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为了保证化学品特别是危险化学品的安全生产,防止化学品对人类健康和生态环境造成危害,从20世纪80年代中期开始,美国、欧盟和日本等发达国家普遍建立起一套化学品安全和环境管理体制,日本,到本世纪初才与欧美接轨。从这些发达国家20多年来的发展动向来看,国际化学品安全管理已经出现了重要变化。
(一)化学品安全管理目标重新定位
随着可持续发展思想的深入人心,人们认识到化学品安全管理目标,不仅是要实现控制化学品的化学危险性可能造成的事故危害,以及保护人类的健康,还要保护生态环境,因而要把保护人类健康和生态环境作为化学品安全管理的首要目标。
(二)化学品安全管理法规相应调整
联合国有关机构正在通过缔结国际公约,制定和扩大优先管理控制的危险化学品名单,加强化学品危害信息传播和国家管理能力建设等方式,促进全球化学品安全、人类健康和环境保护;化学品的生产大国也正在根据可持续发展的目标,调整化学品安全管理战略,通过建立、健全化学品安全管理体制,制定相关法律、法规,采用国际规范的程序,开展化学品危险性鉴别、分类和标签,进行风险评价和风险管理。
(三)化学品安全管理领域相应拓宽
与化学品安全管理目标重新定位相适应,化学品安全管理领域应涵盖化学品生产、储存、销售、运输、使用以及废弃后的处理处置活动等整个生命周期。重点控制和淘汰那些对人体健康或环境构成不可接受或无法控制的风险的化学品;制定事故应急程序和应急预案,预防化学污染事故,尽量降低重大事故的风险及其影响;妥善处理、处置化学品生产和使用中产生的化学废弃物,并鼓励开发、使用安全无害及对环境友好的化学产品。
二、化学品风险预防的审查评价制度
风险预防的原则是国际化学品安全管理的最重要指导原则之一。它主要是通过实施新化学物质申报审查制度、优先化学品监测评价制度以及重大危险源应急预案制度来实现的。
(一)新化学物质申报审查制度
该制度规定,一种新化学物质在生产和进口之前必须向主管当局进行申报,同时提交相关理化性质、用途、安全以及毒理学数据等基本资料。该主管当局进行初步危害评估,审查许可后才能生产、上市销售和进口。
实行该制度,需要建立下列3项配套的化学品管理制度。
1.编制本国的《现有化学物质名录》。该目录是在法律上区分新化学物质和现有化学物质的依据。凡是不在名录上的化学物质均视为新化学物质,需遵守新化学物质申报规定。目前国外已正式公布了7本现有化学物质目录,收录的现有化学物质数量为2.2万―10万余种。
2.建立新化学物质申报制度。它包括申报资料要求和初步危害评审程序。经济合作与发展组织(OECD)理事会已制定了《化学品上市前最低限度数据》(MPD),发达国家大多参照MPD要求,建立了申报资料要求和评审程序。主管当局审查中若发现一种新化学物质可能对人类健康和生态环境具有不可接受风险时,则将拒绝其生产和上市销售,迫使制造者去开发更安全和环境友好的新化学品。
3.建立化学品安全管理技术支持体系。该支持体系包括完成化学品测试的合格试验室系统,“化学品测试准则”和“化学品风险评价准则”等技术导则规范以及化学品信息报告、收集、散发和信息交换系统等。
(二)优先化学品监测评价制度
所谓优先化学品,是指由于它对人类或环境造成或可能造成有害影响,已被主管当局列入优先名单进行测试评价,以确定需要采取的控制行动的化学品。一旦发现一种化学物质或混合物会造成或将会造成人类致癌、致畸、致突变的严重风险,应采取行动预防这种风险或将其减少到最小程度。
优先化学品监测评价制度的实施,使主管当局在知悉一种化学物质可能对人类健康和生态环境造成负面影响,而对其潜在危害的准确性和重要性存在科学上的不确定性时,能够根据预防的原则开展数据监测和风险评估,及时做出科学决策,防止一种危险化学品对人体健康和生态环境造成危害。
