受保護的內容: 潛藏在電腦外殼的環境賀爾蒙——多溴二苯醚

不少影視作品，善用水滴暗喻流淚。離散的場面哀戚，暗夜裡風雨飄搖。雨絲打在窗上，衝擊著觀眾敏感的心。主觀鏡頭宛如主角的目光，透過玻璃望向遠方。可是任誰都無法忽略，前景那一顆在表面移動的雨滴，默默地、緩緩地滑到一半，止住了。雨過天晴，窗外的玫瑰花瓣托著晨露，晶瑩剔透，水珠怎麼飽滿，也沒溜下來。如此揪心的情緒渲染，倘若換作荷葉或鐵氟龍鍋具，效果肯定蕩然無存。稍稍傾斜，便把持不住一滴，三兩下流得乾乾淨淨，不著痕跡。於是，被騙得一把鼻涕一把淚的觀眾，拭乾雙眼，體會刻骨銘心：摩擦力大的表面，即使垂直，水滴也可能攀附；摩擦力小，則些微的斜度，就會流失水滴。^[1]

接觸線摩擦力

想留住水滴，就如同要挽回即將離去的戀人，免不了得談客觀條件。芬蘭阿爾託大學（Aalto University）和于韋斯屈萊大學（University of Jyväskylä）合作的團隊，在《自然化學》（Nature Chemistry）期刊上，介紹新創塗料時，列出下面 4 個影響水滴流動的要素：^[1]

1. 接觸線摩擦力（contact line friction）：受到水滴的大小、表面張力、接觸面的形狀，以及水滴後退角（receding contact angle）與前進角（advancing contact angle）（如下圖）的差距所影響。接觸線摩擦力是這裡羅列的項目中，唯一會導致靜摩擦力（static friction），^[1]阻礙移動發生的力量。^[2]接下來的幾個，都是在水滴已經開始移動後，才會出現。^[1]
2. 黏滯耗散（viscous dissipation）：流動的過程中，其黏性將部份動能，不可逆地轉換成熱能。^[3]
3. 氣阻（air resistance）：通過氣體的時候，氣流對其表面產生的阻力。^[4]
4. 靜電力（electrostatic forces）：某些物體相互摩擦後會帶電，因而有推或拉的力量。^[5]當水滴在疏水性的表面上移動，引發電荷分離（charge separation），水滴通常帶正電，該表面則帶負電。靜電力對斜面上水滴下滑速度的影響，甚至可以超過重力。^[6]

水滴對固體表面的依附，使它處處惹人嫌。比方說，在汽車的擋風玻璃，以及先進駕駛輔助系統的鏡頭上，會妨礙視線，干擾行車安全。^[7]常言道：「所有感情問題，一律建議分手。」研究團隊想利刀斬孽緣，則所開發的塗料，要能有效減少物體表面的接觸線摩擦力，使水滴在上頭「站不住腳」。過往的研究認為，關鍵是降低形貌或化學的異質性。^[1]

開發新塗料

研究團隊調節時間、溫度和水份等變因，讓疏水性的辛基三氯矽烷（octyltrichlorosilane），在親水性的二氧化矽（SiO₂）板上，自然「生長」成自組裝單層膜（self-assembled monolayer）。^[1]無論這層膜在矽板上的密度低，也就是表面大多都是二氧化矽；或者密度高，即辛基三氯矽烷佔多數，都可以視為異質性低的情形。反之，若表面密度中等，則異質性高。理論上，異質性低對削弱接觸線摩擦力有幫助，但是研究團隊認為塗料密度低的時候，表面親水性過高，效果可能不彰。^{[1, 8]}

然而實驗結果有些出乎意料：當這層膜在矽板上的表面密度較低，水竟然自由地於塗料的分子間流動，很容易滴落；而表面密度高時，水則停留在塗料上面，也可以輕易滑下來。唯有介於兩者之間，水才會緊巴著矽板。^{[1, 8]}

