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都是塑膠惹的禍?到底什麼是塑化劑?──「PanSci TALK:都是塑膠惹的禍?」

衛生福利部食品藥物管理署_96
・2016/11/30 ・2268字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 536 ・七年級

本文由衛生福利部食品藥物管理署委託,泛科學企劃執行

文/馬嘉駿 │ 自由寫手,喜歡文字喜歡歷史喜歡吃,人生只要有這三件事就滿足的簡單動物。曾經幻想成為大氣學家,覺得科學速度太快,更應該好好記錄。

生活中處處充斥塑膠用品,從早餐到消夜幾乎無法避免拿著塑膠袋、塑膠容器,就連你在看這篇文章的同時手還摸著塑膠滑鼠……究竟與塑膠的長期接觸,是否導致我們天天都在吃塑化劑?2016 年 11 月 12 日「PanSci TALK:都是塑膠惹的禍?自備餐具最安全?」講座,邀請到國立臺灣大學毒理學研究所姜至剛醫師,和大家討論令人聞之色變的塑化劑、雙酚 A,是不是真的有那麼可怕。

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帶來風暴的違法添加物:塑化劑

2011 年,食品藥物管理署楊技正檢測益生菌時發現塑化劑成分,揭開食品加工黑幕,部分廠商在合法食品添加物起雲劑中,使用廉價塑化劑作為替代品,增加產品中的口感,造成一波塑化劑風暴。

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塑化劑是一種「環境荷爾蒙」,又稱內分泌干擾物,指會干擾生物體內分泌之外因性化學物質。

姜至剛醫師比喻,就好像塑化劑偽裝成荷爾蒙,促進或抑制細胞代謝反應,使內分泌器官如腦下垂體、甲狀腺、腎上腺、卵巢、睪丸異常。若長時間高劑量使用 DEHP(一種常見塑化劑),將導致男嬰生殖器發育不良、女童性早熟,以及成年男性精蟲減少等問題。

雖然將塑化劑加入「食品」中的確違法,但難保食品的「盛裝容器」中沒有塑化劑。難道,我們不能吃到任何一點塑化劑嗎?

「常見塑化劑皆屬鄰苯二甲酸酯類,可分成八種,其中 DEHP 在人體代謝快速,大部分代謝物會於 24 到 48 小時內排出體外;DINP 則是在 72 小時內由糞便或尿液排出。因此,若非大量食用,其實並沒有立即的安全問題。」姜至剛醫師解釋。

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他並以近期的新聞報導「益生菌軟糖被檢測出塑化劑」事件為例,雖然軟糖的確被檢測出含有塑化劑,但之中的 DEHP 及 DINP 檢出量均符合「降低食品中塑化劑含量之企業指引」中企業監測塑化劑的指標值。

若更進一步分析,以暴露濃度推估值為 x 軸、毒性推估值為 y 軸,畫出「風險 21 矩陣」,藉由計算 MOE = 參考基準值 / 實際暴露值(紅色區域代表較危險、綠色區域代表較安全),便可看出該產品對人體的影響程度。

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以暴露濃度推估值為 x 軸、毒性推估值為 y 軸,便可看出該產品對人體的影響程度。圖 / 姜至剛醫師提供
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實際計算其中一款益生菌軟糖,可看出未超過 MOE = 1 的紅線。圖 / 姜至剛醫師提供

對照政府所訂定的塑化劑每人每日耐受量(TDI)計畫,益生菌軟糖 DEHP 含量 1.2 ppm,一位 30 公斤的兒童每日要吃超過 1 公斤才可能過量!但是,很少有人會一天吃接近 1 公斤的軟糖吧?

