP levels in urine. The mean urine 1-OHP and 2-NP levels were higher in females than males due to possible exposure to indoor or outdoor PAH. We IV.
(6) found that the average urinary 2-NP levels (1.64 μmol/mol cre.) measured in our panticipants was higher than that in American adults; but, the average urinary 1-OHP level was lower. After adjusting for study time, age, gender, educational level, residential distance form traffic and employment status, the result of multiple logistic regression showed that urinary 1-OHP level was significantly related to people with cough. Similarly, urinary 2-NP levels were significantly correlated with the sputum symptom, the common cold and thoracic disease. We conclude that urinary 1-OHP and 2-NP levels in residents in the vicinity of CTSP gradually increased during the three consecutive study years. It is necessary to periodically measure the levels of PAH in the environment in order to monitor the air pollution emitted from CTSP. In addition, we need further investigate the relationship between air pollutants and the health effects for residents who live near CTSP.. Keywords：PAHs, Central Taiwan Science Park (CTSP), 1-hydroxypyrene, 2-naphthol, urine. V.
(7) 【目 致. 錄】. 謝----------------------------------------------------------------------------------I. 中文摘要--------------------------------------------------------------------------------II 英文摘要-------------------------------------------------------------------------------IV 目. 錄--------------------------------------------------------------------------------VI. 表目錄----------------------------------------------------------------------------------IX 圖目錄--------------------------------------------------------------------------------- -X 附表目錄-------------------------------------------------------------------------------XI 附件目錄-----------------------------------------------------------------------------XIII. 第一章、緒. 論-------------------------------------------------------------------------1. 第一節、研究背景及動機--------------------------------------------------------1 第二節、研究目的-----------------------------------------------------------------3. 第二章、文獻探討----------------------------------------------------------------------4 第一節、中科背景-----------------------------------------------------------------4 第二節、PAH 來源及性質--------------------------------------------------------6 第三節、PAH 之生物指標和影響因素-----------------------------------------9 第四節、PAHs 對人體健康之危害性-----------------------------------------21 第五節、台中市大氣中 PAHs 之濃度-----------------------------------------26 VI.
(8) 第三章、材料與方法-----------------------------------------------------------------28 第一節、研究方法及對象-------------------------------------------------------28 第二節、尿中 1-OHP、2-NP 的分析方法--------------------------------------32 第三節、呼吸道症狀及肺功能量測-------------------------------------------38 第四節、資料整理與統計分析-------------------------------------------------41. 第四章、研究結果--------------------------------------------------------------------42 第一節、中科園區附近居民問卷調查及生物偵測-------------------------42 第二節、呼吸道症狀之單變量分析-------------------------------------------46 第三節、影響尿中 1-OHP 與 2-NP 之多變項線性迴歸分析--------------47 第四節、影響呼吸道症狀之多變項線性迴歸分析-------------------------48. 第五章、討. 論----------------------------------------------------------------------50. 第一節、研究樣本之代表性----------------------------------------------------50 第二節、三年中兩組民眾尿中 PAHs 代謝物之變化趨勢-----------------53 第三節、影響兩地區民眾尿中 1-OHP 及 2-NP 之因素--------------------56 第四節、民眾尿中 1-OHP 和 2-NP 與其呼吸道症狀之相關性-----------60 第五節、研究限制及未來研究方向-------------------------------------------62. 第六章、結論與建議-----------------------------------------------------------------65 第一節、結. 論-------------------------------------------------------------------65 VII.
(9) 第二節、建. 議-------------------------------------------------------------------66. 參考文獻-------------------------------------------------------------------------------67. VIII.
(10) 【表 目 錄】 表 1-1、新竹科學園區六大產業者要排放之空氣污染物-----------------------5 表 2-1、21 種 PAHs 化學結構式及其物化性---------------------------------------7 表 2-2、十六種 PAHs 之致癌性及致突變性--------------------------------------24 表 2-3、21 種 PAHs 致癌性分類-----------------------------------------------------25. IX.
(11) 【圖 目 錄】. 圖 2-1、PAHs 在人體中代謝過程---------------------------------------------------10 圖 2-2、pyrene 在人體之代謝途徑-------------------------------------------------11 圖 2-3、Nap 在人體中之代謝途徑-------------------------------------------------17 圖 3-1、中部科學園區研究對象分佈圖-------------------------------------------29 圖 3-2、新社鄉研究對象分佈圖----------------------------------------------------30 圖 3-3、1-OHP 檢量線----------------------------------------------------------------35 圖 3-4、2-NP 檢量線------------------------------------------------------------------37. X.
(12) 【附 表 目 錄】. 表一、研究對象在三年間基本資料之比較--------------------------------------75 表二、暴露組民眾在三年間基本資料之比較-----------------------------------76 表三、暴露組別基本資料之比較--------------------------------------------------77 表四、暴露別及年度別與室內家中及室內工作時間(小時)之比較---------78 表五、暴露別及年度別與室外工作及室外其他時間(小時)之比較----------78 表六、暴露別及年度別與假日室內及假日室外時間(小時)之比較---------79 表七、影響所有受測者尿中 1-OHP 濃度之單變項分析-----------------------80 表八、影響所有受測者尿中 2-NP 濃度之單變項分析-------------------------81 表九、暴露別及各年度間與尿中 1-OHP(μg/L)及 1-OHP 校正(μmol/mol cre.)濃度之比較-------------------------------------------------------------82 表十、暴露別及各年度間與尿中 2-NP(μg/L)及 2-NP 校正(μmol/mol cre.) 濃度之比較-------------------------------------------------------------------82 表十一、比較三年期間與民眾罹患各種呼吸道症狀之比例-----------------83 表十二、暴露程度與民眾罹患各種呼吸道症狀之單變項分析--------------83 表十三、尿中 1-OHP 濃度(μmol/mol cre.)之高低與民眾罹患各種呼吸道症 狀之單變項分析----------------------------------------------------------8 4. XI.
(13) 表十四、尿中 2-NP 濃度(μmol/mol cre.)之高低與民眾罹患各種呼吸道症 狀之單變項分析----------------------------------------------------------84 表十五、民眾尿中 1-OHP 濃度與其罹患各種呼吸道症狀之比較-----------85 表十六、民眾尿中 2-NP 濃度與其罹患各種呼吸道症狀與之比較----------86 表十七、影響尿中 1-OHP 與 2-NP 濃度(μg/L)之多變項線性迴歸分析-----87 表十八、影響尿中 1-OHP 與 2-NP 物濃度(μmol/mol cre.)之多變項線性迴 歸分析----------------------------------------------------------------------88 表十九、年度別及暴露別影響民眾咳嗽、咳痰及慢性支氣管炎異常之邏輯 氏複迴歸分析-------------------------------------------------------------89 表二十、年度及暴露別影響民眾喘鳴、呼吸短促及感冒與胸部疾病異常之 邏輯氏複迴歸分析-------------------------------------------------------90 表二十一、年度及暴露別影響民眾 COPD 異常之邏輯氏複迴歸分析------91 表二十二、尿中 1-OHP 及 2-NP 濃度(μmol/mol cre.)高低影響民眾咳嗽、 咳痰及慢性支氣管炎異常之邏輯氏複迴歸分析----------------92 表二十三、尿中 1-OHP 及 2-NP 濃度(μmol/mol cre.)高低影響民眾喘鳴、 呼吸短促及感冒與胸部疾病異常之邏輯氏複迴歸分析-------93 表二十四、尿中 1-OHP 及 2-NP 濃度(μmol/mol cre.)高低影響民眾 COPD 及換氣機能異常之邏輯氏複迴歸分析----------------------------94. XII.
(14) 【附 件 目 錄】 附件一、中科園區附近居民呼吸道症狀及疾病調查問卷--------------------95 附件二、ATS 問卷呼吸症狀量表-------------------------------------------------102. XIII.
(15) 第一章 緒. 第一節. 論. 研究背景及動機. 近年來，國內半導體電子工業在政府與民間全力配合下，己成為我 國最重要的產業之一，雖然高科技發展帶動國內經濟的成長，但對於環 境社會的影響卻不容忽視，隨著高科技工業發展引起環境的衝擊逐漸受 到政府及民間環保團體的重視。在新竹科學園區內工廠所排放的空氣污 染物，主要以揮發性有機化合物(VOCs)、無機酸鹼氣體(氫氟酸、鹽酸、 硝酸、硫酸、氨)為主，已對園區附近環境的空氣品質造成很大的衝擊。 因此，為避免類似空氣污染問題在中部科學園區(以下簡稱中科)持續上 演，環保單位應針對新竹科學園區過去曾發生之空氣污染排放源及污染 防制現況進行分析，以作為中科空氣污染防制工作之參考，並訂定相關 之管制策略。 中科是以光電類及半導體為主，半導體工業常見的製程為晶圓製成 積體晶片過程中，需依產品功能要求進行氧化多次反覆、化學氣相沉積 (chemical vapor deposition)、磊晶沉積(exitaxial deposition)、離子植入(ion implantation)及濕式蝕刻(wet etching)等步骤。在氧化、光罩、顯影、蝕刻 等製程中會使用鹽酸、硝酸等進行蝕刻，另外在光罩、顯影後光阻劑、. 1.
