蘇賀
【摘 要】PCBs早在1881年德國(guó)人Schmidt和Schult就已有合成的方法,但直至1929年才由Monsanto公司大量出產(chǎn)、使用于工業(yè)。
其制造過程主要利用聯(lián)苯和無水氯反應(yīng),以鐵或氯化鐵為催化劑而生成PCBs,進(jìn)而銷售、使用于全球,但這也為全球環(huán)境危害的歷史埋下了不可預(yù)知的伏筆。
【關(guān)鍵詞】環(huán)境 污染 PCBs 研究
1 PCBs的危害
雖然早期曾有學(xué)者評(píng)估PCBs將有可能對(duì)人類造成危害,但在當(dāng)時(shí)卻不被其余學(xué)者所認(rèn)同,直到1966年瑞典科學(xué)家證實(shí)環(huán)境受PCBs污染的事實(shí)以及陸續(xù)發(fā)生的PCBs毒害事件,例如1968年日本發(fā)生舉世關(guān)注的米糠油事件,PCBs的危害才正式引起人們的重視。有鑒于此,美國(guó)于1976年全面禁止PCBs生產(chǎn)。但據(jù)估計(jì),全球約有上千噸的PCBs排放至環(huán)境中,這些排放于環(huán)境中的PCBs已嚴(yán)重威脅到人類和野生動(dòng)物的生存。
2 PCBs的特性
PCBs是由聯(lián)苯環(huán)上接合不同數(shù)量的氯所構(gòu)成的化合物(如圖1),其分子式為C12H10-nCln(n=1?10),所以共可組成209種的同性物。
若依其氯化程度,即苯環(huán)上氯取代基的數(shù)目,可將PCBs分為10種同族物,分別為一氯聯(lián)苯、二氯聯(lián)苯…以及十氯聯(lián)苯等;每個(gè)同性物中,依氯取代基在聯(lián)苯環(huán)上位置的不同則會(huì)有不同數(shù)目的同分異構(gòu)物。
圖1多氯聯(lián)苯的結(jié)構(gòu)式
以溶解性而言,PCBs本身屬脂溶性化合物,所以不易溶解于水中,且聯(lián)苯環(huán)上氯取代基數(shù)目愈多,其溶解度越低(溶解度介于0.00011?5.9ppm)。而就揮發(fā)性而言,其本身具有高沸點(diǎn)(166~320℃)、低蒸氣壓(25℃下蒸氣壓約為10-3?10-7mmHg)的特性,且聯(lián)苯環(huán)上氯原子數(shù)目的多寡將與其揮發(fā)程度成反比,亦即本身氯原子越多,則愈不易揮發(fā)。若以生物累積性而言,目前法規(guī)規(guī)定,特定化學(xué)物質(zhì)若其正辛醇-水分配系數(shù)(octanol/water part itioncoefficient,Kow)>3,則可認(rèn)定此物質(zhì)易累積于生物體內(nèi)。對(duì)于PCBs而言,因其屬于親脂性化學(xué)物質(zhì),且各個(gè)同性物的Kow皆大于3,所以目前法規(guī)認(rèn)定為第一類、第二類的毒性化學(xué)物質(zhì)。
由于PCBs本身結(jié)構(gòu)的特性,若經(jīng)由一般燃燒方法處理,溫度介于800~900℃進(jìn)行燃燒,將有可能形成毒性更高的化學(xué)物質(zhì)-戴奧辛(Dioxin),所以一般都市焚化爐并不適合焚燒任何含有PCBs的廢料,故目前專家學(xué)者亦將PCBs歸類為類戴奧辛化合物。
3 PCBs的毒性
一般而言,PCBs進(jìn)入人體的途徑包括食物、呼吸以及皮膚接觸,而且因其具疏水性,將導(dǎo)致容易累積于脂肪或脂肪含量較高的器官之中。
而生物體若長(zhǎng)期、持續(xù)的暴露于含PCBs的環(huán)境中,將可能對(duì)其本身的內(nèi)分泌系統(tǒng)造成傷害,且容易產(chǎn)生各種疾病或降低對(duì)病菌的抵抗力,然而其中的關(guān)聯(lián)性仍有待研究。
