鉻化砷酸銅

鉻化砷酸銅（CCA）是一種木材防腐劑，含有各種比例的鉻、銅、砷化合物。它被用來浸漬木材及其他木製品，特別是戶外用途的產品，以保護它們免於微生物與昆蟲的侵害。與其他銅基木材防腐劑一樣，它會讓處理過的木材帶有綠色的色澤。

CCA由印度化學家 Sonti Kamesam 於1933年發明，並於1934年在英國取得專利。自1930年代中期以來，它一直被用於木材處理，並以多種商品名稱銷售。

2003年，美國國家環境保護局與木材產業達成協議，在大多數住宅建築中停止使用經CCA處理的木材。此協議旨在透過減少接觸CCA處理木材中的砷，來保護人類健康與環境。由於此決議，CCA處理的木材不得再用於建造住宅結構，如遊樂場設備、露台、野餐桌、景觀設施、圍籬、庭院及步道。因處理不當（例如燃燒）而導致的急性中毒也是一個嚴重的問題。儘管如此，對於易腐壞的木材，如人工種植的松木，CCA仍是一種普遍且經濟的選擇，使其可用於電線桿、樁基、擋土結構等應用。

成分與應用

CCA產品的成分通常以三氧化鉻（或稱「鉻酸」，CrO₃）、五氧化二砷（As₂O₅）及氧化銅(II)（CuO）的質量百分比來描述。

此防腐劑以水性混合物的形式施用，其中含有0.6–6.0%（按重量計）的鉻酸、氧化銅及砷酸（USDA, 1980），pH值為1.6–2.5。混合物在高壓下注入木材中。

在處理過的木材中，砷被認為是以砷酸鉻(III)（CrAsO₄）及／或砷酸銅(II)（Cu₃(AsO₄)₂）的形式，或相當穩定的鉻二聚體-砷簇合物存在。

作用機制

鉻作為化學固定劑，幾乎沒有防腐特性；它幫助其他化學物質固定在木材中，透過化學錯合物將它們與木材的纖維素和木質素結合。銅主要作用是保護木材免於腐朽、真菌及細菌的侵害，而砷是主要的殺蟲成分，可防止攻擊木材的昆蟲，包括白蟻和船蛆。它還能提高處理後木材的耐候性，並可能長期有助於油漆附著力。這些化合物若進入人體血液循環系統則有毒，通常是因燃燒經這些化合物處理的木材所致，此舉非常危險。

替代品

其他強效防腐劑包括雜酚油和五氯酚。類似的水性防腐劑包括烷基銅銨化合物（ACQ）、銅唑（CuAz）、氨溶砷酸銅鋅（ACZA）、檸檬酸銅及銅HDO（CuHDO）。通常較昂貴但更安全的選擇是壓力及熱處理木材，其不含任何化學物質。它們通常缺乏化學處理木材的長期堅固性與耐用性。有些木材可能僅用水進行壓力處理，雖然比普通木材耐久得多，但其驅蟲效果不如化學處理木材，不過抗黴菌和抗水損害的能力則遠勝於未經處理的木材。

安全性

對CCA安全性的擔憂主要集中在其鉻和砷的含量上。

砷天然存在於土壤、食物和水中，並且仍被用於治療某些醫療狀況。然而，它有一長串的負面健康影響，特別是無機形式，無論是透過接觸還是攝入，並於1986年被美國國家環境保護局（EPA）指定為人類致癌物（儘管其實際風險仍不清楚）。在世界某些地區，飲用水中的砷是一個嚴重的公共衛生問題。

處理

搔癢、灼熱性皮疹、神經系統症狀及呼吸問題，都曾與處理未標示的鉻化砷木材防腐劑有關，包括接觸從處理過的木材滲出的汁液。

1990年代，由於研究顯示CCA可能對在用CCA處理木材建造的遊樂場玩耍的兒童構成風險，促使了監管行動。然而，後來的研究發現，雖然在CCA處理過的遊樂設施上玩耍的兒童，其土壤和洗手水中的砷濃度顯著高於對照組，但在尿液和唾液樣本中的砷濃度則無顯著差異。

加工

機械加工（鋸切、砂磨、鑽孔）經CCA處理的木材，也會讓建築工人和業餘木工透過吸入而面臨慢性和急性健康風險。

動物

經CCA處理的木材毒性相對較低，動物需要攝入不太可能的數量（成年馬匹一個月內每天攝取28克）才會中毒。然而，燃燒木材後的灰燼毒性要高得多，曾有牛因此中毒。

使用經CCA處理的木材建造蜂箱，與蜂蜜中砷含量升高及蜂群的冬季損失有關。

釋放到環境中

另一個問題是鉻和砷從CCA處理過的木材中溶出並釋放到環境中。

砷溶出的數量和速率因多種因素而有很大差異，例如當地氣候、雨水和土壤的酸度、木製品的年齡，以及施用的CCA量。一項研究發現，在45年後，因CCA處理木材的存在而造成的土壤污染極小。

在侵蝕性較弱的土壤類型中進行的許多研究顯示，溶出量可低至0.5 ppm（使用中的紅松木電線桿），或高達14 ppm（花園床中的處理松木）。任何從木材中溶出的化學物質都可能與土壤顆粒結合，尤其是在黏土或鹼性高於中性的土壤中。

建築施工後留下的鋸屑及其他殘留物，對土壤和環境造成的砷污染，可能是比最終木材結構溶出更為顯著的來源。

燃燒

吸入燃燒CCA處理木材的煙霧，例如將廢木料用作工業或家庭用火的燃料，據報導會導致急性及慢性砷中毒。

法規狀況

CCA的製造和使用受各種國家和國際標準的規範，例如美國的 AWPA P23-10 和南非的 SANS 673。

在美國，自2003年12月起，已禁止使用CCA處理用於住宅用途的木材。在此日期前處理的木材仍可銷售，但零售商被要求提供警告標籤。已投入使用的處理木材產品，包括遊戲設施和露台，被允許保留。此限制有例外情況，包括木瓦和木板瓦、永久性木質地基及某些商業應用的處理。EPA也針對CCA在工業上應用於木材發布了法規。

CCA在加拿大的住宅用途中也已逐步淘汰。

歐盟和澳洲的監管機構也禁止在住宅用途中使用經CCA處理的木材，但認為已安裝的木材則無需更換。

2003年，紐西蘭的環境風險管理局決定不限制CCA在任何應用上的使用，但指出針對使用CCA或CCA處理木材的人群，幾乎沒有進行過設計良好的研究。

安全建議

EPA建議在處理CCA木材時佩戴手套，在鋸切或砂磨時佩戴護目鏡和口罩，且絕不燃燒此類木材。

CCA處理的木材不應使用於可能接觸食物的地方，例如廚房檯面、砧板或蜂箱。它不應接觸漂白劑、酸、蘇打等化學物質。

應檢查木材表面是否有容易脫落的CCA殘留物。密封劑或其他塗料將降低環境污染的風險。

廢棄的CCA處理木材的處置，應僅在經核准的焚化爐或管制垃圾掩埋場進行，這些場所旨在處理如油漆、殺蟲劑、電池等潛在有毒廢物。

參見

• National Pesticide Information Center
• 巴黎綠
• 舍勒綠
• 木材處理
• 木材劣化

外部連結

• 國家農藥資訊中心 - 鉻化砷酸銅 (CCA)：精選資源指南
• 環境醫學個案研究 - 砷毒性
• 環境醫學個案研究 - 鉻毒性
• 國家污染物清單 - 鉻(III)化合物資料表

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