(16) 顯影液、蝕刻液的清洗及後續晶圓清洗等過程則使用包括丙酮、丁酮、 異丙醇、甲苯、二甲苯、乙基苯、氯仿、三氯乙烷等揮發性有機溶劑。(1) 一般 PAHs 是由碳氫化合物經不完全燃燒或熱解(Pyrolysis)反應所形 成。(2)大多工業區及科學園區內在工廠製程中會產生的 polycyclic aromatics hydrocarbons (PAHs)，目前 PAHs 已有多種物質被證實為致癌物 質，亦對人體健康產生嚴重的危害。可經由人體 PAHs 代謝物來評估可能 暴露到 PAHs 濃度的多寡。PAHs 可經由人體呼吸、皮膚接觸與腸胃道吸 收等途徑進入人體中。Pyrene 及 naphthalene 為大氣中 PAHs 之主要成分， 其代謝物 1-hydroxypyrene(1-OHP)及 2-naphthol(2-NP)與空氣中之 PAHs 有良好的相關性，故為 PAHs 的生物偵測指標。 中部科學園區自民國 92 年 7 月開放整地，94 年試運，直至民國 95 年才正式營運。過去台灣一直缺乏工業區及科學園區背景資料，導致一 有污染情狀發生，無法與過去資料比較。故本研究主要目的為建立中科 的背景資料，以提供未來比較的參考基準値。目前中科廠商尚正在進駐 中，至 96 年 4 月為止，已有 84 家工廠進駐，未來中科仍有很大成長的 進步空間，是否意謂中科附近的居民的暴露到 PAHs 的機會增高，而增加 居民尿中 1-OHP、2-NP 的濃度。希望能長期監測空氣污染物的變化，以 作為中科園區未來控制空氣污染物之參考依據。. 2.
(17) 第二節. 研究目的. 1. 觀察 95、96 和 97 年間中部科學園區周界鄰近居民尿中 1-OHP 和 2-NP 及其罹患呼吸道症狀的變化。 2. 探討可能影響民眾尿中 1-OHP 和 2-NP 濃度變化相關的因素。 3. 探討民眾尿中 1-OHP 及 2-NP 濃度與其罹患呼吸道症狀之相關性。 4. 作為未來長期追蹤中科附近民眾暴露來自科學園區排放空氣污染物之 參考。. 3.
(18) 第二章 文獻探討 第一節. 中科背景. 中科包括台中園區、虎尾園區及后里園區，台中園區位於台中縣大 雅鄉及台中市西屯區交界處，涵蓋台中縣、市，面積為 413 公頃。至 95 年底共引進 85 家廠商，涵蓋光電產業 21 家、精密機械產業 29 家、生物 科技產業 12 家、半導體產業 6 家、電腦週邊產業 2 家、數位內容產業 1 家、研究機構與育成中心 8 家及園區事業 6 家，其產業設置與新竹科學 園區(以下簡稱竹科)皆為高科技產業，產生的污染物與竹科相似，表 1-1 為竹科六大產業污染特性。 科學園區產業的環境議題以半導體產業產生的汙染問題最為嚴重， 其次為光電產業，主要製程為電路設計、光罩製作及晶圓製造等，其製 作過程使用了大量的化學物質，如：酸鹼氣體及有機溶劑等，以上物質 均可能會對人體產生危害。此外，中科的建造帶動了週遭的經濟，使得 就業人口上升，同時也使交通流量增加，而增加了交通污染源，使得此 因素為影響中科園區內空氣污染主要因素之一。. 4.
(19) 表 1-1 新竹科學園區六大產業主要排放之空氣污染物 產業別. 次產業別. 積體電路 晶圓製造 產業 光罩製造. 主要空氣污染物 酸性廢氣、鹼性廢氣、有機廢氣、粉塵 有機廢氣（IPA、酮類）、酸性廢氣（硫酸液滴）. 週邊產業（以導線 酸性廢氣（鹽酸）、鹼性廢氣（碳酸鈉）、氰系廢氣 架製作為例） 晶片製造. 酸性廢氣、鹼性廢氣、有機溶劑廢氣、毒性氣體、 燃燒性氣體. 封裝製造. 酸鹼廢氣（電鍍區）、錫燻煙（浸錫區）、有機溶劑 蒸氣（三氯乙烷、丙烷）、酸氣（清洗過程）. 光電產業 光電材料元件系 酸性蒸氣、有機廢氣、毒性氣體（含氰化物） 、可燃 統 性氣體、含砷廢氣 顯像管（以製造彩 酸性廢氣（鹽酸）、鹼性廢氣（碳酸鈉）、氰系廢氣 色映像管為例） 平面顯示器. 毒性氣體、有機性氣體、酸氣. 電池. 粉塵. 電腦及週 微電腦系統 邊產業 儲存設備 輸入設備 通訊產業 局用交換設備. 銲錫煙（含錫鉛、松香）、臭味 酸性廢氣（含硝酸、硫酸、硼酸） 、有機廢氣（IPA） 銲錫煙（含錫、鉛）、有機廢氣（IPA、松香） 銲錫煙（含鉛）、粒狀物、有機廢氣. 局端傳輸設備. 有機廢氣（IPA、三氯乙烷）、銲錫煙. 用戶終端設備. 有機廢氣（IPA、三氯乙烷）、銲錫煙. 無線通訊設備（有 酸性氣體、有機廢氣（三氯乙烷、丙酮、甲苯、乙 黃光、顯影、蝕 酸丁酯、CN） 刻、電鍍製程者） 精密機械 製造 LD、CD-R、粒狀物、硫氧化物、氮氧化物、有機廢氣、鎳 CD-RW、MO 等 生產碳化鎢素材 粉塵（鈷、碳化鈦、碳化鎢） 、有機廢氣（腊、正庚 及輥輪 烷） 生物技術 疫苗製藥（以生產 酸性廢氣（鹽酸） 、有機廢氣（二氯甲烷、三氯甲氧 產業 cefazolin 及生物 醯、正己烷） 殺菌計為例） 檢驗試劑. 有機溶劑（苯、丙酮）. 5.
(20) 第二節. PAH 來源及性質. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)是由碳原子和氫原子所組 成，其結構是由兩或兩以上個苯環所構成。(2)經由碳氫化合物因不完全燃 燒或熱裂解反應所形成。(3)大氣中的主要來源可分成天然和人為兩大部 分，自然界中 PAHs 的來源，可能來自火山爆發或是森林火災等自然燃燒 而形成，人為產生 PAHs 的來源有很多，又可分為固定污染源及移動污染 源兩種，以汽機車排放的廢氣的移動污染源及煉鋼(鋁)、煉焦爐等工廠及 家庭烹煮等的固定污染源，自然環境產生的量遠小於人為所造成的，這 些 PAHs 隨著大氣擴散在經由沉降作用到地面及水體，所以普遍存在一般 民眾的生活環境中。(4) 相同分子量的 PAHs 具有多種同分異構物，理論上具有六環的 PAHs 的異構物具有 82 種，七環之 PAHs 含有 333 種的異構物，二至八環則多 達 1896 種。(5)在 2008 年一月美國 EPA 列出了大氣中常見的 21 種 PAHs 物質，其中有七種 PAHs 物種列入優先被考慮控制物質，分別是： Acenaphthene、Acenaphthlene、Anthracene、Benzo(g,h,i)pery- -lene、 Fluorene、Phenanthrene 及 Pyrene 應多注意其在大氣之濃度。. 6.
(21) 表 2-1 21 種 PAHs 化學結構式及其物化性. 7.
(22) 表 2-1 21 種 PAHs 化學結構式及其物化性(續). 一般在討論大氣中 PAHs 時，會將區分成兩大類，即氣相與顆粒相兩 部份。PAHs 均為非極性物質，不易溶於水，且具有高溶點及高沸點等特 性，在常溫常壓下，蒸氣壓不高，大約介於 10-2-10-11atm 之間，屬於半揮 發性有機化合物。(6)大氣中 PAHs 苯環數小於三個，大多以氣態存在大氣. 8.
(23) 中；四環者是以氣、固並存；如 PAHs 的分子量大於 228 者，常與空氣中 的懸浮微粒結合而存於大氣中。三環以上的 PAHs 在水中具有低溶解度和 低蒸氣壓，當分子量增加時，其溶解度和蒸氣壓均會下降。且 PAHs 的活 性不高，在環境中為穩定的空氣污染物質。當 PAHs 進入大氣環境中，會 吸收可見光及紫外光，形成激態或解離態，與環境中反應性較強之污染 物(臭氧、但氧化物及自由基等)進行作用，產生 PAH 衍生物，例如： NO2-PAHs，此類衍生物所含之毒性可能比原來的 PAHs 高。(7) 一般沒有職業暴露的族群，大部份會可以透過呼吸、食入或是皮膚 接觸等暴露途徑接觸到 PAHs，且 PAHs 為高脂溶性的物質，更容易透過 皮膚的脂質層吸收。(8-10)暴露來源包含受污染的空氣、吸菸、煮飯、ETS、 受污染的食物和飲用水等使用受 PAHs 污染的產物。國際癌症研究中心 (International Agency for Research on Cancer，IARC)指出長期暴露 PAHs 與皮膚癌、呼吸器官及其他器官之癌症發生有密切之相關性。. 第三節. PAH 之生物指標和影響因素. PAHs 的生物轉化會透過人體肝臟 P450 氧化酵素代謝，其過程至少 有兩個主要的代謝途徑，第一相酵素主要有：CYP1A1、CYP1A2、 CYP1B1，會使 PAHs 代謝成 diol expoxide，此物質會和 DNA 產生共價鍵 結，為致癌的初始過程；第二相酵素主要包括：glutathione S-transferases 9.
(24) (GSTs)和 uridine diphosphoglucuronosyl transferase (UDP glucuronyltransferase)可將具有活性 PAHs 的代謝物去毒性，其功能會催化 PAHs 代 謝物和氧化性產物發生反應。(11, 12)大部分研究指出 benzo[a]pyrene (BaP) 會藉由 P450 轉換成 benzo[a]pyrene-7,8-dihydrodiol-9,10-epoxide。雖然 PAHs 在人體內首先會透過 P450 酵素代謝，但也會透過其他的酵素代謝 成 epoxides、diols、triols、tetrols、phenols 和 quinones，這些物質可能會 與 glutathione 和 sulfuric acid 鍵結。(13)其他研究(14-16)結果也顯示 GSTM1、 GSTT1 及 GSTP1 的基因多型性對 PAHs 會產生重要的生物轉換酵素。 PAHs 之代謝過程如圖 2-1 所示。(17). 圖 2-1 PAHs 在人體中代謝過程 Pyrene 是由四個苯環所構成的 PAHs，和大氣中總 PAHs 濃度有良好 的相關性(r=0.88)。一般而言，pyrene 在人體中均可以很快的代謝，其半. 10.
