|
全世界建筑工業(yè)消耗的塑料每年約 1000 多萬(wàn)噸，占世界塑料總產(chǎn)量的四分之一，在應(yīng)用塑料中居首位。塑料已與水泥，鋼材，木材一起被列入四大建筑材料。建筑材料發(fā)展迅速的原因，除了制品本身的優(yōu)良性能之外，還在于人類保護(hù)生態(tài)環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)以及國(guó)家對(duì)森林資源，土地資源以及水資源的保護(hù)政策。建筑塑料的推廣應(yīng)用，雖然受到設(shè)計(jì)，生產(chǎn)部門的重視和使用者的青睞，但是同時(shí)，我們也不能忽視 PVC 在生產(chǎn)和使用中對(duì)環(huán)境和人體健康所造成的破壞。
在最近幾十年中， PVC 一直成為人們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。 PVC 對(duì)人體健康和環(huán)境的影響，從科學(xué)，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等方面分析，存在著不同的觀點(diǎn)。在科學(xué)的基礎(chǔ)上綜合分析 PVC 的生命周期，以及它所帶來(lái)的各種環(huán)境問(wèn)題，包括對(duì)人體健康的影響。
一． PVC 材料
聚氯乙烯 (PVC) 是一種聚合材料 ( 或樹(shù)脂 ) ，它是由分子式為 CH2-CHCI 的單體 氯乙烯 (VCM) 多次疊加而成。除了含氯外， PVC 與聚乙烯具有相同的結(jié)構(gòu)，氯在 PVC 中占純聚合樹(shù)脂的 57% ， 35% 氯來(lái)自氯醛鉀的電析。
純 PVC 是顆粒狀材料，機(jī)械硬度高，非常好的防氣候變化，防水，防化學(xué)物性能以及是電絕緣材料。但是，對(duì)熱和光相對(duì)不穩(wěn)定，加熱和紫外光導(dǎo)致了氯在氯化氫 (HCL) 中丟失，這可以通過(guò)加穩(wěn)定劑來(lái)避免，穩(wěn)定劑通常由金屬鹽如鉛，鋇，鈣，鎘或有機(jī)錫化合物組成。
PVC 的機(jī)械特性可以通過(guò)低分子量化合物混合于聚合物矩陣中來(lái)改變。加上的這種物質(zhì)稱為增塑劑。這種可塑性材料為有機(jī)鹽，主要為鄰苯二甲酸鹽和乙二酸。主要應(yīng)用為剛性 PVC( 總用量的 2/3) 和柔性 PVC( 總用量的 1/3) 。
二 . PVC 化合物的生產(chǎn)過(guò)程
PVC 主要有兩個(gè)生產(chǎn)過(guò)程， VCM 的懸浮聚合物 (80%) 和乳化聚合物 (10%) ： 從乙烯和氯，或乙烯和氯化氫生產(chǎn) VCM 是一個(gè)封閉的工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程，排放的氯氣、乙烯、去氯乙烯、 HCL 、 VCM 和含氯副產(chǎn)品包括二惡英，可排放到工作環(huán)境和外部環(huán)境如空氣和水中，這些化學(xué)物質(zhì)中有些是有害物質(zhì)。
原始 PVC 在經(jīng)過(guò)一些處理成最終產(chǎn)品前，必須加入一些稱為 PVC 化合物的添加劑。 PVC 是一種熱塑材料，也就是通過(guò)加熱溶化能形成許多形狀。冷卻后，材料顯示它原始特性。利用該原理，采用大量不同方法促使 PVC 的轉(zhuǎn)化，如擠出、輪壓、注入翻砂、吹造形、旋轉(zhuǎn)造形、熱走形和吹膜等。
在合成和進(jìn)一步轉(zhuǎn)化期間，一些有害物質(zhì)的排放使工人受到接觸， PVC 粉末和添加劑的合成 ( 以粉末或液體形式 ) 通常在密閉設(shè)備中進(jìn)行，工人在混合器中合成時(shí)受到接觸，長(zhǎng)時(shí)間接觸后會(huì)對(duì)人的身體健康造成損害。
PVC 在通過(guò)加熱形成和冷卻轉(zhuǎn)化過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)熱情況，存在一些可降解化合物排放的風(fēng)險(xiǎn)，其中 HCL 是最重要的一種。雖然很少，但對(duì)環(huán)境有一定的負(fù)面效應(yīng)。三 . 添加劑的范圍和類型 ：
添加劑的最重要的類型是穩(wěn)定劑，需要科學(xué)地分析其危險(xiǎn)特性和對(duì)人體健康及環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)，特別是包含重金屬如鉛、鎘和增塑劑如鄰苯二甲酸鹽。
1. 穩(wěn)定劑
(1) 鉛穩(wěn)定劑
