多氯聯苯污染源

由於多氯聯苯(PCBs)具有較好的穩定性、耐熱性以及絕緣性,可用作潤滑材料、增塑劑、殺菌劑、熱載體和變壓器油等,被廣泛地套用在電器的絕緣油、感壓紙等各種領域。我國習慣上按聯苯上被氯取代的個數(不論其取代位置) 將 PCB 分為三氯聯苯( PCB3)、 四氯聯苯( PCB4)、 五氯聯苯( PCB5)、 六氯聯苯( PCB6)。

多氯聯苯的主要用途

多氯聯苯的首次商業生產是在1929年,包括美國、中國、斯洛伐克、德國、日本、俄國和英國在內的許多國家都生產過PCBs,並被出口到全世界。由於多氯聯苯具有較好的穩定性、耐熱性以及絕緣性,可用作潤滑材料、增塑劑、殺菌劑、熱載體和變壓器油等,被廣泛地套用在電器的絕緣油、感壓紙等各種領域。其中,多氯聯苯已被用於變壓器、電容器、熱交換器、水力系統、無碳複印紙、工業用油、油漆、添加劑、塑膠、阻燃劑等,曾被視為“夢幻的工業用品”,甚至用於控制路上的灰塵。

PCB由於化學性質穩定、熱穩定性、惰性和介電特性,曾廣泛用作變壓器、電容器的絕緣油。現已停止生產和使用。但是還有許多用PCB作絕緣油的廢舊變壓器若管理不當仍會污染環境。被人隨便拆卸,使PCB流入環境中人為地造成環境污染事故。PCB主要用於電力電容器、變壓器,油壓系統防火,塗料中作耐熱防燃增塑劑。可發生的污染事故有:加工和生產PCB的工廠發生事故;在儲存大量的PCB設施中發生事故;在PCB的運輸過程中發生的事故;在使用過程中造成的污染事故;排放含高濃度PCB的廢水和廢水處理廠及處理系統發生的事故。

我國多氯聯苯的主要污染物來源

我國PCBs(原料)的生產情況

我國從1965年開始生產多氯聯苯,到1974年大多數工廠已停止生產,20世紀80年代初全部停止生產,總產量約為1×10 t,其中PCB9000t,PCB 1000t。

我國PCBs的進口情況

在20世紀50~80年代,我國在未被告知的情況下,還先後從比利時、法國等國進口過大量裝有PCBs的電力電容器,目前這些設備多數已經報廢。據調查,廢舊電容器的浸漬劑中PCBs的含量大於90%,而廢棄的進口變壓器的變壓器油中PCBs的含量大於50%。我國多氯聯苯的原料及製成品進口情況的信息很少。據不完全統計,我國天津油漆總廠20世紀50年代末就曾生產含多氯聯苯的油漆,當時我國並不生產多氯聯苯,因此其生產油漆所用的多氯聯苯無疑是來自進口,這是我們所了解到的最早進口多氯聯苯原料的案例。另外從我國化工進口公司了解到1965年有進口多氯聯苯的記錄。我國含多氯聯苯設備的進口主要集中在20世紀70~80年代,當時進口的多氯聯苯主要集中在與大型進口設備配套的專用變壓器和電力電容器上,也有少量多氯聯苯以液壓油或導熱油的形式進口的。如遼陽化纖廠、武漢鋼鐵公司、上海寶山鋼鐵廠等,都有進口的多氯聯苯變壓器和電容器,進口的國家主要為法國、德國、日本、比利時。關於我國PCBs進口的詳細情況有待進一步開展工作。

我國PCBs的使用情況

我國PCBs的使用可以分為三種方式,即封閉式使用(套用於電力電容器和變壓器)、半封閉式使用(如:導熱油、液壓油、真空泵、電器開關、穩壓器、液體絕緣電纜等)和開放式使用(如:潤滑油、表面塗料、增塑劑、添加劑等)。從我國PCBs的實際使用情況來看,用作浸漬劑的電力電容器的PCB和用作油漆添加劑的PCB的使用場所情況比較清楚,是我國PCBs的主要使用領域,國產的PCBs基本用於該方面。用於變壓器的多氯聯苯均來自進口,目前對進口PCBs變壓器的使用情況雖然有一定的了解,但總體情況還不清楚。其他場所使用的多氯聯苯的信息非常少,如果有使用,那么其來源也可能主要為進口,但使用量不會很大,需今後詳細核實調查。

