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泡沫塑料制品中的阻燃剂的危害分析_标准集团(香港)有限公司

更新时间:2016-01-23 15:31  关键词:泡沫塑料制品中的阻燃剂的危害分析_标准集团(香港)有限公司  浏览次数:

对消防安全的需求

聚氨酯泡沫塑料有很多特点使它成为需要缓冲性能的产品的首选。它具有质量轻、无声、无味以及防霉和不易引起其他常见过敏源的特点,并且易于塑形和切割。

但同时它也易燃。近40年来,家具制造商在聚氨酯泡沫塑料中加入阻燃剂,从而通过加州原先的易燃性标准TB117要求的明火测试。1970~2004年,美国和加拿大使用了大约46000公吨五溴联苯醚(一种商业用途的多溴联苯醚混合物,PBDEs),主要用于家具。杜克大学环境分析化学家Heather Stapleton曾经检测过这些物质,据她介绍,阻燃剂使用量巨大,即使二十多年后,一个旧沙发中五溴联苯醚的质量仍占沙发软垫中泡沫塑料的4%。

由于人们越来越关注五溴联苯醚成分(同系物)的不良效应,2014年美国企业逐渐停止该商品的生产,同年欧盟下令禁止生产。2009年,《关于持久性有机污染物斯德哥尔摩公约》(Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants)也禁止该化学品,美国签署了但并未批准。

还有研究结果表明,添加阻燃剂可能最终并没有达到预计的安全水平。美国消费品安全委员会最近进行了一项测试,发现阻燃剂阻止火势蔓延的程度并不一致。《芝加哥论坛报》(Chicago Tribune)记者Michael Hawthorne的一个获奖系列作品揭露,某些支持使用阻燃化学物的声明无从查证。

TB117要求软垫既通过明火测试也通过阴燃测试,TB117-2013则侧重于饰面织物能够通过新的阴燃测试。新标准要求制造商不使用化学阻燃物质,但一旦使用,就必须在产品标签上注明。

这一新标准也增加了豁免合规测试的婴儿产品数量——即这些产品不需要表明具有阻燃性。根据新标准,婴儿摇床、增高座椅、汽车安全座椅、换尿布垫、地板游戏垫、高脚椅、高脚椅垫、婴儿摇椅、婴儿背带、床垫、床罩、婴儿座椅、婴儿秋千、学步车、溢乳垫、哺乳枕、护栏边垫、玩耍篮、便携式桌边椅和婴儿推车都无需进行检测。这点很重要,因为最近一项针对加州40家幼托机构的研究显示,部分儿童的五溴联苯醚和其他阻燃剂暴露水平超过该州限定的每日安全摄入量。

时间会证明新标准对火灾发生率和存活率有怎样的影响。然而,作为历来住宅火灾的一大起因,吸烟率在不断下降,而且燃烧的香烟如果被随意丢弃会自动熄灭。

阻燃剂暴露
根据绿色科学政策研究研究所(Green Science Policy Institute)Arlene Blum的估计,美国现在使用的含阻燃剂的填充产品数以亿计。这一数据中不包括已经在垃圾填埋场的上亿件物品。在8年的时间里,Blum及其同事一直致力于加州易燃性标准改革,并敦促立法者妥善处理含有改性泡沫塑料的废旧物品。

由于阻燃剂与泡沫塑料不产生化学反应,所以能够排放到周围环境中。因此室内空气和灰尘是部分阻燃剂暴露的主要来源。目前,美国国家毒理学计划正在评估五溴联苯醚同系物的致癌性,同行评议计划在2015年6月进行。多项前瞻性美国出生队列研究表明,PBDE的体内负荷每增加10倍,IQ下降4.5~5.5。新家具中的阻燃剂还包括三(1,3-二氯丙基)磷酸酯(TDCPP),加州65号提案中把该物质列为已知能够引发癌症或具有生殖危害。另一种阻燃剂是Firemaster 550?,体外和动物试验表明其与肥胖、家里率和发育问题相关。还有一种泡沫塑料中用作阻燃剂的化学物是2,2-双(氯甲基)丙烷-1,3-二基四(2-氯乙基)二磷酸酯,但无相关毒理资料。

