環境污染與生態
2003/06/27
有機化合物：含有機碳構造的物質稱之。具有荷爾蒙效應的化合物則稱之為環境荷爾蒙（或稱環境雌性素、環境干擾物、持久性有機污染物等，圖9-1），其中大部分為有機化合物；環境荷爾蒙(environmental hormones)亦稱內分泌干擾物質 (endocrine disrupting chemicals, EDCs)，他們是環境中存在，具有干擾生物體內荷爾蒙的合成、分泌、運輸及作用，進而影響生物體的發育、生長、行為或生殖等生命現象之化合物，如烴基酚類(4-octylphenol)、多環類的芳香化合物、有機汞、多氯聯苯、地特靈、DDT等均為環境荷爾蒙之成員；而聯合國環境計畫(United Nations Environment Programme, UNEP)定出之12種持久性有機污染物(persistant organic pollutants, POPs)亦為其成員。
有機錫是合成化合物，屬環境荷爾蒙成員之一，廣泛應用在工業及農業上，用途為防腐劑、安定劑、催化劑、殺蟲劑、抗生物附著劑等(圖9-2)。有機錫化合物中的三丁機錫與三苯醋錫雖然對目標生物有極佳的去除效果，但對非目標生物也同時有降低成長、抑制胚胎發育、使貝類雄化等作用。受到三丁機錫或三苯醋錫污染的雌岩螺，因生殖孔阻塞受精卵無法排出，堆積在生殖管道內變紅變黑形成壞死組織，此時長出陰莖的雄化作用也同時被引發(圖9-3)；這種作用對繁殖力低分布範圍小的種類會造成族群數量降低甚至滅種的壓力，這些污染物可能來源是普遍存在環境中的油漆添加物、塑膠製品或殺蟲劑農藥等。
許多生物對有機錫的代謝能力低，在低濃度長時間的污染下，負面效果即能呈現，有機錫累積在食物階層頂端的鯨豚肝臟也普遍存在，累積濃度在開發國家及近岸種類較高，物種間因代謝能力的差異受有機錫污染影響也不同，鑒於有機錫污染對海域生態的威脅，全世界預計在2008年禁止三丁機錫做為油漆添加物。此外，在歐洲國家下水道污穢物中可檢測到環境荷爾蒙壬基苯酚、多氯聯苯、有機錫等，生物面對何時何地都存在的環境荷爾蒙威脅不容忽視。
多氯聯苯在一九二九年開始量產(圖9-4)﹐它總共可以有兩百零九種同份異構物，其化學性質相當穩定﹐不僅具有耐酸、耐鹼等抗腐蝕性﹐更有電流絕緣的特性﹐揮發性低又不易水解﹐還有耐熱的安定性﹐極佳的抗氧化性。早期多氯聯苯在防治柑橘類水果病害使用﹐主要是因為其對於真菌類具有抑制的作用。後來多氯聯苯被用在電容器、變壓器等高壓電器之冷卻及絕緣油液﹐由於其極高的穩定性﹐因此大大提升了此類電器的安全性﹐且使其體積大為縮小。自此之後﹐除了高壓電器的絕源油液之外﹐也當作食品工業、化學工業、製藥、製紙及塑膠工廠等方面的熱媒體；另外﹐也被應用在高溫、高壓、水中及真空等特殊環境下的潤滑油，其他﹐如抗腐蝕及防燃的塗料、石化毛織物的添加劑、增軔劑、殺蟲劑等。根據記錄顯示﹐日本在一九七○年共生產了一萬多公噸以上﹐此為日本在過去以來產量最高峰的一年﹐而美國也在同年達到了最高的銷售量﹐超過了三萬五千公噸，根據一九八九年的估計，人類總共生產了近兩百一十萬公噸的多氯聯苯。這些廣泛使用的合成物，對生物有雌化效應，深海生物體內亦有，一般環境中不易分解，但缺氧環境之細菌分解能力較強。
DDT亦屬環境荷爾蒙成員之一，雖然被許多國家禁用多年，但在生物體和環境中仍能檢測到其代謝產物DDE，這種環境荷爾蒙使鳥類產卵的機制受損，蛋殼變薄甚至無法鈣化變硬，導致鳥類族群數量下降(圖9-5)。
介面活性劑也就日常生活中的清潔劑、潤濕劑和乳化劑在亞洲每年使用量達一百萬噸，其中有20%進入環境中(圖9-6)。非離子介面活性劑類的代謝產物壬基苯酚和雙酚A有雌性荷爾蒙效果(圖9-7)，可引發雄鯉魚生殖異常，壬基苯酚在本省淡水系統的底泥和水中可檢測到，對生態的影響尚不清楚。
環境荷爾蒙對人類亦有影響，如精子品質不佳數量減少，不孕、癌症和發育異常等(圖9-8)，已知對生物有不良影響之化學物質有三丁基錫、多氯聯苯、汞、開樂散等(圖9-9)，這些化合物不僅普遍地存在環境中，亦可在食物、罐頭、試管、防蛀牙藥、餐具、奶瓶、尿布、水管等日常生活用品中釋出，影響所有生物。目前已知約有86種化學污染物為環境荷爾蒙，而受環境荷爾蒙影響最大的是生殖和甲狀腺二系統(圖9-10)。此外，除了化學污染物和合成女性荷爾蒙外，有些真菌和植物的產物也具有影響動物生殖系統功能的作用(圖9-11)。
綜合相關之研究顯示，野生動物長期暴露在低劑量之環境荷爾蒙，會引發甲狀腺機能不良、生殖率降低、畸形兒、免疫功能不彰、雄性雌化、雌性雄化等生理反應，進而影響物種族群結構，降低生物多樣性；受影響的生物有鳥類、魚類、貝類、爬蟲類、哺乳類、藻類等等，人類位於食物鏈之頂端，自不能置身事外。
市面上，合成化學物質約有八至十萬種之多，每年新產品則以二千種之速度增加中，產品對生物與環境之影響多不清楚；目前美國環保署正逐步篩檢這些化學物質，經過初篩、優先性設定、第一、第二階段篩選後，具環境荷爾蒙活性之化合物進行危險性評估(圖9-12)。危險性評估包括野外實驗、風險評估預測等(圖9-13)，若該化合物對環境生態有深遠影響則進行風險管理，以確保生物生命之安全。