三、《化学品分类标记全球协调系统》(GHS)实施
国际劳工组织(ILO)、经济合作与发展组织(OECD)和联合国危险货运专家委员会(TDG)等国际组织,于2003年完成并出版了英文版的《化学品分类及标记全球协调系统》(简称GHS)(第一版),并要求有关国家最迟于2008年执行。
(一)实施GHS的目的
《化学品分类标记全球协调系统》(GHS)提出了对化学品标记和安全数据表(SDS)的全球协调体系,以加强对人类和环境的保护,促进化学品国际贸易的顺利开展。
化学品全球贸易日益扩大,需要制定国家大纲来保障化学品的安全使用、安全运输与安全废弃,需要一个化学品的分类与标记的国际协调方法作为这种大纲的基础。一旦各国有了化学品的一致和适当信息时,就会为各国进行化学品贸易和生产提供统一的平台。
因此,GHS的实施,可以通过提供一种各国都能理解的国际制度来表述化学品的危害,以提高对人类和环境的保护;为没有现有相关制度的国家提供一种公认的制度框架;减少对化学品测试和评估的需要;方便已在国际基础上对危险性做出适当评估和识别的化学品的国际贸易。
(二)GHS的基本内容
GHS论述了化学品以危险类型的分类,并提出了协调的危险传递要素,包括标记和SDS。其目的在于保障化学品物理危险与急性毒性信息可被广泛利用,以使人们在处理、运输与使用化学品时增强对健康与环境的保护意识。GHS还提供了化学品在各国家、区域之间法律和规程协调的基础,它也是便利贸易的一个重要因素。
一些现行的制度,都被用作GHS完善的主要基础。它们包括美国对工厂、消费者和生产杀虫剂的各项制度要求;加拿大对工厂、消费者和杀虫剂的各项制度要求;欧盟对物质分类与标记和制备的导则;联合国对危险货物运输的建议等。
(三)GHS的适用范围和应用
GHS适用于所有危险化学品,其危险表述方式(如标记和SDS表)的应用模式可随产品类或生命周期中阶段不同而变化。GHS的目标对象包括消费者、企业工人、运输工人和紧急营救人员,其目的是保护人类、设施和环境。
危险性分类过程主要针对由化学元素、化合物及其混合物(无论天然或人工合成)的内在性质引起的危险性。在此基础上对每种危险种类与类别的信息进行表述,包括标记、SDS和易理解的符号。
SDS应提供有关在工作场所化学品控制规程框架中使用的化学物质或混合物的全面信息,成为企业和职工获得安全警示的来源,也作为危险化学品管理的参考。SDS应该提供以下信息:名称;危险性鉴定;组成/成分的信息;急救措施;消防措施;事故解除措施;搬运与贮存;暴露控制/人员保护;物理和化学性质;稳定性和反应性;毒理信息;生态信息;处置要求;运输信息;法规信息;其他信息等。SDS将清晰地叙述化学品危险性的数据。
四、化学工业界的绿色行动
国际社会和许多国家从政策措施和技术规定方面加大对人类健康和生态环境的保护力度,从源头上减少和消除化学工业和化学品污染的绿色化学、“责任关怀”制度等绿色行动在化学工业界获得发展。
(一)发展绿色化学
绿色化学又称为环境无害化学或可持续发展化学,十多年前由美国环保局(ERA)正式提出,是一门新兴的科学。对绿色化学尚无一致定义,一般认为,它是利用化学的技术和方法减少或消灭对人体健康、社区安全和生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物及副产物等的使用和产生。
在美国,1990年颁布了污染防治法案;1995年提出了绿色化学挑战计划,奖励和支持从源头清除污染并工业化的创造发明,并于1996年美国总统首次颁发“总统绿色化学挑战奖”以来,到2003年已经连续颁发了8次年度奖;国际著名的哥顿会议第一次以“环境无害有机合成”为主题召开了会议。世界已有几所大学设立了绿色化学学位,美国化学学会(ACS)的绿色化学协会(GCI)和其他机构也举办过有关的培训研讨会。英国、日本、意大利和澳大利亚等国也先后建立了绿色化学研究中心。
