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聚氯乙烯(PVC)的危害

杂项 bensonchina 7年前 (2011-06-06) 47次浏览 0个评论 扫描二维码

PVC的危害—使用阶段

一,塑化剂的危害:

聚氯乙烯在制成各种成品前,需依据产品所需要的柔软度,而添加不同含量的塑化剂。一般而言,半硬质聚氯乙烯需添加10-30%的塑化剂,软质聚氯乙烯则需添加30 -70%的塑化剂。比如,医疗用品的塑化剂平均含量为20%-40%,若是像保鲜膜或者点滴管或点滴袋​​等,其塑化剂含量可达70%以上,等于是聚氯乙烯浸在添加剂中。

聚氯乙烯塑化剂的种类很多,但其中最多的一类,是称为邻苯二甲酸酯(邻苯二甲酸)的一群化学物质,而这群化学物质中,又以“邻苯二甲酸二乙基己基酯” (简称DEHP)的使用量最大。

DEHP是生殖与发育毒素,对发育中的男性生殖系统有很大的影响,也就是说婴儿与小孩所受的威胁要较成人大得多。对成人可能没有影响的剂量,对小孩却是不容忽视的。而DEHP的的代谢产物的MEHP,则会毒害睪丸的赛托利氏细胞,造成细胞异常与危害生殖力。另外,DEHP的也可能引其血栓,微血栓,并可危害肝与肺除了DEHP的外,其他的邻苯二甲酸酯类一般也会对生殖健康造成影响,包括生殖率降低,流产,天生缺陷,异常的精子数,睪丸损害,以及导致肝癌与肾癌等。

DEHP的的分子式虽然看起来很大,但相对于长链的聚氯乙烯聚合物而言,只是个小分子,有较高的移动能力,因此很容易由聚氯乙烯制品中渗出,尤其是塑化剂含量高或者接触到脂质的流体时。此外,其渗出速度也随着流体的储存温度,与流体的接触时间,及流体扰动状况等有关。

因此,DEHP的等塑化剂,可透过聚氯乙烯制品与食物,医疗流体,或人体的接触,而进入人体中,危害人体健康。比如,那些会让DEHP直接进入人体血液,且需要几小时或数天的的医疗程序,如血液透析,输血,体外薄膜供氧,全静脉营养,肠道灌食等,就有相当大的DEHP的暴露风险。尤其加护病房中的病人经常要使用种种不同的聚氯乙烯医疗用品,因此所受的健康威胁更大。美国食品药物管理局认为,由全静脉营养,肠道灌食,交换输血法,及体外薄膜供氧等都有可能会造成DEHP的暴露量超过其可容许摄取量的3-50倍。

另外,与食物接触的聚氯乙烯包装,也有相当大的健康风险,比如承装沙拉油的聚氯乙烯瓶,以及食物保鲜膜,甚至连用聚氯乙烯手套来装便当,都曾被验出有DEHP的渗出到食物中。根据台湾阳明大学医学院环境与职业卫生研究所的学者研究,国人大量使用聚氯乙烯塑胶于食物准备过程,已造成体内邻苯二甲酸酯的含量过高。该研究主要检测聚氯乙烯保鲜膜中邻苯二甲酸脂类于食物处理过程的溶出量。其中邻苯二甲酸酯类溶出的最严重状况,是以聚氯乙烯膜包覆食物并置入微波炉中加热。在此情况下加热3分钟,食物中的含量即DEHP大幅增加,因而摄入的DEHP估计达1,705.6微克(假设吃了400克微波后的肉),为每日容许摄取量(假设吃肉的人体重为60公斤)的92.2%,另外,该研究调查。 60人的尿液,发现有37%的人的DEHP的摄取量超过了欧盟的每日容许摄取量,85%的人超过了美国环保署的参考剂量(资料来源:生物技术信息,美国国家中心。)

聚氯乙烯玩具,则对幼儿的健康有很大的威胁。因为处于口腔期的幼儿,会透过口舔玩具而将聚氯乙烯塑料中的DEHP的等塑化剂直接吃进去。因此,许多国家都有禁用含DEHP的等塑化剂的聚氯乙烯玩具,甚至直接禁用聚氯乙烯玩具,例如德国2006年1月,欧盟也颁布一个指令(2005/84/EC指令):禁止在玩具里使用六种邻苯二甲酸酯塑化剂,包括DEHP,DINP,DIDP,DNOP。