「從食品安全風險分析觀點來看,我認為『量』才是應該專注的焦點。」

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「如果一位醫師說要開『砒霜』給病人,聽起來是不是非常恐怖?但其實砒霜是三氧化二砷,是普遍被應用於藥物中的砷化合物,重點在於劑量。」

他提醒大家,別輕易落入「有加塑化劑就絕對有問題」的二維思考,有關食品毒物的討論,更需要關心的應該是「暴露量」以及「安全風險評估」。

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不必看到塑化劑就開槍,重點是暴露量與安全風險評估。圖 / 影片

令人聞之色變的雙酚 A

講完了塑化劑,要來談另外一種常被討論的環境荷爾蒙「雙酚 A(Bisphenol A, BPA)」。雙酚 A 自 1950 年代問世,主要功能為生產塑膠聚碳酸脂(PC)產品,包含奶瓶、塑膠水壺、水杯等,被廣泛使用的程度已造成 6 歲以上的美國人 93% 尿液中都殘留雙酚 A。

那麼,雙酚 A 會對人造成什麼影響呢?

首先,影響會隨人的年紀與性別而有所不同。雙酚 A 可能會導致男性繁殖力下降或性徵發展缺陷,女性則是乳癌及子宮內膜異位的病例增加;另外,暴露在環境賀爾蒙的成年人的子女,也容易產生腦組織、中樞神經發展異常等狀況。

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姜至剛醫師說,雖然「食品器具容器包裝衛生標準」法規定嬰幼兒奶瓶產品中不得添加雙酚 A,仍然有人擔心產品中有毒物殘留,針對這部分,他也提出幾個簡單的小撇步。「首先,如果你是習慣用煮沸法來消毒奶瓶的人,煮沸之後,最好用攝氏 50 度以下的溫水再沖洗一次奶瓶。另外,泡奶時水溫同樣不要超過攝氏 50 度,便可以有效降低雙酚 A 的暴露風險。」

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法規規定嬰幼兒奶瓶產品不得添加雙酚 A。圖 / By f_a_r_e_w_e_l_l @ flickr, CC BY-SA 2.0

注意安全劑量,不需過度恐慌

「我曾在一場演講中接到一位聽眾的回饋,他表示不在乎暴露量,認為有任何一點塑化劑都不行。當然,也會有這種想法的人。」姜至剛醫師笑著說,「但是,手機藍光對眼睛有害,難道就再也不使用手機、電腦?又或是空氣中存在 PM 2.5,難道就都不要呼吸嗎?不可否認的事實是,我們的生活中充滿了塑膠製品,大環境無法快速轉換,我們能做的是多注意相關資訊、了解細節,才能盡量減少有毒物質對人的影響與危害,並且不用戒慎恐懼的生活。」

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衛生福利部食品藥物管理署_96
65 篇文章 ・ 23 位粉絲
衛生福利部食品藥物管理署依衛生福利部組織法第五條第二款規定成立,職司範疇包含食品、西藥、管制藥品、醫療器材、化粧品管理、政策及法規研擬等。 網站:http://www.fda.gov.tw/TC/index.aspx

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
43 篇文章 ・ 56 位粉絲
成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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讓孩子性早熟的可怕兇手,環境荷爾蒙對兒童青少年的危害
careonline_96
・2021/09/02 ・2483字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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讓孩子性早熟的可怕兇手,環境荷爾蒙對兒童青少年的危害,醫師圖解

莉莉自幼三餐幾乎外食,常以塑膠容器盛裝食物,飲食又偏好油炸、油煎食品與皮、肥肉與內臟等動物脂肪部位,平時也常拿媽媽的香水、指甲油、化妝品來裝扮自己。媽媽回想莉莉在幼稚園小班乳房就有微微隆起,原本以為是單純肥胖,直到莉莉在小學入學前,初經竟然來了!經過兒童內分科邱巧凡醫師安排一系列的檢查,確定診斷為「性早熟」。經過治療與生活習慣的調整之後,這才讓莉莉的月經延到 13 歲才報到,最終身高也順利達到遺傳身高。

環境荷爾蒙是什麼?

