2000年10月27日 星期五

戴奧辛

/鄭益明 看守台灣研究中心

戴奧辛是75種同類化合物的統稱,無任何商業用途;它是由含氯的廢棄物燃燒後,或是製造含氯的產品時,所產生的有毒廢棄物。聚氯乙烯(PVC)塑膠是醫療廢棄物中氯的主要來源。在衛生保健中通常使用的聚氯乙烯產品有:醫療器材,像點滴袋、手套、輸液管、氧氣罩、褥套;包裝和辦公用品,像醫療夾。

●污染

醫療機構燃燒像PVC含氯的廢棄物時,焚化爐的煙囪就會排出戴奧辛。戴奧辛的微粒會隨風飄散,然後落到地上或水中;現在我們知道它可能飄到數千哩之外。戴奧辛被草食動物和魚吃了,不會完全被分解,而會隨著食物鏈移動。人類的戴奧辛污染百分之九十來自於我們日常的食物:肉類、乳品、蛋類和魚類。

戴奧辛積聚於脂肪組織裡;由於母乳含有高量脂肪,授乳嬰兒戴奧辛的攝取量為成人的五十倍,且在其最易受戴奧辛毒性傷害的授乳期所受到的污染佔其一生的百分之十。

由於戴奧辛像滴滴涕(DDT)一樣是為長效性的化合物,不易在環境中被分解,所以任何人體內均有或多或少的戴奧辛;且會在體內積聚,連續低劑量進入人體會在體內的組織裡累積起來。

●對健康的影響

※癌症:根據著名的國際癌症研究機構(IARC)證實,戴奧辛為人類致癌因子。肝癌、肺癌、胃癌、軟鼓和關節組織的癌症、以及非何杰金氏淋巴瘤全都和戴奧辛有關。

※免疫系統的影響:受低劑量戴奧辛污染的人更易受細菌、病毒和寄生蟲的感染而發病。

※生殖能力和發育的影響:對動物來講,戴奧辛的污染會造成生育力下降、胎兒過輕和懷孕不足月。懷胎期受到戴奧辛污染會造成後代男性荷爾蒙不足、精蟲數下降、不孕和學習障礙。對人類的調查發現,受戴奧辛污染的工人其男性荷爾蒙降低,及受落葉劑(Agent Orange)中戴奧辛污染的越戰退伍軍人無法生育。餵食高濃度戴奧辛母乳的嬰兒,頭腦發育所需的甲狀腺荷爾蒙非常低。

※荷爾蒙的干擾:戴奧辛會像荷爾蒙一樣附著在受體上而改變細胞裡的基因作用;人類荷爾蒙以兆分之幾的微量在運作,所以很小量的戴奧辛可能會導致人體內的連鎖反應。

●警覺的必要性

由以上的認識和下列資料所縣記載的情況,我們對戴奧辛不能掉以輕心,必得要慎加防範。

1.「大英科技百科全書」第四冊第150頁記載「85 grams的戴奧辛置於飲水中,便可毒斃整個紐約市的所有市民」(記載於光復書局所出版的「科技百科全書」第四冊第150頁)。

2.日本地狹人稠,市區垃圾75%用焚化處理。這方式已使日本人開始付出代價:
1)、東京郊外的Shitone社區遭受焚化爐戴奧辛的為害,當地居民罹患癌症的比率高於日本全國平均數的一倍。
2)、焚化爐附近居民的嬰兒死亡率,尤其在順風區,比整個縣高出40%-70%。
3)、九州大學教授永山發現:嬰兒吸入含高量戴奧辛的母奶,體內甲狀腺素較低。
4)、大阪攝男大學教授宮田秀明:戴奧辛可能是幼兒異位性皮膚炎的元兇。

3.以色列的比克柯林醫院(Bikur Cholim Hospital)的不孕症及試管嬰兒中心的馬亞奈(Avigail Mayani)教授最近發表的研究(在著名不孕症期刊:Human Reproduction 1997, vol.12(2) 373-375)指出戴奧辛與子宮內膜異位症(會造成不孕症)有關。(以上2. 3 摘自中國時報1998,3,2 第39版)

●戴奧辛的特性

戴奧辛、夫喃和多氯聯苯共有許多物理特性,其中幾種決定了它們如何存在於環境中。戴奧辛和類戴奧辛化學物質不易溶於水,其揮發氣壓很低,表示不容易形成氣體。它們在生物體內易溶於脂肪,戴奧辛的這種特性使其積聚於食物鏈中。