(25) 衰期介於 4-35 小時，但還有部分會儲存在脂肪組織中。(18-20)人體尿中 1-OHP 是由四環的 pyrene 所代謝，具有 90%的代表性。(21)由此關係，可 由尿中 1-OHP 的濃度推估至大氣中總 PAHs 的濃度。Presuu 等(22)研究推 導出 pyrene 和尿中 1-OHP 的關係式：Y=0.48X+11.4 (r=0.785，p < 0.0001)。也有文獻指出尿中 1-OHP 濃度和空氣中四至六環的 PAHs 有好 的相關性(r=0.524，p=0.003)，亦與空氣中總 PAHs 有好的相關(r=0.575， p=0.001)。(23) Pyrene 會先經由 P450 酵素代謝成環氧化物，在自然的重新排列的情 況下，會自動轉變成 1-OHP，1-OHP 也會和 UDP-glucuronide 鍵結形成 1-hydroxypyrene-glucuronide(1-OHPG)，也是測量 pyrene 人體代謝物之 一，環氧化物也會經由水合作用形成 dihydrodiols。下圖為 pyrene 的代謝 途徑。. 圖 2-2. pyrene 在人體之代謝途徑 11.
(26) 尿中 1-OHP 濃度的變化會受個人生活型態、個人特質及代謝酵素基 因型的影響，包括：吸菸、喝酒、年齡、性別等。Cocoo 等(24)指出尿中 1-OHP 的濃度變化和交通量及吃燒烤食物有明顯的相關性。若為非職業 暴露者，吸菸(12 nmol / day)和飲食(9.4 nmol / day)是主要暴露到 PAHs 的 重要途徑。日本有研究結果顯示針對職場上沒有暴露到 PAHs 的 251 位員 工，食用較多的肉或魚者，其尿中 1-OHP 的濃度會比食用蔬菜較多的人 高出 1.5-2 倍(p<0.05)。(25) 一般族群有另一個暴露到 PAHs 的重要途徑，就是吸菸習慣。吸菸者 透過香菸吸入的 pyrene 的量和藉由飲食吸收的量是同等重要。 (26). Kwamoto 等人(25)報告顯示針對職場上沒有暴露到 PAHs 的員工得知吸. 菸和飲食接觸到 pyrene 的比例約為 99%，其中吸菸的解釋力有 66%；飲 食的變項僅有 2%，所以吸菸對尿中 1-OHP 濃度變化有著較大的影響。 The German Environmental Surney (GerES III，1998)調查顯示吸菸者尿中 1-OHP 的濃度約是非吸菸者的兩倍，其尿中濃度和每天吸菸支數有正向 相關。(18, 26-28)但亦有研究(29-31)指出吸菸和尿中 1-OHP 並沒有相關性。一 般族群中，非吸菸者尿中 1-OHP 的濃度小於 0.25 μmol / mol cre.；吸菸者 為 0.5 μmol / mol cre.，在 95%吸菸者尿中 1-OHP 的濃度的分布為 0.76 μmol / mol cre.；非吸菸者為 0.24 μmol / mol cre.，此數值可作為一般族群 和有職業暴露的分界點。(32)Zhao 等人(30)之研究顯示尿中 1-OHP 的背景值. 12.
(27) 介於 0.06-0.23 μmol / mol cre.，其尿中濃度變化和年齡及性別並無顯著性 相關；另一篇研究提出經統計分析後，喝酒對尿中 1-OHP 變化沒有顯著 之影響。(26)生活在不同的國家，或是擁有不同的生活習慣，其尿中 1-OHP 濃度均有些微的差異。日本和韓國的男性大學生，吸菸者尿中 1-OHP 的 濃度大約是 0.04 μmol / mol cre.；非吸菸者為 0.03 μmol / mol cre.，德國有 吸菸的家管族群，其尿中 1-OHP 的中位數濃度為 0.25 μmol / mol cre.；非 吸菸者為 0.08 μmol / mol cre.，在荷蘭的 76 位自願的男性中，吸菸者尿 中 1-OHP 的平均濃度為 0.25 μmol / mol cre.，濃度範圍介於 0.17 至 0.76 μmol / mol cre.之間；非吸菸者為 0.12 μmol / mol cre.，濃度範圍在 0.08 至 0.68 μmol / mol cre.。(25, 26)以上數值顯示日本及韓國人尿中 1-OHP 濃度 低於德國及荷蘭人，與中國人、土耳其人、丹麥人、比利時人相較之下， 其尿中 1-OHP 的濃度亦有較低的傾向，但在各個研究之間的不同分析方 法亦是對結果有差異的原因之ㄧ。 有吸菸習慣者對尿中 1-OHP 的濃度的確有明顯的影響，Kim 等人 (2005)(33)的研究指出 208 位年輕的男性韓國人，有吸菸者，尿中濃度為 83.9±2.2 nmol / mol cre. (n=122)；非吸菸者為 31.3±1.8 nmol / mol cre. (n=86)，其 p 值為 0.0001；在全部的受測者尿中 1-OHP 濃度為 55.8±2.4 nmol / mol cre.。另外一篇研究(34)亦顯示，在巴西的 11 家製碳工廠中的 400 位員工，在職場中均有暴露到 PAHs 且有吸菸者，尿中 1-OHP 之幾何. 13.
(28) 平均濃度為 0.08±1.23 μmol / mol cre. (n=115)，非吸菸者為 0.04±1.28 μmol / mol cre. (n=124)，其結果有統計上差異(p<0.05)。在芬蘭沒有吸菸的鋪路 工人在工作後之尿中 1-OHP 濃度範圍介於<0.06 至 2.2 μmol / mol cre.，其 平均值為 0.41μmol / mol cre. (n=26)，對照組中 25 位沒有吸菸之白領工作 者，尿中 1-OHP 濃度範圍是<0.06-2.5 μmol / mol cre.，平均值是 0.21 μmol / mol cre.。(23)Kim 等人(35)研究結果顯示從事汽機車排放廢氣檢驗員、焚 化爐員工及對照組之尿中 1-OHP 濃度分別為 0.298±0.212 μmol / mol cre.，濃度範圍介於 0.000 至 1.012 μmol / mol cre.、0.531±0.427 μmol / mol cre.，濃度範圍介於 0.127 至 1.485 μmol / mol cre.及 0.061±0.094 μmol / mol cre.，其濃度範圍在 0.000 至 0.003 μmol / mol cre.之間，其中以焚化爐的 員工尿中代謝的濃度最高，故其暴露到 PAHs 的濃度為三者中最高的族 群，其次為檢驗員，最低者為經醫院檢驗後之健康的對照組族群。 除此之外，個體間基因多型性(polymorphism)的差異也會引影響生物 體代謝 PAHs 的能力。Chen 等人(12)指出在中國煉焦爐的員工，共有 447 人中，具有非缺陷型(present)GSTT1 基因型的人，其尿中 1-OHP 的濃度 大約是缺陷型(null)GSTT1 的 1.2 倍。在其他文獻(36)亦指出每日吸菸支數 少於 15 支且基因型為 CYP1A1 Msp I 之變異型(variant s/s)之交通警察尿 中 1-OHP 的濃度比 CYP1A1 Msp 之野生型(wild type w/w)者為高。另有 研究(37)報告指出在煉焦爐員工中有 CYP1A1 MspI homozygous 的人，尿. 14.
(29) 中 1-OHP 的濃度有較高的現象。在 Nan 等人(38)之研究中，以煉焦爐工人 為對象顯示有吸菸且基因型為 GSTM1 缺陷型者，其尿中 1-OHP 的濃度 (3.97 μmole/mole cre.)比有吸菸且基因型 GSTM1 非缺陷型者高(3.33 μmole/mole cre.)；並指出吸菸者，其基因型為 GSTT1 非缺陷型(4.24 μmole/mole cre.)比 GSTT1 缺陷型(3.11 μmole/mole cre.)者為高。Bosso 等 人(11)研究指出在巴西沒有吸菸的健康甘蔗園工人，在收割期間，具有 CYP1A1 *2A、*2B、*4 及 GSTP1 基因多型性者，在收割期間，工人尿 中 1-OHP 濃度高於非收割期，但沒有統計上的顯著性。此研究結果指出， GSTM1 缺陷型的基因型對尿中 1-OHP 濃度變化並不具影響性，其可能原 因是，GSTM1 不會直接影響 1-OHP 的代謝。Pan 等人(39)研究結果得知在 99 位中國煉焦爐的員工的 GSTM1 及 CYP1A1 (IIe/Val)的基因型對尿中 1-OHP 的濃度變化沒有顯著性的影響。Chang 等人(3)之研究結果顯示，台 北計程車司機及辦公室員工中，具有 CYP1A1 MspI heterozygote (m1/m2) 及 variant homozygote (m2/m2)之計程車司機尿中 1-OHP 的濃度為 0.21±0.10 μmol / mol cre.明顯高於 wild homozygote (m1/m1, Hinc II)的 人，其濃度為 0.19±0.09 μmol / mol cre.(n=36)；辦公室員工則以 0.13±0.07 μmol / mol cre.比上 0.12±0.07 μmol / mol cre.(n=29)，尤其是沒有吸菸的計 程車司機差異更大；但在 GSTM1 及 GSTT1 的基因多型性對計程車之尿 中 1-OHP 的變化則無明顯的影響，但在辦公室員工中，具有 GSTM1 缺. 15.