绿色化学与其他所有绿色行动一样,是为了解决全球污染问题。绿色化学包括所有可以降低对人类健康产生负面影响的化学方法和技术。
目前,在绿色化学领域已经开展了可替代的原料、试剂、溶剂以及新型催化剂与合成过程等研究。其中在某些方面取得了较大的进展,而且全部实现了工业化生产。它们包括废弃物的处理和转化;利用无毒无害原料代替剧毒光气和氢酸生产有机原料;利用生物技术以废弃物为原料生产常用有机原料;采用超临界CO2代替有机溶剂作为油漆和涂料的喷雾剂等方面。
(二)推行责任关怀制度
责任关怀(Responsible Care)制度,简称RC制度,原先是由化工行业企业自愿提出的倡议。根据倡议,化工行业做出严正承诺,要不断地改善其企业对环境、安全和健康方面造成的负面影响,重新获得公众的信任。于是加拿大化学药品生产商协会(CCPA)率先提出责任关怀的构想,并获得了成功。随后RC制度扩展到全世界,已经有46个国家的化工企业(占世界化工产值的87%)承诺参与责任关怀计划。
责任关怀制度向公众做出严正承诺,要求从事化学物质生产和流通的各种企业,从化学物质的开发开始,制造、物流、使用、最终消费直至废弃,在产品整个生命周期中要自主地为环境、安全和健康采取对策。RC制度的基本内容除了化工业界的承诺外,还包括管理实务规范和可定量的执行指标检查。
责任关怀制度包括五大要素:指导原则、管理准则、自我评估、自助和拓展。
1.指导原则。亦即国际化学品制造商协会(AICM)成员公司的最高管理层的承诺。这个承诺指出,该公司将强烈支持改善其化学品的管理水平,重点是环境、安全和健康,并为此做出不断的努力。这些原则不仅反映公众的利益,也反映化工业不断提高其“健康、环境和安全”(HES)业绩的愿望。
2.管理准则。是以指导原则中所提出的责任为基础的。这些准则没有规定定量标准,只是指出预期达到的管理方法和原则。它包含6项管理实务规范:①公共意识和应急响应;②工艺安全;③销售;④污染预防;⑤职工健康与安全;⑥产品管理。
3.自我评估。要求每个成员公司定期检查,确认管理准则中规定的目标是否达到。通过自我评估,能检查在符合准则要求方面所取得的成绩。
4.自助。即用来支持责任关怀的其他成员不断地改进其他化工品的管理。也就是说,实行责任关怀制度的各成员公司,通过其协调员定期开会,交换意见,共享经验,这些自助小组使得资源有限的小型成员公司分享和受益于整个小组的经验和专业知识。
数据库一般分为文献型数据库bibliographicaldata-bases和事实型数据库factualdatabases。其中,文献型数据库主要来源于期刊、书籍,是指能直接提供文献原文的数据库;事实型数据库的信息来源主要是人们从文献资料中分析提取出来的。与文献型数据库相比,事实型数据库是研究者对毒性资料信息进行深度加工的产物。因此,一般来讲,我们更为关注事实型数据库,事实型数据库可以提供包括物化、毒理学和/或生态毒理学等更为直接的信息。国内外用于化学品生态风险评估和人体健康风险评估的数据库以事实型数据库为主,主要分为两大类,一类为提供化学品综合信息的数据库,包括:欧洲化学物质信息系统ESIS、美国的高产量化学品信息系统HPVIS、美国TOXNET数据库、我国的潜在有毒化学品国家登记中心NRPTC数据库和化学品安全数据表数据库等;另一类为化学品毒理学数据库,主要包括:美国化学物质毒性作用登记RTECS数据库、欧洲水生毒性EAT数据库、美国的ECOTOX数据库和我国的化学物质毒性数据库等。下文将从各数据库的涵盖内容和提供的条目信息等方面,对其进行重点研究。
1.1化学品综合信息数据库
