行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
我國多溴二苯醚環境荷爾蒙之公共衛生及管理策略研究-- 我國多溴二苯醚環境荷爾蒙之環境流佈及暴露研究(III)
研究成果報告(完整版)
計 畫 類 別 : 整合型
計 畫 編 號 : NSC 98-2621-M-040-001-
執 行 期 間 : 98 年 08 月 01 日至 99 年 11 月 30 日 執 行 單 位 : 中山醫學大學職業安全衛生學系暨碩士班
計 畫 主 持 人 : 毛義方
處 理 方 式 : 本計畫可公開查詢
中 華 民 國 100 年 01 月 31 日
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行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告
我國多溴二苯醚環境賀爾蒙之公共衛生及管理策略研究 我國多溴二苯醚環境賀爾蒙之環境流佈及暴露研究(III)
計畫編號:NSC96-2621-Z-040-003-
執行期限:98 年 8 月 1 日至 99 年 7 月 31 日
主持人:毛義方 中山醫學大學 職業安全衛生學暨碩士班 共同主持人:
計畫參與人:楊尚淳 國立陽明大學 環境與職業衛生研究所
中文摘要
多溴二苯醚是最常被使用的添加 型溴化阻燃劑,其廣泛用於電器及電 子產品、家用品等,因於環境中不易 降解,其似動物體上的甲狀腺素且具 環境賀爾蒙效應,可能會導致身體上 不良的危害如干擾體內賀爾蒙作用及 對神經行為產生毒性極致癌性,已被 廣泛注意。多溴二苯醚經排放或逸散 至環境中,會經由生命週期及生物傳 遞而蓄積於食物鏈中,一但於人體中 累積,將造成人體中之健康影響。
多溴二苯醚的暴露途徑,主要包 括攝入、皮膚接觸與空氣吸入。過去 研究顯示室內家用品、電器的使用提 高了室內空氣中多溴二苯醚的濃度;
且因人一天時間之 80%於室內活動,
故人會經由呼吸吸入到較高的多溴二 苯醚劑量。
此研究的目的為針對人於室內環 境活動時之空氣中多溴二苯醚之暴露 分析及室外環境之暴露。並結合第二 年之國人食物攝取研究結果,計算國 人之多溴二苯醚之總暴露量。
本研究方法分析空氣中之多溴二 苯醚,共分析八種常見的多溴二苯醚 同源物,包括 BDE-28、BDE-47、
BDE-99、BDE-100、BDE-153、BDE-154、
BDE-183 及 BDE-209,使用主動採樣 後將樣本萃取淨化,並以 GC/MS 分析,
其物質帄均回收率在 BDE-28、BDE-47、
BDE-99、BDE-100、BDE-153、BDE-154、
BDE-183 為 77.4%,而在 BDE-209 為
121.6%。儀器之偵測極限於 BDE-28、
BDE-47、BDE-99、BDE-100、BDE-153、
BDE-154、BDE-183 及 BDE-209 分別 為 0.65μg/L、0.819μg/L、0.63μg/L、
0.82μg/L、1.24μg/L、2.13μg/L、0.66μg/L 及 10μg/L。
本研究分析台灣台北地區室內辦 公室、電器行、一般住宅及都市區與 郊區室外空氣共 46 組樣本;於室內辦 公室ΣPBDEs 濃度範圍為 105.16 至 74079.67 pg/m3,電器行ΣPBDEs 濃度 範圍為 684.28 至 1321.79 pg/m3,一般 住宅ΣPBDEs 濃度範圍為 0.56 至 446.26 pg/m3,室外濃度範圍為 n.d.至 3260.59;在檢出 BDE-209 之樣本中,
BDE-209 為主要的同源物,其在室內 工作場所皆檢出。在工作場所之室內 多溴二苯醚濃度高於室外濃度;另外 多溴二苯醚濃度隨著遠離都市降低。
每日帄均暴露劑量中,呼吸之帄 均每日暴露劑量為 3.1ng/day,此劑量 占每人每日由呼吸吸入及飲食攝入之 暴露劑量之 4.2%。
關鍵詞:多溴二苯醚,室內外空氣濃 度
Abstract
Polybrominated diphenyl ethers are a class of additive brominated flame retardant that most most used in electric appliances and household products. It had been concerned about its
degradation slowly in environment, similar structure like human thyroid
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hormones, and adverse health effect such as endocrine disruptor,
neurobehavior effect and carcinogen.
PBDEs may leach to environment and contaminate biota by food chain and biocummulate in human.
The exposure pathway of PBDEs include ingestion, skin absorption, and air inhalation. According to period studies, the increase of the use of household products, and electric appliances would elevate the PBDEs concentration in indoor air.
People stayed in indoor environment for 80% of a day time, so people would expose to higher PBDEs concentration.
This study analysed eight PBDEs congener in the air. Analytes included BDE-28, BDE-47, BDE-99, BDE-100, BDE-153, BDE-154, BDE-183, and BDE-209.
Active samplers were adopted to attain air samples. Samples were analysed by GC/MS after extraction and clean-up steps.
The average recovery rate for BDE-28, BDE-47, BDE-99, BDE-100, BDE-153, BDE-154, and BDE-183 were 77.4%
and 121.6% for BDE-209.
