邻苯二甲酸雷类增塑剂的应用及危害

(整期优先)网络出版时间:2023-07-18
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邻苯二甲酸雷类增塑剂的应用及危害

刘晓辉1  ,单洪磊2

1、天祥(天津) 质量技术服务有限公司青岛分公司  山东青岛 266000

2、身份证号:371122198103217830  山东青岛 266000

摘要:介绍了邻苯二甲酸酯增塑剂的主要应用,阐述了其对人体及环境造成的危害。

关键词:邻苯二甲酸酯;应用;增塑剂;危害

邻苯二甲酸酯自工业化生产以来,以其优异的性能在化工及高分子材料领域得到非常广泛的应用,特别在我国,近几年随着高分子材料工业的迅速发展,其需求和规模不断扩展,但随着科学技术的提高,随着人们对生活环保要求的提高,邻苯二甲酸酯的负面作用逐渐显现出来,其危害越来越受到人们的重视和关注。

l邻苯二甲酸酯类的应用

邻苯二甲酸酯(PAEs)是一类非常重要的有机化工产品,目前在工业上主要用作聚氯乙烯等橡塑材料的增塑剂和软化剂,另外也广泛添加于日用高分子橡塑制品中,如用于儿童玩具、食品包装材料,医用血袋和一次性输液管等医疗器械,清洁剂、润滑油、化妆品等个人护理用品,地板、壁纸等家用及车用装饰材料。因此它与人们的日常生活关系非常密切。

1.1邻苯二甲酸酯类用作增塑剂

增塑剂是塑料中用量最大的添加剂,其中邻苯二甲酸酯是目前应用最广泛的一类增塑剂,约占全部增塑剂消费量的70%左右,仅我国年消费量已近百万吨,主要用于含有聚氯乙烯树脂的橡塑材料中。被用作增塑剂的邻苯二甲酸酯,一般指的是邻苯二甲酸与4-15个碳的醇形成的酯,其都来源于石油。其中邻苯二甲酸二辛酯(DOP或DEHP)是最重要的品种。把它添加在需要增塑的聚合物内,可增加聚合物的塑性。通常它们不与聚合物起化学反应,和聚合物的相互作用主要是在升高温度时的溶胀作用,与聚合物形成一种固体溶液。增塑剂的主要作用是削弱聚合物分子之间的次价健,即范德华力,从而增加了聚合物分子链的移动性,降低了聚合物分子链的结晶性,即增加’聚合物的塑性,表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降,而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。

1.2邻苯二甲酸酯类用作化妆品塑型剂

邻苯二甲酸酯用于化妆产品,能使指甲油降低指甲脆性、使发胶在头发表面形成柔韧的膜而避免头发僵硬、使护肤产品增加皮肤的柔顺感,同时还可

作为一些产品的溶剂和香水的抗挥发剂。近年来,我国塑料工业呈现明显的发展态势,规模企业数量增长迅速,产业结构逐渐向规模化、集约化方向调整,年均增长20%。助剂的研究开发是和高分子材料工业的发展水平紧紧联系在一起的,在全球塑料助剂市场中增塑剂用量占了60%,我国助剂的消费几乎占世界总消费量的1/4,,并以7%的年速度持续增长,2010年全世界塑料需求量将达到2亿吨。

2邻苯二甲酸酯类增塑剂的危害

邻苯二甲酸酯与高分子聚合物之间不是共价键化学结合,而是物理结合,因此随着时间的推移,这类物质会慢慢从材料中逸出,污染空气、土壤、水源乃至食物,邻苯二甲酸酯可在人体内逐渐累积并可分解成相应的代谢产物进而危害人体健康。

2.1邻苯二甲酸酯类增塑剂的毒性

2.1.1毒性研究

动物实验发现,邻苯二甲酸酯可干扰机体内分泌系统,具有类雌激素作用和抗雄性激素作用。最新的一份研究报告指出,不仅已认定的DEHP及其代谢产物邻苯二甲酸单(2一乙基己基)酯(MEHP)、邻苯二甲酸二丁基酯(DBP)和邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)对生殖系统有致畸作用,而且邻苯-tO酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)和邻苯二甲酸正二己酯(DNHP)也有抗雄性激素作用。2.1.2可能导致的人体疾病