(30) 陷型的人尿液中 1-OHP 的平均數為 0.12±0.07 μmol / mol cre.高於 GSTM1 非缺陷型的人，其濃度為 0.08±0.05 μmol / mol cre.(n=40)。經複迴歸分析 後，對於計程車司機，主要影響尿中 1-OHP 濃度變化的因素是 CYP1A1 MspI 及 GSTM1。針對有吸菸的航空維修工人，有 CYP1A1 及 GSTM1 基因型者，其尿中 1-OHP 有較高的趨勢。(40)另有文獻(41, 42)指出吸菸者且 具有 CYP1A1*1A/ *2C 的基因型，其尿中 1-OHP 的濃度較高。 在 2000 年時，美國 National Toxicity Program 的實驗得知，大鼠如果 長期吸入 naphthalene (Nap)後有明顯的致癌證據。由於這些新的證據，因 此將 Nap 列為人類可能致癌物(2B) (DFG，2001；International agency for reserch on cancer，IARC，2002；US EPA，2003)。Nap 是屬於較易揮發 的污染物，普遍存在一般的生活環境中。所以常用 Nap 來偵測空氣中具 有揮發性 PAHs 的指標物，具有 50-90%的解釋力，亦與空氣中總 PAHs 的相關性良好(r=0.97)。(32) 一般族群會藉由吸菸及交通的廢氣暴露到 Nap 物質，此為非職業暴 露背景值的主要來源。(43, 44)在自然環境中，Nap 有 90%會釋放到大氣中， 5%在水中，3%在土壤。(45)一般鄉村的空氣中 Nap 的濃度會比都市中為 低，但須考慮室內有可能產生的污染源，例如：在室內烹飪、使用含有 Nap 的殺蟲劑或吸菸等行為。Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR)在 2003 年提出一般族群可能透過大氣中及室內的污染. 16.
(31) 源暴露 Nap，在一般大氣中 Nap 的濃度為 0.95 μg / m3。香菸的主流菸中 約有 0.3-0.4 μg 的 Nap，支流菸則有 7.8-46 μg(43, 44)。美國 EPA(2002)指出 成人每天食入 Nap 的劑量為 0.041-0.237 μg / Kg；小孩每天食入 Nap 為 0.204-0.940 μg / Kg，由此得知，從食物攝取所含 Nap 的濃度遠低於吸菸 和燃燒行為。 Nap 首先會透過 P450 酵素代謝成 naphthalene-1,2-oxide，此氧化物還 會經由三種代謝途徑代謝成其他的化合物：(1)透過 epoxide hydrolases 的 水解作用形成 dihydrodiols，(2)或和 glutathione 鍵結轉換，(3)人體會自然 將 Nap 代謝成 1-NP 及 2-NP，此兩種代謝物還可轉換成 naphthoquinones (47, 48). 。在老鼠動物實驗中得知 Nap 在尿中的代謝物種已超過 30 種，但目前. 在人體中的代謝過程還未十分明確。(49-51)下圖為 Nap 代謝途徑。. 圖 2-3. Nap 在人體中之代謝途徑. 在一般族群常用暴露 Nap 的生物偵測指標為 1-naphthol (1-NP)和 17.
(32) 2-naphthol (2-NP)。(52, 53)使用此兩種的代謝物種的因素是因為能代謝出足 夠的濃度。(54)其中有以 2-NP 的專一性(speciicity)較 1-NP 好，因為有很多 化合物均會代謝出 1-NP，例如：殺蟲劑。(55-57)Väänänen 等人(23)研究結果 顯示尿中總 naphthols 和空氣中 Nap 的相關性為 0.597(p<0.001，n=27)， 與二至三環之 PAHs 相關性為 0.541 (p<0.001，n=27)。Waidyanatha 等人(58) 研究結果顯示空氣中 Nap 的濃度和尿中 1-NP 及 2-NP 濃度相關性分別為 0.585 及 0.603，其 p 值均小於 0.0001(n=50)。也有文獻指出空氣中 Nap 和尿中 1-NP 及 2-NP 的相關性分別為 0.720 及 0.694，p 值均小於 0.0001 (n=232)。(59)Naphthol 半衰期有兩個階段，第一階段代謝為 1.2-4.6 小時， 第二階段代謝為 14-46 小時。(60, 61) 一般非吸菸者尿中 1-NP 及 2-NP 的背景濃度均低於 5 μg / L，吸菸者 尿中 2-NP 約是 5-30 μg / L。Yang 等人(62)研究指出尿中 2-NP 的濃度和每 天的吸菸支數有關，根據尿中 cotinine 的濃度最為暴露吸菸之參考值。但 吸二手菸的人所暴露 Nap 的濃度可能高於吸菸的人。(44)經由動物實驗得 知，Nap 藉由吸入途徑的百分比為 22-73 %，經由食入暴露佔 84%，皮膚 接觸佔 50%，至目前尚未有人類明確暴露途徑之比例。Bakke 等人(63)研 究指出在動物實驗中，藉由餵食途徑 Nap 的代謝比例在尿液中佔 77 至 93%，糞便只有 6 至 7%；另一篇動物研究(64)指出，尿液中佔有 70 至 87%， 呼出氣體佔 6 至 14%，糞便只佔 2 至 4%，不過至今仍未有人類數值的報. 18.
(33) 告。Hill 等人(55)研究結果顯示一般族群在職業上沒有暴露 PAHs 者，尿中 2-NP 濃度之中位數為 3.4 μg / L(範圍介於<1-88 μg / L)，在百分之 95 的濃 度為 30 μg / L (n=983)；另一篇研究(62)指出尿中 2-NP 的幾何平均數為 3.2 μg / L(其範圍為<0.3-189 μg / L)，如果只是非吸菸者，其尿中 2-NP 的幾 何平均濃度為 1.1 μg / L，由此結果可明顯看出吸菸支數對於尿中 2-NP 濃度有明顯的影響。Lee 等人(40)研究結果顯示有吸菸者尿中 2-NP 之幾何 平均濃度為 3.74±1.73 μmol / mol cre.(n=141)顯著性高於非吸菸者，其為 濃度為 2.53±2.14 μmol / mol cre.(n=77)，且經過複迴歸分析後，每天的吸 菸支數之平均值對尿中 2-NP 濃度有顯著之相關(p<0.03)。Wilhelm 等人(65) 研究顯示非吸菸的成年人尿中 2-NP 的濃度為<20 μg/L。在德國的研究 中，一般族群中沒有吸菸的人(包括成人及小孩)，其尿中 1-NP 及 2-NP 的中位數濃度範圍介於 1.5-5.0 μg / L；有吸菸的尿中 1-NP 及 2-NP 的濃 度為非吸菸者的 5 倍。(54, 65)綜合過去各種文獻顯示出在職場上有暴露 PAHs 的工人，其尿中 2-NP 的幾何平均濃度介於 1.2 至 298 μmol / mol cre. 之間。(40, 66-68) Serdar 等人(59)研究結果顯示在職場中低暴露者，未吸菸及有吸菸尿 中 2-NP 的濃度分別為 1.77±2.72 μg / L 及 7.20±3.21 μg / L；高暴露且有吸 菸的人，尿中 2-NP 濃度為 22.6 μg / L。Kim 等人(67)研究韓國 129 位大學 生尿中 2-NP 濃度為 3.12±2.22 μmol / mol cre.，非吸菸者為 1.78±1.30 μmol. 19.
(34) / mol cre.，吸菸者為 4.36±3.62 μmol / mol cre.；163 位修船廠的工人尿中 2-NP 濃度為 4.37±2.62 μmol / mol cre.，非吸菸者及吸菸者分別為 2.46±1.16 和 5.60±4.44 μmol / mol cre.。Kim 等人(33)研究 208 位年齡介於 15-24 歲的年輕韓國人，在網咖上網暴露到 PAHs 的情況，尿中 2-NP 的 濃度為 2136.7±2.5 nmol / mol cre.；吸菸者為 3464.0±2.0 nmol / mol cre. (n=122)，非吸菸者為 1077.3±2.1 nmol / mol cre. (n=86)，兩組有明顯的統 計上的差異(p=0.0001)。在巴西從事燒炭的工人中，有暴露 PAHs 且吸菸 者，尿中 2-NP 濃度為 5.17±1.22 μmol / mol cre. (n=116)，未吸菸者為 2.80±1.24 μmol / mol cre. (n=126)，兩組亦有顯著差異(p<0.05)；沒有暴露 PAHs 且未吸菸的人，其尿中 2-NP 幾何平均濃度為 0.91±1.31 μmol / mol cre. (n=43)，是所以分類族群中濃度最低者。(34)Väänänen 等人(23)研究顯示 芬蘭沒有吸菸的 26 位鋪路工人，尿中 1-NP 及 2-NP 平均濃度分別為 8.6 μmol / mol cre.及 6.0μmol / mol cre.，控制組則為 1.8 μmol / mol cre.及 2.0 μmol / mol cre. (n=20)。2002 年在南韓的研究機車與汽車排放檢查員 44 位、焚化爐員工 31 位及 84 位經過醫院檢查之健康者，事前被要求至少 48 小時內不能食用燒烤食物，結果顯示尿中 2-NP 濃度分別為 5.984± 4.683、8.947±5.931、1.924±3.441 μmol / mol cre.。(35) 與其他物質類似情形，個體間之基因多型性的差異亦會造成尿中 2-NP 濃度的不同。Nan 等人(38)研究中指出為吸菸者的煉焦爐工人，其基. 20.