防潑水塗料的用途

芬蘭研究團隊的成品，應該是目前全世界最滑溜的塗料，防潑水的能力超級好。^[8]麻煩的是厚度太薄，耐用性有待提升。將來如果成功改善，有望廣泛運用於除冰、抗霧、暖氣管線等諸多方面。^{[1, 8]}

參考資料

1. Lepikko S, Jaques YM, Junaid M, et al. (2023) ‘Droplet slipperiness despite surface heterogeneity at molecular scale’. Nature Chemistry.
2. Müser MH. (2008) ‘How static is static friction?’. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(36):13187-8.
3. Malik MY, Hussain A, Salahuddin T, et al. (2016) ‘Effects of viscous dissipation on MHD boundary layer flow of Sisko fluid over a stretching cylinder’. AIP Advances, 6, 035009.
4. Oxford University Press. ‘Air Resistance’. Oxford Reference. (Accessed on 27 OCT 2023)
5. ‘Electrostatics: A non-contact force’. (31 DEC 2018) Department of Education, Victoria State Government, Australia.
6. Díaz D, Li X, Bista P, et al. (2023) ‘Self-generated electrostatic forces of drops rebounding from hydrophobic surfaces’. Physics of Fluids, 35(1):017111.
7. Hodgson G, Passmore M, Skarysz M, et al. (2021) ‘Contact angle measurements for automotive exterior water management’. Experiments in Fluids, 62, 119.
8. ‘Researchers create the most water-repellent surface ever’. (23 OCT 2023) Aalto University, Finland.

• 作者／
  李俊璋 特聘教授│成功大學工業衛生學科暨環境醫學研究所
  張偉翔 助理研究員│環境微量毒物研究中心

食品包裝容器對我們的生活不可或缺，外食人口的增加、烹煮條件及保存需求等都會影響食品接觸材質的發展，許多一次性或重複性食品容器應勢而生，卻也使民眾對這些食品接觸材質是否會影響健康產生疑慮，其中多數金屬罐頭食品內部塗層所含的雙酚 A (Bisphenol A) 就是時下熱門的例子。

考量雙酚 A 對人體健康具潛在影響，歐盟於 2018 年 2 月發布命令，加嚴食品接觸材質中雙酚 A 的管制，包括嬰幼兒產品禁用及限制塑膠食品接觸材質的遷移值，並已於2018 年9 月開始實施。

本期 ILSI Taiwan 專欄邀請成功大學工業衛生學科暨環境醫學研究所李俊璋特聘教授與成功大學環境微量毒物研究中心助理研究員張偉翔博士撰文，為讀者解答何謂雙酚 A？它是如何被我們吃下肚？有哪些方法能降低雙酚A的暴露風險？

對發育有害？環境賀爾蒙雙酚Ａ重啟研究評估

世界衛生組織國際癌症研究中心 (IARC) 尚未認定雙酚 A 對人類或動物具有致癌性，但科學證據已將雙酚 A 視為環境荷爾蒙，若過量暴露下，雙酚 A 將會干擾人體內分泌系統，對生殖及生長發育造成危害。在公眾嚴厲訴求下，歐盟食品安全局終於同意了，承諾於 2018 年重啟「雙酚 A 毒性再評估¹」，針對雙酚 A以科學程序進行，篩選所有動物及人體研究數據，並參考美國提供的兩年期核心毒理研究及人體研究 (CLARITY-BPA project) 中所發表之數據，以全面性健康影響為基礎，完整進行雙酚 A 暴露之風險評估，並提供歐盟食品安全局重新制訂每日耐受量 (Tolerable Daily Intake, TDI) 之建議值

吃罐頭不吃罐頭皮，怎麼會吃到雙酚Ａ？

雙酚 A 在食品接觸材質的製造主要用於生產「聚碳酸酯塑料」─製造水瓶和餐具的常見物料。此外，雙酚 A 亦可用於製造食品和飲料金屬罐內層保護層的環氧樹脂（占市場之90%）之有機塗層²，以防止金屬罐直接與食品接觸，使食品和飲料可保存其填充物風味和營養價值長達數年。

