新化合物讓臭氧洞愈來愈小,卻是無法分解的劇毒物質?科學家:已在中國人體內發現

2020-05-18 17:54

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南極的臭氧層破洞正在復元當中。圖為2015年觀測數據。(圖/取自維基百科)

南極的臭氧層破洞正在復元當中。圖為2015年觀測數據。(圖/取自維基百科)

最近,一個與健康和環境有關的現象引起科學家們的關注和警覺。

研究人員說,幾乎所有新車空調製冷所使用的化學物質不但聚集在大氣環境中不散,還可能對人類健康構成威脅。這些所謂的「臭氧友善」化學物質當初是為了取代對臭氧有破壞作用的氯氟烴(chlorofluorocarbon chemicals CFCs)。

從1990年代起,為了保護臭氧層免遭破壞,人們開始廣泛使用新的全氟制冷化合物。但是現在發現,這種替代物在環境中無法分解。目前,科學家在北極冰樣本中已經找到這些化學物質,而且其含量在逐年增加,並且一直可以追溯到上世紀90年代。

1987年簽訂的《蒙特利爾議定書》是聯合國為了管制各國對臭氧層有破壞作用的氯氟烴使用的協議。該議定書自1989年起生效,並被認為是國際間所簽定的最成功的一個環境議定書。因為科學家注意到南極洲的臭氧洞從80年代中期開始越來越大,對人類健康構成威脅,所以非常擔心。

位於大氣平流層的臭氧對環境和人體健康有重要影響,它可以保護地球免遭來自太陽的有害紫外線。當時,氯氟烴被廣泛用於制冷、空調、溶劑和氣溶膠噴霧中。但自從《蒙特利爾議定書》在1989年生效後,各國開始使用對臭氧層危害較小的替代產品。其後,研究人員注意到臭氧洞開始縮小。

然而,新的問題又來了。現在人們擔心這種新的替代物質可能無意中對環境造成破壞,並且還威脅到人類健康。

無處不在

加拿大研究人員在北極冰標本中找到了一直能追溯到90年代的短鏈全氟羧酸化合物(short chain perfluoroalkyl carboxylic acids,scPFCAs)。這種化合物是替代氯氟烴的化學物質之一。

參與研究的多倫多約克大學的楊教授(Prof Cora Young)表示,他們發現北極冰標本中全氟化合物的含量要比《蒙特利爾議定書》之前的水平高出10倍。

她說,雖然目前人們對這種化學物質及其潛在的毒性了解的還不多,但可以肯定的是它正在對環境造成大量污染。

在北極發現的化合物與全氟烷基物質(perfluoroalkyl substances,PFAS)屬於同一類別,有時也被稱做為「永遠的化學物質」(」forever chemicals」)。這種化合物質在從家具到衣服,從食品包裝到飲用水等許多東西中都可以找得到,可以說是無處不在。

人們現在越來越擔心全氟化合物給人體健康所帶來的影響,包括癌症,肝損傷和生育力下降等。而且,在北極冰中發現的這些化合物的相關產品無法在環境中分解。同時,當前的水過濾技術也無法將其濾除。

科學家們預計,未來短鏈全氟羧酸化合物的水平將會大幅增加。

未來汽車行業困境?

為了取代對臭氧層有破壞的氯氟烴,全球汽車製造商從1992年起開始使用一種叫四氟乙烷HFC-134a的空調製冷劑。雖然HFC-134a對臭氧層破壞小,但它不幸是一種非常強大的溫室氣體,大約是二氧化碳的1400倍。

1從2017年起所有新車必須使用一種叫四氟丙烯HFO-1234yf的製冷劑。(圖/BBC News)
從2017年起所有新車必須使用一種叫四氟丙烯HFO-1234yf的製冷劑。(圖/BBC News)

歐美國家的製造商幾年前已經同意淘汰HFC-134a,從2017年起所有新車必須使用一種叫四氟丙烯HFO-1234yf的製冷劑。

雖然這種新汽車空調製冷劑既不損害臭氧層,也不是溫室氣體。但它分解後會產生短鏈全氟羧酸化合物,而這種物質卻不易分解,造成新的難題。

楊教授說,未來我們還將看到該化合物的更加顯著增長。

健康擔憂

研究人員說,這些化學物質可以在大氣中擴散很遠,並且最終經常沉澱在湖泊和河流中。 它們可以造成「不可逆轉的污染」,並可能影響到包括甲殼類和蠕蟲在內的淡水生物的健康。與此同時,人們對這些化合物對人類健康的影響也越來越擔心。

楊教授說,研究人員已經在中國人的體內發現了這種物質,所以它很可能也存在於世界各地其他人的體內。楊教授表示,雖然我們修復了臭氧層,但無意中又製造了另外一個健康擔憂。特別是這種物質有毒,同時,又很難用各種方法對其分解和濾除。

這一研究已經發表在美國的《地球物理研究通訊》期刊上。

責任編輯/柯翎肇

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