短链氯化石蜡引起 EPA 密切关注——70 年后

一种对公众几乎不为人知但对工业界至关重要的化学品系列,目前正接受 EPA 的审查


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一种鲜为人知的化学品系列——对金属加工行业至关重要,但对公众几乎不为人知——突然成为美国环境保护署审查的对象。

这些化学物质被称为短链氯化石蜡,它们在环境中持久存在,在人类母乳中积累,可以杀死小型水生生物,并传播到地球偏远地区。

自 20 世纪 30 年代引入以来,这些被称为 SCCP 的化学物质很少受到美国当局的关注。但现在,EPA 以前所未有的举动,已将它们列入可能受到该机构监管的令人担忧的化学品清单,因为它们对野生动物和环境构成风险。 

“我们在世界各地都发现了 SCCP,”EPA 国家项目化学品部门代理副主任塔拉·亨利说。“我们已经在北极地区的动物身上发现了它们,并且在全球多个地方的人体组织中也测量到了它们。”

尽管有证据表明 SCCP 广泛暴露,但很少有科学家积极研究 SCCP 的普遍性、毒性和生态影响。相比之下,其他持久存在于环境中的化学物质——如滴滴涕和二恶英——受到了研究人员更多的关注。

加拿大曼尼托巴大学的环境化学家格雷格·托米说:“人们对这些化合物的认识很少。”“这肯定不是一种人们关注的化学物质。”

氯化石蜡是一类复杂的人造化合物,主要用作金属成型和切割中的冷却剂和润滑剂。它们也用作橡胶、油漆、粘合剂、密封剂和塑料中的增塑剂和阻燃剂。该化学品系列根据其碳骨架的长度分为短链、中链和长链石蜡。

据 EPA 称,美国每年约使用 1.5 亿磅氯化石蜡。总部位于俄亥俄州的 Dover Chemical Corp. 是美国唯一的 SCCP 制造商,但未回复采访请求。 

尽管欧洲限制了 SCCP 的使用,但其在中国的生产正在增长,可能在印度也在增长,这引发了人们对全球人类和野生动物暴露水平可能正在上升的担忧。

中国的化学品产量在不到 20 年的时间里增加了 30 倍。

阿姆斯特丹自由大学 (VU University) 环境研究所化学与生物学系主任雅各布·博尔说:“我们目前非常担心。”“中国氯化石蜡产量的增长呈指数级增长。”

在史无前例地使用 1976 年《有毒物质控制法》的情况下,EPA 在 12 月将 SCCP 列入可能对健康和环境构成不合理风险的四种化学品清单。在其行动计划中,EPA 宣布打算调查和管理这些风险,可能限制或禁止未来在美国使用 SCCP。

这是 EPA 首次调查这些化合物,这些化合物在欧洲已经受到监管,并在加拿大正在接受审查。

根据联合国斯德哥尔摩公约审查委员会(一项限制有毒化合物的国际条约)的报告,科学家们在北美、亚洲、欧洲和北极的空气、陆地、食物、废​​水以及河流和海洋沉积物中发现了这些化学物质。

托米说:“你几乎可以在任何你去寻找它们的地方找到它们。” 他在五大湖地区的沉积物中发现了高浓度的 SCCP。

SCCP 正在北美和欧洲的淡水鱼类(如鳟鱼和鲤鱼)、加拿大北极地区的海洋哺乳动物(包括白鲸、环斑海豹和海象)、瑞典的陆地动物(包括兔子、驼鹿和驯鹿)以及英国的鸟类和海鸟蛋的脂肪组织中积累。

此外,根据 2008 年对安大略湖鳟鱼的实地研究,某些 SCCP 可能会发生生物放大——这意味着它们的浓度随着食物链的传递而增加。

根据 EPA 行动计划,研究人员还在人类的肝脏、肾脏、脂肪组织和母乳中测量到了 SCCP。在 2006 年英国的一项研究中,从伦敦和兰开斯特妇女的 25 个母乳样本中,有 21 个样本中发现了痕迹。在 1997 年托米及其同事进行的一项研究中,还在加拿大北极地区因纽特妇女的母乳中测量到了 SCCP。

然而,由于很少有科学家研究 SCCP 的毒性及其对健康和环境的影响,因此广泛暴露的后果仍不清楚。

SCCP 对小型水生无脊椎动物以及鱼类和其他动物赖以生存的植物具有剧毒,因此这些化学物质可能会危及水生生态系统。但是,对人类和其他哺乳动物的毒性更难确定。
 
“我不能确定这些化合物现在是否正在对生物体构成挑战,”托米说。“但由于它们具有持久性,我们可以预期它们会继续积累。在某个时候,将会出现严重的担忧。”

根据 2000 年欧盟风险评估,实验室测试表明,SCCP 对水蚤(一种小型水生甲壳类动物,是湖泊、河流和其他生态系统的重要食物来源)具有剧毒。

对于鱼类,这些化合物的急性毒性较低,但长期暴露会损害它们。根据加拿大研究人员的一项研究,以食物中的 SCCP 喂养的虹鳟鱼患上了严重的肝肿瘤。

导致鱼类肿瘤的浓度“与五大湖受污染地点的无脊椎动物和鱼类中报告的水平相当。然而,与环境相比,这些实验中的暴露浓度可能要高得多,需要进一步研究,”根据 1999 年的研究,该研究的主要作者是德里克·缪尔,他是世界领先的鱼类和野生动物持久性污染物专家之一。采访缪尔的请求遭到加拿大环境部的拒绝。

