汽車輪胎會讓鮭魚受到毒害，人類也難以倖免？

幾十年來，華盛頓州的溪流中不時發現異常大量的成年銀鮭（Oncorhynchus kisutch）死亡，這些魚屍在大雨過後被沖上岸邊，肚子裡還滿滿裝著沒來得及產下的魚卵；研究人員推測，肇因恐怕是溪水中含有某種奇怪的化學物質。一群科學家經過多年鍥而不懈的追查和研究，終於在2020年確定，元兇是一種來自道路雨水逕流的致命化學物質：6PPD-醌（ 6PPD-quinone）。研究團隊證實，幾乎世界上每個輪胎都含有6PPD-醌的母體化學物質。

在美國，每人每年平均會在高速公路和道路上排放將近2.7公斤含有6PPD的輪胎塵（tire dust），而這些粉塵會藉由雨水或風散布到環境當中。科學家表示，這種化學物質無所不在。從世界各地的水道、空氣，到人類的血液和尿液當中，都已發現6PPD的蹤跡。銀鮭是太平洋西北地區食物鏈中的關鍵種（譯註：keystone species，指在生態系中僅占一小部分，卻對保持生態群落的結構有著重要作用的物種，會影響生態系中其他許多生物），在當地美洲原住民部落的文化當中也是極為重要的元素。對牠們來說，接觸到6PPD-醌的下場相當悲慘。

「牠們要不了多久就會死亡。」艾維表示。他正在觀察華盛頓州某條受到汙染的溪流，了解6PPD-醌如何影響生長在當地水域的銀鮭的生命週期。「基本上，牠們接觸到致死劑量之後，45分鐘內就會出現症狀。」

攝於俄勒岡州的湯普森溪（Thompson Creek）。一條雌性銀鮭正在守護牠產卵的巢，也就是所謂的產卵場（redd）。銀鮭是棲息在太平洋的七種鮭魚之一。 Photograph by Photographer Michael Durham, Minden Pictures

堆疊在西雅圖杜瓦米什河（Duwamish River）河岸上的輪胎，攝於2016年。美國政府從去（2024）年開始，大規模清理數十年來對於水體造成的工業汙染。 Photograph by David Ryder, The New York Times/Redux

目前，環保人士正忙於尋求法律途徑解決問題，科學家們則到處尋找適合的化學物質，來替代輪胎製造業長期使用、不可或缺的抗降解劑。

不過，這些努力恐怕是緩不濟急。許多雨水下水道最終會將水排放到河川和溪流中，尤其是像西雅圖這樣的城市地區；而成年銀鮭每年秋天都會洄游到河川和溪流中產卵。從1990年代起，西雅圖的公民科學團體就記錄到眾多在暴雨後被沖上岸的死亡銀鮭。銀鮭接觸到大量的6PPD-醌之後，會先瘋狂地繞圈游動，嘴巴大開、彷彿在喘氣似的，短短幾個小時就會死去。

像這樣殘酷的死法，珍妮佛．麥金泰爾（Jenifer McIntyre）博士已經親睹過無數次。她目前是華盛頓州立大學水生毒理學副教授，主管該校的普雅路普研究推廣中心（Puyallup Research and Extension Center），也就是艾維等專家進行6PPD-醌研究的中心據點。在發現6PPD-醌的調查研究當中，麥金泰爾是功不可沒的一員。

不到十年前，由於公民科學家的通報和學術界日益增加的關注，麥金泰爾開始對鮭魚進行她第一次的雨水暴露實驗。她知道，要從漂浮在高速公路雨水逕流中的幾千種化學物質當中分離出一種還不知為何的化學物質，需要付出難以想像的努力。此外，還需要一台質譜儀。

華盛頓大學的環境工程師艾德．科洛賽斯（Ed Kolodziej）手邊就有一台。

質譜儀可以測量化學物質的原子質量，進而分析其分子結構。當科洛賽斯將第一批雨水樣本放入機器檢測時，水中物質的數量多到讓他吃了一驚。「不得了，實在是有夠多的。」科洛賽斯回憶道。