戴奧辛常附著於土壤和水體的有機物,而停留於土壤或泥沼中,像是湖泊和河川的底泥。小量的戴奧辛會自水體轉變為氣體進入空氣中。而僅正好在某些條件下,這種化學物質最終才會被陽光分解掉。

總而言之,戴奧辛大部份是和空氣及水體中的粒狀物結合。當戴奧辛在土壤、底泥、水體和空氣中時,會附著於有機物。戴奧辛很難溶於水,而易溶於油脂,也就是說戴奧辛會有生物積聚的作用(積聚在體內)。一旦戴奧辛和粒狀物結合,就不容易釋出(溶出或沖掉)或揮發(轉變為氣體)。在其分子結構中帶有四個或更多個氯離子的戴奧辛非常安定,也就是說它們不會分解或改變為其它物質,僅會非常緩慢地被陽光分解。一旦戴奧辛在空氣中,會被光分解而去除、被雨水沖洗掉、如灰塵被吹走。這種化學物在土壤中不是埋於其中,就是經沖刷而進入水體。湖泊河川和海洋的底泥通常是戴奧辛和類戴奧辛物質在環境中最終的儲存場。

垃圾焚化是空氣中戴奧辛和類戴奧辛化學物質最主要的來源。戴奧辛依氣壓不同而以氣體或附著於粒狀物的形式存在於空氣中。通常它們附著於粒狀物,而由於粒狀物很小,可以存留於空氣中很常的時間,以及被帶到很遠的地方。這就是在世界各地都可以發現戴奧辛的原因。

在空氣中的氣化戴奧辛會被光解,然而大部份在空氣中的戴奧辛是附著在像焚化爐飛灰的粒狀物。由於粒狀物掩護戴奧辛免受日照,或粒狀物含防止光解的化學物質,所以附著的戴奧辛不易被光解。最終,空氣中的戴奧辛不是被雨水沖刷(濕沉降),就是掉落到地面(乾沉降)。

在土壤中未被沖刷掉的戴奧辛可以存留很長的時間。因為非水溶性,它們不會下降進入地下水。在土壤中的戴奧辛濃度,估計其半衰期約為25年到100年。在土壤最表面3公釐的戴奧辛會慢慢地被陽光分解掉,但是在這表面下的土壤就不受影響。譬如,密蘇里州時代灘表層1/8英吋受污染土壤的戴奧辛濃度,在十六個月後受光解作用而降低了百分之五十,而以下的土壤中戴奧辛的濃度完全沒有降低。位於表層一英吋下的戴奧辛既不會往上移而氣化到空氣中,也不會隨雨水往下移,就是僅留置該處。由於戴奧辛長久存於土壤的特性,掩埋或其它造成戴奧辛埋入土壤的作法就造成環境中戴奧辛的儲存場。然而,戴奧辛會因油或含有機溶劑的化學釋液像苯或甲苯而移動,因為戴奧辛溶於這些物質(常在掩埋場發現這些東西)。由於戴奧辛溶於油性化學釋劑,且由其攜帶到距離甚遠的地方,在紐約州的愛渠鎮,戴奧辛就經由水道流到濤天白浪和臨近的海灣。

湖泊、河川和海洋底部的底泥是另一個戴奧辛環境中主要的儲存場。戴奧辛自空氣中沉降或經雨水沖洗下來進入水体,像紙漿和造紙廠等工業浸漏或直接排入水体。既然戴奧辛不易由水中揮發到空氣中,而且除非有有機溶劑否則光解也很緩慢,所以戴奧辛就像長留在土壤中一樣會長留在水体。一旦戴奧辛進入水体,就會附著在粒狀物和有機物上,而最終沉入水底。去擾動這些底泥會使戴奧辛再次進入環境中。譬如疏濬港灣,會再次把戴奧辛釋放出來。

戴奧辛在其沉降的底泥中,會被生物所吸食而進入食物鏈。由於大魚吃小魚,小魚吃更小的魚如此下去,水系食物鏈的戴奧辛濃度就愈來愈高。大魚体內戴奧辛的總量,就是這隻魚所吃的所有小魚体內戴奧辛的總和。

