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我們與毒化災的距離:談毒化災的覺察與應變

行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
・2019/12/07 ・3863字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 539 ・八年級

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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/ 簡鈺璇

生活在現代社會的我們,食衣住行都離不開化學工業的產物。從隨手可得的塑膠餐具、防水防風的戶外衣物,到頭昏腦熱時一把吞下的成藥,便利的現代生活讓我們已經無法離開化學工業的產品。但是,這樣的生活也並非全無風險,化學物質未經妥善處理造成的毒化災事件,就曾經造成人類歷史上極大的災害。

1984 年 12 月 3 日凌晨,印度博帕爾市的農藥工廠發生大量「異氰酸甲酯」洩漏的災難,引發了嚴重的後果。此一災難造成 2.5 萬人直接致死, 55 萬人間接致死,另外有 20 萬人永久傷殘。當地居民的罹癌率與兒童夭折率至今仍然比印度其他城市來得高。印度博帕爾災難是人類歷史上最嚴重的工業化學意外,影響的後果也相當深遠。

更近期的類似案例發生在 2015 年 8 月 12 日於中國天津,儲存有約 40 種危險化學品的倉庫發生爆炸,據官方統計共有 165 人罹難、 8 人失蹤、 798 人受傷, 16 所學校受損,為中國消防人員死傷最多且後果最慘重的化學危險品事故。

在臺灣其實也不乏一些化學相關工業,過去發生過一些和化學物質有關的意外事件,例如槽車翻覆工廠失火等等,但幸好發生過的事故都屬小型,且應變處置得宜,未曾發生真正的大型災難。但居安思危,你是否曾經思考過,萬一有相關的事件發生了,該怎麼應變自保呢?

毒化災:和毒性化學物質有關的火災、爆炸、洩漏

環保署依「毒性及關注化學物質管理法」列管的化學物質,現在有 340 種,這些物質運作發生火災、爆炸及洩漏意外事故,就稱為「毒化災」。

而又是哪裡發生毒化災的風險會比較高呢?只要是製造儲存、使用到上述列管化學物質的場所皆有可能,風險還要視化學物質的種類、數量、劑量而定。舉例來說,過往中國石油化學廠及李長榮化工廠就發生過「環己烷」外洩,而引發火災的事故;而 2017 年雲林麥寮大連化工也曾發生「醋酸乙烯酯」外洩意外;但幸好均未造成嚴重的後果。

小知識:「毒化災」與「化學災害」屬於不同的範疇與主管機關。「毒化災」專指牽涉到「毒性及關注化學物質管理法」列管的化學物質的事故,行政院環境保護署依法為毒性化學物質災害防救業務主管機關。而「化學災害」則主要由各地防救災機關處理,環保署設立的「環境事故諮詢中心」與現場的技術小組協助提供處理建議及支援。

詳見:

化學災害的幕後英雄:化學技術特工出動!(上)

化學災害的幕後英雄:化學技術特工出動!(下)

臺灣人口密集,許多人的活動範圍可能離石化廠、小型工廠只有幾步之遙,視線往上抬就可見石化廠的大煙囪。除了石化廠周圍處於高風險區外,農藥合成及電鍍工廠,甚至於大學校院的實驗室,都是有可能是列管毒化物的運作場所。現今的法規對於毒化物有相當嚴格的控管,需於運作前申報資料取得核可,包裝容器及運作場所也會有規定的標示事項;另外,毒化物的運作及其釋放量也應製作紀錄、定期申報。經過這樣層層的控管,方能儘可能的將發生事故的可能性降到最低。

各地的石化廠是較容易發生毒化災的地點,需特別注意風險管理。圖片來源:Pixbay

另外,對於風險較高的場所,環保署也進行了整理列管,相關細節請詳見「列管污染源資料查詢系統」。在進階查詢區勾選「毒性化學物質」,並輸入想瞭解的區域,就能取得有使用列管毒物的工廠的相關資訊。當有任何事故如火災、洩漏或爆炸不幸發生時,也可藉此瞭解可能接觸的化學物質種類。