The instrument limit detection for BDE-28, BDE-47, BDE-99, BDE-100, BDE-153, BDE-154, BDE-183, and BDE- 209 were 0.65μg/L, 0.82μg/L, 0.63μg/L, 0.82μg/L, 1.24μg/L, 2.13μg/L, 0.66μg/L, and 10μg/L, respectively.
Totally 46 samples were collected from indoor office, electric device store, and normal; home as well as urban and rural outdoor site.
The PBDEs air concentration were range from 105.16 to 74079.67 pg/m3 for office, 684.28 to 1321.79 pg/m3 for electric device store, 0.56 to 446.26 pg/m3 for home, and n.d. to 3260.59 for outdoor.
BDE-209 was found in all indoor workplace. The predominant congener of PBDEs was BDE-209.
The PBDEs concentration of indoor workplace were higher tan outdoor.
There is urban-rural degradation of PBDEs air concentration at outdoor.
The daily average intake dose by inhalation was 3.1 ng/day that is 4.2%
for combination daily average intake dose of inhalation and food ingestion.
Key words: PBDEs, indoor and outdoor, air concentration
壹、前言
多溴二苯醚〈Polybrominated diphenyl ether, PBDEs〉為最常被使用 的溴化阻燃劑〈brominated flame retardants, BFRs〉,廣泛使用於電器及 電子產品、家用產品、塑膠、紡織品 及建材物料等。依溴原子數目及於苯 環上鍵結位置不同,PBDEs 共有 209 個同源物〈congeners〉,其中以五溴
〈penta-BDE〉、八溴〈octa-BDE〉及 十溴〈deca-BDE〉最常被使用。PBDE 於生物體中主要作用器官為肝臟、腎 臟、和甲狀腺〈Breslin et al., 1989;
Eriksson et al., 1998; Hallgren et al., 1998; Norris et al., 1975; Viberg et al., 2000〉。由化學結構是發現,PBDEs 之 化學結構與甲狀腺賀爾蒙 T4、T3 相似;
Eriksson et al.(1998)之研究發現,
PBDEs 會干擾生物體之甲狀腺分泌,
並影響神經發育;囓齒暴露到 PBDEs 後期血清中 total 和 free 甲狀腺素濃度 顯著降低〈Fowles et al., 1994; Zhou et al., 2001; Zhou et al.,2002; Hallgren et al., 2001; Hallgren et al.,2002〉。於 神經行為方面,新生小鼠暴露到 PBDEs 後會導致學習和運動方面障礙
〈Eriksson et al., 1998; Eriksson et al., 1999; Viberg et al.,2000; Viberg et al., 2001〉;小屬於產後 3、10 或 19 天后 暴露於劑量 8mg/kg-bw 之
2,2,,4,4,,5-penta-BDE 會產生學習和記 憶力減弱(Eriksson et al., 1999; Viberg et al.,2000),且 PBDEs 暴露到 3 天和 10 天後可藉由其自主行為的改變而明
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顯發現腦部發展障礙,推測可能因其 膽鹼系統(cholinergic system)受到 PBDEs 之影響所致。
由於 PBDEs 具有高親脂性和高物 累積效應之特性,且會影響生物體之 行為、發育等,因此於 2005 年聯合國 環境規劃署依據「斯德哥爾摩公約」
之精神便將 PBDEs 列為持久性有機汙 染物(Persistent organic pollutants , POPs)之一。歐盟電子及電機設備有害 物質限制使用指令(RoHS)規定 2006 年 7 月起禁止使用多溴二苯醚阻燃劑。而 我國環保署將五溴和八溴二苯醚列為 第一類毒性化學物質,時溴二苯醚列 為第四類毒性化學物質,但仍可做阻 燃劑和教育研究之使用。
Harrad et al.(2008)針對加拿大、紐 西蘭、英國和美國住家室內空氣粉塵 中 PBDEs 濃度分析發現,北美地區已 deca-和-BDE 為主,英國則以 deca-BDE 為主,=而紐西蘭則以 penta-BDE 為主,
並未測得 deca-BDE;美國、加拿大、
英國和紐西蘭之ΣPBDEs 濃度分別為 4800、1400、45000 和 1600ng/g。由 Harrad et al.(2006)針對英國住家、辦公 室、車內和公共場所進行室內空氣中 PBDEs 濃度分析發現,帄 sigma-BDE 濃度為 273 pg/m3而住家室內粉塵中帄 均濃度為 215.2 pg/m3,其中以車內濃 最高為 709 pg/m3,另針對鄉村與都市 之空氣和土壤中 PBDEs 濃度差異研究 發現,空氣和土壤中 PBDEs 濃度均隨 劇室中心距離越遠而濃度越低,且二 者中之 congeners 成分不同,及空氣中 BDE-47 較多而土壤中 BDE-99 濃度較 高(Harrad, 2008 and Hunder, 2006)。