二,安定剂的危害

聚氯乙烯并不耐光与热,其在光热的影响下,会释出氯的自由基,而导致材质劣化,因此需要添加安定剂来捕捉自由基。一般常用的安定剂包括铅,镉,锌,钡,锡等金属盐类,这些金属会从聚氯乙烯制品中渗出,而危害人体健康其中铅慢性或急性暴露,会使小孩神经失调,阻碍其智商发展,妇女则会有生殖方面之问题,而且可能会致癌。镉则会影响肾功能,且可能会导致肺癌。

已有许多研究证实这些重金属会从聚氯乙烯制品中渗出。比如有研究发现聚氯乙烯玩具会渗出铅与镉(DiGangi 1997);含铅的聚氯乙烯塑胶百叶窗,在长期的阳光照射下,终会裂解释出铅,而使得家​​中有聚氯乙烯百叶窗的儿童血液中铅浓度有较高的现象。而添加铅的聚氯乙烯水管,更是会析出铅而造成饮水的污染(英国贸工部1995年)。

而用来取代铅与镉的有机锡(如二丁基锡)也是有毒的,且一样会从聚氯乙烯制品中渗出。有机锡会影响中枢神经系统,皮肤,肝脏,免疫系统与生殖系统。比如,二丁基锡是一种很强的发育毒素与致畸因子;三丁基锡则会影响神经系统,且于动物实验中发现会影响生殖与发育(资料来源:Bad news comes in three, CHEJ)

PVC的危害—废弃阶段

1970年代初期,在二仁溪下游的湾里地区,因一名牛姓商人的因缘际会,展开了长达二十几年的废五金回收。居民露天燃烧废五金,以回收贵重金属,但伴随而来的是浓密的烟雾与刺鼻的臭味。

然而,看不到闻不到的更是可怕,1983年7月,加拿大的劳长春博士检测发现当地的空气中戴奥辛含量高达0.2ppm,为垃圾焚化炉周界空气中戴奥辛浓度的数亿倍以上(2004年环署检测22座大型垃圾焚化场周界空气浓度,为0.0044-1.7 pgWHO-TEQ/Nm3,相当于十亿分之一到兆分之一的百万分之一)。这已远超过适合人居的安全标准。同一时期,台湾卫生署环保局指出,在1973年至1982年间,湾里地区的癌症死亡人数增加45%,先天畸形儿发生率是2.13%,高出全国发生率0.669%甚多。其中,有许多是死胎的无脑畸形儿。(参考资料:恋恋二仁溪,黄焕彰)

为何废五金露天燃烧会产生这么多的戴奥辛?原因是许多废五金,比如废电缆,其外层塑胶皮为聚氯乙烯。由于世纪之毒戴奥辛的形成条件,是在铜的催化下,将氯化物与碳氢化合物混合燃烧而外缘为聚氯乙烯塑胶皮的废电缆,就完全符合这样的条件:。聚氯乙烯本身为含氯的碳氢化合物,而铜为电线的主成分。

全球戴奥辛的排放来源,焚化炉是名列前茅。在中国台湾,焚化炉为第二名,仅次于电弧炉炼钢厂。焚化炉之所以会排放戴奥辛,是因为混烧的垃圾中,一定含有氯,碳氢化合物(所有的塑胶,纸类,与厨余)以及铜。其中聚氯乙烯是垃圾中氯的主要来源之一,据统计,都市固态废弃物中的氯含量有38%到66%来自聚氯乙烯。

聚氯乙烯的燃烧除了会产生戴奥辛外,也会因为添加安定剂的缘故,而排放铅,镉等重金属。燃烧聚氯乙烯所产生的戴奥辛与重金属,虽然不会全部从焚化炉的烟囱跑出来,但会大量存在于焚化炉的飞灰与底渣中,而随着灰渣的掩埋或再利用,散布到环境中。此外,聚氯乙烯燃烧还会产生大量的盐酸气体,也是刺鼻味道的来源。盐酸除了会伤害呼吸道外,也会造成焚化炉管线设备的腐蚀,因而提高焚化炉的维修成本以及泄漏的可能性。

另外,电弧炉炼钢厂之所以超越焚化炉成为最主要的戴奥辛排放源,主要是这些炼钢厂所熔炼的废钢(比如说废车壳),由于没有经过适当的前处理,以将废钢所含的杂质(塑胶与油漆)去掉,所以熔炼时产生了大量的戴奥辛。当然,这些塑胶杂质中含有许多聚氯乙烯。是故,处理废钢的电弧炉炼钢厂,也可视之为另一种型态的垃圾焚化炉。