為了縮小搜尋範圍，麥金泰爾嘗試將已知車輛會排出的常見物質分離出來做試驗，例如擋風玻璃雨刷清潔液、廢機油和輪胎磨損產生的微粒。其中，唯一會殺死鮭魚的溶液就是「輪胎微粒湯」。

2017年的這項突破，為科洛賽斯和參與計畫的博士後研究員田振宇（Zhenyu Tian，音譯）掃除了許多障礙，讓他們可以開始進行艱鉅的篩選工作：從剩餘的溶液中找出造成鮭魚死亡的最終大魔王究竟是哪一種化學物質。

接下來的兩年內，他們不斷來回奔波──將溶液從質譜儀中取出，再放入位於普雅路普實驗室的魚缸中。

到了2019年，他們總算篩選到只剩四種化學物質。不過研究人員只知道這些物質的分子結構──在現有的輪胎相關文獻中，完全找不到跟這些物質有關的資訊。

然後，出現了傳說中那種瞬間頓悟的時刻。某天田振宇洗澡洗到一半時，突然靈光一閃：也許其中一種化合物因為環境影響而發生了輕微的結構變化，可能是某種醌類化合物。他大略搜尋了一下網路資料，證明這個想法是對的。1983年有一份關於輪胎的產業報告，內容提到一種結構與醌類似的化學物質。

「這真的非常不容易。」科洛賽斯談到這個過程時說。

根據美國國家環境保護局（EPA）的資料，美國每年生產2268萬至4536萬公斤的6PPD，外型通常是紫色顆粒狀。田振宇當天就在網路上下單，訂購了一些6PPD運送到實驗室。

2021年，田振宇發表研究論文，很快就引發廣大迴響。

「全世界的毒物學家都充滿雄心壯志、摩拳擦掌……彷彿在說『天哪，又有新的劇毒化學物質可以研究了』。」麥金泰爾在華盛頓州立大學普雅路普研究推廣中心的辦公室裡打趣著說。她在這研究中心帶領專責團隊，對6PPD-醌進行詳盡研究。

最新研究發現，這種化學物質對虹鱒、美洲紅點鮭和遠東紅點鮭各有不同程度的致命性。目前已知6PPD-醌已出現在人類的尿液、血液和腦脊髓液中，特別值得注意的是有在孕婦體內發現。2024年一項通過同儕審查的研究發現，這種化學物質可能會透過攝食、吸入或皮膚接觸進入人體，並認為6PPD-醌可以迅速到達組織和主要器官，尤其是肝臟和肺臟。以目前觀察到的濃度來說，現階段還不清楚6PPD-醌對人體是否有毒性，但這項研究可能具有其他意義。

「雖然人類似乎沒有像其他物種那樣出現急性致死反應，但我們已開始了解這種物質對人類的亞致死效應，這對我們來說絕對很重要。」麥金泰爾表示。

許多生物學家正努力讓大眾了解無處不在的醌有什麼樣的亞致死效應，艾維也是其中之一。他在普雅路普的米勒溪（Miller Creek）岸邊有一間實驗室，用來監測兩組鮭魚卵的情況──一組是用取自附近小溪的溪水養殖，另一組則是用過濾水養殖。

溪水經由管道輸送進入一間經過改造的小屋，也就是艾維的實驗室，接著如瀑布傾瀉而下，流到裝著數百顆銀鮭魚卵和魚苗的淺盤中。附近不遠處就是509號高速公路，雨水經常從公路流入米勒溪。

艾維說明，有了水質和魚卵發育的數據，他就能追蹤6PPD-醌對銀鮭的亞致死效應（不會立即殺死鮭魚、但仍會造成傷害的壓力源）。他一邊說著，一邊用鑷子從架子上取下幾個以溪水飼養的胚胎，準備帶回麥金泰爾位於華盛頓州立大學的實驗室。