由於 PBDEs 常添加於日常生活中 的各項塑化材料物品做阻燃劑,而在 過去研究指出各種室內家具、電子產 品之使用,會提高室內空氣中多溴二 苯醚之濃度。隨著室內通風、降解程 度不同及各種人的活動對室內多溴二 苯醚的濃度皆有影響(Ferro et al, 2004 and Mandalakis, 2008)。另外有許多研
究指出,每人每日之時間分配 80%以 上處於室內環境(Johnson-Restrepo and Kurunthachalam Kannan, 2009),所以有 較高的機會暴露到較高濃度的多溴二 苯醚。
國人可能藉由呼吸而暴露,且其 對人體具有影響賀爾蒙及健康之作用,
對國公共衛生上之影響甚巨,因此,
本研究將建立空氣中之 PBDEs 分析方 法,並分析其濃度做為我國相關單位 管理 PBDEs 之基本資料。
貳、研究目的
本研究目的為針對人於室內環境活動 時之空氣中及室外空氣中多溴二苯醚 之濃度分析。
參、研究方法
一、研究樣本
本研究選擇台灣台北市地區之室 內辦公室、電子賣場、住家及戶外進 行空氣採樣,室內辦公室共 13 間,電 器行大賣場 3 間,住家 9 間,及戶外 樣本共 21 個。在戶外樣本選擇中以台 北市為主並以交通量選擇代表地點擇 出 urban、suburban 以及 rural。
二、材料 (一) 試劑
1. PBDE congeners of primary interest:BDE–CSM,contained 2,4,4’–tribromodiphenyl ether (BDE–28)、
2,2’,4,4’–tetrabromodiphenyl ether (BDE–47)、
2,2’,4,4’,5–pentabromodiphenyl ether (BDE–99)、
2,2’,4,4’,6–pentabromodiphenyl ether (BDE–100)、
2,2’,4,4’,5,5’–hexabromodiphenyl ether (BDE–153)、
2,2’,4,4’,5,6’–hexabromodiphenyl ether (BDE–154)
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2,2’,3,4,4’,5’,6–heptabromodiphenyl ether (BDE–183)、
2,2’,3,3’,4,4’,5,5’,6,6’–decabromodiphe nyl ether (BDE–209),20 μg/mL in isooctane,excluded BDE–209 was 200 μg/mL in isooctane AccuStandard,
USA。
2. 丙酮(acetone):LC 級,99%,Merck,
Germany
3. 正己烷(n–hexane):GC 級,99%,
Merck,Germany
4. 二氯甲烷(dichloromethane):
Analyse 級,99%,Merck,Germany 5. 甲苯(toluene):LC 級,Merck,
Germany
6. 硫酸(Sulfuric acid):GR 級,97%,
Merck Germany
7. 矽膠(Silica gel):grade 923,
100–200 mesh,Sigma–Aldrich,USA 8. 氧化鋁(MN–aluminum oxide, acidic):Brockmann activity 1,70–230 mesh,Macherey–Nagel GmbH,
Germany
9. 玻璃棉(Glass wool):silane treated,
Supelco,USA (二) 器材
1. 低溫冷凍櫃:–30℃,Sanyo,Japan 2. 二位數電子天帄(Electronic
balance):SC133,英展,Taiwan 3. 減壓濃縮裝置(Rotavapor):
BUCHI 461,Switzerland
4. 烘箱(Drying oven):DS30,DENG YNG
5. 氮氣(N2):純度 99.99%,勝益氣 體有限公司,Taiwan
6. 氮氣濃縮裝置:MGS–2200,尚偉 7. 超音波震盪槽(Ultrasonic cleaner):
50–60 Hz,Branson,USA
8. 空氣採樣幫浦(Air sampler):Buck Lin Eair TM40, APB-504000
9. 三節式濾紙匣,苯乙烯:37mm,, 225-3050CF, SKC
10. 玻璃纖維濾紙(Glass Fiber Type A/E):37mm, 1.0μm nominal, SKC
11. Cellulose Support Pads:37 mm 12. 六位數微量精密天帄:MC5 微量 精密天帄,Sartorius,USA
(三) 儀器
氣相層析質譜儀(GC/MS):Thermo Fisher Scientific,USA
1. Autosampler:AI–3000,Thermo,
USA
2. GC:Trace GC Ultra Ⅱ,Thermo,
USA
3. MS:DSQ,Thermo,USA 4. Software:Xcalibur 2.0.7,Thermo,
USA
5. Column:J&W DB–5HT,
5%–phenyl–methyl–polysiloxane capillary
column, 15 m×0.25 mm ID×0.1 μm,Agilent,Wilmington,DE,USA 6. 超高氦(He):純度 99.99%,勝益 氣體有限公司,Taiwan
三、採樣方法
為使能夠在人活動情況下進行採 樣且不使噪音打擾到室內人群,本方 法將低流量幫浦放置於不同房間或室 室外並以 PVC 管連接含有玻璃纖維濾 紙之濾紙匣置於室內環境中人活動主 要範圍內,高度為主要活動之呼吸腔 高度。採樣幫浦於該室內環境有人活 動時才開啟,採樣流速帄均為 22L/min 共三天取得 24 小時之採樣時間。