在環保署的網站可以查詢住家附近是否有使用列管毒物的工廠。圖片來源:環保署網站截圖。

真的發生了該怎麼辦?注意災防警告、即時通報

毒化事故的發生通常不會無聲無息,我們可藉由「望、聞、聽」來察覺事故的發生:當看見低層的天空出現橘色、綠色或紅色雲霧,或有大批動物死亡或植物枯萎的現象;聞到非預期的味道,像是刺鼻味、大蒜味、濃郁的花果香,甚至出現噁心、呼吸困難的狀況;聽到瞬間的爆炸聲伴隨刺鼻的氣體,這些都是疑似相關事故正在發生的線索。

另外,臺灣已經啟用了災防告警系統 (Public Warning System, PWS),這套系統當然不只用於地震,只要區域有可能發生或已發生災害區域,主管機關就可以透過基地臺,以廣播方式將訊息傳送給區域內 4G 用戶的手機,讓大家儘早離災、避災。

另外,任何毒化物事故都會啟動相關的災害應變機制,若災害事故現場有相關危害性化學物質運作,消防救災單位也會通報環保署的「環境事故專業諮詢中心」,提供專業諮詢與技術協助。

相關延伸閱讀:

環保局人員前往大連化工稽查確認洩漏源頭。圖片來源:環保署化學局提供
2017 年雲林麥寮大連化工曾發生「醋酸乙烯酯」外洩意外,於大排設置攔油索,阻止污染外流。圖片來源:環保署化學局提供

面對毒化災:即時通報與減少暴露!

毒化災害的形式多元,也容易伴隨火災或爆炸,一旦毒化災害發生,我們應掌握「即時通報」和「減少暴露」等要點。通報方式分為兩類:

  1. 事故現場附近有發生煙霧、火災的狀況→聯絡「119」。
  2. 沒有發生火災,出現疑似化學物質洩漏,如有奇怪的鐵桶、容器、空氣中有刺激味道、可疑的粉末、液體→聯絡「環保局陳情專線」(0800-066-666)。

 進行事故通報時,儘量清楚說明人、事、時、地、物,以便權責單位做狀況控制。

「減少暴露」則採取跟燒燙傷急救口訣相似的「衝、脫、泡、蓋、送」五個步驟,來自我保護:

  1. 「衝」:此「衝」非彼「沖」,指的是趕快衝離毒化災現場的意思,以濕布掩住口鼻,以雨衣、陽傘、外套等遮蔽身體。
  2. 「脫」:到達安全區域後脫去外衣、遮蔽物,並將外衣以塑膠袋密封,減少接觸毒性化學物質的時間,以降低風險。
  3. 「泡」:懷疑皮膚沾染到毒性化學物質時,可以先用市售漂白水稀釋10倍後浸泡10分鐘,再以鹼性肥皂或清水洗淨,進行簡易的除污消毒。
  4. 「蓋」:蓋上乾淨衣物。
  5. 「送」:立即送醫或就醫。

此外,聽從救災人員指示,採取疏散或居家掩蔽的措施,如果是離家疏散,則離開前必須先關緊門窗,熄滅火源;如果是居家掩護,則將關閉門窗,冷氣改為室內循環,若不放心也可用膠布將門窗縫隙封上。

目前在毒化災現場 90% 的中毒事件都是吸入引起的,化學物質進入肺泡後,有的化學物質可溶於血液中,進而導致頭昏、噁心和呼吸困難,嚴重會有肺水腫的狀況;有的則會由咽喉進入腸胃系統。

如果及時離開毒化災害的現場,身體沒有不舒服,還需要送醫檢查嗎?其實只要你曾暴露在毒化物中,建議都就醫檢查,因為毒化物視毒性、暴露量和延遲性,對身體會有不同的危害。

在臺灣,過去並不曾面臨過大型的毒化災難,也希望未來不會有憾事發生。平時保持警覺,留意相關災害的線索,災害發生後即時通報,督促相關單位遵循法規正確的處理毒化物,牢記降低風險的守則,就是讓我們未來免於毒化災的最好辦法。

