韓亞航空公司的214航班2013年7月6日在舊金山降落時(shí)墜毀,機(jī)身起火燃燒,濃煙滾滾。盡管飛機(jī)發(fā)生了火災(zāi),但絕大多數(shù)乘客在這次事故中都幸免于難。為了給這些旅客爭(zhēng)取寶貴的逃生時(shí)間,這是一種生活中普遍存在,但經(jīng)常被人們忽視的化學(xué)物質(zhì),阻燃劑。
阻燃劑是一種防火的常規(guī)手段,廣泛應(yīng)用于各種材料中。但是,圍繞阻燃劑,特別是含溴阻燃劑,人們對(duì)它的質(zhì)疑從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)。許多人認(rèn)為,阻燃劑在火災(zāi)中并不能起到很大的作用,它們還能在環(huán)境中傳播,危害人體健康。這是真相嗎?為你解答問(wèn)題。
1、阻燃劑,救人生命的“隱形守護(hù)神”
阻燃劑是一類延遲起火時(shí)間、抑制火勢(shì)蔓延的增加物,它們具有多種抑制燃燒反應(yīng)的作用原理。氫氧化鋁、氫氧化鎂等無(wú)機(jī)阻燃劑受熱生成水,在此過(guò)程中大量吸收熱量,同時(shí)起到隔離氧氣的作用;溴系阻燃劑能捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基,終止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生;此外,一些阻燃劑還能使材料表面迅速膨脹和碳化,形成保護(hù)層。
在我們的生活中,從塑料制品,到人造皮革,到化纖布,再到建筑保溫泡沫塑料,到處都有聚合物材料的身影。這種材料在性能上有許多優(yōu)點(diǎn),但也有一個(gè)明顯的缺陷:它們往往容易燃燒,從而造成火災(zāi)隱患。為消除隱患,采用阻燃劑改善材料的耐火性能已成為必要措施。
目前,阻燃劑主要應(yīng)用于交通運(yùn)輸、電子電器、家具、建材等行業(yè)。加入阻燃劑并不會(huì)使材料獲得完全的抗火能力,但仍可減少火災(zāi)的發(fā)生,并為身陷火場(chǎng)的人們贏得寶貴的逃生時(shí)間。由于可燃性氣體和熱量在燃燒空間中的聚集,可能出現(xiàn)“閃燃”現(xiàn)象,即各種可燃性物質(zhì)在1~2秒鐘內(nèi)同時(shí)燃燒。而且出現(xiàn)阻燃劑,能有效地避免這一情況。就拿塑膠外殼的CRT電視機(jī)來(lái)說(shuō)吧,假如它沒(méi)有經(jīng)過(guò)阻燃處理,起火時(shí)只給人留下不到2分鐘的逃生時(shí)間,而借助阻燃劑,逃生時(shí)間可以提高到30分鐘以上。
已有文獻(xiàn)證明阻燃劑在火災(zāi)中的作用。根據(jù)該委員會(huì)的評(píng)估,在過(guò)去10年里,使用阻燃劑使歐洲的火災(zāi)死亡人數(shù)下降了20%。英國(guó)政府2009年開展的格雷恩斯特雷特伯曼研究顯示,自從《家具及室內(nèi)裝飾消防安全條例》頒布以來(lái),2002年至2007年,死于火災(zāi)的人數(shù)平均每年減少54人,非致命性燒傷人數(shù)平均每年減少780人,火災(zāi)事故平均每年減少1065人,而且家具的防火處理離不開阻燃劑。
09年CCTV文化中心起火,火勢(shì)迅速蔓延,嚴(yán)重?fù)p壞了外墻。其中,建筑外層保溫材料阻燃性能不合格是導(dǎo)致火災(zāi)蔓延的重要原因。因此,我們還可以看到,阻燃劑絕不是可有可無(wú)的。
溴系阻燃劑是阻燃劑中應(yīng)用最廣泛的一類,同時(shí),圍繞其還引發(fā)了各種爭(zhēng)議。某些含有溴的阻燃劑確實(shí)會(huì)對(duì)環(huán)境和健康造成危險(xiǎn),但如果合理使用,目前批準(zhǔn)使用的品種危險(xiǎn)程度仍在可接受范圍之內(nèi)。此外,這些溴系阻燃劑的確具有其它阻燃劑難以完全替代的優(yōu)良性能。中國(guó)阻燃學(xué)會(huì)秘書長(zhǎng)周政懋這樣評(píng)價(jià)溴類阻燃劑:我們恨它,但不能沒(méi)有它。
溴系阻燃劑是一系列含溴化合物的統(tǒng)稱,包括十溴二苯醚,四溴雙酚A等。溴阻燃劑加熱產(chǎn)生的氫氧化鈉可直接參與燃燒的化學(xué)反應(yīng),阻斷反應(yīng)中產(chǎn)生的自由基,這種直接作用方式在添加量較少的情況下可產(chǎn)生有效的阻燃效果。與此同時(shí),高密度HBr氣體也能起到隔離空氣的作用。目前溴系阻燃劑廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備,軟家具,建筑保溫材料等領(lǐng)域。
溴系阻燃劑存在的問(wèn)題主要來(lái)自于人體健康和環(huán)境污染。溴系阻燃劑在加熱分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生有害的物質(zhì),同時(shí)也會(huì)從材料中釋放出進(jìn)入生態(tài)環(huán)境和食物鏈。這些風(fēng)險(xiǎn)到底有多大呢?