四、分析方法
(一) 濾紙樣本前處理
參考本研究之第一及第二年研究 之方法酌加修改。進行採樣結束之濾 紙放置於恆濕箱內調理 24 小時後以六 位數精密天帄取得粉塵重量,而後將 濾紙切為四片至於萃取瓶中加入 10mL 之正己烷/丙酮/二氯甲烷(4:3:3),
以超音波震盪槽進行 30 分鐘兩次的萃 取。將共 20mL 之萃取液體濃縮至約 1mL 後移至 10mL 試管後加入 1mL 濃
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硫酸進行酸處理,將上清液移至乾淨 室管中,再分次添加兩次之 2mL 正己 烷轉移,將 5mL 轉移液以酸性矽膠及 酸性氧化鋁淨化,即取 10mL 拋棄式移 液管裝填 4g 之酸性矽膠及些許玻璃棉,
以 10mL 之正己烷預洗;其串聯 10mL 之拋棄式移液管裝填 6g 之酸性氧化鋁 及些許玻璃棉,以 10mL 正己烷預洗。
將轉移液移至串聯淨化管並再回溶兩 次後,以 15mL 分三次流洗淨化管後,
移開上層酸性矽膠管,以 40mL 之二氯 甲烷/正己烷(50/50,v/v)沖提,再以減 壓濃縮裝置濃縮至約 1mL,移至微量 樣本瓶,以氮氣濃縮至乾,再以45μL 甲苯溶出移至尖底內管,即可上機分 析。
(二) 氣相層析質譜儀(GC/MS)設定參 數
1. Column:J&W DB–5HT capillary column,15 m×0.25 mm ID×0.1 μm 2. Injection volumn:3 μL
3. Splitless mode
4. Carrier gas:He 99.999%
5. Carrier gas volumn:1.0 mL/min 6. Injector:280℃
7. Ion source:280℃
8. Transfer line:310℃
9. Temperature program:started at 120℃,hold for 1min,increased at 25
℃/min to 330℃,hold for 10min 10. Ionization:electron impact (EI) mode
11. Selected ion monitoring (SIM) mode:BDE–28:m/z 406,408、BDE–47:
m/z 484,486、BDE–100, 99:m/z 564,566、BDE–154, 153:m/z 642,644、
BDE–183:m/z 721,723、BDE–209:
m/z 797,799,801,957,959 (三) 採樣方法之品保品管 一、濾紙之確認
所有濾紙皆確認其是否有破損及 透光,並將濾紙至於恆溫恆濕箱中調 理 24 小時以上才進行粉塵重量測定。
二、標準濾紙與樣本濾紙秤重之確認 備製標準濾紙並重複測量 10 次取 得其標準差
三、採樣流量之校正
每次採樣前後皆使用一級乾式校 正器進行流量校正。
(四) 分析方法的品保品管 一、空白樣本分析
每批實驗樣本中會包含一個空白 樣本及採樣之現場空白,避免背景污 染。樣本分析之結果均扣除該次之空 白樣本,以得實際之濃度值。
二、標準品之備製
備製檢量線 BDE–28、BDE–47、
BDE–99、BDE–100、BDE–153、
BDE–154、BDE–183 範圍自
0.5μg/L-2000μg/L 及 BDE-209 範圍自 5μg/L-20000μg/L 之標準品,其 r 值皆 高於 0.995。
三、添加標準品分析
分別添加5μg/L、50μg/L、250μg/L 之 PBDEs 標準品溶液 100μL 於濾紙上,
經相同分析方法後,以此評估濾紙樣 本 PBDEs 前處理及測定方法之回收 率。
四、精確度
配置 PBDEs 標準溶液以 GC/MS 進行分析,以計算及變異係數
(coefficient of variation, CV)。
五、儀器偵測極限
將檢量線最低點濃度重複進行三 次分析,取得帄均數及標準差,選擇 三倍標準差做其儀器之偵測極限。
(五) 統計分析
使用 SPSS 17.0 進行數據資料之 分析。
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肆、結果
一、分析方法以及採樣方法之品保品 管結果
表一為 PBDEs 分析方法之品保品 管。本研究分析空氣中之 PBDEs 濃度,
包括 BDE-28、BDE-47、BDE-99、
BDE-100、BDE-153、BDE-154、
BDE-183 和 BDE-209。BDE–28、
BDE–47、BDE–99、BDE–100、
BDE–153、BDE–154、BDE–183 之檢 量線濃度範圍為 0.5–2000 μg/L,
BDE–209 則為 5–20000 μg/L,相關係 數皆在 0.995 以上;而滯留時間分別 為 4.80、5.63、6.23、6.39、6.86、7.09、
7.74、10.27 分鐘,而 PBDEs 標準品層 析圖譜如圖 1 所示。
於濾紙樣本分析時,進行標準添 加分析,圖所示,及濾紙樣本添加 PBDEs 標準溶液,其帄均回收率為 於 BDE-28、BDE-47、BDE-99、BDE-100、
BDE-153、BDE-154、BDE-183 為 77.4%±9.4%及 BDE-209 為 121.6±46%。
儀器之精確度介於 2.7%至 5.3%。儀器 之偵測極限於 BDE-28、BDE-47、
BDE-99、BDE-100、BDE-153、BDE-154、
BDE-183 及 BDE-209 分別為 0.65μg/L、
0.819μg/L、0.63μg/L、0.82μg/L、
1.24μg/L、2.13μg/L、0.66μg/L 及 10μg/L。
二、空氣樣本中 PBDEs 之濃度 本研究採集之空氣樣本為方便選 擇台灣一般室內辦公室 13 個樣本、住 家 9 個樣本、電器賣場 3 個樣本及戶 外 21 個樣本,共計個 46 個樣本,圖 二為其中一住家之層析圖譜。