參考資料

  1. 東森新聞——國道3號林邊交流道 化學槽車翻覆「駕駛一度受困」
  2. 聯合報——高市林園化工廠疑氣體外洩引發失火 警消現場警戒
  3. 環保署列管污染源資料查詢系統
  4. 翻開覆蓋的陷阱卡:健康的隱形殺手「石綿」
  5. 環保署土壤及地下水污染整治網-國內污染場址查詢系統
  6. 行政院環保署化學局全民防災教育及宣導事項
  7. 行政院環保署毒災防救管理資訊系統——毒物化學物質災害體系與通報方式(影片)
  8. 鄭世輝、洪怡岳、徐啟銘,印度波帕 (Bhopal) 事件十五年後之探討,中國化學工程學會會刊。
  9. 災害防救法
  10. 毒性化學物質災害防救業務計畫

*文章內容感謝行政院環境保護署毒物及化學物質局環境事故諮詢中心接受訪問,並提供相關資料及照片。

 

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・2022/11/01 ・2113字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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【2005 諾貝爾化學獎】歧化 – 一個更換伴侶的舞蹈
諾貝爾化學獎譯文_96
・2022/09/13 ・5122字 ・閱讀時間約 10 分鐘

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今年的諾貝爾化學獎由三位化學家所共同獲得,他們是法國的 Yves Chauvin,以及兩位美國的學者 Robert H. Grubbs 及 Richard R. Schrock,得獎的原因在表彰他們發展歧化(metathesis)反應在有機合成上的運用所造成的卓越貢獻。得獎者的成就已經在化學工業上成為一項重要的方法,並在合成化合物上開啟了新的機會而將使工業上製造藥物、塑膠以及其它材料的生產更為方便,這些物質的價格會因此降低而且減少對環境的衝擊。

歧化 — 一個更換伴侶的舞蹈

什麼是歧化?

在化學的反應中,原子之間的鍵結會斷裂而新的鍵結會生成。今年諾貝爾化學獎的焦點是稱為"歧化"的反應,這個名詞具有"改變位置"的意義。如(圖1)所示,在烯(一種含有碳-碳雙鍵的化合物)的歧化反應中,形成雙鍵的兩個碳會與另外一組雙鍵的兩個碳交換伴侶,形成另一個新的組合。在所示的反應中,一個丙烯的分子將其中的一個 CH2 基團與另一分子的丙烯中之 CH3CH 交換,結果就產生了丁烯及乙烯。這個反應需要使用一個催化劑(催化劑是一個能使反應加速進行但卻不會成為產物的一部份的分子)才會發生。

(圖1)兩個丙烯藉著催化劑的幫助進行烯的歧化反應,產生兩個新的烯化物即丁烯和乙烯。

其實化學家早就知道可以透過這種反應來製造新的化合物,只是他們並不瞭解催化劑在這個反應中扮演的角色為何。Yves Chauvin 提出的反應機制在對這個反應的認知上跨出了一大步,因為他解釋了催化劑是如何的運作。此時,研究者獲得了一個新的挑戰機會,那就是如何的去創造一個新的且更有效的催化劑。緊接著,Robert H. Grubbs 及 Richard R. Schrock 的基礎研究進場,由於他們的貢獻,才有今日那些非常有用的催化劑可供使用。

有機化合物 — 豐富的多樣性

碳元素能與碳元素以及其它的元素如氫、氧、氯和硫形成很強的鍵結,碳原子能以單鍵、雙鍵或三鍵的方式與其它的原子結合,可得到直鏈或分岔的結構,又可生成具有各種型態和大小的環狀結構。這個領域的化學稱為有機化學,因為在地球上生命的存在都是基於碳的這種多樣性。

眾多的有機化合物中,目前其實只有一小部份被研究過,但即使如此,我們現在已經可以得到各種新的藥物、材料、塗料等等,這是幾年前所無法想像的。

有機合成

所謂的有機合成就是將不同的化合物以特定的方式反應而製造出其它的化合物;透過有機合成,我們可以從已知的化合物原料製造出新的化合物。許多的工業必需利用有機合成,例如製藥和生技的工業,以及纖維和特用化學品的工業。在(圖2)中,一個在癌症的研究中所需的化合物 A 需要用另一個化合物 B 來合成,而 B 又需要從別的分子來合成。在化合物 B 的結構中具有一個由碳原子所組成的長鏈,其中有一個碳原子被氧原子取代。在合成化合物 A 時,這個長鏈被轉變成了一個大環的結構,這個環狀的結構正是抗癌的活性所必需。