(35) 因型為 GSTM1 缺陷型者尿中 2-NP 濃度(9.90 μmol / mol cre.)比 GSTM1 非缺陷型(7.06 μmol / mol cre.)較高，兩組有統計顯著性之差異；在非暴露 組中，其結果和暴露組相同。Lee 等人(40)研究指出針對有吸菸的航空維修 工人尿中 2-NP 濃度的變化，經由複迴歸分析後，CYP1A1 及 GSTM1 對 尿中 2-NP 濃度有顯著的影響，具有 GSTM1 非缺陷型者，尿中 2-NP 之 幾何平均濃度為 4.14±1.68 μmol / mol cre.，GSTM1 缺陷型者為 3.49± 1.75 μmol / mol cre.，其 p 值為 0.01。另外針對日本 119 位員工，具有 CYP2E1 c1/c2 或 c2/c2 基因型的人，其尿中 naphthols 的濃度會比 CYP2E1 c1/c1 基因型的人高；GSTM1 缺陷型者尿中 naphthols 也高於 GSTM1 正常型 者。(62)Pavanello 等人(69)研究顯示喝酒行為會影響 CYP2E1 代謝 2-NP 的 能力，因此喝酒有可能影響尿中 2-NP 濃度之干擾因子。. 第四節. PAHs 對人體健康之危害性. 部分 PAHs 物種已被界定為致癌物，會引起皮膚癌、肺癌、胃癌及肝 癌等癌症。且會破壞體內的遺傳物質，引發癌細胞的增長，繼而使癌症 發生危險性增加。當 PAHs 分子量增加時，PAHs 的致癌性亦有遞增趨勢。 在 1930 年，發現第一種無取代基之 PAH 為 Dibenz(a,h)anthracene(DBA)， 會使實驗動物產生腫瘤病變，在 1933 年之後，從焦油中分離出 Benzo(a)pyrene (BaP)，亦證實此物質具有致癌性，到了 1976 年，更有超 21.
(36) 過 30 種 PAHs 及其衍生物均被證實具有致癌性，使得 PAHs 成為目前環 境中最多具致癌性的化學物種，直至二十世紀初，瀝青中含有致癌物為 PAHs，使得 PAHs 更受世人所重視。(70) PAHs 之危害性大概分成兩點來說明：(1)在人類方面，短時間內暴露 到 PAHs，可能對人體健康的影響，目前尚未有明顯的資料顯示。但在動 物實驗方面，可能造成腸胃道皮膚黏膜的酵素產生變化，以及肝臟重量 的增加等。(2)針對長時間暴露而言，在人類方面，則會引起皮膚炎、眼 睛的病變、眼睛對光的敏感性增加及腹瀉等；在動物方面，經由口腔吸 入 BaP 會引起血液及肝臟的病變，若經由皮膚接觸則可能引起免疫系統 的病變。在流行病學研究顯示暴露在含有 PAHs 的空氣下，可能會使肺癌 發生危險性增加。動物實驗也指出經由吸入 BaP，可能會導致白血病、 呼吸道腫瘤、消化道腫瘤等(NRC, 1991)。另有文獻(71)指出在 1963 至 1982 年之間對 1299 位煉焦爐工人進行肺癌、上呼吸道及消化道癌的世代研 究，結果顯示有暴露 PAHs 的工人肺癌死亡比(mortality rate)高達 2.51 倍， 意為 PAHs 可經由呼吸道進入人體而使工人產生肺癌。Katz 等人(72)研究 結果指出小於 5μm 之微粒約有 70-90%可進入人體的呼吸系統。Grimmer 等人(73)研究指出從生物實驗中發現主要致癌物質為 4 至 7 環之 PAHs，而 四環以上的 PAHs 又易吸附在懸浮微粒上，而進入肺部組織中，造成人體 受到傷害。PAHs 之暴露源為氣相為主，大多為二、三環之低分子量 PAHs，. 22.
(37) 其致肺癌與皮膚癌風險值介於 3.81×10-4 至 1.79×10-3 及 0.07×10-6 至 4.22×10-5。(74)廖氏(75)研究指出 PAHs 中之 BaP 透過呼吸系統進入人體中， 可能會造成肺腺癌及鱗狀細胞癌。Siwinska 等人(76)研究顯示老鼠暴露到 PAHs 會產生嚴重的不良健康效應，例如：睪丸萎縮及細胞腫瘤等，此外 PAHs 也具有基因毒性，會抑制人體免疫力。Mastrangelo 等人(77)流行病學 研究亦指出，在工作場所有暴露到 PAHs 的工人，癌症發生率會增加。下 表為十六種 PAHs 之致癌性及致突變性，以四個苯環以上 PAHs 較具致癌 性，例如：BaA、CHR、BbF、BeP 及 DBA 等，其中又以 BaP 的致突變 性及致癌性最強，一般人常用其濃度作為都市空氣污染之致癌指標。 (7). Shimizu 等人(78)研究指出將 BaP 擦在小老鼠的皮膚上，每週擦 200 μg，. 持續 24 週後，會在小鼠上發現鱗狀細胞癌與乳頭狀瘤，其腫瘤發生率為 66 %。. 23.
(38) 表 2-2. 十六種 PAHs 之致癌性及致突變性. 註： N.R.： 無明確報告； --： 無；-/+： 非常弱； +：弱 ++：中；++++：強；++++：非常強. 24.
(39) 表 2-3 21 種 PAHs 致癌性分類. 註：1. IARC：致癌性潛能：2A＞2B＞3。 2.美國環保署：B2—具致癌性PAHs，D—為無法分類。 3.動物致癌性：S—具充分證據證實可致癌。 L—具限制之證據證實可致癌。 I—具不充分證據證實可致癌。. 25.
(40) 第五節. 台中市大氣中 PAHs 之濃度. 根據過去文獻(79)歸納得知 PAHs 在郊區的濃度大約為 0.00002 μg / m3 到 0.0012 μg/m3；在都會區約為 0.00015 μg/m3 到 0.0193 μg/m3。在張氏(79) 研究中 2002 年 8 到 12 月之間，台中市總 PAHs(氣相 PAHs 與固相 PAHs) 之濃度，工業區為 1650±1240 ng/m3、都會區為 1150±520 ng/m3 及郊區為 834±427 ng/m3。Fang 等人(80)之研究顯示在 2002 年八月到 2003 年七月之 間，台中工業區總 PAHs 的濃度為 1560.1±1429.4 ng/m3 ；東海大學為 734.1±541.0 ng/m3 。在台中工業區大氣中總 Nap 濃度為 341.9±314.7 ng/m3，氣態 Nap 濃度為 336.7±313.8 ng/m3，微粒態之 Nap 濃度為 5.2±9.1 ng/m3，東海大學大氣中總 Nap 濃度為 184.0±168.1 ng/m3，氣態 Nap 濃度 為 183.0±168.3 ng/m3，微粒態之 Nap 濃度為 1.0±1.2 ng/m3。台中工業區 大氣中總 Pyr 濃度為 124.7±203.0 ng/m3，氣態 Pyr 濃度為 119.5±205.1 ng/m3，微粒態之 Pyr 濃度為 5.2±11.7 ng/m3，在東海大學空氣中總 Pyr 濃 度為 37.4±38.3 ng/m3，氣態 Pyr 濃度為 34.6±39.3 ng/m3，微粒態之 Pyr 濃 度為 2.8±6.5 ng/m3。Fang 等人(81)在另外一篇文獻結果，在 2002 年八月到 十二月，以東海大學為背景值、中興大學為都會區的代表及台中工業區 三個採樣區，其結果顯示，21 種總氣相 PAHs 之濃度範圍為 272-1510 ng/m3、547-3680 ng/m3 及 625-4620 ng/m3，平均值為 759 ng/m3、1030 ng/m3. 26.
(41) 及 1530 ng/m3；粒相之 21 種總 PAHs 濃度為 75.3 ng/m3、113.3 ng/m3 (TSP)、117.9 ng/m3。96 年度臺中市環境保護局之研究(82)結果顯示大氣中 Nap 在西南季風下第一天及第二天在各測站所測得之濃度如下：(1)東山 派出所：7.5 pg/m3，(2)新光國中：5.8 pg/m3，(3)環保局：8.1 pg/m3，(4) 清潔大隊：3.9 pg/m3，(5)逢甲大學：4.2 pg/m3，(6)啟聰學校：3.0 pg/m3， (7)文山國小：3.2 pg/m3，(8)追分派出所：4.0 pg/m3；Pyr 在八個測站的濃 度均小於 MDL 值為 0.37 ng。在東北季風下第一天及第二天大氣中 Nap 及 Pyr 的濃度均小於 MDL 值為 0.51 ng 及 0.37 ng。陳氏(83)研究結果指出 中部科學園區周界居民在 2006 年測得尿中 1-OHP 及 2-NP 的平均濃度分 別為 0.058 μg/g cre.及 3.43 μg/g cre. (n=220)。. 27.
(42) 第三章 材料與方法. 第一節. 研究方法及對象. 先建立易感族群暴露及健康資料，由受過訓練的訪視員進行問卷調 查，研究對象為中部科學園區附近居民，分別於 4 個不同社區點進行訪 問調查，分別是國安社區甲區、國安社區乙區、鄉林社區及台中縣秀山 村，約收集 696 份問卷，其中只有 497 (71.4 %)位居民願意提供尿液檢體， 位置如圖 3-1；以新社鄉的新社村及大南村作為對照組，約收集 128 份問 卷，其中只有 87 (68.0 %)位居民願意提供檢體位置，如附圖 3-2。執行問 卷訪視時，並同時收取受試者的尿液檢體及進行肺功能檢測。家戶問卷 內容大致包含：(1) 家戶成員個人基本資料：年齡、教育程度、職業別、 家庭結構、性別等。(2) 個人嗜好：吸菸、喝酒、吃檳榔、喝茶、運動習 慣及其他休閒活動之頻率、時間等資料。(4) 時間活動量表評估：針對易 感族群以日記（diary）方式記載每天 24 小時之活動項目、時間長短、活 動地點（戶內或戶外） 、暴露有害空污程度等資料，(5)自覺的肺部健康調 查，參考 1987 年美國胸腔醫學會(American Thoracic Society, ATS)之胸腔 健康問卷與衛生署國民健康局調查民眾健康及求醫問卷及國內外相關文 獻改編而成，此問卷參見附件一。研究對象為中部科學園區附近及新社 鄉的居民，本研究將配合該社區舉辦的活動來進行樣本收集。 28.