1.1.1欧洲化学物质信息系统ESIS化学物质信息系统ESIS是欧洲化学品管理局ECB开发的通过化学式、CAS编号或化学名称进行搜索的一个软件系统。ESIS包括欧洲现存商业物质的清单EINECS、高产量化学品HPCV以及低产量化学品LPCV,国际通用化学物质信息数据库IUCLID。其中,IUCLID提供2604种化学品的数据信息。技术报告中包括:一般性信息、物化数据、环境归趋、生态毒性、毒性、参考文献等方面信息。其中生态毒性主要包括对水生生物,包括水生植物、鱼类、无脊椎动物的急慢性毒性、以及对微生物的毒性、对陆生生物的毒性、生物转化等。
1.1.2高产量化学品信息系统HPVIS高产量化学品信息系统HPVIS通过高产量HPV化学品“挑战”项目为提供美国合成的HPV化学品的健康和环境效应信息的数据库。HPVIS数据库包括基于健康和环境效应数据的HPV物质的危险表征资料,HPVIS还包括基于风险的优先HPV化学物质资料,以便于随后的资料收集或者基于潜在风险的管理行为。HPVIS收集的资料包含以下四个方面的50个指标:物化特性、环境归趋和迁移、生态毒性、哺乳动物健康效应。
1.1.3TOXNET数据库TOXNET毒理学数据库由美国国家医学图书馆NLM主办,涵盖毒理学、有害化学品、环境卫生、有毒物质释放等相关领域的信息。其中,TOXLINE、DART为文献型数据库,HSDB、IRIS、CCRIS、CCRIS、ChemIDplus、GENE-TOX等数据库为事实型数据库,所有内容均免费获得。TOXNET数据库检索途径多,收录的毒理学数据和资料广泛、交互性好。TOXNET中的综合风险信息系统I-RIS包含人体健康风险评估中用到的资料,包括500多个化学物质的数据记录。IRIS数据库内容集中在危害鉴定和剂量-效应评价上。IRIS提供的数据包括USEPA的致癌分类表、个体风险、斜率因子、口服参考剂量和吸入参考浓度等。卓仁杰和万晓霞对TOXNET毒理学数据库进行了较为详细的介绍,这里就不进行赘述了。
1.1.4潜在有毒化学品国家登记中心NRPTC我国在以通讯员的身份加入了国际潜在有毒化学品登记中心IRPTC后,于1986年开始建设我国的潜在有毒化学品国家登记中心NRPTC,即我国的有毒化学品信息系统。NRPTC数据库于1990年7月在中国环境科学研究院建成并正式投入运行,为国家“七五”重点科技攻关课题。该系统包括国内和国外两部分。其中,国内部分包括55种有毒化学品的优先登记名单;国外部分包括联合国环境规划署提供的IRPTC的全部数据以及美国NIOSH提供的RTECS数据库的8.7万种化学品毒性资料。NRPTC与风险评估相关的子库包括:物化性质、环境效应、人体健康、对陆生/水生物毒性等资料[13-14]。
1.1.5化学品安全数据表数据库为履行联合国《全球化学品统一分类和标签制度》GHS和应对欧盟并实施的《关于化学品注册、评估、许可和限制制度》REACH法规的仲裁,我国还建设了化学品安全数据表数据库。化学品安全数据表数据库为我国国内最大数据表数据库,由国家质检总局进出口化学品安全研究中心和中国检验检疫科学研究院开发并进行管理。该数据库包含化学品的理化特性、健康毒性和生态毒理学信息等,现有英文数据信息5545条,中文数据信息1833条。该数据库包括材料安全数据表MS-DS的全部16项信息。
1.2化学品毒理学数据库
1.2.1美国化学物质毒性作用登记RTECS数据库美国化学物质毒性作用登记RTECS数据库是由美国国家职业安全和健康研究所NIOSH管理并的,数据库资料主要围绕评估工人暴露的化学品。这个数据库中包括了超过160000种化学物质,该数据库每年新增2000种新兴化学物质。RTECS数据库中主要包括以下六类毒性数据:直接刺激性、致突变性、对生殖系统的影响、致肿瘤性、急性毒性和多剂量毒性等,每条数据均有文献来源。RTECS为收费数据库,其开放性和共享性不如以上三个数据库。在2001年之前RTECS数据库由美国NIOSH免费提供,目前,RTECS由加拿大职业健康安全中心CCOHS提供,只能通过收费订阅方式获得。