林口長庚醫院/新北市立土城醫院/新竹東元醫院兒童內分泌科邱巧凡醫師指出,環境荷爾蒙(Endocrine-disrupting chemicals,EDCs),又名「環境內分泌干擾物質」,是指一類存在於環境中的物質,其化學結構與荷爾蒙相似,接觸後會對人體的內分泌系統造成干擾,影響人體本身荷爾蒙的分泌或影響荷爾蒙受器的功能,進而引起相關疾病。

環境荷爾蒙哪裡來?

環境荷爾蒙的來源,在我們生活周遭,分布於食衣住行育樂,無所不在:舉凡塑膠容器、餐具,塑料用品、玩具、文具、衣著,及罐頭、紙餐盒、紙杯內層的淋膜, 感熱紙中的雙酚 A、雙酚 S,農作物、蔬果種植使用的有機磷、有機氯農藥、除草劑、除蟲劑等,電線、電器用品中的阻燃劑,變壓器內的多氯聯苯,空氣污染中的戴奧辛,荷爾蒙干擾藥物等都是環境荷爾蒙的重要來源。

環境荷爾蒙嚴重影響健康

同時要注意的是,食物鏈的最下游「大海」也遭受嚴重環境荷爾蒙的污染:海洋生物體內可檢驗出抗生素、荷爾蒙、化療藥、避孕藥等藥物!2017 年美國華府非營利媒體 Orb Media 結合研究團隊,抽查全球五大洲的自來水,發現高達 83% 含塑膠微粒。當動物遭受環境荷爾蒙污染,多數會殘留在其脂肪細胞。因此動物皮、肥肉、骨髓、內臟脂肪、動物油等食材,也是常見環境荷爾蒙的來源。環境賀爾蒙的來源相當多

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  • 鄰苯二甲酸酯(Phthalates):塑膠產品、定香劑
  • 雙酚類(Bisphenols):食品容器、金屬罐內塗料、感熱紙、複寫紙
  • 對羥基苯甲酸酯(Parabens):化妝品、保養品(乳霜製劑等)
  • 農藥與殺菌劑(Pesticides or fungicides):使用農藥、除蟲劑之蔬菜、水果等農作物
  • 藥物(Pharmaceuticals):避孕藥、賀爾蒙製劑等
  • 阻燃劑(Flame retardents):家具、電器用品、地毯背襯等
  • 多氯聯苯(PCBs):冷卻劑、絕緣液、潤滑劑、變壓器、電容器等
  • 植物雌激素(Phytoestrogens):純化之大豆異黃酮
  • 戴奧辛(Dioxins):特定工業製成之燃燒排放、空氣汙染
  • 烷基酚化合物(Alkylphenolic compounds):洗滌劑,燃料和潤滑油添加劑
  • 全氟烷基化合物(Perfluoroalkyl compounds):廚具塗料、防油紙袋、紡織品、地毯等
  • 精油(Essential oils):茶樹精油與薰衣草精油

環境荷爾蒙對兒童青少年有什麼影響?

邱巧凡醫師解釋,根據環境荷爾蒙的細胞、動物與人體的相關研究發現:環境荷爾蒙可能會造成胎兒生長遲滯、早產、低出生體重、男嬰陰莖短小、尿道下裂、隱睪,女孩性早熟、初經過早、多囊性卵巢症群、早發性停經、男性女乳症、精蟲數量減少、精蟲品質下降、不孕,增加青少年與成人罹患甲狀腺疾病、肥胖、代謝症候群與心血管疾病的機率;甚至造成攝護腺癌、睪丸癌、乳癌、子宮內膜癌、 卵巢癌等荷爾蒙相關的癌症。嚴重影響人類的健康!其中又以胎兒和處於生長發育期的兒童最容易遭受環境荷爾蒙危害。

如何避免環境荷爾蒙的危害?邱巧凡醫師建議應盡量做到以下幾點:

  • 避免使用塑料容器、塑膠製品、紙餐盒、紙碗、紙杯等一次性免洗餐具。盡量使用玻璃、陶瓷或不銹鋼餐具。
  • 減少食用油炸、油煎食品,避免食用動物脂肪部位(如皮、肥肉、內臟、骨髓等)。
  • 選擇當季盛產、有政府安全蔬果標章認證之農產品。
  • 以電子載具取代實體發票,減少感熱紙的使用(號碼牌、收據等)。
避免環境荷爾蒙的危害這麼做
  • 勤洗手,避免環境荷爾蒙殘留於皮膚或經口攝入。
  • 保持室內通風、空氣清淨,打掃時避免粉塵飛揚(濕拖、濕擦、吸塵器優於乾掃)。
  • 空氣品質不佳時,避免外出,外出也養成配戴口罩的習慣。
  • 「廢舊藥品」請參考衛福部食藥署的建議方式回收處理,切勿自行丟棄。
  • 兒童、青少年非必要應避免使用精油與化妝品。
  • 避免使用香味濃郁的洗潔、護理用品(洗髮精、沐浴乳、洗衣精等)。

上一代的環境賀爾蒙暴露,當心禍及三代

門診常見家長細心呵護孩子,給孩子吃最好、用最好的,但偏偏性早熟還是發生在孩子身上。
邱巧凡醫師提醒,近年來,「表觀基因學」的研究指出,這一代的生活習慣(酗酒、抽菸、農藥、環境賀爾蒙暴露、不良的飲食習慣等)將會影響個體生殖細胞的 DNA 甲基化與組蛋白修改等過程,進而影響子代甚至母體胎兒內精卵細胞的基因表現,進而改寫第二代甚至第三代的個體健康歷程,種下子代未來罹患疾病的禍根。

當孩子出現性早熟表現,應及時就醫

女孩 8 歲前出現第二性徵,如乳房隆起、陰毛發育,10 歲前初經來潮。男孩 9 歲前出現第二性徵,如睪丸變大、陰莖變長變粗、長陰毛、變聲、長鬍鬚。有以上性早熟表現,請就診兒童內分泌科尋求協助。

當孩子出現性早熟表現,應及時就醫

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塑化劑風暴八年回顧:談 DEHP 對性別的影響與被污染的起雲劑
行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
・2019/11/09 ・3246字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 579 ・九年級

本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局之推動化學物質綠色生活知識教育平臺計畫企劃,泛科學執行

  • 文/陳衍達

2011 年春末,塑化劑風暴席捲全臺,原本應該邁入旺季的冷飲產業在人心惶惶之下蒙上了一層陰影。這場風暴除了百億元的損失,也給臺灣社會帶來極大的恐慌,並對國人健康造成難以估計的傷害,並重損食品 GMP 標章的公信力,2015 年食品標章 GMP 正式走入廢止。

DEHP (Di(2-ethylhexyl)phthalate,以下簡稱 DEHP) 是一種塑化劑,我國的法律未禁止使用於盛裝食物的容器,不過因為具輕微毒性,所以被禁止直接使用在食物上。但 2011 年 5 月爆出的災難完全超出了人們的想像,竟然有人直接把塑化劑加入食物用的添加起雲劑中,等於讓消費者直接吃進高濃度的塑化劑。這一切是如此駭人聽聞,就讓我們來看看這一切的始末。

個性有點小瑕疵的軟化小幫手—DEHP

DEHP的中文名是鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯,屬於塑化劑中鄰苯二甲酸酯類的一種。(圖/Smetje desmet @Wikimedia CC0

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DEHP (Di(2-ethylhexyl)phthalate) 的中文名是鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯,屬於塑化劑中鄰苯二甲酸酯類的一種。在製作塑膠時,加入塑化劑可以讓產品變柔軟。