為了製造這個大環,催化性的歧化反應正好派上用場,而其使用的催化劑正是這次的諾貝爾獎得主之一所開發出來的。由化合物 B 的結構中之長鏈兩端的雙鍵(圖中圈出的部分),透過歧化反應可以製造出兩個新的雙鍵,其中一個雙鍵用在結合長鏈的兩端而形成大環,而另一個雙鍵則存在於另一個副產物乙烯當中。如果要用別的方法來形成這個大環,將需要非常複雜而冗長的步驟。

(圖2) 運用一個 Grubbs 催化劑進行的合成。在此透過歧化反應將化合物 B 中的長鏈結合成化合物 A 中的大環。化合物 A 被用在癌症的研究上,其中環狀的結構正是抗癌的活性所必需。

歧化反應是如何發現的

歧化反應的發現可回朔至 1950 年代,正如同許多有機化學反應的發現一般,它源自於工業界,有好些個專利描述了催化性的烯聚合反應,其中的一篇專利是由美國杜邦公司的 H. S. Eleuterio 在 1957 年所提出的,它描述了得到不飽和的碳鏈(鏈上具有許多雙鍵)的方法;在此之前,由乙烯聚合成聚乙烯只會得到飽和的碳鏈(鏈上不具雙鍵)。這個出人意外的發現造成了深遠的影響。

在同年,另一份專利顯示,當使用一個由三異丁基鋁(triisobutyl aluminum)與氧化鉬(molybdenum oxide)依附在氧化鋁上的催化系統時,丙烯可轉變成丁烯及乙烯,這個在(圖1)所示的反應被稱為菲利浦公司的三烯製程(Phillips triolefin process)。這兩個專利都成功的在工業界中使用。

在許多年之後,這兩個發現的關聯性才被固特異輪胎及橡膠公司的 N. Calderon 發現,他指出,在上述的兩種製程中所發生的是同一種型態的反應,並稱之為烯的歧化反應(olefin metathesis),只不過在分子的層次,其中的催化劑之結構及其運作的機制在當時仍屬未知,因而由此所啟動之精采的催化劑獵捕行動,只能在黑暗中透過隨意擲擊四處碰觸的方式盲目的摸索。

Chauvin 的機制

越來越多的化學家開始注意到到歧化反應可能提供給有機合成的高度潛力,不過可能沒有人料想到它會成為如此的重要。雖然有許多的研究者提出各種歧化反應如何發生的可能機制,但真正的突破要等到 1970 年 Yves Chauvin 所發表的一份研究報告,他和他的學生 Jean-Louis Herrison 指出其中的催化劑是一個金屬碳烯(metal carbene),這種化合物具有一個金屬與碳形成的雙鍵。在之後的文獻中,金屬碳烯也被稱為金屬亞烷基(metal alkylidine)。在更早些年 E. O. Fisher(1973年諾貝爾化學獎)也發現過一些其它的金屬碳烯。Chauvin 也提出了一個嶄新的機制來解釋這個金屬化合物在反應中扮演何種功能。他們所進行的一些新的實驗結果完全符合這個新機制的運作,而無法用之前所提出的各種機制來解釋。在(圖3)(a )中,一個金屬亞甲基做為催化劑,造成兩個雙鍵上的亞烷基之交換,導致兩個新的雙鍵生成(圖中金屬 M 上所用的中括號代表金屬除了與碳之間有一個雙鍵之外其上還有其它的基團)。

(圖3) (a)由金屬亞甲基做為催化劑的烯歧化反應。產物是兩個新的烯化物:乙烯及一個含有兩個 R’ 基團的烯化物,這兩個 R’ 基團分別接在雙鍵的兩個碳上,曲折線代表它們可以在雙鍵的同邊或反邊。 (b)Chauvin 提出的烯歧化反應機制。在這個催化的循環中,會生成一個含有三個碳和一個金屬的四元環。