美國環保署發現,人體內的戴奧辛主要是自食物中攝取的。空氣中的戴奧辛沉降到土壤、水體和植物表面。羊群、牛隻或雞鴨吃了附有戴奧辛的植物或飼料,戴奧辛就積存在動物的脂肪組織內。生活在受戴奧辛污染的水体中的魚也是一樣的情形。人吃了這些動物,戴奧辛就經由食物鏈進入人體。戴奧辛不會經由植物和蔬菜的根莖進入,但是會經由浸蝕或逕流而進入水体,然後進入水系食物鏈。

總而言之,戴奧辛和類戴奧辛物質可在環境中存留很久,不會分解,也不會被微生物所代謝掉。一旦戴奧辛進入環境中,唯一去除的途徑就是非常緩慢的光解,或藏匿在像湖泊或河川底泥的環境儲存場中。戴奧辛並不一定就是永遠的停留在這些環境中的儲存場。戴奧辛經由食物鏈進入人體,就像其在環境中一樣,就積聚在人體內了。(取材自Dying from Dioxin) (2000, 2,29)

2000年10月26日 星期四

廿世紀的電力系統與數位經濟格格不入

譯者:鄭益明

根據美國華盛頓特區(Washington, DC)的看守世界研究中心(Worldwatch Institute)的最新報導,目前大型燃煤和核能電廠都無法提供嶄新的數位經濟所需要的高品質、穩定可靠的電力。因為集中式電廠和輸配電線路的脆弱性所造成的電力中斷,使美國每年付出高達八佰億美元的成本。

「我們剛進入廿一世紀,仍然使用無法提供我們的經濟所須的電力系統,」『微電力-下一代的電力世紀』(Micropower: The Next Electrical Era)的作者唐塞斯(Seth Dunn)說:「今日的經濟型態所須要的高穩定性的電力,僅能由即將上市的新一代微電力系統來提供。這些系統可由家戶和企業自行生產其所需的電力,且其污染甚低。」

包括燃料電池、微型渦輪機、和屋頂太陽能板等新微電力技術,都是目前燃煤電廠和核能電廠的百萬分之一的尺寸,而如其『大表哥』所產生的空氣污染則微乎其微。微電力數十億美元的市場潛力,已驅使投資人蜂湧購入某些相關的新公司,造成今年早期這些公司的股價高漲。

有個微電力技術集團以燃燒技術來發電。傳統上以柴油為燃料曾經大量用來做備用電力的往復式引擎,愈來愈多以天然氣為燃料且終日不停地運轉。由航太噴射引擎發展出的先進型瓦斯渦輪機的微型渦輪機,已出貨了數百套,安裝於藥局、餐廳、及其它美國國內的商業大樓,正在開始量產。可以木片和太陽熱能運轉的XX引擎(Stirling Engine? P.2),在歐洲的家庭變得愈來愈普遍。

其它的微電力系統不以燃燒來運轉。電子化學產物的燃料電池是混合氫和氧以產生電力和水。數百套燃料電池已在世界各地運轉,一、兩年內就可商業化而使用於家戶。以照射在半導體晶片上的陽光來產生電流的太陽能電池,也稱為光生伏特(photovoltaics PV),已打入像日本和德國等國家的家戶和商業建築的市場,以及發展中國家的獨立用電戶。成本最具競爭力的風力發電技術,已在農村平原和沿海地區快速地擴展。小型的地熱發電系統、小型水力發電系統、以及生質能發電系統等在快速成長的分散式電力系統中扮演著重要的角色。

這些小型的發電機較大型的發電廠有很多好處。離使用者較近的小型系統,由於可節省集中式電廠和輸配電系統的昂貴投資,使電力使用者節省數百萬美元。

微電力可降低電力中斷(outages? P.2)引起的生產力損失,家戶及企業因此可節省數百萬美元。由許多小型發電機供電的輸配電系統,比由少數大型電廠供電的輸配電系統本質上來得穩定。銀行、醫院、餐廳、以及郵局是微電力系統的領先使用者,用來降低因電力中斷時其受害的程度。以美國內布拉斯加州(Nebraska)奧馬哈市(Omaha)的奧馬哈第一國家銀行(The First National Bank of Omaha)為例,為避免他們在1997年發生的耗費昂貴的電腦當機損失,他們把處理中心和兩套燃料電池發電系統連接,而達到百分之九十九點九九九九的可靠度。

使用以天然氣為主要燃料的高效燃燒微電力系統,可以大量地降低微粒、二氧化硫、氧化氮、以及重金屬的排放。依其技術和污染物的不同,這些減量的程度由百分之五十到百分之一百。