近年来,由于部分经济发展快速的发展中国家(如中国,印度)的大量需求,全球钢价价格看好,让电弧炉炼钢厂生意相当兴隆。然而,夹杂着聚氯乙烯的废钢熔融,已对我国环境造成相当的危害。2005年轰动一时的彰化线西戴奥辛鸭蛋事件,主要污染源之一的台湾钢联公司,所处理的就是电弧炉炼钢厂的集尘灰(类似于焚化炉的飞灰),其含有大量的戴奥辛。在无适当污染防治设备下,台湾钢联当时排出的戴奥辛浓度,最高达焚化炉戴奥辛排放标准的2100倍,而严重污染了附近的养鸭场。甚至,还有一些不肖的清除业者,将这些集尘灰随意弃置。

那聚氯乙烯可以回收吗?可以,但回收率远低于另一受到大众鞑伐的保丽龙塑胶。原因是添加了大量塑化剂的软质聚氯乙烯,几乎很少在回收,因为塑化剂会影响再生塑胶的品质。若是想要将之裂解成燃料,也会产生腐蚀管线设备的盐酸,而为回收处理商所不喜。硬质聚氯乙烯虽然可以回收,但是可回收次数有限,最终还是会跑到焚化炉或掩埋场。

那聚氯乙烯的掩埋又会有怎么样的环境影响呢?根据成大环境微量毒物研究中心于2002年的研究,发现台湾许多主要河川,包括淡水河,头前溪,浊水溪,大甲溪,二仁溪,高屏溪等,均受到邻苯二甲酸二辛酯(DEHP)的的严重污染。这些DEHP的有部份即来自掩埋场中的聚氯乙烯垃圾,因为DEHP的的最大用途就是聚氯乙烯的塑化剂,且分子量远较聚氯乙烯为小,移动容易,而很容易渗漏出来而污染河川。同样地,聚氯乙烯所含的铅,镉等安定剂,也会溶于掩埋场其他有机质垃圾所分解产生的酸性渗出水,而污染环境。(左图为内湖垃圾山的渗出水。)

另外,掩埋场中的厨余等有机质垃圾在分解时很容易产生沼气,若未予以适当收集,很容易产生火灾,而烧掉原本要很久才分解的聚氯乙烯等塑胶,这种火灾就如同聚氯乙烯的露天燃烧般,会产生大量的戴奥辛。

国际公约与PVC

目前尚没有国际公约要求管制聚氯乙烯,然而根据以持久性有机污染物为管制目标的斯德哥尔摩公约,淘汰聚氯乙烯是各国可用来减少戴奥辛排放的措施之一。

斯德哥尔摩公约是于2001年23年5月日由100多个国家签署成立,并于2004年5月17日生效,其将所管制的持久性有机污染物分成三类,分别列于公约的附件一至。附件ç附件一所列的化学物质是刻意制造与使用的毒性化学物质,且必须予以消除,如阿特灵,可氯丹,地特灵,安特灵等农药;附件乙所列的化学物质也是刻意制造与使用的毒性化学物质,如滴滴涕但因特殊原因只予以限制;附件ç所列的化学物质则是非刻意制造的毒性化学物质,且必须予以消除,如戴奥辛,呋喃,六氯苯,与多氯联苯等,公约指出这些毒性物质主要是在含有“氯”与“有机物质”的热程序中,因为“不完全燃烧或反应”所产生的副产物。

根据斯德哥尔摩公约中的附件ç的第五部分:。应优先考虑可预防【附件ç所列物质】之形成与排放的措施这些有用的措施包括:

  1. 采用低废技术;
  2. 使用较无害的物质;
  3. 对制程中所产生与使用的废弃物与物质,应提倡回收和循环利用。
  4. 对于本身属持久性有机污染物的原料,或者与持久性有机污染物的排放有直接相关的物质,应加以取代;
  5. 良好的场地管理和预防性维修方案。
  6. 改善废弃物管理,以终止废弃物的露天燃烧与其他未受控制的燃烧,包括在掩埋场地的燃烧。当考虑兴建新的废弃物处理设施的提案时,应考虑其他替代方案,例如将都市废弃物与医疗废弃物产生量减到最低的活动,包括:。资源回收,再使用,循环利用,废弃物分类,并推广产生较少废弃物的产品再做这些考量时,应慎重考虑到大众健康方面的各种关注;
  7. 尽量减少产品中以杂质形式存在的这些毒性化学物质。
  8. 漂白时,避免使用氯元素或会产生氯元素的化学物质。

由于聚氯乙烯的生产与废弃,均与戴奥辛等附件ç物质的排放有关,故符合上述第4个措施的定义。

部分转载自http://www.taiwanwatch.org.tw/Anti_PVC/pvc-hazards-usage.htm


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