(43) D. C A、B. 圖 3-1 中部科學園區研究對象分佈圖. 29.
(44) 新社村 大南村. 圖 3-2 新社鄉研究對象分佈圖. 30.
(45) 研究架構. 中部科學園區周界居民生物偵測、肺功能檢測及問卷調查. 肺功能檢查 ATS 問卷. 1.COPD 2.慢性支氣管炎 3.氣喘 4.慢性咳嗽 5.慢性咳痰. 生物偵測. 1.尿中 1-OHP 濃度 2.尿中 2-NP 濃度. 問卷調查. 1.基本資料 2.吸菸習慣 3.飲食習慣 4.室內污染源. 建立中科周界居民尿中 1-OHP、2-NP 與呼吸道症狀之背景參考資料. 31.
(46) 第二節. 尿中 1-OHP、2-NP 的分析方法. (一)藥品與儀器設備 1.藥品 z hyproxypyrene, 98％ （Aldrich） z naphthol, （Sigma） z β-glucuronidase/sulfatase （100000 unit, Sigma） z Methanol （MERCK, HPLC 級） z Acetonitrile （MERCK, HPLC 級） z Sodium acetate （Sigma） 2.儀器設備 z 高效能液相層析儀（Shimadzu LC-20A） （1） 樣品自動注射器（SIL-20A） （2） 系統自動控制器（SCL-20A） （3） 恆溫槽（CTO-6A） z 螢光偵測器（Shimadzu RF-10AXL） z 訊華數據處理系統 z 層吸管柱（TSK-GEL ODS-80Tm, iD 4.6mm×250mm 之不鏽鋼管柱） z 37℃恆溫培養箱 z 超音波震盪器. 32.
(47) (二)尿中 1-OHP 分析步驟及條件 人體中 Pyrene 代謝物 1-OHP 的分析方法係參考 Tguchi（1993）等人(84) 的分析方法略加修改，採用高效能液相層析儀連接螢光偵測器分析尿液 中 1-羥基芘(1-OHP)濃度。 分析步驟： 取研究對象尿液樣本 1mL. 加入 1mL 0.2M 醋酸鈉(pH=5)為緩衝溶液. 加入 500µL β-glucuronidase/sulfatase(100000U) 均勻混合. 置入 37℃恆溫水浴槽培養 16 小時. 加入 2.5mL acetonitrile. 振盪 1 分鐘均勻混合. 離心 5000 rpm 15 分鐘. 取上層液 1 mL. 以 HPLC-Fluorescence 分析. 33.
(48) z 分析條件 column ：SUPELCO516C-18, id 4.6mm*250mm, 5μm flow rate ： 1 mL/min oven temp. ： 40℃ inject volume ： 20 μL mobile phase ： acetonitrile：water=60：40（v/v） wavelength ： Ex：348nm，Em：388nm. z 品質管制： 檢量線：配置儲備溶液(stock solution)，加入 0.01 g 1-OHP 於定量瓶中， 再以甲醇定量至 100 mL，即配製成 100 ppm 的儲備溶液，在稀釋成濃度 範圍為 0.005 ng/mL- 0.5 ng/mL，其 r 値均大於 0.995。由於一般民眾 1-OHP 濃度較低，若以尿液添加法做檢量線及水溶液 1-OHP 作檢量線，兩者檢 量線之斜率相似，顯示分析尿中 1-OHP 較不受基質差異之影響。1-OHP 檢量線圖譜如圖 3-3。. 34.
(49) 2000000. y = 1852151.4033 x - 7723.3145 R2 = 0.9997. 1500000 1000000 500000 0 0. 0.2. 0.4. 0.6. 0.8. 1. 1.2. 圖 3-3 1-OHP 檢量線 偵測極限：此研究中的偵測極限是以檢量線的最低濃度重複分析 7 次， 可得 7 次積分面積，求其平均值及標準差，取 3 倍標準差，即可求得此 方法之偵測極限為 0.002ppb。 儀器再現性：配置標準容液，分別重複分析 7 次，可得 7 次的滯留時間 及積分面積，求算其平均值及標準差，以標準差除以平均值即可得變異 係數(CV %)，其變異係數介於 1-2%之間，以確保儀器分析的穩定性。 尿液樣本之添加回收率：在混和尿液(pooled urine)中添加 0.5ng、2.5 ng 及 10ng 兩種濃度，計算其添加回收率，其值均介於 90-110 %之間。. 35.
(50) (三)尿中 2-NP 分析步驟及條件 人體中 Naphthalene 代謝物 2-NP 的分析方法係參考 Kim（1999）等人(85) 之分析方法略加修改後，採用高效能液相層析儀連接螢光偵測器分析尿 液中 2-奈酚(2-NP)的濃度。 分析步驟：. 取研究對象尿液樣本 3 mL. 加入 500µL 2M (pH=5)醋酸鈉為緩衝溶液. 加入 50µL β-glucuronidase/sulfatase(100000U). 置入 37℃恆溫水浴槽培養 16 小時. 加入 5 mL acetonitrile. 振盪 1 分鐘均勻混合. 離心 1000rpm 15 分鐘. 取上層液 1 mL. 以 HPLC-Fluorescence 分析. 36.
(51) z 分析條件： column ：SUPELCO516C-18, id 4.6mm*250mm, 5μm flow rate ： 1 mL/min oven temp. ： 40℃ inject volume ： 20 μL mobile phase ：. acetonitrile：water=60：40（v/v）. wavelength ： Ex：227nm，Em：382nm z 品質管制： 檢量線：配置儲備溶液(stock solution)，加入 0.01 g 2-NP 於定量瓶中，再 以甲醇定量至 100 mL，即配製成 100 ppm 的儲備溶液，在稀釋成濃度範 圍為 0.20 ng/mL- 40 ng/mL，其 r 値均大於 0.995。2-NP 檢量線圖譜如圖 3-4。 8000000 7000000 6000000 5000000 4000000 3000000 2000000 1000000 0. y = 466174x - 70732 R2 = 0.9997 數列1 線性 (數列1). 0. 5. 10. 15. 圖 3-4 2-NP 檢量線. 37. 20.
(52) 偵測極限：此研究中的偵測極限是以檢量線的最低濃度重複分析 7 次， 可得 7 次積分面積，求其平均值及標準差，取 3 倍標準差，即可求得此 方法之偵測極限為 0.04ppb。 儀器再現性：配置標準容液，分別重複分析 7 次，可得 7 次的滯留時間 及積分面積，求算其平均值及標準差，以標準差除以平均值即可得變異 係數(CV %)，其變異係數均介於 1-2%之間，以確保儀器分析的穩定性。 尿液樣本之添加回收率：在混和尿液中添加 2.5ng、12.5 ng 及 50ng 兩種 濃度，計算其添加回收率，其值均介於 90-110 %之間。. 第三節. 呼吸症狀及肺功能量測. 由 ATS 問卷量表測量受試者是否有慢性支氣管炎、慢性阻塞性肺 病、咳嗽、咳痰、喘鳴、呼吸短促、感冒與胸部疾病等症狀。在問卷使 用自覺症狀及既往病例中的大二大題有關「痰的症狀」等七題問題來判 斷受試者是否有慢性支氣管炎。在慢性阻塞行肺病則是由問卷中第 35 題 來判斷，慢性支氣管炎及慢性阻塞行肺病變項均以「有」與「無」來呈 現。咳嗽症狀則由問卷中「咳嗽」等六小題來測試，受試者的咳嗽症狀 分為五的等級，在本研究變項中則分為有與無兩項，無咳嗽症狀為 0 級， 有咳嗽症狀為 1-4 級。咳痰症狀由問卷中第 26-32 題分為五級，喘鳴則由 問卷中第 35-36 題分為五級，呼吸短促變項則由 44-48 題分為六級，而感 38.
(53) 冒與胸部疾病由問卷中 50-53 題分為四級，以上變項在此研究中均分為有 與無症狀，第 0 級為無呼吸道症狀，第 1 級以上則為有呼吸道症狀。各 呼吸道症狀之詳細分級請參考附件二。 受測居民除進行問卷訪視外，並同時執行肺功能量測，以攜帶型肺 活量測定器 CHEST HI-801 量測，每次測量前由經過訓練人員以校正器(容 量 1 公升)，進行至少 4 次以上之肺容積校正，直至畫面顯示 OK 止。受 測者進行量測前，由受過訓練人員進行解說及親自示範。肺功能計輸出 肺功能參數包括以下五種：. (1)用力呼氣肺活量(Forcd vital capacity, FVC) 受測者用力吸飽氣候，快速將一口氣吐出的總吐氣量。FVC 大小是 決定於肺的彈性、呼吸道的口徑大小及其阻抗。數值會因性別、年齡、 身高、體重、人種和胸廓的大小而不同。. (2)用力一秒吐氣量(Forced Expiratory Volume in 1 second, FEV1) 受試者在盡力吸飽氣後，快速將一口氣吐出的第一秒的吐氣量，即 FVC 的第一秒吐氣量。FEV1 數值若在正常範圍，則阻塞型或局限型的通 氣障礙可排除。若呈現異常值，則兩者都有可能。. (3)一秒率(FEV1 %) 39.