使用風力、太陽能、和以氫為燃料的燃料電池,對發電所產生佔三分之一量的全球二氧化碳排放的減量會有所助益。在美國,廣泛的採用微電力可以減少發電廠二氧化碳排放量的一半。於發展中國家,小型發電系統相對於大型發電系統可以降低百分之四十二的二氧化碳的排放。

微電力可讓發展中國家的電源躍升到較建設燃煤電廠和核能電廠更便宜和更清潔,且可擴展其既有的輸送線路。這些國家中有很多國家,由於其輸配電系統的漏電,而損失了相當於其發電總量的百分之二十到百分之五十的電力。在仍有十八億人未能享有電力服務的農業地區,小型發電系統已經比架設輸電線路要來得經濟,而且在環境上也較繼續依賴煤油燈和柴油發電機要有益。到目前為止,已有超過五十萬戶以上的家庭使用太陽能發電系統。

撇開微電力的潛在好處,目前在大多數國家的市場規章,還是傾向於集中式的發電模式。很多電力事業把微電力系統視為足以構成其經濟上的威脅,而用徵收高額的接線費和以低價購買進入其輸配電線路的電力來抵制微電力系統的發展。這些規章和實務不加以改進的話,可能會導致一些可增加其邊際效益的大型發電廠的興建,而造成長期的經濟和環境的問題。

目前,可由全球各地爭相興建十萬百萬瓦的「商業電廠」的現象,突顯出電力市場傾向於短視解決方案的程度。這些因應電力短缺的大型燃氣電廠,其設計建造是為了在新近解除管制的電力市場上因電力的需求和價格高漲而用售電來賺錢。然而投資者卻極為憂慮其財務風險,以及因為很多此類電廠設於鄉村或未曾開發的地區,而令草根運動團體極為擔憂其造成對生態的負面影響。

發展中地區鎖定於興建過時的集中式電廠,其風險更大。發展中國家在未來的二十年內,約有一兆七千億美元計畫用於新的電力裝置容量的資本投資。唐塞斯總結說:「這些國家有極佳的機會在初期就設立規章,以建構市場來支持適合廿一世紀的電力系統,而非廿世紀的電力系統。」

美國環保署新的戴奧辛報告中的重點

鄭益明 譯 (2000,5)

●對健康的影響

◎戴奧辛致癌風險比1994年的報告高十倍,環保署現正考慮把戴奧辛列為「人類致癌物」。

◎戴奧辛是強效性有毒化學物質,對動物會產生廣泛的各種不同的效應;也可能對人類產生很多這些相同的效應。暴露在一般濃度(背景值)下,可能已對人類產生了負作用。

◎微妙的效應,例如對學習能力、甲狀腺和肝功能的影響,以及增加受傳染病感染的效應,已在暴露於戴奧辛背景值下的孩童得到印証。

◎在目前人類暴露的範圍內,戴奧辛可能造成人類新陳代謝、發育/生育生理、以及其他的負作用。這些作用的証據來自於為數有限的人類暴露於戴奧辛的研究。這些研究已測出在生化和生理上的微妙變化,包括肝功能的變化、男性生育荷爾蒙濃度的改變、對葡萄糖承受能力的降低、以及有可能患糖尿病。

◎在人類一般暴露量以上的話,戴奧辛和心血管疾病、高血壓、流產和死胎、畸型兒、女嬰多於男嬰、出生時重量不足和發育遲滯、以及癌症特別是呼吸道癌症和軟骨組織腫瘤等有所關聯。

◎資料顯示人類和實驗動物對戴奧辛的反應很類似。大多數參與再評估的科學家兼作者都指出對人類產生廣泛的非癌症的影響是合理的推論,雖然缺乏更完整的對人類產生影響的資料。動物實驗發現戴奧辛對子宮內膜異位、非男性化、像兔唇和尿道下裂等畸型兒、腎水腫、容易受到細菌、病毒、寄生蟲和腫瘤的感染、及抑制T 細胞的生長有所關聯。

◎戴奧辛的負作用好像都發生在多數基礎細胞組織裡。戴奧辛會改變基因的功能、在錯誤的時間點開啟或關閉細胞的運作、或是使細胞作用的時間變得太短或太長。

◎環保署新的報告中,對刪改或變更環保署1994年的報告、『死於戴奧辛』(Dying from Dioxin)、或是『美國人民戴奧辛報告』(The American People’s Dioxin Report)中所說的暴露於戴奧辛會產生的問題和相關的健康影響,毫無著墨。

