
中国一个研究团队在最近的一项研究中得出结论,过去对有害化学物质的评估并不充分。该研究表明,大气中的氯代挥发性有机化合物在阳光照射下,会附着在矿物粉尘颗粒上,转化为剧毒的多氯二苯并二恶英和二苯并呋喃。

国家和国际法规通常对危险化学品进行评估,主要关注其毒性、环境持久性和生物累积性。然而,这些化学品在大气中发生的转化过程却很少或从未被考虑,尽管二次转化产物可能具有更高的毒性和持久性。为了充分评估商业化学品的环境和健康风险,应明确这些转化过程。
由浙江大学翁晓乐(中国杭州)团队领导的研究小组从这一角度研究了挥发性氯代有机化合物(CVOCs)。CVOCs是重要的商业化学品,广泛应用于工业和农业,例如用于油漆和清漆、干洗剂,或进一步加工成农药。垃圾焚烧厂和垃圾填埋场也是其排放源。随着工业化的不断发展,CVOCs的排放量将持续上升,尤其是在发展中国家。已知CVOCs是工业燃烧过程中二噁英化合物的前体。例如,氯苯可以转化为多氯二苯并二噁英和二苯并呋喃(PCDD/Fs),例如在飞灰的催化作用下。自1976年塞韦索化学事故造成严重后果以来,人们普遍认识到这类物质中的许多成员具有毒性和致癌性。然而,关于CVOCs在大气中的归趋和潜在转化过程的数据仍然很少。
大气颗粒物中含有铁、铝等矿物质,这些矿物质具有催化活性。研究团队假设,这些矿物质在阳光照射下能够催化挥发性有机化合物(CVOCs)转化为多氯二苯并二恶英/呋喃(PCDD/Fs),因此可能是一个重要的、被忽视的二恶英来源。为了验证这一假设,研究人员对多种矿物颗粒进行了实验室实验,并利用计算机模拟确定了可能的反应路径。随后,他们在工业园区内利用环境空气和落灰进行了现场实验,证实了光化学转化在真实大气环境中确实存在。
研究结果表明,普遍存在的挥发性有机化合物(CVOCs),例如一氯苯、二氯甲烷和四氯乙烯,可能是被忽视的多氯二苯并二恶英/呋喃(PCDDs/Fs)前体污染物。氧化铁(α-Fe₂O₃)在氯酚和二恶英化合物的形成过程中起着尤为重要的作用。小鼠实验也表明,氧化铁粉尘在光化学反应后会对小鼠的肺部和脑组织造成严重损伤。
该研究强调了重新评估大气前体污染物(如商业挥发性有机化合物)及其转化过程的毒性的必要性。
原始出版物
揭示大气中氯代有机物在矿物粉尘上的光化学转化:二恶英新来源的现场证据 – Chen – Angewandte Chemie – Wiley Online Library
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