阻燃剂可能导致更致命的火灾

含有阻燃剂的材料燃烧时产生的气体可能使火灾更致命

在美国历史上最致命的夜总会火灾之一中,大约十年前在罗德岛州的一场摇滚音乐会上,有 100 人丧生。但最大的杀手不是火焰;而是燃烧的隔音泡沫和其他塑料释放出的致命气体。

具有讽刺意味的是,试图扑灭像这样灾难性的火灾的努力可能会使一些火灾更加致命。

新的研究表明,添加到软垫家具和其他家用物品中以阻止火焰蔓延的化学物质——溴化和氯化阻燃剂——会增加两种有毒气体的排放。


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兰开斯特中央大学(英国)的消防专家、研究合著者安娜·斯特克在一份声明中表示:“我们发现,阻燃剂具有不良影响,会增加燃烧过程中释放的一氧化碳和氰化氢的量。”

根据美国国家消防协会的数据,这两种气体是火灾中最大的杀手。它们导致了 60% 到 80% 的火灾死亡。在罗德岛州火灾中,氰化氢和一氧化碳的浓度足以在 90 秒内致人死亡。*(然而,没有证据表明阻燃剂与此有关;据报道,夜总会的泡沫绝缘材料未经阻燃剂处理。)

由溴化或氯化化学物质制成的阻燃剂被添加到家具坐垫、地毯衬垫、儿童汽车安全座椅、包裹电子产品的塑料和其他消费品中。根据 1970 年代采用的加州标准,家具内部的泡沫必须能够承受小明火 12 秒的暴露,并且全国大部分家具都使用阻燃剂制造以满足该标准。

然而,虽然这些化学物质可能会减缓火焰的蔓延,但当火灾确实发生时,它们可能会更致命。由于研究结果尚未发表,因此来自英国的新研究的细节很少。但研究人员表示,在一项实验中,含有阻燃剂溴化聚苯乙烯的尼龙在着火时释放的氰化氢量是含有无卤阻燃剂的相同材料的六倍。

北卡罗来纳州希科里消防局的队长、拥有 30 年消防服务经验的退伍军人托德·舒布里奇说,氰化氢的毒性是一氧化碳的 35 倍,在火灾中,它可以在短短一分钟内致人死亡。“情况就是这么严重,”舒布里奇说。

一氧化碳和氰化氢都是不完全燃烧的产物。当着火的房间失去氧气时,燃烧效率会降低,气体和烟雾会迅速增加。对于被困在火灾中的人来说,吸入有毒空气变得不可避免。

溴化和氯化阻燃剂通过干扰燃烧来发挥作用,这会增加气体的量。

杜克大学的环境化学家希瑟·斯台普顿专门研究溴化物化合物,他说:“证据‘让人认为这些化学物质可能会增加消防安全问题,而不是减少它们。’”

新的研究侧重于溴化聚苯乙烯,这是一种由亚什兰公司和其他公司生产的新型阻燃剂。它被添加到尼龙中,用于纺织品、室内装潢和电气连接器。

这些较新的化合物旨在取代较旧的阻燃剂,主要是多溴联苯醚 (PBDE),后者自 2004 年以来已被禁用,因为它们会在人体(包括母乳)中积聚。在禁令之前生产的家具中仍然可以找到 PBDE。

已知 PBDE 和其他卤化阻燃剂在燃烧时会产生其他有毒化学物质,包括剧毒的二恶英和呋喃。

PBDE 的另一种替代品称为 Tris 或 TDCPP,即磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯。根据 2000 年的一项研究,含有这种化学物质的泡沫在点燃时会释放大量一氧化碳和烟雾。

研究表明,无论是否发生火灾,阻燃剂都可能存在风险。近年来,PBDE 和其他卤化阻燃剂受到了密切关注。在一些对人和动物的研究中,PBDE 与神经发育受损、生育能力下降、青春期提前和甲状腺激素改变有关。Tris 也可能对发育中的神经系统有毒

