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【上节回顾】
在上一节中,黄老师主要介绍了人类对于“化学创造美好生活”的迷信。
本节黄老师将带大家了解机氯农药、多氯联苯、二恶英等有毒化学物质引发的污染事故以及其造成的巨大损失。并以此为背景,阐释人类已经陷入到对人工合成化工品的信任危机之中。
曼哈顿计划获得巨大成功以后,人们普遍产生了一种人定胜天的心理,利用化学去征服自然正是一种体现。
但是我们的革命前辈恩格斯早就告诫过我们:“不要过分陶醉于我们对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们”。
因为“与爆炸式的化学物质的合成速度相比,人们对于这些物质的环境特性、行为和风险的掌握实在是沧海一粟……”。
有机氯农药的危害
接下来我们沿着时间轴来看。
1962年,《寂静的春天》出版,揭示了DDT等有机氯农药对于鸟类的影响。
主要是DDT能够干扰鸟类的钙代谢,使得鸟的蛋壳变薄了,在孵化的过程中就会被鸟本身的体重所压碎,这样就导致这种鸟的数量大幅下降。
这是瑞典科学家索伦·詹森,1966年他奉命测定一个鸟类羽毛样本中的DDT,结果色谱图上除了DDT之外还观察到了几个其他的峰。
我们做分析的人通常把这种峰叫做“鬼峰”。他后来经过努力,把这些峰对应的物质结构给解析出来以后,发现竟然是多氯联苯(PCBs)。
出于好奇,他又采集了自己家人的头发样本进行测试,结果惊讶地发现其中也能监测出PCBs。
要知道在当时人们认为PCBs是在密封的电力设备即所谓的封闭系统中使用的,应当不会泄漏出来,更不可能进入人体,但詹森的研究打破了这种“PCBs不可能进入人体”的神话。
这是1968年在日本发生的米糠油事件,作为热媒使得的PCBs油因管道破损而进入了米糠油,然后进入食物,最终导致许多居民的健康严重受损。
1979年,同样原因导致的米糠油事件又在我国台湾省再次重演。
PCBs的危害有很重要的一个特点,它不光影响直接通过饮食摄入了PCBs的人,而且还也影响下一代,甚至第三代。
二噁英的危害
接着来看橙剂事件,当时孟山都、陶氏化学等公司为美军提供了被称为“橙剂”的落叶剂,其主要成分是2,4,5-T,能够通过喷洒使越南茂密的丛林树上的叶子全都掉落。
由于当时制造工艺的限制,这种2,4,5-T产品中含有较高含量的杂质二噁英,给交战双方的军民带来了严重的健康危害,比如当地新生儿畸形率明显上升等。
然后是1976年发生在意大利塞维索的化工厂爆炸,这里面二噁英同样也是副产物,随着爆炸产生的粉尘飘散污染了周边较大的区域。
1977年,荷兰科学家Olie首先在垃圾焚烧炉的烟气中里检出了二噁英。和前面那些化工过程你可能觉得离得较远不同,焚烧炉跟我们的生活非常地近。
这一发现也给科学家提供了一个线索:既然焚烧炉里能产生二噁英,那么其它的热处理过程中可能也会产生二噁英,于是大家开展了各种热过程的二噁英监测,结果发现越来越多的二噁英排放源。
到了2005年,联合国环境署(UNEP)决定对此做一个完整的总结,于是编制了《二噁英和呋喃(PCDD/Fs)识别和定量工具包》,结果共有十大类近70种二噁英的排放源被收录在内。所以垃圾焚烧绝不是二噁英的唯一产生源,实际上从量上来看,咱们国家也不是第一大排放源。
来看二噁英导致的食品污染事件。首先是1999年发生在比利时的鸡肉二噁英污染事件,不仅造成了巨额的直接和间接经济损失,还造成了内阁的集体辞职,本来只是一个环保问题,但最终演变成了社会问题。
2008年,意大利发生了奶酪二噁英污染事件。
2011年,德国发生了鸡肉和饲料二噁英污染事件。可以说,二噁英相关的食品污染层出不穷,防控绝非易事。
氟代POPs的危害
下面来看氟代POPs,上世纪90年代的时候,PFOS就已在全球范围内被广泛地检测出来。包括中国的大熊猫、北美的虹鳟鱼、极地的北极熊、以及一些珍稀鸟类的体内都检出了PFOS。