然而愈來愈多研究發現，雙酚 A 可以從聚碳酸酯塑料或環氧樹脂內層遷移到食品與飲料中。此外，金屬罐頭的儲存時間、溫度、酸鹼值及脂肪量都會影響雙酚 A 的釋出量，並透過食用、飲用途徑進入人體。

罐頭製品都使用，各類濃度卻不同？

在台灣，罐頭食品每年的產值高達 76 億元³。雖然罐頭食品並非普遍大眾的主食，但不少國內外研究皆指出，肉類、海鮮、蔬菜、濃湯、水果等各類罐頭食品中皆有雙酚 A 的檢出。

各國食品包裝用的金屬罐頭內層大多採用環氧樹脂等有機塗料，在製造時皆須符合雙酚 A 遷移限值，不同的食物類別因為內含物、運送、保存、烹調方式等差異皆有不同濃度檢驗值，而脂肪含量較高的罐頭食品，檢測到的雙酚 A 濃度較高則是罐頭食品的共同特性。

即使低劑量，幼兒孕婦仍須注意

衛生福利部食品藥物管理署（以下簡稱食藥署）2016年委託成功大學環境微量毒物研究中心，針對全國 250 件食品樣本進行雙酚 A 含量調查，其中包含 45 件罐頭食品。調查結果與其他國家的調查相似，金屬罐頭食品中雙酚 A 平均濃度及範圍為 14.0 ± 11.4（1.22 – 49.4）μg/kg ww，較生鮮食品高約 2~3 倍，因此未來監測台灣市售罐頭食品中的雙酚 A 濃度相形重要。

依據該計畫風險評估結果顯示，每日每公斤體重從金屬罐頭中攝取雙酚 A 劑量，各年齡層皆約佔其總雙酚 A 暴露劑量 33%。相較於其他年齡層，3-6 及 6-12 歲兒童從金屬罐頭攝入雙酚 A 劑量偏高，但綜合來說，經飲食攝取之雙酚 A 劑量遠小於歐洲食品安全局 2015 年建議的每日每公斤體重耐受量 4 微克：

• 0-3歲為0.015 微克
• 3-6歲為0.032微克
• 6-12歲為0.018微克
• 12-18歲為0.014微克
• 19-65歲為0.011 微克
• 65歲以上為0.005微克

即使對成人而言，雙酚 A 的暴露量都在每日耐受量的範圍內，但孕婦、哺乳期及食用嬰幼兒配方奶粉和副食品的嬰幼兒等族群，皆可能受到環境中低濃度雙酚 A 暴露而導致流產、腦部、生殖、代謝、神經與免疫系統的潛在健康風險，無法排除可能影響，且除了飲食之外，若長期持續暴露於化妝品、感熱紙與灰塵之下，仍可能會超過每日耐受量。

會跑的雙酚Ａ？各國雙酚Ａ遷移限量規範

雙酚 A 常存於聚碳酸酯塑料及罐頭內層環氧樹脂塗料，會經由與食品接觸遷移至食物上，導致消費者暴露於雙酚 A 風險中。因此除了美國及澳洲外，各國皆以限制食品接觸材質中雙酚 A 的遷移值進行管理[註1]。目前以歐盟 2018 年 9 月公告的新管制標準最嚴格，塑膠食品接觸材質中雙酚 A 的遷移限值從 0.6 修正至0.05 ppm，與食品接觸的漆和塗料中雙酚 A 遷移值，也不得超過0.05 ppm。用於嬰幼兒食品接觸材質上的漆和塗料禁用雙酚 A，亦不得用於製造嬰兒用聚碳酸酯奶瓶、嬰幼兒用飲用杯或瓶子。