PCBs經(jīng)口食入后,小腸將其吸收而儲(chǔ)存于脂肪組織,其中低氯數(shù)的PCBs將沉積于脂肪組織中,而高氯數(shù)的PCBs則經(jīng)由血液進(jìn)入肝臟,部份貯藏于肝臟,部份經(jīng)由膽汁排出,然而人體有所謂「腸肝循環(huán)」,故可能把已排出至腸中的脂類物質(zhì),再吸收回肝臟中,因此造成排泄不完全,僅少量從大腸排出,長(zhǎng)期貯存于脂肪組織中造成傷害。PCBs對(duì)人體可能刺激毛囊壁的上皮細(xì)胞,促使毛囊角質(zhì)化而造成毛囊腫大形成粉刺,進(jìn)而皮脂腺因受毛囊壓迫而萎縮或消失,明顯易見的癥狀包括皮膚炎、氯痤瘡、暫時(shí)性水腫或發(fā)炎、皮膚角質(zhì)化及指甲變黑、色素沈淀等。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面發(fā)現(xiàn),PCBs會(huì)造成肝腫大,而目前的油癥患者亦發(fā)現(xiàn)肝腫大,且有肝硬化、黃膽及功能指數(shù)異常等現(xiàn)象。
4環(huán)境荷爾蒙效應(yīng)
環(huán)境荷爾蒙一詞乃80年代日本科學(xué)家常用的一個(gè)名詞,意指環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入生物體后,能夠產(chǎn)生類似人體荷爾蒙的生理作用,導(dǎo)致身體產(chǎn)生對(duì)體內(nèi)荷爾蒙的過度作用或直接刺激,或抑制內(nèi)分泌系統(tǒng),使內(nèi)分泌系統(tǒng)失調(diào),進(jìn)而影響人體健康,屬于慢毒性的毒性物質(zhì)。此類化學(xué)物質(zhì)以戴奧辛和PCBs最具代表性,其中PCBs為強(qiáng)脂溶性化合物,進(jìn)入人體后易被吸收于脂肪中而不易代謝。
目前醫(yī)界已間接證實(shí),若人類受到環(huán)境荷爾蒙的影響,將造成健康方面的損害,包括男性的精液質(zhì)量在過去五十年來直線下降,男性的雄性荷爾蒙失調(diào)等,這些數(shù)據(jù)足以讓人類對(duì)環(huán)境荷爾蒙造成男性發(fā)育與生殖系統(tǒng)受損產(chǎn)生憂慮。
針對(duì)環(huán)境荷爾蒙之一的PCBs,目前政府將PCBs依毒性化學(xué)物質(zhì)管理法公告列管為毒化物,已禁止制造、輸入、販賣,并禁止使用于食品業(yè)。至于其他用途則明定于89年12月31日后,除試驗(yàn)研究外,一律禁止使用,同時(shí)規(guī)定停止使用者應(yīng)立即申報(bào)廢棄。
5 PCBs于環(huán)境中的傳輸
PCBs于1970年即慢慢被世界各國(guó)所禁用,但目前為止,環(huán)境中的介質(zhì),包括海水、空氣、土壤以及生物體內(nèi)皆可發(fā)現(xiàn)其蹤跡。而PCBs主要釋放至環(huán)境的來源,除了水體和土壤中的再揮發(fā)外,少數(shù)場(chǎng)址對(duì)于廢棄物的處理、貯存和燃燒等行為皆會(huì)造成PCBs的排放。
6結(jié)語
目前已有許多研究證實(shí)包含PCBs等POPs的傳輸絕大部分乃藉由大氣傳輸,此乃由于其本身的分配特性(Partition)、蒸氣壓、低溶解性以及低反應(yīng)性等特性所導(dǎo)致,所以遠(yuǎn)至北極地區(qū)等未受工業(yè)污染的國(guó)家皆檢測(cè)到這些污染物質(zhì),因此空氣中的含量則直接影響了PCBs的污染程度。
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