位于路易斯安那州巴吞鲁日的亚什兰公司是 Saytex 3010G 的制造商,Saytex 3010G 是一种溴化聚苯乙烯阻燃剂,与新研究中测试的混合物相似,但该公司未回复置评请求。总部位于宾夕法尼亚州费城的另一家阻燃剂制造商科聚亚公司也未回复请求。

这些公司一直坚持认为,阻燃剂通过延长火灾期间的逃生和响应时间,从而挽救生命和财产,发挥着关键作用。

欧洲溴化阻燃剂行业小组(包括亚什兰公司和科聚亚公司)在一份声明中表示:“据估计,当存在阻燃剂时,逃生时间最多可延长 15 倍,从而提高生存机会。”

代表化学公司的美国化学理事会发言人布赖恩·古德曼称,关于阻燃剂可能会增加火灾死亡人数的说法是“不负责任的,因为它忽视了重要的研究”。

他说:“科学家长期以来一直指出,当软垫家具中包含阻燃剂时,它可以减缓或阻止火灾,从而减少烧伤、火焰、烟雾和有毒气体。”“这一事实已在软垫家具的大规模测试中得到证实。”

古德曼说,新的研究“使用了小规模测试,这不能代表在真实火灾中会发现的情况”。

但一份由来自 30 个国家的 200 多名科学家签署的文件对阻燃剂已被证明有效提出异议。2010 年的声明说:“溴化和氯化阻燃剂会增加火灾毒性,但它们在提高消防安全方面的总体益处尚未得到证实。”

卤化阻燃剂对健康的威胁及其在环境中的持久性促使人们寻找更环保的替代品。

国家环境健康科学研究所所长琳达·伯恩鲍姆等 10 位科学家组成的小组在 2010 年的一份报告中说:“减少在消费品中使用有毒或未经测试的阻燃化学物质可以保护人类和动物健康以及全球环境,而不会损害消防安全。”

在来自英国的新研究中,发现一些替代品产生的有毒空气比卤化阻燃剂少。无机或矿物基阻燃剂对火灾中释放的有毒气体几乎没有影响。

根据美国国家消防协会的数据,在工业化国家,每年约有 10,000 人死于火灾。2010 年,美国平均每 169 分钟就有一人死于火灾。

兰开斯特中央大学的化学家理查德·赫尔上周在圣地亚哥举行的美国化学学会会议上介绍了新的阻燃剂研究,他说:“以前的研究主要集中在卤化阻燃剂产生的一氧化碳和烟尘上。但最近,氰化氢和其他气体正受到密切关注。”

赫尔说:“一氧化碳是火灾流出物中的重要毒物。然而,我们已经看到,在已发生的火灾中,它不如燃烧 PVC 产生的氯化氢或燃烧含氮聚合物(如尼龙、聚氨酯或丙烯酸)产生的氰化氢那么重要。”

新的研究表明,氰化氢——其毒性之大以至于被用于纳粹毒气室——是比以前认为的更大的火灾死亡原因。

例如,1990 年,一场大火摧毁了阿根廷布宜诺斯艾利斯的一所监狱。当床垫火灾在监狱蔓延时,35 名囚犯丧生。但尸检血液分析显示,火焰并没有杀死囚犯,而是氰化氢。

根据对阿根廷火灾受害者的分析,“结果表明,35 名火灾受害者的死亡可能是由 HCN [氰化氢] 引起的,HCN 是在温度迅速升高引起的聚氨酯广泛分解过程中产生的。”

氰化氢和一氧化碳是无味、无色的化学物质,这使它们成为沉默的杀手。

北卡罗来纳州“人人平安回家”消防员安全计划的首席倡导者舒布里奇说:“如果发生火灾,无论大小。“你都有可能接触到这些气体。”

* 编者注(4/5/12):此报道自最初发布以来已更新。

本文最初刊登在环境健康新闻上,《环境健康新闻》是由非营利媒体公司环境健康科学出版社发布的新闻来源。

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