北斗智庫環保管家網訊：2月3日，美國俄亥俄州一列運有危險化學品的火車發生脫軌，裝有氯乙烯等化學品的五節火車出現泄漏，造成有毒的氯乙烯氣體擴散。事故發生后，當地政府在進行評估后，采用“受控焚燒”的方式進行處理，現場出現濃濃黑煙，這也進一步加劇了當地民眾對于事故危害性的恐慌。據報道，在距離事故不遠的地方，已經陸續發現了死亡的鳥類和魚類。

 

　

　　圖片來源：CCTV

 

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　　氯乙烯是一種非常重要的基礎化工原材料，最主要的用途就是生產聚氯乙烯樹脂。

 

　　在生活中，聚氯乙烯幾乎無處不在，簡稱PVC（Poly Vinyl Chloride，英語國家常用Vinyl直接指代這種材料，簡稱V），既可以被加工成硬質塑料，也可以被加工成軟質塑膠。例如，白色的落水管、半透明的桌墊布、汽車座椅的人造革等，都會大量用到PVC材料。在數十種常用的塑料種類中，PVC與聚乙烯和聚丙烯長期占據總用量前三的位置，近幾年的全球生產總量保持在6000萬噸左右。

 

　　氯乙烯是生產PVC的單體原材料，每生產一噸PVC至少需要一噸聚乙烯，因此氯乙烯的產量也非?？捎^，在一定程度上也能反映工業水平。

 

　　氯乙烯有多種生產路線，例如乙炔法，采用乙炔和氯化氫加成的方式，是氯堿工業的組成部分，常出現在高中的考題中。而在美國，主流的方法是乙烯法，乙烯先和氯氣加成得到二氯乙烷，再由二氯乙烷脫去氯化氫，就可以得到氯乙烯。

 

　　因此，氯乙烯并不是一種罕見的化學試劑，而是一種工業上應用很普遍也很成熟的物質，對它的研究已經相當豐富。

 

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　　所謂“急性毒性”，指的是突然攝入（包括經口鼻和經皮膚等途徑）一定量的化學物質后出現的中毒，一般用LD50或LC50來標記。LD50指的是半數致死量，是指攝入這么多量的物質后，實驗動物出現一半死亡；LC50指的是半數致死濃度，是指在這樣的濃度下特定時間后，實驗動物出現一般死亡。由此可見，LD50或LC50的數值越小，這種物質的毒性越強。

 

　　根據國際風險協會（Society for Risk Analysis，SRA）出版的《風險評估與管控》一書[1]，以大鼠為動物實驗時聚乙烯的吸入LD50數值為26g/kg，這個數字甚至遠比食鹽更大，這意味著氯乙烯毒性更低，換算下來，差不多需要直接飲用1.5公斤的氯乙烯才會致人死亡。

 

　　但是，急性毒性除了可能致死外，還包括其他一些癥狀。就氯乙烯而言，很直接的反應是惡心和暈厥，這是因為氯乙烯還有麻醉作用，對神經系統造成破壞。此外，即便是較低濃度的氯乙烯（0.1%），皮膚也可能會出現反應。因此，在充斥著氯乙烯氣體的環境中，人類會感到很不舒適。

 

 

　　對人體而言，氯乙烯更大的風險在于長期而慢性的毒副作用。在國際癌癥研究中心（International Agency for Research on Cancer，IARC）的分類中，氯乙烯屬于一類致癌物，也就是對人體有明確致癌作用的化學物質。

 

　　由于早期的生產車間并無足夠的防護措施，生產工人暴露于氯乙烯當中的問題非常普遍，氯乙烯和癌癥之間的相關性研究也因此比較充分。研究表明，氯乙烯與多種流行的癌癥（如腦癌、肺癌、肝癌等）可能存在關聯，但相關機制還不明確。目前，世界衛生組織國際癌癥研究機構已將氯乙烯類如1類致癌物清單中。

 

　　除了癌癥以外，長期暴露于氯乙烯環境中，也會引起其他一些慢性疾病，例如美國衛生與人類服務部公布的《毒性物質檔案-氯乙烯》記載，有研究對早期的氯乙烯工廠生產工人進行追蹤，發現存在甲狀腺功能不全的問題，病人無法正常地攝入碘元素。

 

　　正因為此，大量氯乙烯泄漏，對于周邊居民的健康威脅不可估量。

 

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　　氯乙烯的沸點是-13.4℃左右，也就是說，在一般氣候條件下，氯乙烯處于氣態，只有在極寒時，它才處于液態。為了運輸方便，一般采用加壓液化的方式，這樣一來，即便是在常溫條件，氯乙烯也可以保持液態。

 