(圖3)(b)所示為此反應的機制,在反應的第一階段,金屬亞甲基與一個烯形成一個四元環,這個環含有一個金屬和三個碳,相互以單鍵結合。在下一個階段,其中的兩個單鍵斷裂並形成一個新的烯(即乙烯)和一個新的金屬亞烷基。在第三步驟,這個新的金屬亞烷基又與原先的烯結合成一個新的四元環。在最後的步驟中,這個含有金屬的四元環裂解產生歧化的產物並同時重新得回原先的金屬亞甲基,這個重新得回的金屬亞甲基又繼續投入另一個歧化反應的循環當中。這個反應的最終結果就是兩個烯的分子交換了它們的亞烷基,也就是進行了歧化反應(圖3)(a)。Chauvin 的機制一舉解釋了所有早先文獻中的結果,他的機制也得到了 Robert H. Grubbs、Thomas J. Katz 以及 Richard R. Schrock 等研究團隊的實驗之強烈支持,現已廣為大家所接受。

(圖4)一個有趣的歧化之舞。

上面所描述的 Chauvin 機制可以視為一種舞蹈(圖4),其中催化劑與烯這兩組在舞蹈中交換舞伴。金屬和他的舞伴雙手相牽,當碰到烯隊時這兩組人馬結合成一個圈圈跳舞,隔了一會兒,他們與原先的同伴鬆手然後與新的伴侶湊成一對共舞。現在新形成的金屬隊又開始尋找新的烯隊,再次組成圈圈跳舞,換句話說,金屬隊成為一個分歧化的媒介者。

研發新的催化劑

到此時更多的化學家開始體認到,如果能找到更有效而可靠的催化劑,將可以使得這個反應在有機合成上成為一個極為重要的方法。早先所使用的催化劑結構並不明確,對空氣及濕氣極為敏感,穩定度很差而只能短暫的存在。一個好的催化劑必須是穩定的,並具有確定的結構,其化學活性要能針對需要而做調整,此外它們必須具有選擇性,也就是說只會與雙鍵反應而不會作用到分子上的其它部位。Chauvin 的研究結果顯示了有效率的催化劑可以如何的建立,但問題是在所有結構很明確的已知金屬亞烷基中,沒有一個可以成功的運用在烯的歧化反應上。雖然有好些位化學家在研發歧化反應的催化劑及其運用,並且也有重要的貢獻,不過,在此研究領域中關鍵性的進展則出自於 Robert H. Grubbs 及 Richard R. Schrock 的團隊。

Schrock 的第一個實用的催化劑

Schrock 在 1970 年代初期開始研究新的金屬亞烷基錯合物,但是到底哪一種金屬最適合製造出最有效的催化劑呢?他嘗試了含有鉭(tantalum)、鎢及鉬的催化劑,逐漸的掌握了哪些金屬可以使用以及它們如何的運作。對 Schrock 而言,鎢及鉬很快的顯示出是最適當的金屬,雖然用這些金屬合成了一些催化劑,但對於在金屬上到底要放上什麼基團才能製造出穩定而活性又高的催化劑仍不確定。在 1990 年,Schrock 的團隊終於得到突破而發表了一系列活性又高而結構又很明確的含鉬之催化劑(圖5)。

(圖5)一個 Schrock 的含鉬催化劑。藉著選擇適當的基團接在金屬上可以得到極高的化學活性。在此 i-Pr 代表異丙基,Ph 代表苯基。

由於他的發現,化學家開始體認到烯的歧化反應可以普遍的運用在有機合成上,歧化反應越來越受到那些活躍的有機合成化學家們的注意,他們發現歧化反應可以取代許多傳統的合成方法,而在同時也提供了一種嶄新的方式來合成有機化合物。在(圖5)中所示的含鉬催化劑雖然對氧氣及濕氣是很敏感的,但只要透過適當的處理方式,不失為一個在有機合成上威力強大的工具。

一種由 Grubbs 所研發的通用催化劑

另一個突破則發生在 1992 年,Robert Grubbs 的研究團隊報導了他們所發現的一個含釕(ruthenium)的催化劑,它在空氣中是穩定的,表現出很高的化學選擇性,但是化學活性較 Schrock 的催化劑為低,這個新的催化劑可以在醇、水及有機酸的存在下催化歧化反應(參考圖2),在此之後 Grubbs 進一步的改進了他的催化劑,在(圖6)中所示的是幾個很有效而又容易合成的催化劑中的一個。