旁邊另一個裝滿清水的托盤裡，有剛孵化的小鮭魚在瘋狂扭動。剛才的胚胎和這些孵化的魚苗其實年齡相同，但以溪水飼養的魚發育得極其緩慢。

2016年，在西班牙塞塞尼亞（Sesena）附近，一間歐洲規模最大的廢棄輪胎處理場發生大火，釋放大量有毒煙霧到空氣中，超過九千名居民被迫撤離。 Photograph by Sergio Perez, Reuters/Redux

根據美國州際技術及法規委員會（Interstate Technology Regulatory Council）的資料，從1970年代中期開始，輪胎製造商就會將6PPD融入產品中，防止輪胎降解和龜裂。輪胎公司表示，6PPD是重要的安全材料，可以延長輪胎的使用年限，也就是能降低車主換胎的成本，並減少因爆胎而發生的意外事故。

根據加州環境保護局統計，如今美國每年每人至少排放2.5公斤的輪胎微粒。這些微粒會帶著6PPD混入地面附近的髒空氣中，而6PPD在其中與兩個氫原子和兩個氧原子產生反應之後，就會轉化為醌。雨水再將改變後的6PPD帶入環境中，最終就會流入有鮭魚棲息的溪流。

然而，無論是立法規範6PPD或尋找替代品，都是一條漫漫長路。加州有個非營利組織提起訴訟，控訴美國最大的輪胎製造商放任6PPD-醌殺死瀕危的銀鮭族群，違反《瀕危物種法》（Endangered Species Act）。（由於不同的銀鮭族群在基因上有差異，有些族群被歸類為瀕危物種，有些則未列入。）

代表「環境法律」（Earthjustice）組織提告的生物多樣性辯護計畫資深律師伊麗莎白．福賽斯（Elizabeth Forsythe）表示，終審日預定是在2026年1月。

太平洋西北地區有三個美洲原住民部落則是根據規範美國有毒化學物質使用方式的《毒性物質管制法案》（Toxic Substances Control Act），從另一個方向出擊。2023年，環保署接受了尤羅克（Yurok）、波特甘布爾斯克拉蘭（Port Gamble S’Klallam）和普雅路普（Puyallup）這三個原住民部落的請願，同意立法禁止製造及使用6PPD。不過，目前還沒有確定立法提案的時間。

普雅路普實驗室的研究人員正在嘗試尋找可以取代6PPD的化學物質。在2021年那份研究發表後不久，華盛頓州生態部發布了一份報告，列出有可能成為替代用品的物質。

但研究生凱特琳．勞倫斯（Caitlin Lawrence）指出，問題在於任何替代品都可能像6PPD一樣，對環境造成不為人知的影響。她表示，人類對環境毒素的了解基本上都不夠完整，但即使是少量的環境毒素，也可能造成生態浩劫。

不過，6PPD和6PPD-醌不會像永久性化學物質那樣一直殘留在水質中。6PPD的半衰期約為三小時，而醌的半衰期則再稍長一些；勞倫斯表示，這代表「醌之所以持續存在，是因為我們每天都在開車」，所以才會不斷排放輪胎微粒。

土壤和沉積物過濾系統可以有效防止雨水夾帶廢棄物進入環境中，但要在西雅圖各地建置足量的雨水花園（譯註：Rain Garden，處理地表逕流的設施，可透過植被或特定的土壤介質，降低逕流的流速並過濾汙染物），耗資太過龐大。

儘管如此，艾維和勞倫斯仍堅信這個問題並不難解決。他們的研究可以促使輪胎製造商從內部改變用料，或是藉由立法從外部推動變革。最新的研究數據可以作為立法者的參考資料，優先保護環境脆弱的流域，並幫助研究人員確認過濾系統最能幫助到哪些銀鮭族群。

「我認為人類可以與鮭魚和諧共生，即使是在城市環境中，」艾維說：「但必須謹慎處理我們排放的物質和汙染問題。」

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