1.2.2欧洲水生毒性EAT数据库欧洲化学品生态毒理学和毒理学中心ECETOC成立于1978年,是一个科学的,非盈利性质的非商业协会。作为一个独立的机构,ECETOC通过评估和公布有关化学品的生态毒理学和毒理学方面的信息来帮助业界降低化学品生产和使用过程中的对环境和健康产生的不良效应。ECETOC的水生毒性EAT数据库包括化学物质对淡水和海水环境中水生生物的毒性。收集的数据原则为测试方法中必须描述是否测定了毒物的浓度,主要收集了1992到2000年的公开发表数据资料。EAT数据库软件可以免费获取,包括600种物种的5460个条目,每种物质的每个条目包括50条信息,涵盖受试物种、测试条件、毒性指标、测试结果以及参考文献等。
1.2.3美国ECOTOX数据库ECOTOX数据库提供水生生物、陆生植物以及野生动物的化学物质毒性信息。ECOTOX数据库主要由美国环保局USEPA、研究与发展办公室ORD、国家卫生和环境效应研究室NHEER的中部大陆生态部MED创办。ECOTOX综合以下三个方面的数据库:AQUIRE、PHYTOTOX和TERRETOX,分别包含水生生物、陆生植物和陆生野生生物的来自于经过同行评议的文献中的毒性数据。其中,AQUIRE数据库于1981年开始创建,起初仅包括实验室的急性毒性数据,但是在20世纪90年代有较大变化,增加了野外和慢性暴露数据。1987年通过电话的形式向政府部分的相关使用人员提供数据信息,1999年开始以互联网的形式公开向公众提供数据信息。
1.2.4我国的化学物质毒性数据库化学物质毒性数据库由中科院计算机网络信息中心承担建设的综合科技信息数据库的重要组成部分。其中,“化学品安全特性数据库”主要包括常见化学物质的物化特性数据,目前含有7300多条记录,包括易燃性,易爆性,毒性,环境标准等。“化学物质毒性数据库中文文献”针对国内公开发行的约120多种的科学期刊论文,并按照一定的数据规格,由专家审核、校正数据。数据工作于2003年启动,目前含有3300余条记录。“化学物质毒性效应数据库”内容有:刺激性数据、致变、致癌与生殖效应数据、毒性数据,还有环境与职业标准、美国环保局评论和文件等,含150000多个记录。
1.3国外主要数据库的优缺点比较表1给出了上述国外数据库的优缺点比较情况。其中,欧盟的ESIS数据库信息资料相对丰富,且可以从官方网站下载到较为完备和权威的风险评估资料,可用于以风险评估为目的的数据库构建;美国的ECOTOX数据库提供较为详细、完备的水生毒理学数据信息,为化学品的生态风险评估的效应评价提供了基础性资料;而TOXNET数据库中的IRIS数据库内容集中在健康风险评估中的剂量-效应评估;美国的RTECS数据库提供的数据资料相对详细,但缺乏开放性和共享性;欧洲的EAT数据库提供较为直观的水生毒理学数据信息,但缺乏近十年的毒理学资料。
1.4海洋环境POPs数据库构建的必要性分析我国的化学品风险评估用数据库建设起步较晚,目前已有的相关的数据库主要包括:有毒化学品信息系统、化学品安全数据表数据库及化学物质毒性数据库。主要存在以下几个方面的问题:目标化学物针对性不强、数据库中用于风险评估的数据信息不全面,缺乏我国生物物种的毒理学信息资料等。如果直接采用国外数据库中的资料,可能会因为地域间物种差异性而对研究结果产生影响。因此,可充分借鉴并利用现有的国外数据库,尽早建立适合我国国情,且系统、完善、使用方便的风险评估用海洋环境POPs数据库。近几年来,我国相继启动了POPs风险评估相关的研究项目,如973课题“持久性有机污染物生态风险评估模式和预警方法体系”、“区域复合污染的生态风险评估、预警与调控策略”。本研究依托于国家海洋局海洋公益性项目“新型持久性有机污染物监测与风险评估体系示范研究”,拟构建基于化学品风险评估的海洋环境POPs数据库MPOP-TOX。
