聚为良材,散为流毒
2023-02-23美国当地时间2023年2月3日,一列载有10万加仑危险化学品氯乙烯的货运火车在美国俄亥俄州脱轨,引发持续数日的大火并发生爆炸。当地应急部门6日对车载有毒气体进行“受控释放”操作,导致方圆数公里内居民因面临致命气体威胁而紧急疏散。澳大利亚新闻网13日报道,这一事件引发的有毒气体扩散问题已导致附近动物出现咳嗽、腹泻、流泪、无食欲等中毒症状。这场化学品泄漏事故的主角氯乙烯,究竟是什么?这场事故将引发哪些环境问题,真的会影响整个俄亥俄州生态吗?
01聚为良材,散为流毒
氯乙烯(Vinyl chloride,VC)是一种由乙烯和氯气人工合成的化学物,在常温下是一种无色、有醚类气味的易燃气体,略具有芳香气味,密度大于空气,微溶于水,溶于乙醇、苯等大多数有机溶剂,是一类化工合成的重要原料,2023年预计全球年产量有五六千万吨。
由于易燃、易爆,在运输过程需要专用设备,避免静电高温,并且严禁在居民区和人口密集区停留。氯乙烯具有挥发性,极易被人体吸入,周围浓度达到50mg/m3时,短时间吸入能够快速引起眩晕头痛、恶心、神经衰弱等症状,2-3g/m3的高浓度下,会造成人体急性中毒。长期的低剂量(<25.9mg/m3)慢性接触,氯乙烯通过在肝脏内代谢生成能与体内DNA结合的多种氧化物(氯乙酸等),增加体内DNA的突变概率,从而加剧肝癌等癌症发病风险。所以,氯乙烯作为危险化学品被世卫组织列入1类”致癌物名单,同为“1类”致癌物的还有甲醛、石棉、放射性元素镭-224等。
两次火灾连烧4天
02 用途广泛
氯乙烯最主要的用途是制备聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)塑料。PVC本身不稳定,需要通过添加稳定剂和塑化剂等塑料添加剂,从而制备成PVC塑料,而PVC塑料则与我们的生活息息相关。市面上带有塑料标识3的就是PVC塑料。PVC塑料是最常用的热塑性塑料之一,由于耐化学腐蚀性能优异,常用于建筑装修(塑料门窗、电线、管道)、包装容器(塑料瓶、保鲜膜)以及日用品(皮包、服装)等领域。
氯乙烯经聚合后形成的聚氯乙烯整体相对稳定,使用比较安全。由于PVC加工过程中添加多种塑化剂,但在高温下易释放含氯乙烯等多种有害气体,会对人体健康造成影响。因此聚氯乙烯不可用于食品包装。
常见聚氯乙烯塑料制品和标识
03聚乙烯污染:烯出何方
高浓度的氯乙烯污染源主要来自氯乙烯生产工业,生产操作工人通常作为职业高暴露群体。由于氯乙烯的生产以及运输过程中发生泄漏,会造成氯乙烯向大气环境释放。氯乙烯密度是空气的2.15倍,比空气重,所以泄漏后向低洼处聚集,并能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火燃烧爆炸。氯乙烯受紫外光照射或在加热燃烧时分解产生有毒的光气(碳酰氯)和腐蚀性的盐酸烟雾。光气曾被用于战争中的化学毒剂,主要损害呼吸道,导致化学性支气管炎、肺炎、肺水肿。盐酸烟雾可以通过酸雨形式酸化土壤和污染水源。除了通过大气途径进入环境外,一些纺织类场地和毛皮鞣制厂,使用的原材料、洗涤剂和助剂成分中含有氯乙烯等成分,在生产过程中可能存在渗漏,造成水体和土壤氯乙烯污染。在室内环境中,微量的氯乙烯在PVC塑料加热、洗涤剂、含氯制剂消毒、染料油墨打印等过程中进入室内空气。
这就是所谓的“受控释放”?▼
04聚乙烯危害
1.急性毒性
主要是对中枢神经系统呈现麻醉作用,轻度中毒时病人出现眩晕、胸闷、嗜睡、步态蹒跚等;严重中毒可发生昏迷、抽搐,甚至造成死亡。皮肤接触氯乙烯液体可致红斑、水肿或坏死。
2. 慢性毒性
表现为神经衰弱综合征、肝脾肿大、肝功能异常、消化功能障碍及肢端溶骨症(早期手指麻木、疼痛、肿胀、僵硬等,随后出现遇冷发白发绀,末节指骨骨质溶解性损害)。皮肤可出现干燥、皲裂、脱屑、湿疹等。
3.致癌性
世界卫生组织将氯乙烯归类为一类致癌物,长期吸入和接触氯乙烯可致肝血管肉瘤和肝癌。
4.其他危害
氯乙烯在环境中能参与光化学烟雾反应,燃烧时可产生光气和氯化氢等有毒气体。光气可致人呕吐和呼吸困难,在最急性接触中甚至可能导致死亡。05聚乙烯中毒处理及预防
急性中毒
应迅速将中毒者移至空气新鲜处,立即脱去被污染的衣物,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤,注意保暖,尽快送医。
慢性中毒
可给予保肝及对症治疗。肢端溶骨症患者应尽早脱离接触,及时就医。
预防措施
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加强生产设备及管道的密闭和场所通风,降低车间空气中氯乙烯浓度,加强设备维护、保养,防止氯乙烯气体外逸,防火、防爆。
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在出料和清釜时,要先通风换气,或用高压水或无害溶剂冲洗,且经测定温度、压力和氯乙烯浓度合格后,方可进行作业。
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加强健康监护,定期做体检和手指X线检查。精神、神经系统疾病、肝肾疾病及慢性皮肤患者禁止从事氯乙烯作业。
06聚乙烯治理:缚烯之策
目前关于氯乙烯环境治理主要有物理吸附、光催化以及微生物生物降解等多种途径。氯乙烯大量泄漏往往通过合理通风,加速局部扩散;喷雾状水稀释、溶解;构筑围堤或挖坑以收容产生的大量废水。针对室内空气中少量氯乙烯污染,可以利用活性炭的物理性吸附以及纳米材料的光催化降解方式治理。土壤中和水体中的氯乙烯可以通过微生物的生物降解途径消除。
化工对于国家经济和人民生活都有着举足轻重的地位,但是危险化学品一旦发生事故,往往危害大且很难补救,只有在生产、运输等每个环节中都树牢安全意识,规范操作,严格要求,才能尽量防控危险化学品重大安全风险。