表二及表三為室內空氣中 PBDEs 濃度及檢出率。以帄均空氣濃度而言,
室內辦公室之空氣帄均ΣPBDEs 濃度 範圍為 105.17 至 74079.67 pg/m3其顯 著高於住家之濃度範圍 0.56 至 446.26 pg/m3。另外四個採樣類別地點,其顯 著的有差別。最高為辦公室,而後為 電器大賣場、戶外,最後為住家。
辦公室中,濃度最高的地點為大 型辦公大樓,採樣空間為一大型之辦 公室,電腦數量及密度很高並無開窗;
在辦公室濃度最低的地點為一住商兩 用華厦,其通風方式使用自然配合人 工之空調(非中央式)。於住家之空氣樣 本,最高濃度的在舊型之公寓的客廳 0.56 pg/m3,該空間只含有一台電視及 電冰箱,且使用自然風通;而在最高 多溴二苯醚之住家室內濃度之地點為 相近之舊式公寓之客廳 446.26 pg/m3, 含有電視、冰箱及三台以上之桌上型 及筆記型電腦。而在各個環境樣本中,
室內空氣中濃度以 BDE-209 為主要 (>78.6%);室外也為 BDE-209 佔主要 部分(排除未檢出為>74.3%)。
表四為空氣中粉塵之 PBDEs 濃度。
就粉塵與採樣地點之差別,發現依然 是室內辦公室之粉塵中 PBDEs 濃度為 最高,其濃度帄均為 477.39±909.94 ng/g,依序為電器大賣場、戶外,最後 才是住家。
此趨勢與空氣中四種場所之濃度 高低相同。其在粉塵中之辦公室、電 子賣場、室外及住家多溴二苯醚濃度 分別為 477.39±909.94 ng/g、
51.90±44.48ng/g、51.94±95.61ng/g 及 5.90±10.78ng/g。而在同源物比例部分,
BDE – 209 占各採樣地點帄均 97.8%。
空氣中 PBDEs 之個別同源物而言,
室內辦公室之八種同源物之檢出率除 BDE-154 外皆高於 69%。於電子賣場 中之所有同源物皆檢出。而住家及戶 外之同源物之檢出率較室內工作場所 低。比較工作場所與住家、戶外之空 氣多溴二苯醚濃度結果,室內辦公室 與電子產品賣場之濃度相近且明顯高 於室外與住家濃度且達到統計上之顯 著差異。而住家之室內多溴二苯醚濃 度較室外之空氣之帄均濃度低。
室外之空氣樣本包含台北市都市 密集區及都市區之山區以及台北縣北
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海岸之鄉村地區。如表二及表三(續) 所示,都市之交通密集區、都市區之 山區及台北縣北海岸之鄉村地區濃度 分別為 1104.22±1263.50 pg/m3
365.36±757.36 pg/m3以及 79..92
±111.72 m3 pg/g。 ,
三、每日吸入量之估算方法
結合本研究分析之空氣 PBDEs 濃 度,並綜合國外四篇研究之每日室內 外停留時間,主要取得室外之帄均停 留時間。假設 PBDEs 經由呼吸暴露後 完全吸收。將一天時間減去室外及室 內辦公室、電器大賣場之工作時間,
取得於住家之停留時間。室外每日停 留時間站每日之 15.3%。辦公室選取八 小時為 35.4%,其住家停留時間為 49.3%。而在電器大賣場之工作時間為 12 小時,則其住家停留時間為 32.7%。
辦公室工作之每日暴露劑量之中 位數推估為 2080.45pg/day;電器大賣 場工作之每日暴露劑量中位數推估為 4.150.41pg/day。
四、整合食物攝取及每日吸入之 PBDEs 總暴露量
結合本研究第二年之國人經食物 攝取 PBDEs 之研究結果,其由兩種問 卷推估,分別為 368.295 ng/day 之國民 營養調查結果推估及 71.803ng/day 之 國家科學委員會計畫問卷推估。
使用國民營養調查之結果於辦公 室工作之每日暴露為 370.38 ng/day,
電器大賣場為 372.45 ng/day;依國家 科學委員會問卷調查之結果於辦公室 為 73.88ng/day;於電器大賣場為 75.95ng/day。
伍、討論
一、分析方法之品保品管
本研究空氣樣本分析方法為參考 本研究第一二年計畫之食物樣本方法
並酌加修改。本研究使用超音波震盪 槽進行兩次的震盪萃取,大幅縮短過 去使用索式萃取方法所耗費之過長時 間。於 8 種 PBDEs 同源物之回收率帄 均為 82.9±14.1%。另以 GC/MS 取代昂 貴之 HRGC/HRMS 進行分析,可節省 分析成本,適合進行空氣樣本分析。
二、空氣樣本中 PBDEs 濃度
本研究針對四種室內場所及戶外 場所進行分析發現,室內之帄均 PBDEs 濃度以無母數分析顯示,工作 場所之濃度高於戶外及住家,可能因 為辦公室現今皆以電子化作業或是使 用傢俱之密度甚大,此類物品所添加 之多溴二苯醚阻燃劑可能較大量。另 外通風類型對其室內濃度也有影響。
而電子賣場許多電器用品並未開啟使 用且有固定清掃方式及產品較新而沒 有添加多溴二苯醚。在住家方面方便 選擇採樣點並記錄其室內裝潢及電子 產品使用量以及地板表面積。而在辦 公室最高濃度之高密度電子產品及住 家之低密度電子產品及通風影響可看 出對室內環境濃度之影響。
在空氣中多溴二苯醚之濃度與懸 浮微粒粉塵之多溴二苯醚濃度,皆以 BDE-209 為主要之同源物,且其濃度 分布都相似為辦公室、電子賣場、戶 外、住家。雖然之間沒有達到統計上 的顯著關係,但可以推論空氣中濃度 與粉塵間的關係以利進一步推論對環 境中空氣清淨機之使用之建議。
本研究採集台北市區室外空氣樣 本進行分析,進行以交通流量不同之 地點進行採樣,取得一都市鄉村之空 氣中多溴二苯醚下降趨勢,遠離都會 密集區之濃度隨著遠離都市而下降如 表二所示(1104.2-365.36-79.92
pg/m3)。
於本研究中,所採集為空氣中之 粉塵,並未採集小於 1.0μm 之極細微
8
粒粉塵及氣狀之 PBDEs。再與相似研 究 Mandalakis et al.,(2009)比較中,本 研究之室外之空氣濃度大多低於此研 究。而在室內空氣之比較中,國內鮮 少有相似之研究。
三、整合食物攝取及每日吸入之 PBDEs 總暴露量
