多氯聯苯污染

多氯聯苯污染

多氯聯苯(PCB)又稱氯化聯苯,是一類人工合成有機物,是聯苯苯環上的氫原子為氯所取代而形成的一類氯化物。極難溶於水而易溶於脂肪和有機溶劑,並且極難分解,因而能夠在生物體脂肪中大量富集。

多氯聯苯污染

正文

多氯聯苯(PCB)又稱氯化聯苯,是一類人工合成有機物,是聯苯苯環上的氫原子為氯所取代而形成的一類氯化物。多氯聯苯在工業上的廣泛使用,已造成全球性環境污染問題。
概述 多氯聯苯是德國H.施米特和G.舒爾茨於1881年首先合成的。美國於1929年最先開始生產,60年代中期,全世界多氯聯苯的產量達到高峰,年產約為10萬噸。據估計,全世界已生產的和套用中的PCB遠超過100萬噸,其中已有1/4至1/3進入人類環境,造成危害。
多氯聯苯極難溶於水而易溶於脂肪和有機溶劑,並且極難分解,因而能夠在生物體脂肪中大量富集。1968年日本曾發生因 PCB 污染米糠油而造成的有名的公害病:“油症”。1973年以後各國陸續開始減少或停止生產。PCB的基本結構為:

多氯聯苯污染

聯苯苯環上有10個氫原子,按氫原子被氯原子取代的數目不同,形成一氯化物、二氯化物……十氯化物,它們各有若干個異構體。理論上一氯化物有3個異構物,二氯化物有12個,三氯化物有21個。PCB的全部異構物總共有210種,目前已確定結構的有102種。工業用PCB的商品名稱:日本稱為Kane chlor(KC),美國稱為Aroclor(AR),德意志聯邦共和國稱為Clophen,法國稱為Phenochlor,蘇聯稱為Sovols等等。各種產品又按所含氯原子數分別加以標號:中國習慣稱為三氯聯苯的產品,日本標為KC-300,美國標為AR-1242;中國稱為五氯聯苯的產品,日本標為KC-500,美國標為AR-1254。這些產品均為混合物,如四氯聯苯中夾雜有相當數量的三氯化物和五氯化物,以及少量六氯化物
PCB的純化合物為結晶態,混合物則為油狀液體。低氯化物呈液態,流動性好,隨著氯原子數的增加,粘稠度相應增高,呈糖漿狀乃至樹脂狀。PCB的物理化學性質極為穩定,高度耐酸鹼和抗氧化,它對金屬無腐蝕性,具有良好的電絕緣性和很好的耐熱性(完全分解需1000℃至1400℃),除一氯化物和二氯化物外均為不燃物質。PCB用途很廣,可作絕緣油、熱載體和潤滑油等,還可作為許多種工業產品(如各種樹脂、橡膠、結合劑、塗料、複寫紙、陶釉、防火劑、農藥延效劑、染料分散劑)的添加劑。
污染 PCB對環境的污染是在 1960年前後研究有機氯農藥污染中出現的一組未知色譜峰而發現的,1966年由瑞典的 S.延森研究證實為PCB。以後的研究表明,從1944年前後PCB就明顯地污染生態系統,而且污染的嚴重程度遠遠地超出預料。據估計存在於全世界海洋、土壤、大氣中的PCB總量達到25~30萬噸以上,污染的範圍很廣,從北極的海豹、加拉帕戈斯的黃肌鮪,到南極的海鳥蛋,以及從日本、美國、瑞典等國人的乳中都能檢出PCB。
PCB世界性污染主要來源於大量使用PCB的工廠,如用PCB作絕緣油的電機工廠,大量使用PCB作熱載體和潤滑油的化學工廠,造紙廠特別是再生紙廠。船舶的耐腐蝕塗料中含有PCB,被海水溶出也是相當大的污染源。這些污染源的 PCB以廢油、渣漿、塗料剝皮等形式進入水系,沉積於水底,然後緩慢地向水中遷移,污染生態系統。
PCB在大氣中主要附著在顆粒物上,在水中則附著在懸浮顆粒物上。在強烈攪動或存在表面活性劑的情況下,PCB也可部分地溶於水(有時達10~20ppm)。污染海洋的石油能促使 PCB分散於水中,並隨海水的流動而遷移。大量PCB溶于海面漂浮的油膜,又能使海洋表層浮游生物受到嚴重的危害。
PCB污染大氣、水、土壤後,通過食物鏈的傳遞,富集於生物體內。例如美國某地小麥、麥蒿中含PCB0.3ppm,牛乳中 PCB含量高達28ppm。加拿大的海洋生物體內PCB富集情況如表:

毒性 PCB可經動物的皮膚、呼吸道和消化道而為機體所吸收。消化道的吸收率很高,低氯化物劑量每公斤體重在100毫克以內,高氯化物每公斤體重在5毫克以內時,經口攝入量的90%可被迅速吸收。60年代以來,因環境污染引起的家禽和人的PCB中毒,基本上都是由口侵入、 經消化道吸收後發生的。PCB被人或其他動物吸收以後,廣泛分布於全身組織,以脂肪中含量最多。
PCB的毒性因動物種屬、性別、投給方式、PCB本身的化學結構,以及所含雜質不同而有很大差別。人類可能是最敏感的種屬,攝入少量的PCB就能導致曾在日本發生過的“油症”。
在急性和亞急性中毒實驗中,小鼠口服KC-400的LD50(半數致死劑量)每公斤體重約為 2克,給藥後1~4天死亡;腹腔一次注射2,4,3′,4′-四氯聯苯的LD50為每公斤體重 2.15克。死因為急性肝功能不全。大鼠口服PCB的LD50約為每公斤體重4克(AR-1221)到11.3克(AR-1262);一次靜脈注射AR-1254時,雌性大鼠的LD50每公斤體重為358毫克;死因主要為進行性脫水和中樞神經抑制。

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