鉛鹽穩(wěn)定劑是一種價(jià)格低廉、性能優(yōu)良的塑料用熱穩(wěn)定劑，廣泛用在 PVC 制品中。但由于鉛是重金屬，且對(duì)人體有害，出于衛(wèi)生和環(huán)保的考慮，從 2000 年起，挪威、芬蘭、瑞典、丹麥和英國(guó)等歐洲國(guó)家就相繼采取了禁用鉛鹽穩(wěn)定劑的行動(dòng)。目前，在 PVC 塑料水管中發(fā)現(xiàn)了鉛污染主要來(lái)自廣泛用于 PVC 塑料給水管中的熱穩(wěn)定劑鉛鹽，里面含有的重金屬鉛會(huì)在管道中會(huì)析出，直接造成飲用水的污染。目前含有鉛鹽的塑料給水管已經(jīng)被世界各國(guó)列入禁鉛的主要材料，國(guó)家和北京市建設(shè)部門已經(jīng)規(guī)定：從今年 2005 年 4 月 1 日起，限制使用鉛鹽做穩(wěn)定劑的 PVC 塑料管材、管件。到今年 2005 年 10 月 1 日，將在規(guī)定的范圍內(nèi)全面停止使用。如果使用了含鉛的塑料自來(lái)水管道，會(huì)直接導(dǎo)致水中的鉛污染。
一些家庭和公共場(chǎng)所的裝修中大量使用的含有重金屬的各種顏色油漆和涂料，房間里的各種裝飾用品，臨近公路的住宅在通風(fēng)中進(jìn)入室內(nèi)的汽車尾氣，甚至還有一些工廠排放的廢氣進(jìn)入室內(nèi)，都可能造成室內(nèi)空氣中的鉛污染。目前，在室內(nèi)裝飾裝修材料里也有一些 PVC 塑料材料，比如 PVC 門窗型材料、廚房衛(wèi)生間的吊頂材料等等。專家預(yù)測(cè)，隨著人們對(duì)鉛鹽污染認(rèn)識(shí)的深入，其他使用鉛鹽作穩(wěn)定劑的 PVC 產(chǎn)品也同樣面臨全面禁鉛境遇， PVC 塑料室內(nèi)裝飾裝修材料同樣應(yīng)禁鉛。
(2) 鎘穩(wěn)定劑
鎘穩(wěn)定劑，在使用狀態(tài)下被束縛在 PVC 中，因此不會(huì)引起與人體接觸，但在 PVC 中使用鎘穩(wěn)定劑可能對(duì)環(huán)境的污染來(lái)自生產(chǎn)過(guò)程和廢物處理中。焚燒 PVC 和其他廢物過(guò)程中，所有的鎘將存在于殘?jiān)惋w灰中。由于重金屬，粉塵，殘?jiān)母叨任廴拘�，很可能造成�?duì)周圍環(huán)境和生物的破壞。
(3) 有機(jī)錫穩(wěn)定劑
各種類型的有機(jī)錫化合物，特別是單和雙有機(jī)錫化合物的混合物被用作穩(wěn)定劑，多數(shù)用于顆粒物的包裝薄膜，瓶，頂和內(nèi)襯物。有機(jī)錫化合物用作 PVC 的穩(wěn)定劑的數(shù)據(jù)顯示二辛基錫對(duì)免疫系統(tǒng)是有毒害的。這種免疫毒性效應(yīng)對(duì)其它有機(jī)錫化合物用作 PVC 穩(wěn)定劑并沒(méi)有觀察到， ( 二甲基錫、十二烷基錫，鄰苯二甲酸錫 ) ，二辛基錫對(duì)水環(huán)境化合物存在可能的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
2. 增塑劑
增塑劑對(duì)生產(chǎn)柔性 PVC 產(chǎn)品是十分必要的，在西歐每年生產(chǎn)大約 100 萬(wàn)噸鄰苯二甲酸鹽，其中 90 萬(wàn)噸被用作 PVC 增塑劑。在 1997 年， 93% 的 PVC 增塑劑是鄰苯二甲酸鹽，最通常用的是 DEHP 、 DIDP 和 DINP 。 鄰苯二甲酸鹽是高產(chǎn)量的化學(xué)品，由于其可能對(duì)人體健康和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)， DEHP 、 DINP 和 DIDP 具有可能的生物積累性。長(zhǎng)鏈鄰苯二甲酸鹽在正常處理下水污泥情況下具有低的生物積累性，并積累在懸浮顆粒中，但是仍可能對(duì)環(huán)境和生物造成不可預(yù)料的影響。
由于在 PVC 應(yīng)用中大量使用鄰苯二甲酸鹽，對(duì)當(dāng)今全球環(huán)境的影響來(lái)說(shuō)是到處存在的，大氣中的擴(kuò)散和在某些應(yīng)用中的滲漏似乎是進(jìn)入環(huán)境的主要途徑，高濃度的鄰苯二甲酸鹽多數(shù)存在于沉淀物和下水污泥中。
由于柔性 PVC 用于玩具和兒童用中，鄰苯二甲酸鹽對(duì)兒童可能造成的風(fēng)險(xiǎn)已經(jīng)由生態(tài)和環(huán)境科學(xué)委員會(huì) (CSTEE) 作了分析。當(dāng)嬰兒吸吮時(shí)，鄰苯二甲酸鹽從玩具和兒童用品中滲出毒性，生態(tài)和環(huán)境科學(xué)委員會(huì)表示了對(duì)兒童在使用上述產(chǎn)品時(shí)接觸兩種鄰苯二甲酸鹽 (DINP 和 DEHP) 所引起的風(fēng)險(xiǎn)，可能會(huì)對(duì)肝、腎和睪丸產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。
瑞士政府已經(jīng)通過(guò)一個(gè)提案 " 瑞士環(huán)境質(zhì)量目標(biāo) " ，目的是減少主要鄰苯二甲酸鹽 DEHP 的使用。德國(guó)政府已采取了行動(dòng)計(jì)劃在下一個(gè)十年度中來(lái)減少 50% 鄰苯二甲酸鹽的使用，柔性 PVC 的耐久性也已為德國(guó)所分析。由于柔性物質(zhì)特別是鄰苯二甲酸鹽在環(huán)境中的持續(xù)損失，決定有安全替代品存在情況下，逐步減少柔性 PVC 的使用。
|