　　受制于此，對于泄漏氯乙烯的處理，往往會比較棘手，空氣中總是會彌漫著大量的氯乙烯氣體，影響救援也難以收集。此次事故所在地俄亥俄州，在火車脫軌發生時，氣溫已經高于氯乙烯的沸點，因此泄漏口會不斷地噴射出氣體。

 

　　氯乙烯具有可燃性，并且在濃度超過一定臨界值后，還會發生爆炸?？紤]到這一點，此次事故的處理，采取一種看似簡單有效的辦法，即點燃氯乙烯，在可控條件下將氯乙烯燃燒殆盡。

 

　　但是，這樣做的后果實際上比氯乙烯原本的泄漏問題更麻煩。

 

　　理論上講，氯乙烯燃燒后的產物是二氧化碳、水和氯化氫，這其中的氯化氫就是鹽酸中的有效成分，雖然有毒害，但是極易溶于水，可以用消防設施控制其危害。

 

　　然而，氯乙烯含有氯元素，它本質上一種阻燃的元素，這就使得在沒有專業的焚燒設備時，氯乙烯的燃燒很難充分完成，現場點燃后出現的濃濃黑煙就是明證。在燃燒溫度和氧氣濃度都可能達不到要求時，氯乙烯的燃燒除了產生上述物質外，更會出現一些副反應。這其中，最恐怖的一種副產物是光氣（碳酰氯）。

 

　　當氯乙烯不充分燃燒時，會形成較多的一氧化碳，而在燃燒過程中，還有大量的氯原子中間體，在溫度與光照的作用下，兩者很容易結合成光氣。光氣是一種劇毒物質，具有窒息性，即便濃度很低，也有可能致人死亡。第一次世界大戰中正是這種物質將毒氣戰推向不可逆轉的深淵。在可控燃燒之后，周邊有動物出現死亡，很可能是因為產生了包括光氣在內的各類有毒氣體。

 

　　除此以外，氯乙烯的燃燒，還有可能產生其他各種副產物，這與現場的其他物質也存在關聯。例如，氯乙烯在高溫條件下會發生聚合，形成前面提到的PVC，而PVC在燃燒時會形成氯苯類中間體，并進一步產生二噁英。二噁英素有“世紀之毒”的稱呼，因為它的毒性比氰化物還要高出很多，并且穩定性也很高，在空氣和土壤中會長期保留。

 

　　在歷史上，對于氯乙烯的焚燒問題研究不算很充分，這可能也是此次事故后會盲目采用此法處理污染物的原因。

 

　　目前有據可依的是，1999年的科索沃危機時，以美國為首的北約曾向南聯盟的潘切沃發射了35枚導彈，目標是當地的化工廠。在這些化工廠遭到破壞后，超過五萬噸的原油以及氯乙烯單體被點燃，其中氯乙烯的總量據估計在數百噸，與本次俄亥俄事故大體相當。事后，包括二噁英、多環芳烴（主要由原油不充分燃燒產生）在內的各種有毒氣體，都在當地的水體及土壤中發現。

 

　　因此，在通過簡單的焚燒處理之后，當地政府已經建議外出躲避的民眾返回，然而在事故地附近地區，今后的數年里都將面對污染難題，對當地的民眾健康以及生態環境都是不小的威脅。

 

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　　本次泄漏事故勢必會對當地及周邊地區生態環境、野生動物、當地居民帶來嚴重的后果，具體的影響程度、持續時間還需要后續長期監測、評估。

 

　　同時，我們應該理性面對，不必過分恐慌。畢竟，不能脫離劑量來討論毒性。從目前的情況看，有毒物質的影響范圍比較有限，即便考慮到地球的大氣環流影響，污染物飄出美國上空，濃度也早已降到相當低的程度了。

 

　　但由于二噁英會在土壤中長期保留，謹慎對待事故當地所生產的農牧產品，是合理的。動物在吃了被二噁英污染的食物后，會在體內持續積累。所以歷次食品二噁英超標事件，幾乎都是發生在肉蛋奶這一類食物中?？傮w而言，還需要更多和長期的監測數據，才能對這些問題給出更全面、準確的回答。比較理想的處理方式，是當地根據監測結果，劃定風險地區，并禁止在其中進行放牧活動或出售該地區出產的飼料。實在不放心，也可以在購買食物時，留意一下產地。

 

　　參考文獻：

 

　　[1]Barr, J.T. (1987). A Retrospective Look at the Carcinogenic Potency of Vinyl Chloride. In: Lave, L.B. (eds) Risk Assessment and Management. Advances in Risk Analysis, vol 5. Springer, Boston, MA

 

　　[2]Bogojevic, S, Mirkov, Lj, Stoimirovic, N, Pajevic, V, Krasulja, S, and Spasojevic, N. Environmental degradation as the result of NATO air-raids against Pancevo chemical plants - oil refinery/petrochemical plant/azotara fertilizer plant. Yugoslavia: N. p., 2002. Web