(54) FEV1%為 FEV 與 FVC 之比值。正常 FEV1%介於 75-85%之間，此值 可較敏感的顯示氣體阻塞的程度，通常可視為阻塞性肺部疾病的指標。 若 FEV1 與 FVC 的比值明顯下降時，即表示受測者患有阻塞性肺病（例 如氣喘） ，可能是因病人呼吸道的狹窄導致較慢的呼出率。如果 FVC 和 FEV1 兩個數值皆下降，則病人可能患有限制性肺病，即肺容量受到限制， 但其呼吸道卻呈現正常現象。. (4)FEF25-75% 吸飽氣時用力吐氣直到將氣吐光為止的過程中，介於 25%與 75%間 的流量，主要來自末端支氣管，又稱小氣管(small airway)的氣，單位為升 /秒(L/s)，而當吐氣從 25%切點至 75%切點時，無論病患有沒有用力吐氣， 吐氣的流速都一樣，故對於裝病或不用力吐氣的受測者可輕易被辨識。 阻塞性肺部疾病早期有病變時就是在末端支氣管，所以當 FEV1 及 FEV% 還在正常範圍內時，此指標即已經出現異常現象，故其比 FEV1 更能當作 小支氣管病變的早期指標。. (5) COPD 定義 慢性阻塞性肺病(Chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一 種呼氣氣流受阻，而且無法以藥物完全恢復之疾病。由於肺臟對有害微 粒或氣體的不正常發炎反應所造成，通常是漸進式惡化。如有慢性咳嗽、 40.
(55) 咳痰、呼吸困難及曾暴露在危險因子的病史時，都需考慮 COPD 之診斷。 本研究藉由肺量計(spirometry)做為診斷 COPD 之參考，其數值為 FEV1/FVC < 75 %，則判定為 COPD (American Thoracic Society, ATS, 1986 Criteria)。COPD 可分為 0-4 級，即正常、輕症、中症、重症與嚴重症等 五級，由於呼吸道症狀各等級人數不多，故將不同等級之 COPD 者合併 為ㄧ組再與正常者比較之。在生活環境中有暴露到職業性粉塵或化學物 質、廚房油煙、熱燃油及本身有吸菸的習慣，均是造成 COPD 的危險因 子。. 第四節. 資料整理與統計分析. 個人問卷資料及尿液 PAHs 代謝物分析結果均以 Excel 建檔，並以 SPSS12.0 版進行統計分析。將個人基本資料、個人健康行為及呼吸道症 狀等變項，使用百分比分佈做初步分析，之後再依資料分佈情形及各變 項特性選擇適合之統計分析方法。一般民眾體尿中 1-OHP 及 2-NP 濃度 在三年間及暴露程度之變化，以平均數及標準差表示。比較尿中 1-OHP 及 2-NP 濃度高低與呼吸道症狀異常比例之危險比，則運用邏輯式迴歸分 析。並使用線性迴歸模式比較三個年度間呼吸道症狀之差異性。. 41.
(56) 第四章 研究結果. 第一節. 中科園區附近居民問卷調查及生物偵測. 三年期間共收集 824 份問卷，包括中科園區週界居民有 696 份，對 照組新社鄉居民則有 128 份。比較三年之人口基本資料，表一結果顯示 年齡、教育程度、吸菸習慣、服用維他命、居住在馬路旁及拜拜習慣在 三年間均有顯著性差異，其中民眾服用維他命及拜拜習慣有逐年增加的 趨勢，p 值分別為 0.004 及 0.01。表二為比較暴露組民眾之三年基本資料 之比較，結果顯示年齡、BMI、服用維他命、住在馬路旁及拜拜習慣在 三年期間均有顯著性差異，其中民眾服用維他命及拜拜習慣的比例，隨 著年度的增加而有上升的現象，p 值分別為 0.005 及 0.024。 表三結果顯示暴露組與對照組之間比較，其中在年度、年齡、教育 程度、吸菸習慣、家中有鋪地毯、家中有使用空氣清淨機、有拜拜習慣 及家中有使用蚊香等變項兩組均有顯著性差異。其中以對照組之年齡分 佈以大於 70 歲者比例最大占 77%，而暴露組則以 40-70 歲的比例最大占 43.7%。在教育程度變項中，對照組的教育程度以國(初)中以下的比例最 大為 91.0%。有吸菸習慣的比例中以暴露組的 19.2%明顯高於對照組占 9.0%，其 p 值為 0.007。家中有鋪地毯的比例以對照組占 11.8%明顯高於. 42.
(57) 暴露組為 5.8%，p 值為 0.017。暴露組居民家中有使用空氣清淨機的比例 為 17.7%明顯高於對照組 8.3%，其 p 值為 0.01。在家中有拜拜的習慣以 對照組 85.1%明顯高於暴露 56.0%，其 p 值小於 0.001。以暴露組居民家 中有使用蚊香的比例為 36.7%高於對照組 27.3%。 由表四至表六結果顯示三個年度間暴露組與對照組居民的時間活動 量表之比較，其結果顯示以對照組居民待在室內家中及室內工作的時間 均高於暴露組居民，其中以 96 年兩組居民待在室內家中有明顯之差異， 對照居民在室內家中的時間為 19.3 小時明顯高於暴露組居民在室內家中 的時間為 17.6 小時，p 值為 0.009。以暴露組待在室外的時間為 5-6 小時 略高於對照組為 4-5 小時，但無顯著性差異。雖然兩組居民假日在室內外 時間無統計上差異，但以對照組居民待在室內的時間為 19.9 小時略高於 暴露組的居民待在室內的時間為 19.2 小時。在三年間無論是暴露組或是 對照組的居民之活動量表均無顯著性差異。 尿中 1-OHP 及 2-NP 濃度與各變項之單變量分析，表七結果顯示尿 中 1-OHP 濃度與年度、組別、年齡、教育程度、吸菸習慣、是否有工作 及住家在馬路旁之變項間有顯著性之差異。其中尿中 1-OHP 濃度無論是 否經過肌酸酐(creatinine)校正，在三年間均有顯著的統計上差異，95 年尿 中 1-OHP 濃度為 0.026±0.037 μg/L，96 年為 0.014±0.045 μg/L，97 年為 0.024±0.038 μg/L，p 值為 0.001(n=343)，經肌酸酐校正後，95 年尿中 1-OHP. 43.
(58) 濃度為 0.030±0.041 μmol/mol cre.，96 年為 0.014±0.059 μmol/mol cre.，97 年為 0.021±0.034 μmol/mol cre.，p 值為<0.001(n=343)。暴露組別中以暴 露組尿中 1-OHP 濃度為 0.022±0.036 μmol/mol cre.，對照組尿中 1-OHP 濃度為 0.022±0.084 μmol/mol cre.，取對數後兩組間亦有明顯的差異性， 其 p 值為 0.001。尿中 1-OHP 經肌酸酐校正後，教育程度為國中以下者為 0.022±0.053 μmol/mol cre.低於教育程度為高中職以上者 0.023±0.040 μmol/mol cre.，其 p 值為 0.045。有吸菸者尿中 1-OHP 的濃度為 0.020±0.043 μg/L，無吸菸者為 0.022±0.020 μg/L，經肌酸酐校正後，有吸菸者尿中 1-OHP 的濃度為 0.022±0.051 μmol/mol cre.，無吸菸者尿中為 0.022±0.019 μmol/mol cre.，取對數後吸菸習慣對尿中 1-OHP 濃度均有顯著影響，其 p 值為 0.002。如有工作者之尿中 1-OHP 濃度為 0.027±0.062 μg/L 明顯高於 沒有工作者為 0.018±0.022 μg/L，p 值為 0.017，經肌酸酐校正後，有工作 者之尿中 1-OHP 濃度為 0.028±0.073 μmol/mol cre.明顯高於無工作者為 0.019±0.029 μmol /mol cre.，其 p 值為 0.05。中科民眾居住在馬路旁者尿 中 1-OHP 濃度為 0.022±0.040 μg/L 高於未住在馬路旁為 0.021±0.043 μg/L，經過肌酸甘校正後並無顯著性之差異。其他變項與尿中 1-OHP 濃 度均無顯著性差異。 表八分析結果顯示尿中 2-NP 濃度和年度有顯著性之差異。95 年居民 尿中 2-NP 濃度為 2.17±3.14 μg/L，96 年為 2.96±3.86 μg/L，97 年為. 44.
(59) 2.69±3.75 μg/L，其 p 值為<0.001(n=464)，經肌酸酐校正後，95 年居民尿 中 2-NP 濃度為 2.27±3.70 μmol/mol cre.，96 年為 2.96±3.40 μmol/mol cre.， 97 年為 2.49±2.75 μmol/mol cre.，其 p 值為<0.001(n=464)。其他變項與尿 中 2-NP 濃度變化則沒有顯著性之差異。 由表九及表十分析結果顯示在 97 年度對照組居民尿中 1-OHP 濃度為 0.012±0.018 μg/L 低於暴露組居民尿中 1-OHP 濃度為 0.026±0.041 μg/L， 經肌酸酐校正後，暴露組尿中 1-OHP 濃度為 0.024±0.037 μmol/mol cre. 明顯高於對照組為 0.010±0.013 μmol/mol cre.，其 p 值分別為 0.022 及 0.007 (n=142)。在 97 年度暴露組居民尿中 2-NP 濃度為 2.88±3.96 μg/L 明顯高 於對照組為 1.85±2.51 μg/L，經肌酸酐校正後，暴露組居民尿中 2-NP 濃 度為 2.71±2.94 μmol/mol cre.高於非暴露組為 1.54±1.36 μmol/mol cre.，其 p 值分別為 0.040 及 0.024。對照組居民在 96 年度及 97 年度尿中 2-NP 濃 度分別為 4.18±5.08 μg/L 及 1.85±2.51 μg/L，經肌酸酐校正後，96 年度及 97 年度尿中 2-NP 濃度分別為 3.50±4.42 μmol/mol cre.及 1.54±1.36 μmol/ mol cre.，其濃度有顯著性下降，p 值為小於 0.001。但在暴露組於三年期 間尿中 2-NP 濃度明顯的上升，其濃度分別為 2.17±3.41 μg/L、2.47±3.14 μg/L 及 2.88±3.96 μg/L，經肌酸酐校正後，其濃度為 2.27±3.70 μmol/mol cre.、2.71±2.89 μmol/mol cre.及 2.71±2.94 μmol/mol cre.，p 值為 0.006。. 45.