在台灣，環保署已於 2009 年公告雙酚 A 為第四類毒性化學物質－疑似毒化物，相關業者在使用時需有政府核可文件。食藥署於食品接觸材質中雙酚 A 的遷移值，則限制為不得超過 0.6 ppm，日本的規範限值最寬鬆，不得超過 2.5 ppm，中國則與台灣相同。

生活中隨處可見，如何降低雙酚A 的暴露風險？

雖然罐頭食品並非國人的主食，且台灣罐頭食品中的雙酚 A 濃度均低於國際罐頭食品中雙酚 A 調查結果，各年齡層的平均暴露量亦小於歐盟食品安全局的建議值，但是對於經常食用或大量食用罐頭食品者，仍可能有雙酚 A 暴露過量並對人體造成潛在健康風險。

呼籲民眾採取均衡飲食原則，分散購買的食物來源與種類，避免長期過度食用相同種類的食物，尤其是金屬罐頭食品，以降低雙酚 A 的累積暴露風險。若要加熱食用金屬罐頭食品時，切勿將金屬罐頭直接置於火上加熱、隔水加熱，或用電鍋直接加熱的方式，以避免因高溫烹煮時金屬罐塗層之雙酚 A 遷移至食品中而被吃下肚。食用罐頭食品前應先將罐內的食品取出，改使用玻璃、陶瓷或不鏽鋼等容器盛裝再加熱食用。

• 本文轉載自《ILSI Taiwan》，原文為〈食品接觸材質疑雲- 該擔心金屬罐頭食品中的雙酚 A 嗎？〉。

備註

• [註1]：遷移限量是指物質從材料或容器釋放到食品中的最大允許量。國家環境毒物研究中心

參考資料

1. European Food Safety Authority. BPA plan ready for new EFSA assessment in 2018.
2. Food Packaging Forum
3. 陳麗婷、邱盟媚、鄔嫣珊，2015，國內調理食品巿場需求變化與展望，食品研究所。

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

「女童天天接觸塑膠製品，兩歲就來了初經」、「外食族男子，因為長期使用塑膠容器導致過度肥胖」這些年，作為人類最廣泛利用的材料「塑膠」，除了難以分解的環保因素備受矚目外，塑膠類也跟近年來很受矚目的「環境荷爾蒙」息息相關。

究竟環境荷爾蒙是什麼？為什麼走到哪遇到哪呢？

首先，可不要以為環境荷爾蒙只與塑膠類材料有關喔。環境荷爾蒙其實泛指進入人體後可以影響荷爾蒙作用、影響健康的化學物質。由於荷爾蒙在人體內有訊息調控的「傳令兵」角色，所以只需要少量這類的化學物質就有可能會有巨大的作用。其種類非常多樣，已知 323 種化學物質被歐盟列為環境荷爾蒙，主要包括農藥殺蟲劑（如 DTT）、工業產品（如多氯聯苯 PCB）、塑化劑（如鄰二甲酸酯類）、金屬污染物（如甲基汞、鉛）、其他化學副產物（如戴奧辛）等。

• （環境荷爾蒙清單各國不同，欲知更詳細的種類，請見：國外環境荷爾蒙物質清單）

「環境荷爾蒙」最常見的來源就是人類的化學製程，可能是成品或是副產品。過去許多化學物質在沒有經過完整「化學生命週期」評估管控下，進入大規模生產後，才被發現到可能會出現影響人類與環境健康的嚴重副作用，而其中最嚴重、也是現在人類需要一同處理面對的類別就是「環境荷爾蒙」。

• （延伸閱讀：瘋癲的帽匠怎麼了：從汞談化學生命週期）

橫跨多部會管理的環境荷爾蒙管制

就如前面所提及的，環境荷爾蒙種類非常多，隨時有可能出現在我們生活周遭的任何一個項目中，也因此，要管控也絕非單一法令、部會就能夠達成的工作，需要藉由跨部會才有機會達成。環境荷爾蒙物質的管理橫跨了行政院環境保護署、行政院農業委員會、經濟部、衛生福利部、財政部與內政部，範圍不可不謂廣泛。