家里、汽车和婴儿用品的泡沫塑料样本中都检出这些阻燃剂成分。多项研究表明儿童暴露大于成人,其中一项研究发现儿童中TDCPP主要代谢物的水平比母亲高5倍。美国全国健康和营养调查(NHANES)的数据表明,所有美国人的血液中都检出五溴联苯醚同系物,且儿童的水平高于成人。

北美人群体内的五溴联苯醚同系物水平显著高于欧洲人或亚洲人,原因在于美国国内市场要遵守TB117,导致这些产品只在北美制造和使用。北美的采样结果表明,加州居民家中和体内PBDEs平均浓度最高,这可能也是该州易燃性标准导致的结果。

过去十年的研究表明,社会经济地位较低的人群和有色人种的室内阻燃剂暴露程度异常高。这些研究均使用具有全美代表性的NHANES数据,研究结果表明贫困线以下的非白种加州人五溴联苯醚同系物水平达到有史以来最高值。最近,一些在美国东西两岸的研究表明,母亲学历低(加州)和社会经济地位低(北卡罗来纳州)与儿童体内部分五溴联苯醚同系物和其他阻燃剂水平高相关。还有研究表明,加州和俄亥俄州6~8岁不同种族女童的PBDEs体内负荷较低与看护人教育程度较高相关。同时,该研究发现黑人女童的体内负荷最高。研究人员还发现,低收入人群住房灰尘中阻燃剂水平较高。有关低收入人群体内或家中新型阻燃剂水平的文献较少。

尚无硬数据能够解释阻燃剂暴露的差异,乔治华盛顿大学环境与职业健康系的副教授Ami Zota说道。对废旧或廉价家具(多见于低收入家庭)中改性泡沫塑料的物理风化和瓦解作用,很可能释放出更多阻燃剂到室内环境中。Zota说,住房质量、通风率和每平方英尺的居民数也可能起到一定作用。

迄今为止的研究表明,十年前五溴联苯醚从市场撤出的举措,对该化学物的人体体内负荷产生着积极的影响。2011年,一项针对加州36名孕妇的研究显示,她们血脂中五溴联苯醚同系物的平均水平比3年前相似人群的平均水平低39%。此研究作者之一Zota介绍,这两组人群来自同一诊所,该诊所主要面向低收入地区,而且3年前的这组人群的水平达到孕妇的历史最高水平。

但也有一些研究人员担心,用这项基于市场的方法来减少家具和婴儿产品中的阻燃剂,所惠及经济劣势人群的速度最为缓慢,随着他们体内负荷的增加,导致他们的经济地位更加落后。“就阻燃剂长期暴露来看,不富裕的人购买新家具的可能性更小,并会继续使用老旧破损的家具,”加州大学伯克利分校公共卫生学院的环境健康科学家Asa Bradman说。他指出,通常室外空气污染物暴露越多、住宅距离污水处理厂和垃圾填埋场越近、贫困导致的压力水平越高,就会随之带来这些迥然不同的暴露。

改性物品的处理

从家具行业和制造商处获得的资料显示,家具通常会转手3个主人,每位主人平均使用10~15年,Blum说。这意味着含有五溴联苯醚和其他阻燃剂的沙发可能会被使用了几十年。加州大学伯克利分校公共卫生学院环境研究与儿童健康中心主任Brenda Eskenazi坦言,她很担心如果她送给二手店的填充家具发生破损,那会让她良心备受谴责。

“我仍在使用被污染的沙发,”她说。如果她捐赠的是一件非常好但含有阻燃化学物的沙发,“除了没有能力购买一件新沙发的人,还有谁会去选这个?”她问。

Blum表示了类似的顾虑。“在我研究这个问题的整整八年中,一直有人问我们会如何处理这些毒沙发。”她说。

La Guardia认为市政部门处理沙发这种大物件的方法促使人们将其转手继续使用。“在部分城市和城郊地区,将旧沙发搬到垃圾场需要付费,而慈善机构可以免费上门搬走旧沙发,并将其出售。”他介绍道。垃圾场的收费导致了人们非法丢弃旧家具。