(圖6) 一個由 Grubbs 開發的含釕的催化劑。在此 Cy 代表環己基。

Grubbs 的催化劑已成為在普通的實驗室中,被普遍使用在歧化反應上,而且功能明確的催化劑。在(圖6)中所示的催化劑被稱為 Grubbs 催化劑,並成為一個被其它新的催化劑用來比對的標準。Grubbs 催化劑的通用性導致其後在有機合成上新的展望。Grubbs 對催化劑的設計是基於詳細的反應機制研究,他持續的開發以釕為基礎的催化劑,朝著製造合成上最具威力的催化劑而努力,這些合成包括了具有特殊性質的聚合物。

運用以及影響

這幾位諾貝爾獎得主所發展的合成方法,已經在學術研究上迅速的成為普遍使用的工具。為了製造新化合物所設計的工業製程,在這方面也有熱烈的發展,利用催化性的歧化反應可以縮短合成的步驟,得到更高的產率及更少的廢物,這導致更乾淨而對環境衝擊較小的製程。這種反應開啟了更多的機會去探索更多樣性的有機分子。除了他們之外,許多其他的研究者也提供了重要的貢獻,並持續的為了解決特定的問題例如合成複雜的天然物及其類似物,而開發新的歧化反應催化劑。

歧化反應在製藥工業、生技工業及食品工業上具有極大的商業潛力;新的催化劑亦可廣泛的運用在聚合物的合成上,雖然截至目前許多最有用的聚合物仍然是用傳統的方式來合成,但最近在聚合物合成的研究顯示,某些歧化反應催化劑在合成具有特殊性質的聚合物方面具有光明的前景。

雖然 Schrock 與 Grubbs 所發展的催化劑問世不過短短數年,但是他們所發展的應用性之深入的確是令人驚訝,這包括了昆蟲費洛蒙、除草劑、聚合物和燃料的添加劑、具有特殊性質的聚合物以及各種在藥物發展上很有潛力的各種分子之合成。有關一些可以對付各種人體疾病所發展的各種分子尤其值得一提,因為許多的研究者正投入於製造可能的藥物來治療各種狀況,例如細菌感染、C 型肝炎、癌症、阿茲海默症、唐氏症、骨質疏鬆、風濕、發炎、纖維症、HIV/AIDS、偏頭痛等等,歧化反應也因此成為一項重要的武器來尋找新的藥物以治療這世界上許多主要的疾病。

參考資料

蔡蘊明譯自諾貝爾化學獎委員會公佈給大眾的參考資料:

http://nobelprize.org/chemistry/laureates/2005/info.html

若要參考更深入的說明請見:

http://nobelprize.org/chemistry/laureates/2005/adv.html

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「諾貝爾化學獎專題」系列文章,為臺大化學系名譽教授蔡蘊明等譯者,依諾貝爾化學獎委員會的新聞稿編譯而成。泛科學獲得蔡蘊明老師授權,將多年來的編譯文章收錄於此。 原文請參見:諾貝爾化學獎專題系列

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本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局委託,泛科學企劃執行

  • 文/林宇軒

月圓人團圓的中秋節即將到來,每到佳節是不是覺得要來一塊月餅才應景呢?不過你知道嗎?月餅裡可口的鹹蛋黃,在去年(2017)曾驗出含有工業用染料蘇丹紅,引起了軒然大波。蘇丹色素於今年 6月 28日被環保署公告為「毒性化學物質」,列入環保署跟衛福部工業原料聯合稽查的範圍中。究竟這個蘇丹紅有什麼厲害之處?這類食安事件又該如何杜絕呢?