這項跨部會的任務目前由行政院環境保護署擔任「環境荷爾蒙管理計畫」之召集機關，對食品、食品容器器具包裝、奶瓶、兒童玩具、農產品、建材等項目中含的環境荷爾蒙進行管制，並且會進行市售產品抽測監控，以其將影響減到最低。（詳見：國內各部會環境荷爾蒙相關法規）

「環境荷爾蒙管理計畫」近期的重要成果包括幾個項目，包括：

1. 針對環境荷爾蒙，進行跨部會法規強化及增修訂達 35 項。如環保署近期擴大購物用塑膠袋限制使用的管制對象；研擬管制化妝品、個人清潔用品不得添加塑膠微粒等。經濟部則加強將水龍頭、旅行箱、開飲機等多項商品增列檢驗項目。
2. 進行各項環境荷爾蒙檢測：在 2017 年的管理計畫中合計完成市場檢測指標物質或抽測總件數 4 萬 7,000 件以上；環境流布調查達 4,373 筆檢測數據。
3. 加強民眾宣傳及溝通，舉辦環境荷爾蒙物質相關說明會、研習、記者會及教育訓練總數達 297 場次，環境荷爾蒙物質宣傳訊息或廣告 26 則，還包括相關網站維運，包括環保署建置「環境荷爾蒙管理計畫專區」平台、建立「毒性化學物質環境流布調查資訊網站」，以及衛福部持續更新管理「塑膠食物容器宣傳網站」。

政府各相關部會將持續積極執行「環境荷爾蒙管理計畫」，健全臺灣的環境荷爾蒙相關化學物質管理體系，針對國際管制資訊進行收集，並且研提後續的管理規劃，強化相關管理法規，減少相關物質暴露，確保民眾健康的生活環境。

該如何避免可能的危害？

而除了關心政府單位的作為，身為消費鏈最末端的我們又要如何避免自己受到環境荷爾蒙的傷害呢？

絕大多數日常生活中的環境荷爾蒙，來自於食衣住行中透過食物與容器而被人體吸收，因此需要注意的自然也是這幾個方向囉。在食物方面，應該要注意飲食的來源盡可能多樣化，避免毒素在體內累積；謹慎選擇餐具容器，避免不可靠的塑膠容器或者將不耐熱的容器再加熱；並且做好資源回收，讓廢棄物中的化學物質沒有流入環境中的機會。

就跟現今仍在使用的許許多多塑膠材料相同，環境荷爾蒙存在於我們生活中短期內仍是一項必然會遭遇到的風險，但隨著人們的使用意識提升，主管機關持續介入相關檢討與修改，終有一天環境荷爾蒙將從日常的潛在風險轉成為歷史名詞。

參考資料：

1. 國際癌症研究署－致癌物質列表
2. 泛科學－搞懂七大類塑膠使用法，才不會餐餐吃「塑」
3. Shibamoto, T., Yasuhara, A., &Katami, T. (2007). Dioxin formation from waste incineration. In Reviews of environmental contamination and toxicology(pp. 1-41). Springer, New York, NY.
4. PlasticsEurope－Plastics – the Facts 2017
5. 衛福部食藥署－塑膠食品容器宣導網站
6. 泛科學－用塑膠容器會吃到塑化劑？都是擴散作用搞的鬼！

延伸閱讀：

• 環境荷爾蒙就在你身邊？
• 瘋癲的帽匠怎麼了：從汞談化學生命週期
• 環境荷爾蒙管理計畫專區
• 都是塑膠惹的禍？到底什麼是塑化劑？──「PanSci TALK：都是塑膠惹的禍？」
• 斯德哥爾摩公約：污染才不管哪邊哪國呢
• 「斯德哥爾摩公約」新列管物質── 短鏈氯化石蠟有哪些危害？又該如何取代？

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