聚溴聯苯
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聚溴聯苯(PBB)也稱為多溴聯苯,是联苯的多鹵素衍生物的總稱。其結構類似多氯聯苯。聚溴聯苯屬於溴化阻燃劑,由於其阻燃特性,廣泛用在電子器材的塑膠中。但因為其潛在的免疫毒性、對中樞神經系統及內分泌系統的影響,欧洲联盟的危害性物質限制指令(RoHS)有管制此物質在電子及電機器材中的使用,最大允許含量是1000ppm(0.1%)[1]。
特性
[编辑]聚溴聯苯多半是無色或白色的固體,會在攝氏72度軟化,在300度以上會分解。其蒸氣壓低,在苯及甲苯中的溶解度高,不溶於水。在紫外線下會分解。
應用
[编辑]聚溴聯苯屬於阻燃劑中的溴化阻燃劑。在家中電器、紡織品、塑膠膜、筆記型電腦機殼的塑膠中會加入聚溴聯苯,使其不容易燃燒。
健康危害
[编辑]目前已知,老鼠暴露在共平面的立体异构物 3,3',4,4',5,5'-聚溴聯苯中,可能會有免疫毒性,且會造成中樞神經系統的疾病(不過若是不共平面的立体异构物,無此情形),就算劑量少到只有2.5 mg/kg,也觀察到有較多新生老鼠死亡的情形(其LD50是5–10 mg/kg)[2]。此毒性機構是因為芳香烃受体活化,造成了細胞的氧化應力[2]。
早期有關聚溴聯苯的研究,是有關美國密歇根州食用被聚溴聯苯污染食物的居民[3]。有一個研究,是針對327名居住在密歇根州的女孩,這些女孩在母親子宮內就暴露在至少7 ppb的聚溴聯苯,其初經比對照組要來的早[4]。暴露在聚溴聯苯中的密歇根州酪農,有顯著的免疫系統異常,包括在體內循環血液淋巴細胞數量減少,沒有可偵測表面標誌物的淋巴細胞增加,對特定測試抗原的機能反應減弱[5]。有些居民有反應有恶心、腹痛、食欲不振、关节痛及嗜睡的症狀,不過還無法確定聚溴聯苯就是造成這些問題的原因。製造聚溴聯苯,因而接觸該物質的工人常會罹患甲狀腺機能低下症[6],不過在最後一次暴露在聚溴聯苯之後幾年,這些工人的記憶表現沒有惡化,也找不到聚溴聯苯濃度和其表現的相關性[7]。
有比較強烈的證據支持聚溴聯苯可能會引起皮膚疾病,例如攝取被污染的食物會引起痤疮。有些呼吸或是皮膚接觸聚溴聯苯的工人也長了痤疮。
有些研究是針對暴露在聚溴聯苯中的動物,可能是高濃度的短期暴露,也有些是濃度較低,時間較長的暴露,動物會有體重下降、皮膚病、神经系统及免疫系统的問題,也會造成肝臟、腎及甲状腺的疾病。
致癌的可能性
[编辑]目前還不確定聚溴聯苯是否會造成人類的癌症,不過已經觀察到若小家鼠暴露在非常高劑量的聚溴聯苯中,會導致癌症。根據這類動物試驗的結果,美国卫生及公共服务部已確定可以合理預期聚溴聯苯是致癌物質。国际癌症研究机构也認為對人類而言,聚溴聯苯可能是致癌物質。
密西根州聚溴聯苯污染事件
[编辑]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/79/Hexabromobiphenyl.svg/220px-Hexabromobiphenyl.svg.png)
在1970年代之前,聚溴聯苯是常用的塑膠阻燃劑。位在聖路易市的密西根化學公司(由Velsicol Chemical Corporation所有)是聚溴聯苯系阻燃劑FireMaster系列主要製造商。FireMaster BP-6(黃棕色粉末)是由許多聚溴聯苯同類物混合而成,其中主要的是2,2',4,4',5,5'-六溴聯苯及2,2',3,4,4',5,5'-七溴聯苯(質量佔60-80%及12-25%)[8][9]。FireMaster FF-1(白色粉末)是FireMaster BP-6加上2%的矽酸鈣以避免結塊[9]。FireMaster產品中也包含了氯溴聯苯、多溴化萘,以及不完全溴化的低溴化合物[10]。