2004年,加拿大学者报道了安大略湖鱼体中PFOS含量的跟踪监测结果,可以看出:随着这个时间的推移,所检出的PFOS含量呈现不断增加的趋势,这对我们来说是一个非常不妙的结果。
到了2004年,在美国明尼苏达州3M公司的氟化工废料倾废场周边的地下水里广泛地检出了PFOS,有148口井的地下水样中PFOS含量超过了州健康部门规定的300 ng/L的限值。
2006年,在德国的莱茵河地区发现较大面积地出现了地表水中PFOS含量超标的事件,被媒体称为丑闻。
2009年,北极监测计划(AMAP)研究结果证实PFOS能够沿食物链发生生物放大现象。
2016年,美国律师Rob Bilott经过长达16年的努力,打赢了对杜邦公司的PFOA(即C8)污染诉讼案。
这是非常长的一个故事,一共涉及3000多件的案子。杜邦之前其实是很有信心的,但是头三个案子全都输了。2017年,杜邦最终决定支付6.7亿美金,将上述3000多件案子一起达成和解。
溴代阻燃剂
之所以能够胜诉,这里面有一个重要的因素,就是流行病学研究支持了受到C8暴露和六种重要疾病之前在关联性。
最近有一部电影把整个事件说得比较清楚,大家可以找来看看,片子的名字是《The Devil We Know》,相信大家看完后会对来龙去脉有个清楚的认识。
关于全氟化合物有一个很重要的问题,就是对于饮用水安全的担忧。
这是美国最知名的科普杂志《科学美国人》在2017年4月刊发的一篇文章,标题就是“不要喝水”。
理由是根据当时能够获得的关于水中全氟化合物的监测数据,对照美国环保局(EPA)所给出的70ng/L的健康建议值,全美有600万人的饮用水中可能受到了PFOS/PFOA污染。
显然,这是一个非常让人担忧的数据。
2018年,3M公司同意支付8.5亿美金来就其PFOS相关的诉讼案达成和解。
人工合成化学品的信任危机
总结上面这些案例,可以说我们正面临着关于人工合成化学品的信任危机。
不可否认的事实是人体中存留的化学物质种类越来越多。它们本来不应该在人体中存在,这绝不是一件好事。
这是丹麦学者的一篇文章,大家可以在网上很轻易地下载原文。
作者没有通过实验产生任何新数据,所有的原始数据都是从已公开发表的文献中收集来的,而用的统计方法是大家都会的一元线性回归。
从图上可以看出,经过50年也就是半个世纪的时间,男性的精子数量下降了一半。因为作者所用的方法太简单,数据也都是来自已发表的、经过同行评议的文献,所以方法学上你一点毛病都挑不出来,但你可能唯一不能接受的是文章的结论。
因为按照这样的趋势外推,再经过50年,精子的数量可能就击穿医学上关于不育的阈值,那时就不会再有新生儿降生了!
另外在《Science》期刊上也有这样的评论,说现在人类70%~90%的疾病与化学物质污染有关。
这里是继《寂静的春天》后又一本美国副总统戈尔曾作序的环保著作——《我们被偷走的未来》。
其中反映的正是各种各样的化学污染物在不知不觉中,通过内分泌干扰效应对于人类可能造成的危害。
强烈推荐大家找来看一看。同时,我也想说在座的各位任重道远,大家正从事的化学品相关的工作是非常有意义的事业。
下一节黄老师将谈到POPs公约、中国在履约方面所取得的成就以及面临的巨大挑战。敬请期待!
(未完待续……)
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余刚,清华大学环境学院教授,长江学者奖励计划特聘教授,国家杰出青年科学基金和北京市教学名师奖获得者,教育部“新兴污染物风险评价与控制技术”创新团队负责人。曾任联合国环境规划署POPs公约最佳可行技术-最佳环境实践专家组联合主席。现任清华大学持久性有机污染物研究中心主任、新兴有机污染物控制北京市重点实验室主任、中国环境科学学会持久性有机污染物专业委员会主任、中国化学会环境化学专业委员会副主任,国际期刊《EmergingContaminants》主编,《Chemosphere》AssociateEditor。
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