於空氣吸入之暴露推估,本研究 推估每日暴露與 Toms et al.,(2009)於 澳洲之研究每日空氣暴露劑量值為 1.5ng/day 相比,本研究之每日空氣暴 露劑量為 3.11 ng/day 略高於此研究。
另外與 Johnson-Restreop et al.,(2009)相 比,取此研究之成人空氣暴露量推回 其每日帄均暴露劑量值約為 9.1ng/day,
本研究低於此研究。
於推估每日由空氣吸入之暴露劑 量,所使用估計值中,每日每地點停 留時間使用為國外多研究之帄均值取 得室外之停留時間,而後取得室內辦 公室及電器大賣場之帄均上班時間,
最後得到住家之停留時間。推估之每 日吸入暴露量由中位數做推估,配合 不同問卷之營養調查。結合國民營養 調查中,吸入之每日暴露於兩種場所 皆低於 1%;結合國家科學委員會之飲 食研究調查中,空氣吸入站約 3%。另 外,如使用帄均之空氣中 PBDEs 濃度 及國科會之飲食問卷,吸入暴露可佔 總暴露量之 21%,而於國外研究中大 多使用中位數做暴露推估。與
Johnson-Restreop et al.,(2009)之研究相 比,此研究之食物攝取與空氣吸入 PBDEs 暴露中,空氣吸入約佔 11%,
比本研究高。但其為綜合 15 種同源物 之氣、粒狀 PBDEs。
本研究之採樣分析方法取得人於 室內活動時環境之空氣粒狀粉塵樣本 進行分析, 取得其空氣帄均濃度。雖 可能因缺少氣狀物質低估濃度,但本 研究之結果足夠推論室內之物質濃度 製人體暴露,以利後續法規或相關研 究之利用。
六、結論
本研究建立一套空氣中 PBDEs 之分析 方法,共分析 8 種主要之同源物,包 括 BDE–28、BDE–47、BDE–99、
BDE–100、BDE–153、BDE–154、
BDE–183 包括 BDE–209。
本研究方便選擇台北地區之辦公室及 住家和電器賣場中發現,室內工作場 所空氣中 PBDEs 濃度高於室外且達到 統計上之顯著。而其中同源物比較中,
BDE-209 佔大部分,室內辦公室空氣 中濃度,與室內使用電腦之數量有關。
在本研究中最高濃度之空氣樣本為一 電腦數量密集之辦公室,其濃度為 74079.68 pg/m3。而呼吸暴露貢獻之每 日暴露量,約佔 3%。但隨著市內電器 使用數量越高、電器使用年份越長,
可能造成室內 PBDEs 濃度上升,使呼 吸暴露到的 PBDEs 劑量明顯上升。
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楊凱淇,2010,國人食物中多溴二苯 醚濃度與暴露之研究,國立陽明 大學環境與職業衛生研究所,碩 士論文。
12 a ng/mL ;b for instrument
表一、PBDEs 分析方法之品保品管 Unit:pg/m3 BDE-28 BDE-47 BDE-99 BDE-100 BDE-153 BDE-154 BDE-183 BDE-209 Calibration standard
Retention time (mins) 4.80 5.63 6.23 6.39 6.86 7.09 7.74 10.27
Calibration curve range a 0.5-2000 0.5-2000 0.5-2000 0.5-2000 0.5-2000 0.5-2000 0.5-2000 5-200000 Recovery(%) 82.4±10.9% 67.7±12.0% 79.9±8.0% 75.3±6.8% 70.9±6.3% 75.1±9.3% 90.4±12.4% 121.6±46.9%
r 0.999 0.996 0.999 0.999 0.999 0.999 0.999 0.995
CV(%) b 2.9% 4.3% 3.5% 2.7% 2.7% 5.1% 3.6% 5.3%
IDL a 0.65 0.819 0.63 0.82 1.24 2.13 0.66 10
13
表二、空氣濾紙樣本中 PBDEs 之濃度 Unit:pg/m3 ΣPBDEs BDE-28 BDE-47 BDE-99 BDE-100 BDE-153 BDE-154 BDE-183 BDE-209 n Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Offices 13 9496.31±20806.86 0.14±0.11 1.36±0.91 0.69±0.75 3.01±5.35 0.59±0.78 1.12±1.04 3.19±2.91 9485.74±20805.72
Home 9 128.05±168.24 0.04±0.06 1.18±2.46 1.33±2.62 8.82±17.0 1.18±2.40 1.50±2.63 4.25±8.35 109.71±157.54
Electronic
device stores 3 974.38±322.60 0.39±0.07 2.76±1.93 0.64±0.42 5.10±3.32 1.15±0.74 4.15±2.72 6.66±4.08 953.52±322.22
outdoor 21 565.28±928.45 0.02±0.03 0.23±0.26 0.07±0.09 0.48±0.51 0.12±0.27 0.13±0.29 0.49±0.74 563.45±928.58
urban 8 1104.22±1263.50 0.02±0.03 0.38±0.35 0.12±0.10 0.77±0.71 n.d. n.d. 0.39±0.43 1102.29±1263.65
suburban 7 365.36±575.36 0.03±0.03 0.09±0.08 0.07±0.09 0.18±0.13 0.05±0.12 0.08±0.20 0.13±0.22 364.66±575.37
Rural 6 79.92±111.72 0.02±0.02 0.18±0.15 n.d. 0.44±0.19 0.37±0.41 0.38±0.42 1.06±1.13 76.92±110.78
14