2基于风险评估的MPOP-TOX数据库的构建
2.1POPs名单的确定构建的MPOP-TOX数据库收录的化合物拟遵循以下两个原则:1收录的化合物源自POPs公约名单或为新型/潜在的POPs2004年11月11日,《关于持久性有机污染物POPs的斯德哥尔摩公约》POPs公约对我国正式生效,POPs规定了需淘汰和削减的12种类POPs,即:滴滴涕、六氯苯、氯丹、灭蚁灵、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、毒杀芬、七氯、多氯联苯、二噁英和呋喃。2009年5月,POPs名单中又新增了十氯酮、α-六氯环己烷、β-六氯环己烷、林丹、五氯苯、六溴代联苯、六溴联苯醚和七溴联苯醚、全氟辛烷磺酸PFOS和其盐类以及全氟辛烷磺酰氟、四溴联苯醚和五溴联苯醚等9种POPs。2011年4月,公约第五次缔约方大会上硫丹又被增列至《公约》名单中,使公约受控POPs增加到22种类。最新研究表明,多环芳烃PAHs,四溴双酚ATBBPA、六溴环十二烷HBCD、全氟辛酸PFOA、三丁基锡TBTs、烷基酚等新型或潜在POPs也日益引起科学界和环境管理部门的重视。因此,上述化合物也收录于MPOP-TOX数据库。2收录的化合物为我国海洋环境优先控制污染物我国的环境优控污染物筛选工作起步较晚,仅于20世纪90年代提出了水环境优控污染物名单,本研究通过借鉴欧盟等国家和OSPAR组织等研究方法,将各种潜在污染物的排放情况、暴露情况、持久性、生物富集能力、一般毒性、“三致”毒性等作为筛选排序因子,采用基于监测和模型相结合的优先指数法COMMPS对各筛选因子权重赋值以筛选我国海洋环境优控污染物。优先指数法如式1所示式中:F1为检出频率因子,指多个污染源监测数据中污染物的检出次数占所有监测样品数量总和的比例;F2为超标程度因子,指目标污染物最大等标排放浓度与全部被评价污染物的最大等标排放浓度之比值。式中:Ci为化合物i的监测浓度第75百分位数;Cmin为用于计算暴露指数的化学物i的最小浓度值;Cmax为用于计算暴露指数的化学物i的最高浓度值;WF为权重系数,缺省值为10。EFFi=0.5×EFSd+0.3×EFSi+0.2×EFSh4式中:EFSd为直接效应指数;EFSi为间接效应指数;EFSh为人体健康效应指数。根据上述方法,利用国家海洋局多年的监测数据及部分文献数据,求算了我国近岸海域150余种化合物的综合风险指数值,并进行了排序。根据综合风险指数值的排序结果分析,并综合考虑我国当前海洋环境监测评价现状及管理需求等因素,确定11类20种化合物作为优控污染物,其中有机物包括:有机汞、三丁基锡、3种多环芳烃、3种有机卤代烃、狄氏剂、4种有机磷农药、2种PCBs、壬基酚和五氯酚。因此,除上文提及到的收录的POPs名单的化合物之外,MPOP-TOX数据库收录的化合物还包括有机汞、硝基苯、毒死蜱、甲基对硫磷、马拉硫磷、久效磷和五氯酚等筛选的我国海洋环境优先控制污染物。
2.2MPOP-TOX数据库构建的基本框架通过对有毒有害化学品的国内外风险评估相关的数据进行质量评估、收集和筛选,拟构建的MPOP-TOX数据库资料包括POPs的物化性质、环境迁移、转化和归趋等环境行为参数、环境暴露浓度、水生生物毒性、人体健康毒性五个方面。我国MPOP-TOX数据库构建的基本框架如图1所示。
2.3拟构建的MPOP-TOX数据库中的要素信息