雖然塑膠可以粗略分成聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene terephthalate,以下簡稱 PET)、聚乙烯(Polyethylene,以下簡稱 PE)、聚丙烯(Polypropylene,以下簡稱 PP)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,以下簡稱 PVC)等等大類,但純粹的塑膠通常不容易製成產品,因此必須額外加入其他物質或是在特殊物理條件下加工,以改良其機械或加工特性,稱為「改質」,例如聚苯乙烯(Polystyrene,以下簡稱PS)的質地比較脆(例如:養樂多的瓶子),但將苯乙烯和丁二烯、丙烯腈共同聚合可以產生質硬、易加工、耐磨又抗腐蝕的 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯,以下簡稱 ABS)樹脂1

主打不含 DEHP 的點滴袋。圖/Ted Eytan @Flickr CC BY-SA 2.0

DEHP 主要用在 PVC 的改質,它的分子在加工過程中會鑽進 PVC 的長鏈分子中間,讓結構變鬆散,進而軟化塑膠的質地。

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依據不同柔軟度需求,DEHP 佔 PVC 製品重量的比例可以從 1% 到 40%,是相當重要的工業原料,包括醫療器材管路、食物包裝袋、塑膠玩具、牆面塗料、電線及電纜包覆等2,3,不過有個小小的問題,由於塑化劑的功能是讓塑膠結構變鬆散,這種特性也讓它比較容易從塑膠製品中釋出,尤其不耐高溫和富含油脂的環境。

對男女都有影響的環境荷爾蒙

DEHP 是一種環境荷爾蒙,對人體器官具有類似雌激素的作用。如果長時間暴露此類物質,會影響內分泌系統的運作,進而引起相關疾病。

  • 成年男性而言,暴露高劑量的 DEHP 有可能造成精蟲數量下降以及生殖率降低;對所有成人則有內分泌系統相關癌症的風險。
  • 對於懷孕中或即將受孕的婦女,建議在選購化粧品以及保養品時,注意產品是否添加 DEHP 等塑化劑,避免它們透過皮膚進入身體。而且孕婦在懷孕期間接觸過量塑化劑,誕下的嬰兒除了有較高的過敏風險,更有統計指出可能造成男嬰生殖器短小、尿道下裂,或是造成女嬰肛殖距過短的情況。
  • 在照顧嬰幼兒時,也應儘量控制他們在巧拼上爬行的時間。幼兒接觸過多 DEHP 可能會產生焦躁不安、過動等神經系統症狀;過量暴露塑化劑可能會使女童提早性成熟,對男童則會延緩性成熟。

因此,一般建議避免使用 PVC 容器盛裝熱食或含油食物,以儘可能減少攝入,DEHP 依法也不可做為食物的原料。

倉儲的液狀食品維持賣相的秘密

接下來,就必須要談談這次的禍首,「起雲劑」了。起雲劑是讓飲料中物質維持懸浮不透明的食品添加劑,一般在食品原料標示中會寫成「乳化劑」或「安定劑」。

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起雲劑(左杯)能讓飲品的賣相更佳。圖/9gager @Wikimedia CC BY 4.0)

國中理化有提過,溶液分成澄清的真溶液和混濁的膠體溶液。其中,膠體溶液中的分散質、分散媒不同相,經長時間的靜置後會產生沉澱,這導致需要長時間倉儲的飲料賣相不佳,故廠商們通常會求助於起雲劑。

起雲劑通常對分散媒和分散質都有一定程度的親和力,加入後可以讓兩者均勻混和而不易沉澱。無論是在視覺上或是味覺上都會比較有濃稠的感覺。常見的食品用起雲劑有阿拉伯膠、棕櫚油或是二氧化鈦等。

此外,DEHP 也有起雲劑的功能,不過因為毒性問題,只被允許應用在工業製程中5。然而,許多食品卻被發現有異常的塑化劑污染。

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食安風暴,引爆

原本只是「偽劣假藥聯合取締」計畫的產品監測,食品藥物管理署的楊明玉技正卻在檢體中發現未列在清單上的物質存在,而她並沒有放過這個物質,最後發現是鄰苯二甲酸酯類的塑化劑。

常見的鄰苯二甲酸酯類有 DEHP、DINP(Di-iso-nonyl Phthalate,鄰苯二甲酸二異壬酯以及 DEP(Diethyl phthalate,鄰苯二甲酸二乙酯),在工業上可用做 PVC 的塑化劑、香水的定香劑等等,更多用途也可以參考《食力》今年年初的「回顧塑化劑污染食品事件:我們學到什麼教訓?