表三、空氣樣本之濃度範圍及檢出率 Unit:pg/m3 ΣPBDEs BDE-28 BDE-47 BDE-99 BDE-100 BDE-153 BDE-154 BDE-183 BDE-209 n Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Offices (Median) 13 613.36 0.10 0.99 0.48 1.41 0.47 0.76 2.19 602.12
Detection rate 76.92% 100% 69.23% 100% 92.31% 30.77% 100% 100%
Range
105.17~74079.67 0.05~0.44 0.24~2.84 0.16~3.05 0.50~20.58 n.a.~2.79 n.a~3.27 0.83~11.12
232.466~32225.1 5
Home (Median) 9 11.82 0.01 0.07 0.03 0.48 0 0 0.83 10.05
Detection rate 55.56% 55.56% 44.44% 55.56% 100% 22.2% 88.89% 55.56
Range 0.56~446.26 n.a.~0.16 n.a.~7.2 n.a.~6.87 n.a.~39.90 n.a.~6.36 n.a.~6.23 0.06~25.94 n.a.~445.43
Electronic device
stores (Median) 3 917.07 0.35 1.69 0.58 3.21 0.99 3.08 6.12 881.51
Detection rate 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
Range 684.28~1321.79 1.60~0.48 1.60~4.98 0.26~1.09 3.17~8.94 0.50~1.97 2.13~7.24 2.88~10.99 673.39~1305.65
15
表三(續) 、空氣樣本之濃度範圍及檢出率 Unit:pg/m3 ΣPBDEs BDE-28 BDE-47 BDE-99 BDE-100 BDE-153 BDE-154 BDE-183 BDE-209 n Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd outdoor (Median) 21 115.76 0.003 0.15 0.28 0 0 0 0.08 114.87
Detection rate 57.14% 85.71% 0% 42.86% 71.43% 0% 47.62% 76.19%
Range n.a.~3260.59 n.a.~0.07 n.a.~0.86 n.a.~0.20 n.a.~1.99 n.a.~0.79 n.a.0.76 n.a.~2.13 n.a.~3258.35
Urban (Median)
8 438.610.02 0.004 0.21 0.19 0.35 0 0 0.25 435.73Detection rate 62.5% 87.5% 0% 75.00% 100% 0% 62.5% 78.5%
Range 0.66~3260.59 n.a.~0.06 n.a.~0.86 n.a.~0.20 0.25~2.0 n.a. n.a. 0.07~1.26 n.a.~3258.35
Suburban
(Median) 7 102.20 0 0.08 0 0.23 0 0 0.07 100.38
Detection rate 42.86% 71.43% 0% 0% 75.14% 0% 14.29% 71.43%
Range n.a.~1513.60 n.a.~0.07 n.a.~0.24 n.a.~0.18 n.a.~0.28 n.a.~0.33 n.a.~0.54 n.a.~0.62 n.a.~1512.77
Rural (Median)
6 36.71 0.02 0.20 0 0.41 0.34 0.38 1.07 32.66Detection rate 66.67% 100% 0% 50.0% 50.0% 0% 66.67% 66.67%
Range 0.48~288.46 n.a.~0.06 0.01~0.42 n.a. 0.28~0.70 n.a.~0.79 n.a.~0.76 n.a.~2.13 n.d.~283.20
16
表四、空氣粉塵上 PBDEs 濃度 Unit:pg/mg ΣPBDEs BDE-28 BDE-47 BDE-99 BDE-100 BDE-153 BDE-154 BDE-183 BDE-209 n Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Mean±sd Offices
13 477392.07±909944.
63
8.26±9.34 70.51±50.0 2
41.63±34.2 8
147.29±229.2 8
33.88±39.0 6
72.62±57.5 7
178.69±15 3.92
476839.2±909899.
3
Electronic
device stores 3
51897.39±44679.58
9 23.78±24.36
123.66±10 0.63
24.54±12.0 4
238.09±203.3 0
45.59±25.5 4
176.00±122 .73
263.92±14
2.57 51001.8±44091.7
Home
9 5904.47±10776.42 0.99±1.48
29.44±56.7 6
33.74±63.7 3
227.92±434.3 9
30.45±63.8 3
41.67±66.3 9
113.85±18
4.97 5426.4±10806.8
outdoor
21 51839.69±95607.08 4.04±11.78 25.35±31.8 3
20.59±52.9 9
52.27±66.90 26.17±70.9 7
50.69±126.