月餅與粽子中的鹹蛋黃是很多人的心頭好。圖/zhaona1206@pixabay

讓蛋黃染紅的「蘇丹紅」

「蘇丹紅」(Sudan stain),其實是幾種相似但不同的分子的統稱,這幾種化學物質常作為染料,主要包括:蘇丹紅 I (Sudan I)、蘇丹紅 II(Sudan II)、蘇丹紅 III(Sudan III)、蘇丹紅 IV(Sudan IV, Scarlet Red)、蘇丹紅 7B (Sudan 7B)、蘇丹紅 G(Sudan Red G),顏色上看起來都是紅色的1

常見四種蘇丹紅分子的結構。圖 / Sudan I By Benjah-bmm27, Sudan II By Harbin, Sudan III By Harbin, Sudan IV By Harbin@Wikipedia Commons

蘇丹紅色素因為本身分子結構的關係,易溶於油脂,在工業上常用來將溶劑、蠟或汽油增色,甚至有些鞋油也會添加蘇丹紅,讓顏色看起來比較飽滿。

作為便宜易取得、穩定又不易褪色的紅色染料,蘇丹紅也因此常在食安事件中佔有「一席之地」,包括 2005 年歐盟和中國就曾經發現一些辣椒粉產品中驗出了蘇丹紅色素(新聞連結),而在 2006 年在中國也爆出為了讓鴨蛋黃增色,而在鴨子飼料中添加蘇丹紅的事件,相隔 11 年後,2017 年的中秋前夕,臺灣這邊也發現月餅的鹹蛋黃竟然含有蘇丹紅(新聞連結),另外由於前述的脂溶特性,蘇丹紅也會囤積在鴨隻的脂防細胞中2-4。而臺灣業者違法的使用蘇丹紅的理由也跟中國的事件一樣:就為了讓蛋黃有更飽滿的橘紅色。

蘇丹紅其實就是紅色粉末狀的色素。圖/Wikimedia

這類色素的分子都被國際癌症研究機構 IARC 列為第三類致癌物(尚無足夠研究供分類是否為致癌物)。蘇丹紅的結構上和二甲基黃相似,都屬於偶氮化合物,主要的致癌機制可能源自於蘇丹紅這類染料經過肝臟會代謝為苯胺(Aniline)、氨基萘酚等胺類化學物質,這些物質同樣被 IARC 列為第二類或第三類(對人類可能有致癌性/無法分類)致癌物。(延伸閱讀:關於 IARC 的致癌物分類,詳見本文

國際癌症研究機構 IARC 致癌性分類,第二類為對人類可能有致癌性,第三類為無足夠人群、動物或致癌機制研究供分類其對人類的致癌性。 圖/IARC

那是否應該對蘇丹紅聞之色變?其實也並沒有必要。幾種屬於蘇丹紅的化學物質,其致癌性尚未明朗,因此在保險起見、有選擇的情況下,我們會選擇明確知道其風險、風險比較小的化學物質作為食品添加物、嬰幼兒用品等,但只要使用方式正確,落實「化學物質管理」,任何化學物質都能夠為我們所用。

聞「蛋」色變?落實「化學物質管理」好撇步

除了蘇丹紅鴨蛋事件之外,2017 年還發生了「芬普尼蛋事件」,以及「戴奧辛蛋事件」,真的是令蛋農「蛋疼」,使大眾聞「蛋」色變的 1 年。

到底這些有疑慮的化學物質是如何進到食物中的?事實上,除了我們最熟悉的在食品的製程中,使用了非公告的食品添加物這種情況(違反食安法)以外;在各項「蛋」的事件中,則可以發現另一種化學物質進入食物的來源:在原料的生產階段,所使用的化學物質未經良好的「化學物質管理」。如 2017 年的蘇丹紅鴨蛋事件,就是發生了在飼料中添加了非食用的蘇丹紅色素;或是在雞舍中錯誤使用「芬普尼」。

從許多食安事件,尤其這幾項關於「蛋」的事件可以發現:未追蹤高風險工業用化學品的流向、不了解用藥方法與劑量,都常是發生問題的主因。然而,亡羊補牢,為時未晚;確切歸納出問題發生的模式,落實化學品的管理,解決管理上的漏洞,就更有機會能夠防止食安問題一再發生。

從蘇丹紅鴨蛋、芬普尼雞蛋,這些食安問題都讓日常飲食蒙上一層陰影。圖/lacuisinesportive @pixabay

因此針對雞蛋這類的產業,自 2018 年起化學局推動輔導化學物質自主管理升級,針對蛋農、飼料業業者自行輔導業者,宣導四項主要原則「一問再問」、「正確使用」、「用藥安全」及「四要管理」。