其他研究发现,SCCP 会导致绿头鸭的蛋壳轻微变薄,并可能损害水獭的肝脏。

尽管没有关于 SCCP 对人类影响的研究,但 SCCP 会导致实验室大鼠和小鼠患癌症,特别是损害肝脏、甲状腺和肾脏。尽管如此,EPA 的行动计划和联合国报告指出,这些癌症在啮齿动物中诱发的机制与人类健康无关。

根据 EPA 行动计划,对于不在金属行业工作的人来说,接触这些化学物质的主要途径是食物。

2002 年,研究人员在欧洲的牛奶和黄油中测量到了 SCCP。在日本的许多不同食物中也发现了 SCCP,包括谷物、糖、糖果和零食、蔬菜、水果、鱼、肉和牛奶。根据 2005 年在日本进行的研究,贝类、肉类和脂肪(如人造黄油和油)中的浓度特别高。
 
这些化学物质是如何进入环境的尚不清楚。“我们可以肯定地说已经发生了暴露,但它们究竟是如何进入环境的却是一个难题,”EPA 的亨利说。

EPA 行动计划指出,可能的途径包括意外泄漏、处置径流和污水处理厂的流出物。“SCCP 可能会在生产、运输、储存和工业使用过程中释放出来,”托米说。

他说,这些化学物质也可能从商业塑料和橡胶产品中渗出,在这些产品中,它们被用作阻燃剂和增塑剂。一旦进入环境,SCCP(不溶于水)就会与沉积物和微小的水生生物结合,从而沿着食物链向上移动。

根据托米的说法,氯化石蜡固有的复杂性使得难以识别和分析它们。

托米说:“由于其复杂性,世界上只有少数几个实验室,屈指可数,正在积极从事这方面的研究。”“这使得多氯联苯 [polychlorinated biphenyls] 和多溴二苯醚 [polybrominated diphenyl ethers] 在检测和定量方面显得易如反掌。”

亨利同意说:“它们很难表征。”“对于什么是短链氯化石蜡,存在不同的解释。”

结果是,与滴滴涕等其他持久存在于环境并在人类和野生动物体内积累的化学物质相比,EPA 对 SCCP 的了解要少得多。“与其他持久性化学物质相比,关于 SCCP 的毒性和暴露数据最少,”亨利说。

尽管如此,一些机构已经对它们进行了监管。它们在欧洲的使用和销售受到限制。加拿大卫生部和加拿大环境部都已根据 1999 年的《加拿大环境保护法》将所有氯化石蜡视为“有毒”物质。采访研究 SCCP 的加拿大环境部科学家的请求遭到拒绝。

根据他们的新行动计划,EPA 将考虑根据有关 SCCP 对环境和健康影响的证据,使用《有毒物质控制法》“禁止或限制 SCCP 的制造、进口、加工或商业分销、出口和使用”。

尽管 EPA 表示希望迅速采取行动来解决 SCCP 构成的风险,但该机构不知道何时才能做出任何监管决定。

根据联邦有毒物质法律,EPA 维护着一份超过 80,000 种获准在美国使用的化学品清单。如果一家公司想要生产或使用未在该清单中找到的化学品,他们必须通过提交一份描述其环境影响的制造前通知来获得 EPA 的批准。

根据 EPA 的说法,一些美国公司正在使用未出现在清单上的氯化石蜡。塔拉说,EPA 的第一步是找出原因。

氯化石蜡工业协会执行董事兼 RegNet 环境服务公司总裁罗伯特·芬斯特海姆表示,他并不特别担心 EPA 行动计划的潜在结果。

芬斯特海姆说:“对工业界的影响不会是大规模的。”“鉴于生产和使用的数量有限,我们假设大多数使用该产品的人已经采取了负责任的管理措施。他们不需要做任何他们尚未做的事情。”

芬斯特海姆对 EPA 估计的美国每年使用 1.5 亿磅氯化石蜡的说法提出异议。他说,需求量更接近每年 5000 万到 6000 万磅,并且还在下降。

他说:“这不是一种高容量化学品。”“它的生产价值已经下降了一段时间。”造成分歧的原因可能是难以准确定义什么是短链氯化石蜡。

SCCP 在加拿大、欧洲和美国的制造和使用量有所减少,但中国的产量正在快速增长。

 阿姆斯特丹自由大学的博尔说:“如果必须限制这种生产,那将是中国金属行业的一个重大问题。”他说,产量的增加也可能加剧这些化学物质的生态风险。

根据中国北京环境化学与生态毒理学国家重点实验室的江桂斌在 2009 年的报告,中国的氯化石蜡产量从 1990 年的 2 万吨飙升至 2007 年的 60 多万吨。如果这种速度持续下去,仅中国的产量很快就会超过 PCB 的整个历史全球用量,尽管 PCB 在 32 年前就被禁止,但它仍然是全球关注的污染物。全球 PCB 总产量为 130 万吨。

博尔说,印度也可能正在增加 SCCP 的产量。

尽管 SCCP 被明确定义为具有 10 到 13 个原子长的碳骨架,但对于哪些工业产品包含哪些氯化石蜡仍然存在很大的争议空间。例如,TSCA 清单并未区分不同碳链长度的氯化石蜡。

芬斯特海姆说,这些公司认为他们使用的化学品已经包含在 TSCA 清单中,但 EPA 不同意。

尽管研究这些复杂化学物质存在固有的困难,但托米表示,研究人员需要继续监测它们的环境水平以及对人类和野生动物的毒性。

他说:“我愿意相信在未来几年你会看到更多的研究。”

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