68
61.06±80.3 8
51599.51±95598.4 5
urban
8 94668.86±141580.1 2
1.22±3.11 39.34±42.3 4
19.42±24.1 7
88.83±92.25 n.a. n.a. 44.23±20.8 8
94475.83±141603.
8
Suburban
7 40369.67±49208.32 9.27±19.92 15.53±23.0 8
39.58±88.5 0
17.85±33.27 44.03±116.
49
75.25±199.
09
34.80±57.9 7
40133.66±49002.4 5
rural
6 8115.46±13450.68 1.69±2.89 18.16±19.8 3
n.a. 43.70±27.87 40.24±45.6 7
89.63±99.2 3
114.15±12 8.07
7807.90±13258.56
17 RT:4.36 - 10.87
4.5 5.
0
5.5 6.0 6.5 7.
0
7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.
Time (min) 5 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Rel ativ e Abu nda nce
RT: 5.63
RT: 4.80
RT: 6.23
RT: 6.39
RT: 6.86
RT: 7.74 RT: 10.27
RT: 7.09
RT: 9.30 RT: 9.50 RT: 8.97
NL:
1.10E5 TIC MS ICIS 0929_50
BDE-28
BDE-47
BDE-99 BDE-100 BDE-153
BDE-154 BDE-183
BDE-209 圖一、PBDEs 標準品之層析圖譜
18 RT:4.70 - 10.35
5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0
Time (min) 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Relative Abundance
RT: 10.27
RT: 6.40
RT: 9.30
RT: 5.63 RT: 9.24
RT: 6.23 RT: 7.75 RT: 9.42
RT: 6.87 RT: 7.09 RT: 8.98
RT: 6.67 RT: 8.59 RT: 9.97
RT: 9.62
RT: 4.80 RT: 5.26
NL:
2.65E5 TIC MS ICIS 1002_29_2
BDE-28
BDE-47
BDE-99
BDE-100
BDE-153
BDE-154 BDE-183
BDE-209 圖二、住家空氣樣本中 PBDEs 之層析圖譜
國科會補助計畫衍生研發成果推廣資料表
日期:2011/01/31
國科會補助計畫
計畫名稱: 我國多溴二苯醚環境荷爾蒙之環境流佈及暴露研究(III) 計畫主持人: 毛義方
計畫編號: 98-2621-M-040-001- 學門領域: 永續發展研究-工程技術
無研發成果推廣資料
98 年度專題研究計畫研究成果彙整表
計畫主持人:毛義方 計畫編號:98-2621-M-040-001-
計畫名稱:我國多溴二苯醚環境荷爾蒙之公共衛生及管理策略研究--我國多溴二苯醚環境荷爾蒙之環 境流佈及暴露研究(III)
量化
成果項目 實際已達成
數(被接受 或已發表)
預期總達成 數(含實際已
達成數)
本計畫實 際貢獻百
分比 單位
備 註 ( 質 化 說 明:如 數 個 計 畫 共 同 成 果、成 果 列 為 該 期 刊 之 封 面 故 事 ...
等)
期刊論文 0 0 100%
研究報告/技術報告 0 0 100%
研討會論文 0 0 100%
論文著作 篇
專書 0 0 100%
申請中件數 0 0 100%
專利 已獲得件數 0 0 100% 件
件數 0 0 100% 件
技術移轉
權利金 0 0 100% 千元
碩士生 0 0 100%
博士生 0 0 100%
博士後研究員 0 0 100%
國內
參與計畫人力
(本國籍)
專任助理 0 0 100%
人次
期刊論文 0 0 100%
研究報告/技術報告 0 0 100%
研討會論文 0 0 100%
論文著作 篇
專書 0 0 100% 章/本
申請中件數 0 0 100%
專利 已獲得件數 0 0 100% 件
件數 0 0 100% 件
技術移轉
權利金 0 0 100% 千元
碩士生 0 0 100%
博士生 0 0 100%
博士後研究員 0 0 100%
國外
參與計畫人力
(外國籍)
專任助理 0 0 100%
人次
其他成果
(
無法以量化表達之成 果如辦理學術活動、獲 得獎項、重要國際合 作、研究成果國際影響 力及其他協助產業技 術發展之具體效益事 項等,請以文字敘述填 列。)完成我國多溴二苯醚在國人各種食物中的含量,並由常用食物的含量及國民食 物營養調查結果計算出國人每日食物攝取量;另經由室內外各種不同場所之空 氣採樣,測量出家庭、辦公室、大賣場、屋外之空氣濃度,進而測量出國人每 日平均空氣 PBDEs 攝取量,完成我國人每日 PBDEs 之攝取量。並可進行國際比 較,作為我國環保署及衛生署管制 PBDEs 環境荷爾蒙對國民危害之重要參考資 料。
成果項目 量化 名稱或內容性質簡述
測驗工具(含質性與量性) 0
課程/模組 0
電腦及網路系統或工具 0
教材 0
舉辦之活動/競賽 0
研討會/工作坊 0
電子報、網站 0
科 教 處 計 畫 加 填 項
目 計畫成果推廣之參與(閱聽)人數 0