(60) 第二節. 呼吸道症狀之單變量分析. 比較三年間民眾患有各種呼吸道症狀比例之分佈，由表十一分析結 果顯示感冒與胸部疾病異常及 COPD 異常比例在三年間有明顯的統計差 異。其中 COPD 異常比例以 97 年 34.8 %大於 96 年 15.1%，大約高出 96 年 2 倍，p 值為小於 0.001。表十二結果顯示組別間與呼吸道症狀之比較， 以呼吸短促異常及感冒與胸部疾病與暴露程度有顯著差異。在呼吸短促 變項中以對照組異常之比例為 43.8 %明顯高於暴露組為 32.4 %，其 p 值 為 0.022。感冒與胸部疾病變項中以對照組異常之比例為 20.0 %明顯高於 暴露組為 11.2 %。其他變項與組別均無統計上之差異。 將各種呼吸道症狀與尿中 1-OHP 及 2-NP 濃度分佈之相關性，由表 十三結果顯示尿中 1-OHP 濃度高，中、低與各呼吸道症狀異常比例均沒 有統計上的差異。表十四分析結果顯示尿中 2-NP 高低與喘鳴及感冒與胸 部疾病異常有顯著性差異。有喘鳴比例隨著尿中 2-NP 濃度上升有增加的 現象，低 2-NP 濃度組的比例為 14.7 %，中濃度組異常比例為 20.2 %，高 濃度組異常比例為 26.7 %，其 p 值為 0.015。感冒與胸部疾病之比例亦隨 著尿中 2-NP 濃度上升有增加的現象，低 2-NP 濃度組的比例為 7.3 %，中 濃度組異常比例為 14.7 %，高濃度組異常比例為 15.5 %，其 p 值為 0.028。 表十五尿中 1-OHP 與各種呼吸道症狀之單變量分析結果顯示均無統. 46.
(61) 計上差異。尿中另一項 PAHs 代謝物 2-NP 與各種呼吸道症狀之單變項分 析，表十六結果顯示尿中 2-NP 與咳痰症狀有顯著性之差異，有咳痰症狀 者尿中 2-NP 濃度為 3.23±4.60 μmol/mol cre.明顯高於無咳痰症狀者為 2.42±3.03 μmol/mol cre.，其 p 值為 0.032。有感冒與胸部疾病者尿中 2-NP 濃度為 3.12±4.87 μmol/mol cre.高於無異常者為 2.44±3.00 μmol/mol cre.， 其 p 值為 0.057。. 第三節. 影響尿中 1-OHP 與 2-NP 之多變項線性迴歸分析. 由多變項線性迴歸分析經調整年齡、性別等變項後，由表十七及表 十八結果指出將尿中 1-OHP 濃度取對數分析，顯示在三年間濃度變化、 暴露組別、年齡及吸菸習慣之變項有顯著差異，以 97 年為參考組比較之， 96 年居民尿中 1-OHP 濃度比 97 年低了 2.692 μg/L，p 值為<0.001，經肌 酸酐校正後 96 年尿中 1-OHP 濃度為亦明顯低於 97 年，其濃度 2.460 μmol/mol cre.，p 值為<0.001。在年齡變項中，小於 40 歲者尿中 1-OHP 濃度比 70 歲者高了 1.667 μg/L，其 p 值為 0.015，經肌酸酐校正後，小於 40 歲者尿中 1-OHP 濃度亦比大於 70 歲高了 1.637 μmol/mol cre.，其 p 值 為 0.036。沒有吸菸者尿中 1-OHP 濃度比吸菸者低了 1.574 μg/L，其 p 值 為 0.026，經肌酸酐校正後，沒有吸菸者尿中 1-OHP 濃度比吸菸者低了 1.496 μmol/mol cre.，其 p 值為 0.016，其餘變項均無統計上差一。三年間 47.
(62) 尿中 2-NP 濃度變化及暴露組別間均有顯著性差異。以對照組居民為基 準，暴露組居民尿中 2-NP 濃度比對照組高了 1.337 μg/L，經肌酸酐校正 後，暴露組居民尿中 2-NP 濃度比對照組高了 1.592 μmol/mol cre.，其 p 值分別為 0.045 及 0.004，其於變項均無統計上差異。. 第四節. 影響民眾呼吸道症狀之多變項邏輯氏迴歸分析. 經調整年齡、性別等變項後，由表十九至表二十一分析結果顯示八 種呼吸道異常與各年度及各暴露程度之比較。在慢性支氣管炎異常變項 中，暴露組之危險比(aOR)為對照組的 3.92 倍，95 %信賴區間為 1.10 至 13.93，p 值為<0.05。在感冒與胸部疾病異常方面，以 96 年異常值明顯高 於 95 年，無論是否經過複迴歸校正均有顯著性差異，96 年危險比值為 95 年 3.39 倍，經校正後比值為 95 年 2.99 倍，其 95 %信賴區間為 1.72-5.21。有 COPD 比例則以 97 年之危險比是 96 年的 3.01 倍，經過多 變項邏輯氏迴歸分析後，亦具有統計上之意義，其危險比為 3.80，其 95 % 信賴區間為 2.35-6.14，其 p 值均小於 0.05。 表二十二至表二十四結果顯示尿中 1-OHP 及 2-NP 與各呼吸道症狀 之比較。尿中 1-OHP 濃度與經多變項邏輯氏迴歸分析後與咳嗽症狀有顯 著性相相關，高 1-OHP 濃度組之危險比值是低 1-OHP 濃度組的 2.32 倍， 95 %信賴區間為 1.15-4.69，p 值小於 0.05，而其餘七項呼吸道症狀均與 48.
(63) 尿中 1-OHP 濃度高低組別並無顯著性之相關。另ㄧ生物偵測物質 2-NP 濃度與民眾罹患喘鳴及感冒與胸部疾病異常有顯著之相關性。其中有喘 鳴症狀，以高 2-NP 濃度組之危險比值是低 2-NP 濃度組的 2.11 倍，經複 迴歸校正其他影響因素後，其危險比為 1.83，95%信賴區間分別為 1.05-3.20。在感冒與胸部疾病異常變項中，以高、中 2-NP 濃度組之危險 比分別為低濃度組.及 2.19 及 2.33 倍，但經過迴歸分析後，則無顯著性差 異，其餘之呼吸道症狀變項均與尿中 2-NP 濃度組別並無顯著之相關性。. 49.
(64) 第五章 討. 第一節. 論. 研究樣本之代表性. ㄧ、中科周界居民 本研究地點之選取是經由 ISC 擴散模式推估中部科學園區空氣污染 可能影響之範圍，分別位於中科南邊之國安甲、乙及鄉林社區與中科北 邊之台中縣秀山村，事先配合各社區舉辨之大型活動進行問卷調查、收 集尿液樣本及肺功能調查。本研究對象皆以自願方式參加問卷調查，由 於一般「研究自願者」通常對自身建康狀況較為重視，也對生活環境較 為敏感，會儘量使自己減少接觸污染源之環境，因此有可能本研究之結 果會有低估中科污染對人體健康的影響性。. 二、對照地區之選取 本研究之對照組為台中縣以農業為主之新社鄉內新社村及大南村， 在地勢上較台中市都會區為高，該區域附近並無明顯之工業污染源，除 例假日外，平日交通流量較小，其氣候環境與台中市相似。對照組問卷 訪視及收集檢體均配合當地之老人會活動進行，共收集 128 份問卷及 87 位居民之尿液檢體。由於對照組平均年齡為 74.2 歲明顯大於暴露組為 56.3 歲，兩地有顯著性之差異(p <0.001)。由此得知此區域年齡結構也以年長 50.
(65) 者居多，且此兩村為新社鄉最大之村里，亦可代表該地區大多數居民。. 三、兩組組別間基本資料之比較 暴露組與對照組在年度、性別、教育程度、吸菸習慣、家中鋪地毯、 家中使用空氣清淨機、有拜拜習慣及家中有使用蚊香等變項均有顯著性 差異。本研究在 95 年未加入對照組，因缺乏比較基準，故從 96 年度開 始加入以台中縣新社鄉居民為對照組。對照組因位於郊區且以農業為主 要產業，故人口以老年人為主且人口數不多，導致在 96 年及 97 年的受 測居民人數均比暴露組居民人數少。因到新社鄉執行問卷訪視是配合當 地老人會所舉辨的活動，故對照組以大於 70 歲以上的居民佔最大的比例 為 77.0 %。而暴露組中的國安國宅甲、乙區為新興社區，以眷村居民為 主要人口，其他人口則以在中科或是工業區附近工作的人；秀山村則是 配合老人會舉辦活動執行問卷訪視；同樣鄉林社區亦配合該社區活動所 舉行問卷調查，且該社區以壯年人口居多，故暴露組居民年齡分佈以 40-70 歲居民的比例較多為 43.7 %。而老年人尿中肌酸酐濃度較高，為避 免尿液中 1-OHP 及 2-NP 經肌酸酐校正後會有使濃度偏低的情況產生， 故需了解暴露組與對照組之人口分佈情形並藉由迴歸分析校正年齡所產 生的誤差。且各年齡層之生活型態不同，而老年人的生活方式較為傳統， 故以對照組居民家中有拜拜習慣的比例較多，且暴露組居民以榮民為. 51.
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三、
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