邻苯二甲酸酯一旦进人人体,便很快积蓄在脂肪组织里,不易排泄出去,从而导致人体内残留着高浓度的邻苯二甲酸酯。研究结果显示,人类胎儿期暴露于邻苯二甲酸酯可引起男性婴儿生殖系统畸形,指标包括肛殖距缩短、阴茎短小、睾丸发育不全等。所以孕妇产前暴露于环境浓度水平的邻苯二甲酸酯可使男婴生殖系统出现畸形J。Colon等研究结果表明,波多黎哥地区女童乳房发育早熟症与邻苯二甲酸酯化合物的暴露可能存在一定的联系,并且认为在乳房发育早熟症病例体内邻苯二甲酸酯起到了类雌激素作用和抗雄性激素作用。上述两项研究不但揭示了邻苯二甲酸酯化合物与儿童生殖疾病的关系,同时还发现,除了经食物和饮水途径的暴露可造成人体健康的危害之外,通过降尘的吸入,邻苯二甲酸酯也可以造成对人体健康的危害。引起成年男性肺功能减退、成年男性肥胖症与糖尿病、成年男性甲状腺功能减退等疾病,并且对人体可能有致癌作用。

2.2邻苯二甲酸酯类增塑剂的环境危害性

塑料、涂料、粘合剂、密封材料、PAEs的生产和加工过程,塑料废弃物的堆积,雨水浸淋等都使PAEs释放于环境。PAEs在环境中稳定持久,通常具有生物累积效应和放大效应一,对环境造成了污染。

2.2.1对空气的污染

塑料包装材料、纤维、涂料和油漆的使用,塑料垃圾的焚烧以及PAEs污染水体和土壤都可使PAEs进入大气环境。PAEs对空气的污染来源主要来自工业排放。PAEs在大气中主要以附着在大气颗粒物上的状态存在,目前全世界各地空气中都不同程度地检出PAEs,甚至在南美洲空旷无人区的空气中都检出有DBP和DEHP,可见PAEs对大气的污染已经相当普遍。另外PAEs也可从PVC塑料、指甲光洁油、发胶和其他含有邻苯二甲酸酯的制品中挥发出来,进人大气,再通过人类的呼吸进入人体。

2.2.2对水及食品、药品的污染

PAEs工业废水的排放、固体废弃物堆放和雨水淋洗及PVC塑料的缓慢浸出释放是水环境中PAEs的主要来源。高旭等-9研究了常规饮用水中PAEs的变化,水源水邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二辛酯含量分别为3.78,5.48。218.55,130.72ng·L~,而出厂水中它们含量分别为2.47,3.69,139.20,108.25ng·L~。河流和湖泊是PAEs的汇聚地,是环境保护的重点监测对象,此外,在蔬菜、农作物及其加工品,食盐、饮料及其他食品和调料中也检测到不同含量的PAEs,这都有可能通过食物链传给人体。经口途径,包括从被污染的食物、液态饮料、饮水、牙具等进人人体,儿童还可因吸吮塑料玩具等进人体内。使用含有邻苯二甲酸酯的化妆品、护肤保健品从皮肤途径进入人体。孙春云等u对市售23种玩具样品测试中,7种环境雌激素均有一定检出,以BPA(双酚A)、DBP和DEHP检出率较高;单一样品中均检出至少2种以上环境雌激素。23件样品中有l3个样品至少有1种目标化合物的含量超过1%,占检验样品的56.15%,表明塑料玩具的质量的确存在问题。

含有邻苯二甲酸酯的塑料材料制成的用于人体的医疗器材,如一次性输液器、医用手套、血浆袋、血液透析管路等,在使用过程中使邻苯二甲酸酯很容易从塑料中迁移进入人体。输入由DEHP增塑的PVC血袋贮存的血液后,在人体内特别是肺部发现有DEHP。平均每天通过医疗设施接触的DEHP可高出人群平均接触量3个数量级,通过输血和透析,可能进入人体的DEHP最大摄人量为4mg/kg。目前,含增塑剂DEHA的PVC膜广泛用作肉食、熟食、油脂食品等的外包装材料,在使用过程中DEHA会逐步从PVC食品包装膜中迁移出来,最后可能会随食品而迁移到人体内。也可通过其他塑料容器包装的食品和水进入人体。

2.2.3对土壤的污染

土壤是环境中PAEs的储库和中转站。近年来,国内外对PAEs在土壤中的生物有效性迁移和降解等方面做了很多研究。赵胜利等通过对珠江三角洲城市群中的典型中小城市的菜地和果园土壤进行调查,研究表明经济发达地区东莞土壤中PAEs平均含量是经济较不发达地区惠州的六倍多,且一般菜地中的PAEs平均含量比果园土壤中要高。与美国土壤PAEs控制标准相比,珠三角城市果园和菜地土壤PAEs超标。应该指出自DEHP应用以来,其在各种环境介质、空气、水、土壤和灰尘中不断被检测到,可以认为DEHP广泛存在于环境中,人们通过水和食物等途径暴露于其中。据预测,其对人类健康造成的潜在威胁越来越明显。

参考文献

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