經過追查,發現是上游業者將塑化劑加入起雲劑的原料中,再賣給下游廠商,受污染的產品主要分成「運動飲料」、「果汁飲料」、「茶飲料」、「果醬、果漿或果凍」及「膠囊錠狀粉狀之型態」五大類6

這些非法添加的起雲劑流入市面不是兩三天的事,波及範圍之廣,上下游共有 400 多家業者涉案,1,000 多項產品受污染。隨著涉案廠商一間接著一間被揭發,恐懼便開始在社會上擴散,網路上、街坊間的流言蜚語難辨真假,風暴也襲向輸入受污染產品的 20 多國。

不過在政府、檢驗單位以及民間的努力之下,整起事件從三月初首次檢出,四月初確認,五月初上報,衛生署(按:衛福部前身,在 2013 年正式升格並改為現名)公告「塑化劑污染食品之處理原則」,到了七月底全面控制災情,釐清並排除塑化劑污染,並在八月正式廢止這條短命的原則。

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問題的源頭

歷經了一年多的調查和法律訴訟,製造起雲劑的廠商昱伸香料公司負責人夫婦遭重判 15 年以及 12 年有期徒刑,塑化劑供貨商金童公司負責人則被判 8 年有期徒刑8

只是,除了判決書上認定的 1996 年開始有犯罪行為以外,在這之前是不是有其他人也在從事類似行為?如果有,那塑化劑風暴可能是一場長達二、三十年的禍害,只是已經難以追查。

一般而言,為了避免暴露過多 DEHP,我們可以減少使用塑膠餐具(杯、盤、保鮮膜等)、化粧品,避免讓兒童在塑膠地板爬行或者接觸塑膠玩具,慎選建材並保持居家通風。多運動可以促進身體新陳代謝,可以降低塑化劑在身體內累積的量2

但是,當今天塑化劑出現在食物中,民眾再怎麼提防也防不了。一兩家不肖廠商就可以危害臺灣十幾年,這期間無數的小孩在出生前就暴露到塑化劑,國人的健康損失難以估計,實為動搖國本。所以在最後還是要呼籲所有人,無論是什麼產業,不要為了壓低成本就犧牲了產品的安全性,這樣才能永續發展。

參考資料

  1. 《模具內的剪切操作對於PC/ABS聚摻物射出成形品抗拉強度的影響研究》陳英哲、陳仁浩,2005
  2. 《塑化劑事件衛教資訊》國家衛生研究院,2018
  3. 《Some Chemicals Present in Industrial and Consumer Products, Food and Drinking-Water》國際癌症研究署,2013
  4.  塑化劑 維基百科
  5.  起雲劑 維基百科
  6. 《起雲劑中惡意添加塑化劑事件》行政院衛生署食品藥物管理局,2011
  7.  《【那一年的這一天】2011.6.10因應塑化劑事件重創台灣 食管法快速修法 嚴懲無良業者》民報,2017
  8.  2011年臺灣塑化劑事件 維基百科
  9. 黃柏菁、陳重羽、郭育良、李俊璋;鄰苯二甲酸酯國人暴露及其健康效應 台灣醫學 2010 年 14 卷 2 期

本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局之推動化學物質綠色生活知識教育平臺計畫企劃,泛科學執行

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行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
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行政院環境保護署毒物及化學物質局,落實毒物及化學物質之源頭管理及勾稽查核,從源頭預防管控食安風險,追蹤有害化學物質,維護國民健康。 網站:https://www.tcsb.gov.tw/