2.溴系阻燃劑是否增加了火災(zāi)的"毒性"?
毒氣是火災(zāi)中的一大致命殺手,那么溴系阻燃劑在火場(chǎng)中會(huì)增加毒氣的釋放嗎?
單個(gè)溴系阻燃劑的確在特定情況下會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì),如溴代二惡英(在日常使用條件下不會(huì)產(chǎn)生),但是值得注意的是,在火災(zāi)中燃燒易燃物本身會(huì)產(chǎn)生一氧化碳、多環(huán)芳烴等一系列有毒氣體,這些氣體與阻燃劑無(wú)關(guān)。在聚合物材料中添加少量溴系阻燃劑,這些阻燃劑并非火災(zāi)時(shí)有毒氣體的主要來(lái)源,而且它們的存在能夠抑制火勢(shì)蔓延,有助于減少燃燒產(chǎn)生的有毒氣體。還有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,與不加阻燃劑的軟質(zhì)聚氨酯泡沫相比,加阻燃劑的泡沫在燃燒過(guò)程中并沒(méi)有釋放出更多的有毒物質(zhì)。
3.溴系阻燃劑是否對(duì)人類健康和環(huán)境有害?
當(dāng)前,發(fā)現(xiàn)溴系阻燃劑危害健康的數(shù)據(jù)主要來(lái)自動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)動(dòng)物中,有些阻燃劑會(huì)對(duì)肝臟、神經(jīng)、免疫系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生影響。然而,產(chǎn)生這些益處的劑量往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于環(huán)境中阻燃劑的含量。在環(huán)境暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)目前被批準(zhǔn)使用的阻燃劑品種對(duì)人類健康造成明顯威脅。
關(guān)于四溴雙酚A這一目前使用量最大的溴系阻燃劑,在評(píng)估報(bào)告中,歐洲化學(xué)品管理局(EuropeanChemicalsBureau)指出,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)它對(duì)人類健康造成危害。歐洲食品安全局(EFSA)于2011年時(shí)對(duì)四溴雙酚A通過(guò)環(huán)境進(jìn)入食物的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估,該評(píng)估認(rèn)為,目前在日常飲食中不會(huì)對(duì)健康造成威脅,而通過(guò)室內(nèi)灰塵也不太可能造成威脅。關(guān)于多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚的評(píng)估也有類似結(jié)論。
在目前市場(chǎng)上的溴系阻燃劑中,只有六溴環(huán)十二烷(HBCD)被聯(lián)合國(guó)環(huán)境計(jì)劃署確認(rèn)為持久性有機(jī)污染物(POPs),將逐步淘汰。此外,較早以前就停止了其他被確定為持久性有機(jī)污染物的阻燃劑品種(例如五溴聯(lián)苯醚和八溴聯(lián)苯醚)的生產(chǎn)。
從環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)角度來(lái)看,一些溴系阻燃劑的使用確實(shí)受到各國(guó)政府的限制。除六溴環(huán)十二烷外,歐盟的RoHS指令還限制了多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚兩種溴系阻燃劑在電子電器中的應(yīng)用,多溴聯(lián)苯被美國(guó)禁止使用,而多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯也被中國(guó)的《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》所禁止。但是需要指出的是,沒(méi)有任何一個(gè)國(guó)家支持全面禁用溴系阻燃劑。除以上品種外,溴系阻燃劑在世界范圍內(nèi)仍得到廣泛應(yīng)用。
另外,隨著技術(shù)的進(jìn)步,新型溴系阻燃劑的出現(xiàn),其危險(xiǎn)性可進(jìn)一步降低。比如,目前有一些企業(yè)已經(jīng)研發(fā)出用于取代建筑保溫材料中所用六溴環(huán)十二烷的大分子聚合型溴化阻燃劑。這類聚合阻燃劑分子很大,很難穿過(guò)細(xì)胞膜,因此可以避免進(jìn)入有機(jī)體而產(chǎn)生影響。