人造化學品真的比天然化學品更有害嗎?

2019-09-05 07:19:34

1948年,DDT殺蟲劑被噴灑在美國俄勒岡州金祖阿地區的雲杉林上 圖片來源:CB Eaton/ USDA Forest Service/ Wikimedia/ Aeon

事實上,植物產生的毒素與人造化學物的致癌速度是一樣的,且相比較而言,我們攝入的植物毒素要多得多。


有許多人認為化學品,特別是人造化學品,是非常危險的。畢竟,僅在美國就有超過8萬種用於商業用途的人造化學品,而且其中許多化學品未經適當的安全測試就被應用到自然環境中。如此說來,我們應當害怕滲透到世界各個角落的人造化學品嗎?

雖然無法簡單地比較所有天然化學品和人造化學品的毒性,但值得注意的是,地球上毒性最強的五種化學品都是在自然中發現的。說到殺蟲劑,一些新近製造的人造殺蟲劑,對於人類來說其實已經相當安全。即使在高劑量時,這些人造殺蟲劑的毒性也與食鹽或阿司匹林相當。實驗還發現,老鼠持續接觸低劑量的殺蟲劑(即環境中的劑量)並不會導致癌症或生育問題。事實上,植物產生的毒素與人造化學物的致癌速度是一樣的,且相比較而言,我們攝入的植物毒素要多得多。

作為毒理學(toxicology)的研究者,我研究化學物質對於生物體的影響。其實如果接觸量足夠高,所有的物質(天然的和人造的)都是有害的。即使在很短的時間內攝入過多的水分也會稀釋血液中的鹽分,從而導致腦細胞腫脹。許多馬拉松運動員就是因為攝入過量的無鹽水而暈倒死亡的。

毒理學家認為,幾乎每種物質在一定的劑量下都是安全的。以肉毒桿菌為例,它是地球上最毒的物質,只要50克肉毒桿菌在世界範圍內均勻傳播,就能殺死所有人類。但是,在非常小的劑量上,它又可以被安全地用於美容。因此,我們有句話是這麼說的:“劑量造就毒藥”。

除了研究是多少劑量使一種物質“安全”或“不安全”外,毒理學家還喜歡研究一種物質如何產生有害影響。比如,吸菸究竟是如何導致肺癌的?一旦我們發現了煙霧中的化學物質致癌的機理(我們已經發現了),就能更好地搞明白吸菸對肺癌的影響。事實上,僅僅吸菸者患癌症的機率更高並不是關鍵證據,因為我們很容易找到不同的兩個方面的相關性。比如下圖:美國緬因州的離婚率越高,人均人造黃油消費量越高。

圖表說明:曲線圖橫軸為年份,左縱軸及藍色曲線為美國緬因州平均每1000人中的離婚人數,右縱軸及橘紅曲線為人均人造黃油消費磅數。圖片來源:Tyler Vigen/ Spurious Correlations/ Aeon

雖然我們很難認為這張曲線圖說明了什麼問題,但我們也不太可能質疑其看似可信的相關性。再比如,下圖所顯示的:兒童通過接種疫苗接觸的汞越多,自閉症的發病率越高。

圖表說明:圖表橫軸為出生年份,左縱軸及柱狀圖為平均兒童通過接種疫苗接觸的汞(單位:微克),右縱軸及折線圖為每100,000個兒童中自閉症的發病數。圖片來源:David Geier and Mark Geier, 2004/ Aeon

雖然疫苗中的化學物質可能導致自閉症的理論現在已經被徹底推翻,但在網上也可以找到其他化學物質的類似例子。有關農藥使用量的增加與人類的健康問題增長之間有相關性的說法普遍存在,但很少或沒有資料證明兩者之間存在因果關係。

然而,有人可能會說,儘管目前沒有確鑿的證據表明某些化學物質會導致健康問題,但選擇安全總比日後悔恨要好,因此應該在健康問題出現之前就限制化學品的使用。不過,儘管這個想法很有誘惑力,但卻忽略了一個基本的事實:幾乎所有的事物都存在風險:走在外面(可能會被搶劫),坐汽車和飛機旅行(可能會撞車和墜機),吃東西(可能會攝入植物雌激素或有機殺蟲劑硫酸銅),甚至喝水(美國和孟加拉國的部分地區分別含有高水平的天然氟化物和砷)。因此,我們需要了解概率:化學物質的使用程度是否高到足以產生高概率的副作用?我們還需要知道使用替代化學品,或者根本不使用化學品所產生的風險。

但研究表明,不同的人對風險的認識差異很大。以下是1979年普通公眾與專家對不同風險的排名概況(1是風險最高的,30是風險最低的)。

圖表說明:圖表從左至右分別為風險專案,普通公眾和專家,風險專案從上至下分別為核能、香菸、X光、電力、警務工作、酒水和爬山。圖片來源:Federal Emergency Management Agency, 2007/ Slovic et al, 1979/ Aeon

如此看來,外行的普通公眾對於那些備受媒體關注,或者擁有更加生動形象的風險排名,要遠高於那些更常見的風險。比如,目前公眾認識的轉基因作物的健康風險,比專家所認為的健康風險更高。

因此,儘管爭取儘可能低的風險是好事,但重要的是也要考慮到帶來的收益,而不是簡單地僅僅因為它們所帶來的風險而禁止化學品。下面的例子便是這一想法的論證:

  • 風力渦輪發電機會殺死鳥類和蝙蝠,水力發電機會殺死魚類,而太陽能電池的製造會讓工人暴露在危險的化學物質中。但是,如果將這些風險,與持續使用化石燃料導致的全球變暖問題和呼吸系統疾病風險進行比較呢?替代化石燃料的好處是否大於開發替代能源的風險?
  • 避孕藥在預防意外懷孕方面非常有效,從而減輕了我們對地球資源的消耗。但避孕藥的使用會導致河流和小溪中的激素水平增加,雄性魚類雌性化,魚類數量將減少。
  • DDT殺蟲劑(現在世界上大多數國家都禁止使用)導致了數種鳥類的數量銳減。然而,在DDT殺蟲劑的禁令頒佈之前,由於沒有更安全的替代品,它通過預防瘧疾和斑疹傷寒等疾病拯救了數百萬人的生命。

監管機構會通過評估某種化學品的成本和收益,在一定程度上決定是否允許這種化學品進入市場,儘管這種方法也許看起來很粗糙。例如,美國環境保護署(EPA)估算一個人的生命價值接近1000萬美元。因此,如果一種殺蟲劑有10萬分之一的機率會導致神經退行性疾病,而有100萬年農業工人可能會接觸到這一殺農藥,那麼這一農藥帶來的成本是1億美元(即10個工人會受到這一殺蟲劑的影響)。除非減少工人接觸農藥的成本不超過1億美元,否則這一農藥不太可能會登記註冊。

總的來看,儘管風險和不確定性存在於各個方面,但人們似乎只厭惡某些型別的風險。我們確實應該努力減少與有害化學品的接觸,並用更安全的替代品來代替有害化學品,但我們也要意識到,我們對化學品的過度恐懼,尤其是對人造化學品的過度恐懼,往往是沒有道理的。

本文作者Niranjana Krishnan是美國愛荷華州立大學的毒理學博士研究生。

(翻譯:張海寧)

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