我國PCBs的儲存情況

20世紀80年代至90年代初,我國對下線廢棄的PCBs電力電容器進行了儲存。從PCBs電容開始生產和使用的年限看,這正是我國PCBs電容器退出使用的高峰期,也正是我國PCBs儲存量最大的時間段。但由於當時的儲存是以區域或企業獨自的行為進行的,未健全有效的上報制度。根據中電聯2006年完成的《全國含PCBs電力設備清單調查報告》,各地開展的情況相差很大,我國絕大多數地區均按《防止含多氯聯苯電力裝置及其廢物污染環境的規定》(1991年,原國家環保局和國家能源部),對含PCBs電力設備進行了封存,有條件地區和單位進行了山洞集中封存;有些地區用鐵箱封存後集中存放於閒置庫房或廠區空地。只有極少數地區或單位對含PCBs廢物進行了非法焚燒或填埋,其中有些封存地點已經被道路或建築物遮蓋,成為潛在的污染隱患。

環境遷移、擴散和轉化

遷移、擴散

多氯聯苯是由209種化學品組成的家族,具有半揮發性,能夠從水體或土壤中以蒸氣形式進入大氣環境或被大氣顆粒物吸附,通過大氣環流遠距離遷移。在較冷的地方或者受到海拔高度影響時會重新沉降到地球上。而後在溫度升高時,它們會再次揮發進入大氣,進行遷移。這就是所謂的“全球蒸餾效應”和“蚱蜢跳效應”。這種過程可以不斷發生,使得多氯聯苯可沉積到地球偏遠的極地地區,導致全球範圍的污染傳播。如今在地球兩極如北極熊體內和南極的海鳥蛋以及珠穆朗瑪峰都已監測到PCBs。

多氯聯苯在空氣中的可檢出的濃度範圍為1~50ng/m 。未受污染的淡水中多氯聯苯含量應<0.1ng/L。中等污染的河流與港灣為50ng/L,重度污染的河流為500ng/L。活的生物體內的多氯聯苯濃度取決於當地多氯聯苯污染的程度,在幾個國家進行的人體脂肪調查表明,雖然有一些國家報導多氯聯苯的含量較高,但大多數樣品中的水平為1mg/kg或更少。而職業接觸者脂肪中含量卻高得多,最高可達700mg/kg。幾項全國性的調查表明,PCBs在血液中的濃度為0.003μg/mL左右,但是職業接觸者可達2μg/mL。對人體的調查表明,大多數人體中PCBs含量濃度為0.02mg/L左右,雖然也有高達0.1mg/L的記錄,但為數很少。一般而言,人從空氣、水和食物中每日總攝入量為5~100μg,其中不包括從聯合國國際潛在有毒化學品登記處(International Register of Potentially Toxic Chemicals,IRPTC)非食物來源的未知量。進入空氣中的PCBs會被迅速地吸附在顆粒物上,依據顆粒的大小以一定的速度沉降或隨雨水降至地面。水體中的PCBs主要附著在底泥中,當水體中濃度較低時,底泥中的濃度可以高出水質的數萬倍甚至數十萬倍。土壤中PCBs主要被吸附在土壤表層。據10年前的估計,在多氯聯苯的年產量中,只有20%在使用中消耗,其餘80%進入環境中。據估計,目前存在於全世界的海洋、土壤、大氣中的PCB總量為25×10 ~30×10 t。

轉化

多氯聯苯是首批列入“關於持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約“(簡稱《斯德哥爾摩公約》或《POPs公約》)受控名單的12種持久性有機污染物(POPs)之一。它與常規污染物不同,化學性質很穩定,在環境中不可能通過水解或類似的反應以明顯的速度降解。自然界的分解作用是靠土壤中微生物酶進行生物降解和依賴日光中紫外線進行光解,但效率不高。因此,PCBs在環境中滯留時間相當長,在土壤中的半衰期可長達9~12a。環境中的PCBs在通過生物食物鏈的過程中,由於選擇性的生物轉化作用而使低氯代組分逐漸消失,殘留的大部分PCBs分子的含氯量都比較高(PCB6以上)。

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