「一問再問」確認藥品用途

首先,從蘇丹紅鴨蛋的事件,可以看出「一問再問」與「用藥安全」的重要。蛋農朋友在購買藥品使用之前,要仔細去了解藥品究竟能不能使用在食品,尤其是不要聽信偏方、要確認推銷員的話是否是真的。

「用藥安全」注意人身安全

其次,在使用藥品的時候,要先確認藥品的包裝標示非常明確;不要輕易聽信偏方,並且在藥品作業的時候都要注意人身防護、不要過度曝露在藥品之中。

行政院環境保護署化學局「食安專區」:化學管理

「使用正確」:方法、劑量、用途要正確

接下來部分則是在拿到合法藥品後也要注意「使用正確」;在芬普尼蛋事件中,蛋農拿含有芬普尼的藥劑來噴灑雞舍,造成雞蛋的污染。從這個事件可以看到「使用正確」的重要性,除了藥品能否使用之外,也要去注意該化學藥品可以使用的方法、容許使用的劑量是多少、用途也要正確才行。

「四要管理」:標示、記錄明確

最後,化學局從 2017 年開始推動的「四要管理」也要注意,在購買藥品時,要注意店家有沒有分區存放食品添加物和工業用化學品?也要注意不要買到標示不明的化學物質,只用有政府許可的用藥。購買了正確的藥品後,也同樣要分區存放,也務必要記錄下跟誰購買、購買量,還有每次用了多少、剩下多少庫存量等等資訊,確實記錄下各項藥品流向。

做好化學物質管理,杜絕食安事件

這些化學物質管理措施都有仔細做到的話,才能盡可能地杜絕工業用化學品或有致癌風險的化學物質進入食品原料,最終影響廣大民眾的身體健康,與蛋農朋友們的生計。

化學局在今年 6 月 28 日公告修正第四類毒化物列表,將蘇丹紅系列列入其中 7。依照毒性化學物質管理法,一旦被公告列為毒化物管理,製造業者必須取得核可,並依照規定申報買賣流向,有效阻絕誤用8。化學物質管理的步驟乍看繁瑣,但藉由層層把關留意,以及在環節中的所有人有自覺、有意識地完整進行化學物質管理,相信未來可以更有效阻止不該出現的化學物質進入食品供應鏈,讓每個人都能享有更好的食品安全。

參考資料:

  1. Erdemir, U. S., Izgi, B., & Gucer, S. (2013). An alternative method for screening of Sudan dyes in red paprika paste by gas chromatography-mass spectrometry. Analytical Methods5(7), 1790-1798.
  2. 鹹鴨蛋檢出蘇丹紅,3 分鐘搞懂前因後果 – 農傳媒 (2017/09/29)
  3. 撲殺 7100 隻!鴨吃蘇丹紅 脂肪高度殘留 – TVBS 新聞網 (2017/09/30)
  4. 檢出蘇丹紅 雲林兩鴨場進行蛋.鴨隻銷毀 – 公視新聞網 (2017/09/30)
  5. 戴奧辛蛋原因成謎,官方定調非持續污染,彰化地檢接手偵辦 – 農傳媒 (2017/05/05)
  6. 全台恐慌戴奧辛蛋風暴 彰檢查了1年原因成謎 – 蘋果日報 (2018/03/29)
  7. 蘇丹紅列第四類毒化物 沒許可證敢賣 6 月起開罰 – udn新聞網 (2018/04/27)
  8. 毒性化學物質管理法 – 法務部全國法規資料庫
  9. 國際癌症研究機構 IARC

延伸閱讀:

  1. 「二甲基黃」在二戰時期引起的食安危機:該讓人民心慌慌,還是繼續食用致癌奶油黃? – Pansci 泛科學
  2. 芬普尼是惡魔還是天使?在聊芬普尼蛋前先來一份風險管理吧! – PanSci 泛科學

備註:

  1. 蘇丹紅為多種化學物質,被國際癌症研究機構(IARC)列為「第三類致癌物質」。

    蘇丹紅 I、蘇丹紅 II、蘇丹紅 III

    蘇丹紅IV,英文又名Scarlet Red
  2. 環保署於 2018 年 6 月 28 日公告 16 種化學物質為毒性化學物質,包括蘇丹色素共 14 種具食安風險的化學物質。

 





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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/