目前,处理旧家具和其他泡沫塑料产品的主要方式是垃圾填埋。由于美国有50%的垃圾最终被送到垃圾填埋场——据美国环境保护署(EPA)估计2012年共计约1.35亿吨——这些地点可能已经成为美国阻燃剂的一大仓库。

加州没有对垃圾填埋场中家具处理进行限制。因为PBDEs不作为有害废弃物,所以没有规定必须填埋在有害废弃物垃圾填埋场,该州的有毒物质控制部对其处理亦无监管,有毒物质控制部的发言人Russ Edmondson说道。据接受本文采访的加州官员介绍,加州也没有规定要检测垃圾填埋场排放的空气或水中是否存在任何阻燃剂。

挥发性阻燃剂

垃圾填埋场的有毒物质暴露对负面健康效应的贡献程度仍然未知。然而,有证据表明阻燃剂的确从垃圾填埋场渗出。欧洲某垃圾填埋场附近的空气中阻燃剂和其他持久性化合物的水平较高,同时,对尼加拉瓜垃圾填埋场附近居住或在其中工作的人进行调查发现PBDEs暴露水平非常高。也有研究表明五溴联苯醚同系物能够通过渗滤液从垃圾填埋场渗出。

印第安纳大学公共与环境事务学院的研究人员发现,在五大湖周围远程采样点收集的空气样本中五溴联苯醚同系物水平较高,垃圾填埋场可能是来源之一。当远程采样点阻燃剂浓度升高时,芝加哥和克里兰夫周围的阻燃剂水平下降。印第安纳大学的研究团队负责人Ron Hites强调,其团队需要更多数据来确认浓度是否的确在升高。他认为,如果这种趋势得以确认,那么垃圾填埋场将作为潜在的暴露来源被研究。

苏黎世瑞士联邦理工学院(ETH Zurich)的Martin Scheringer说,其他用于聚氨酯泡沫塑料的阻燃剂,如TDCPP和一些Firemaster 550的成分,比取而代之的五溴联苯醚更容易挥发,所以从垃圾填埋场迁移出的可能性更大。与五溴联苯醚的主要成分四溴联苯醚相比,TDCPP在水中的溶解性至少大1000倍。

受访的研究人员一致认为,所有这些领域都需要进行更多的研究。弗吉尼亚海洋科学研究所的Rob Hale获得了EPA及美国国家海洋和大气管理署的资助,研究在何种情况下不同聚合物(包括聚氨酯)中的阻燃剂可能析出渗进水中。该研究将有助于了解垃圾填埋场内发生的情况,他说。

Scheringer说,数十年以来的监测显示,诸如杀虫剂DDT和多氯联苯等化合物具有与PBDEs类似的化学特性,能够挥发和到处移动,甚至长距离移动,不过其高分子量可能限制其转移并使其留在原处。他说,这表明将会有一定比例的五溴联苯醚和其他阻燃剂从垃圾填埋场中迁移出来。Scheringer和瑞典毒理学科学研究中心和斯德哥尔摩大学的?ke Bergman对此意见一致,即便比例很小,但考虑到化学物的使用量,迁移出的量可能非常可观。对居住在垃圾填埋场附近或下风向的居民而言,另一个可能的暴露途径是通过食用家中种植的食物,Scheringer补充道。

没有对含聚氨酯泡沫塑料的产品进行妥善处理是阻燃剂释放到环境中的另一种途径。Hale说,一件被丢弃的家具可能是阻燃剂排放到当地环境中的一个主要来源。“如果一件家具被丢弃,而泡沫塑料降解并包含阻燃剂,那么它被释放到当地环境中的可能性非常大,”他说。“如果这件家具完好无损并且很快被人捡走,那么在几天之内它还成不了一大污染源。”

Bergman极力建议通过对垃圾填埋场监控来确定阻燃剂和其他化学物排放到空气和水中的程度。但他坦言,垃圾填埋场的排放量可能远远低于室内家具中阻燃剂的排放量,因此直接的健康威胁比较低。


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