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「世紀之毒」有解了嗎？俗稱世紀之毒的戴奧辛（dioxin）類化合物，包含多氯聯苯（polychlorinated biphenyl, PCBs）等多種化合物，由於毒性高、無色、無味且又難以分解，會長期存在於環境中對動植物、人體產生極大危害，因此這類化學物質已被聯合國正式列為「持久性有機汙染物」（persistent organic pollutants, POPs）。為了解決戴奧辛問題，清華大學化學系特聘教授黃國柱模擬了大氣層中臭氧及紫外光的分解反應，成功使戴奧辛在室溫下降解為無害的草酸（oxalic acid），有望為處理世界上POPs的難題帶來解方。目前該研究已於去（2023）年12月，刊登於英國皇家化學學會（The Royal Society of Chemistry）旗下的《綠色化學》（Green Chemistry）期刊。
 
大部分的有機物在燃燒後會碳化（carbonization），並裂解為水、二氧化碳。但由於戴奧辛是在工業的高溫製程中產生，即便在高達1000℃的高溫中也能穩定存在，不會發生裂解現象。此外，戴奧辛為脂溶性且會透過食物鏈進入生物體，當人類吃下體內含有戴奧辛的動植物後，便會使戴奧辛累積在脂肪內，難以分解排出體外，可能導致人體基因突變、胎兒缺陷、孕婦流產、引發癌症和神經系統疾病等。
 
如何處理POPs是有機化學領域懸而未解的難題。在過往的大氣科學研究中，科學家已發現當氣態汙染物通過大氣層時，會與氫氧自由基（hydroxyl radical，為強氧化劑）產生氧化反應而被降解，因此氫氧自由基又被稱為「大氣清潔劑」。在這次發表的研究中，黃國柱研究團隊模仿大氣層中的光化學反應，團隊以水銀燈作為紫外光的來源，使臭氧（O₃）在紫外光的照射下與水分子反應產生氫氧自由基。將POPs照射16小時進行光化學反應後，即可使毒性最高、最難分解的「2,3,7,8－四氯聯苯戴奧辛」（2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-pdioxin）濃度降低47％；另一種POPs「六氯苯」（hexachlorobenzene）在經過20小時的照射後，更有高達98％分解為無害的草酸。研究結果顯示，透過臭氧、氫氧自由基的協同作用將戴奧辛等九種POPs降解為草酸的成效十分顯著。由於此降解反應可在常溫、常壓下進行，有望成為高效、易操作、經濟且環保的汙染解決方案。
 
黃國柱在新聞稿中提到，POPs在過往曾對臺灣民眾造成極深的危害，例如1979年臺灣曾發生多氯聯苯中毒事件，當時約有2000多人誤食被多氯聯苯汙染的米糠油後中毒，更導致16人死亡。此外，過往美軍在越戰時期，為使藏匿在叢林中的北越軍隊現踪，也噴灑了超過8000萬公升的「橙劑」（agent Orange，即落葉劑）。這種毒性極強的除草劑，除了造成15萬名越南新生兒畸型異常，還持續存在環境中及受害者後代體內。本次將大氣科學的解方應用於有機化學界的難題，是跨領域研究的一大突破性成果，黃國柱也十分期待能將這項研究成果能在未來實際投入應用，解決環境汙染問題。

 
新聞來源
清華大學（2023年12月20日）。清華大學化解「世紀之毒」戴奧辛汙染難題。清華大學秘書處，https://secretary.site.nthu.edu.tw/p/405-1070-260948,c8330.php?Lang=zh-tw。