為什麼合成化學品似乎比天然更有毒

為什麼合成化學品似乎比天然更有毒

許多人認為化學品,特別是人造化學品,是非常危險的。 畢竟,在美國已經合成了超過80,000化學品用於商業用途,並且許多已經在沒有適當安全測試的情況下被釋放到環境中。 我們應該害怕滲透到我們世界的合成化學品嗎?

雖然不可能比較所有天然和合成化學品的毒性,但值得注意的是,地球上五種毒性最大的化學物質都是天然存在的。 在農藥方面,一些較新的人造版本對人類非常安全; 在高劑量時,這些農藥就像 有毒的 as 食鹽和阿司匹林。 持續暴露於低劑量這些農藥的大鼠(即,在環境中發現的劑量)不會產生癌症或生長和繁殖中的問題。 植物產生了許多天然殺蟲劑,其中一些也具有致癌性,雖然這並不能使合成殺蟲劑安全,但它確實提醒我們,“安全和天然”與“致命和合成”之間的簡單對立是沒有用的。分析風險的方法。

我研究毒理學:我看一下物質對生物體的影響。 如果暴露足夠高,所有物質(天然和人造)都是有害的。 即使在很短的時間內消耗過多的水也會稀釋血液中的鹽分,並導致腦細胞膨脹。 許多馬拉松運動員因為攝入過量的無鹽水而癱倒並死亡。

毒理學家認為,幾乎所有物質都是安全的。 以肉毒桿菌為例,這是地球上毒性最大的物質。 只有50的毒素在全世界範圍內均勻分佈會殺死所有人。 但是,在非常微量的情況下,它可以安全地用於肉毒桿菌毒素的美容目的。 因此,格言'劑量使毒藥'。

A部分來自了解什麼劑量使物質“安全”或“不安全”,毒理學家也喜歡弄清物質如何導致有害影響。 吸煙究竟是如何導致肺癌的? 一旦我們找到煙霧中的化學物質導致癌症的機制(我們有),我們可以對吸煙在肺癌中的作用更有信心。

僅僅表明吸煙者患癌症的比率較高並不是證據,因為很容易找到兩種模式相關的因素。 請看下圖:它表明,緬因州較高的離婚率相當於人均人均消費的人均消費量:

禮貌Tyler Vigen / Spurious Correlations


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雖然我們不認為這個圖表證明了什麼,但我們不太可能質疑看似更合理的相關性。 例如,下圖顯示通過接種疫苗接觸汞的比例較高,相當於自閉症發病率較高:


感謝David Geier和Mark Geier,2004

因果關係可以通過兩種方式建立:通過展示化學品如何產生某種效果或通過滿足一組稱為希爾標準的條件。 希爾的標準要求我們始終發現不同人群中化學和效應之間的相關性,這種效應僅在化學暴露後出現,如果進行實驗室研究,我們應該在化學和效果之間獲得類似的相關性。

人們可以爭辯說,雖然沒有確鑿的證據 目前 為了表明某些化學物質會導致健康問題,最好是安全而不是遺憾,因此在出現健康問題之前限制化學品。 然而,雖然這個想法很誘人,卻忽視了一個基本事實:幾乎所有事情都存在風險。 走出去(我們可能會被搶劫),乘坐汽車和飛機旅行(我們可能會崩潰),吃食物(我們可以攝取植物雌激素或有機殺蟲劑硫酸銅)或飲用水(美國和孟加拉國的部分地區自然含量很高)發生 氟化物, 分別)。 因此,我們需要了解 可能性:化學暴露是否足夠高,不利影響的概率很高? 我們還需要知道使用替代化學品的風險 - 或者根本不知道化學品的風險。

研究表明,人們在排名風險方面差異很大。 下面是一般公眾和專家如何在1979中排名風險的快照(其中1風險最大,30風險最小)。


禮貌聯邦緊急事務管理局,2007。 改編自Slovic等,1979

似乎非專業人士將接受更多媒體關注的風險排列在風險之上,或者比更普通的風險更具有更生動的圖像。 今天,公眾認為轉基因作物的健康風險高於 專家

So雖然努力爭取盡可能低的風險是很好的,但重要的是要考慮任何好處,而不是僅僅因為它們帶來的風險而不允許的事情。 以下示例解釋了這種推理:

*風力渦輪機殺死鳥類和蝙蝠,大壩殺死魚類,太陽能電池的製造使工人暴露於危險化學品之下。 但是,這些風險如何通過持續使用化石燃料與全球變暖和呼吸系統疾病的風險相比較? 替代化石燃料的好處是否超過了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負擔。 但它們的使用導致溪流和河流中激素水平的增加,以及雄魚的女性化和魚類數量的減少。

*殺蟲劑滴滴涕(現已在全球大多數國家禁用)導致幾種鳥類死亡。 然而,在禁令之前,當沒有更安全的替代品時,它通過預防瘧疾和斑疹傷寒等疾病挽救了數百萬人的生命。

監管機構通過計算成本和收益來部分決定是否允許某種化學品進入市場。 這看起來很粗糙。 例如,美國環境保護署(EPA)估計人的生命接近10萬。 因此,如果一種農藥在100,000中有一種機會在應用它的人中引起神經退行性疾​​病,並且1百萬農業工人可能會接觸到它,那麼 註冊農藥的數量為100百萬(因為10人員將受到此決定的保護)。 除非減少工人接觸農藥的成本超過100萬美元,否則不太可能註冊。

EPA一直都是 分析 多年來化學農藥的安全性,最近才開始實施 分析 它的其他化學品的安全性 調整對象。 然而,在理解任何化學品的毒性和風險方面存在一些不確定性。 監管機構試圖通過使用安全邊際來處理它。 這意味著 如果在大鼠中發現x劑量的化學物質是安全的,那麼只有至少100-或1,000倍低的劑量才被認為是安全的。 然而,這並不能保證我們只暴露於安全水平的化學物質,毒理學家並不總是尋找效果 - 例如 瓦解 激素功能 - 僅在低劑量時出現。

此外,對長期接觸混合化學品的擔憂是有效的,因為在實驗室中很少進行測試。 (丹麥的一項研究發現,平均成年人食用不同農藥的風險與飲酒風險相似 一杯酒 每三個月一次。 但是,這遠非全面的分析。)

最終,雖然各方都存在風險和不確定性,但人們似乎只反對某些風險。 雖然我們無疑應該努力減少有害的化學品接觸並提出更安全的替代品,但我們還需要認識到,我們過多的化學品恐懼症,尤其是合成化學品,往往是無根據的。

關於作者

Niranjana Krishnan是愛荷華州立大學毒理學博士候選人.

本文最初發表於 永世 並已在知識共享下重新發布。

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