◎環保署說:「由於缺乏一般民眾因戴奧辛類化合物所造成的疾病的明顯事證,不應就認為這是戴奧辛暴露不會有任何影響的強而有力的證據。而應視為是在這些暴露程度下,我們現有的資料和科學工具無法直接檢測出結果。

●戴奧辛的來源

◎自1970年,環境中戴奧辛的濃度開始下降,而且持續下降到最近1990年的檢測數據。在1987年和1995年間戴奧辛排放的降低,主要是都會和醫療廢棄物焚化爐空氣排放的下降。兩者排放的下降主要是燃燒的改良和排放的管制,以及為數眾多的設施關閉等合併因素所造成的。

◎雖然環保署的戴奧辛來源清冊中列出固體廢棄物、醫療廢棄物和有害廢棄物用焚化爐燃燒,和水泥旋轉窯的燃燒是戴奧辛排放的主要來源,但是我們對戴奧辛所有的來源還沒有適當的資訊。大多數產業部門,僅有少數有做戴奧辛排放的檢測。

◎戴奧辛進入食物鏈(不包括魚類)的主要途徑是經由大氣的沉降。

◎大型焚化爐送燃廢棄物中含氯的多寡,並非是從煙囪排放戴奧辛多寡的主要影響因素。露天燃燒時,含氯的多寡才是戴奧辛產生的重要因素。

◎在美國,並沒大量排放新生成的戴奧辛類物質多氯聯本(PCBs)。雖然有三分之一的大眾受戴奧辛類物質多氯聯苯的暴露,但是至少所有戴奧辛類化合物的風險中有三分之一來自於貯存場所。

◎戴奧辛的背景濃度,鄉村土壤由兆分之一到兆分之六(ppt),都市土壤由兆分之七到兆分之二十,污泥由兆分之一到兆分之六十。沒有足夠的資料來建立全國的平均數。這些數據所反應的是各地戴奧辛污染的程度,而非自然環境中所發現的可接受或正常的濃度。

●戴奧辛暴露

◎由於戴奧辛類化學物具長效性和積聚於生物組織內,特別是動物體內,人類暴露的主要途徑就是經由吃進含有微量戴奧辛類化合物的食物而來。戴奧辛的毒性可低到兆分之十四公克的濃度;一粒M&M(巧克力)重一公克。

◎所有檢測過的人在其體內可測到的四氯二氧聯苯和其它戴奧辛類化合物,都是經由類似的過程發生作用的。

◎某些人類和動物的資料顯示戴奧辛和相關化合物的半衰期與劑量有關,高劑量的消逝速度快於低劑量的速度。

◎魚類的消費佔所有大眾暴露量的三分之一。

◎美國一般成人體內組織戴奧辛的濃度逐漸在降低。

◎環保署所估計的所有戴奧辛類化合物(包括戴奧辛、夫喃和多氯聯苯),目前最佳的攝取量為每日每公斤體重一批克,為「安全」濃度的十倍。因為通常飲食和行為的變化,而有很多人可能攝取三倍那麼多的量。環保署說以戴奧辛含量高的食物(淡水魚)來取代戴奧辛含量低的肉品(牛肉、豬肉、雞肉)的話,可以使暴露量提高到平均量的三倍。

◎污染事故的暴露或職業的暴露、社區內的設施造成當地民眾的暴露、或是以漁業為生或遊憩性漁撈,都可能會增加背景值的變化。

◎以體重為基礎來講,孩童的戴奧辛攝取量會比成人的攝取量高三倍。

◎以體重基礎來算的話,六個月大哺育中的嬰兒平均每日的攝取量約比成人每日的攝取量高一百倍。由於環保署假設戴奧辛對健康的影響來自於終身所累積的戴奧辛,而不在於每日的攝取量,該報告支持用母乳哺育嬰兒。但是,環保署的報告也引用芬蘭的研究,該研究指出長時間喂食含高量戴奧辛母乳的嬰孩,其臼齒比其他嬰孩的臼齒脆弱。

◎環保署官員不建議對戴奧辛和相關的化合物設定參考劑量(可接受的劑量,RfD),因為設定的參考劑量看來會比目前的背景攝食量和人體承受量低一百倍到一千倍。

為「制止戴奧辛暴露運動」而整理。(2000,8,26)