1973年時,數千磅的FireMaster BP-6不慎混入牲畜的飼料中,分發到密西根州的各農場[11]有1500隻鸡、30000隻家牛、5900隻猪及1470隻綿羊吃了這種被聚溴聯苯污染的飼料,屍體就掩埋在密西根州各地的垃圾掩埋場中[12]。密西根州社區健康局在1976年開始進行聚溴聯苯的登記,要整理及分析暴露在聚溴聯苯居民的情形。資料目前在埃默里大學的罗琳斯公共卫生学院,由流行病學家Michele Marcus維護[13]。
密西根農夫雜誌的工作人員Richard Lehnert及Bonnie Pollard發布了污染的新聞。雜誌持續報導此議題,一直到對此污染意外有關,負責飼料分配的農場合作社破產為止。[14]。1981年Jeff Jackson拍攝的紀錄片《Cattlegate》,以及1981年由朗·侯活主演的電影《Bitter Harvest》,以及Joyce Egginton的書《The Poisoning of Michigan》都描述此一污染事件。1978年Lou Grant中有一集描述一個類似但虛構的事件[11],有研究針對受到聚溴聯苯影響的4545人進行研究。其中包括三個暴露在聚溴聯苯污染的群體:所以生活在隔離農場上的人、從這些農場獲得食物的人、參造聚溴聯苯製造的工人(及其家庭),另外也包括725個受到低劑量聚溴聯苯暴露的人。
所有人都問到和聚溴聯苯可能有關的17個疾病及症狀。也有抽血(外周血),利用气相色谱法分析聚溴聯苯。農場居民的平均的血浆PBB濃度為26.9ppb(重量比例),工人的濃度是43.0 ppb,低暴露群體的濃度是3.4 ppb。血浆PBB濃度和症狀之間沒有關聯性。
為了評估這些人的週邊淋巴细胞機能,T细胞及B细胞數量,以及對三种非特异性丝裂原體外反應的情形,研究了34個PBB濃度較高(平均值:787 ppb)的人,以及56個PBB濃度較低(平均值:2.8 ppb)的人。其中沒有發現其淋巴機能有統計上的顯著差異。
不過研究仍在進行中,而且在食用有污染農產品者的孫子女輩身上,仍發現有不好的生殖系统影响[15][16]。
禁令及限用
[编辑]由於聚溴聯苯對環境潛在的危害,危害性物質限制指令(RoHS)已將此物質列為管制物筫之一,在2003年2月已強制實施。聚溴聯苯在RoHS中的分類是「限用物質」(restricted substance)。其他國家也有類似限用的政策,中國在2007年3月1日也限用聚溴聯苯,大韓民國則是在2007年7月1日限用。
測試塑膠中的聚溴聯苯
[编辑]長期以來,測試塑膠中的聚溴聯苯是麻煩的事。測試需要的時間、準確性不足,測試需要的成本以及專業 水準都使得品質管理/品質驗證部門不能在生產塑膠設備時就進行篩檢,確認聚溴聯苯的含量。
不過最近因為新分析儀器IA-Mas的問題,已經可以在生產塑膠設備時就進行篩檢串。透過5分鐘的檢測循環及20分鐘的量化循環,可以在產品到達組裝線時同步檢查塑膠製品。
參考資料
[编辑]- ^ EU RoHS 新增禁用四項可塑劑. SGS. 2015-06-05 [2019-06-01]. (原始内容存档于2019-06-01) (中文).
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