2.3.1物化性质编辑并整理POPs的基本信息和物化特性参数,内容包括中英文名称、其他名称、CAS编号,EIENCS编号、RTECS编号、类别、分子量、分子式、结构式、SMILES编码、熔点、沸点、水溶解度、蒸汽压等。以上信息主要参考的数据库包括:美国TOXNET数据库中的ChemIDplus子数据库和HSDB子数据库、ESIS数据库的IUCLID文件等。若以上数据库中无相关参数,则查阅国内外公开发表的文献,仍无相关报道则基于定量结构-活性相关QSAR模型USEPAEPISUITETMv4.10软件预测。对于新兴化学物质而言,EPISUITE软件提供了一种方便、快捷的获取其物化性质、生物毒性等指标的方法,可以估计化学物质的物化特性、环境行为、生物毒性等。估计程序包括预测辛醇/水分配系数、土壤/沉积物吸附系数、亨利定律常数、水溶解度、生物富集因子、生物降解性、水解速率、水生生物毒性等子程序。
2.3.2环境行为编辑并整理POPs的环境迁移、转化和归趋等环境行为参数,内容包括辛醇/水分配系数KOW、辛醇/空气配系数KOA、亨利定律常数KH、酸解离常数pKa、有机碳吸附系数KOC和降解信息如:水解、光解、生物降解以及KOW、KOA、KH、pKa、KOC等环境行为参数,主要参考TOXNET数据库中得HSDB子数据库、ESIS的IUCLID文件。若以上数据库无相关参数,则查阅国内外公开发表的文献,仍无相关报道则使用EPISUITE软件预测。3.3.3环境暴露浓度编辑并整理POPs在海洋环境各介质中水体、沉积物和生物体的浓度,数据收集主要基于近年来的国家海洋局海洋环境污染监测/调查数据和本项目的监测/调查结果,同时补充国内外公开发表的文献研究结果。
2.3.4水生生物毒性编辑并整理POPs对海水以及淡水生物的生物富集、急/慢性毒性数据,并注明物种在环境中的分布情况,对广泛分布于我国海域环境中的受试生物毒性数据进行重点收集和筛选。据调查,我国海域有记录1922~2006年的海洋生物种类多达22560种,主要包括:腔肠动物、扁形动物、环节动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物、脊索动物、硅藻、甲藻以及绿藻等十余个门类,占所有物种总数的70%左右。本数据库拟收集的受试生物门类包括以上我国海域十余个门类的受试生物。拟收集常见的物种类别包括:鱼类、甲壳类、藻类、软体类、昆虫类、两栖类、蠕虫类等。收集的信息、条目主要包括:生物物种编号、物种学名、物种俗名、物种类别、门、纲、目、科、属、种、物种的分布海域、生物龄、生物的生命阶段、毒理学指标、效应、暴露时间、化学分析、测试导则、暴露的介质类型、测试地点、pH、温度、盐度、参考文献信息等。表2给出了拟收集的毒性效应类型以及相应的含义。数据主要来源为USEPA的ECOTOX数据库、国内外公开发表的文献、本项目毒理学研究结果及QSAR方法预测补充的新型POPs水生毒理学数据。
2.3.5人体健康毒性编辑并整理化学品的人体健康毒性参数,内容包括口服参考剂量RfD/每日可接受摄入量ADI、吸入参考浓度RfC、口服致癌评价斜率因子、三致效应数据致癌效应、致畸效应、致突变作用等。毒性数据主要参考TOXNET数据库中的IRIS和HSDB子数据库、ESIS的IU-CLID文件。若以上数据库无相关参数,则查阅国外公开发表的文献。
《化学品注册、评估、授权和限制》实施进展
《化学品注册、评估、授权和限制》是欧盟对进入其市场的所有化学品进行预防性管理的法规,已于2007年6月1日正式生效,至2018年最后一批现有物质注册完全结束,将历时12年。
关于《化学品注册、评估、授权和限制》实施方面,很多专家专门介绍了相关情况。德国Evonik Industries公司的Volker Soballa回顾了《化学品注册、评估、授权和限制》注册第一阶段的情况。根据以前注册的经验,从注册的步骤、信息交换的准备、时间进度的控制、机构的选择等方面给企业提出了具体的操作经验。欧盟化学品管理局的Christel Musset介绍了2013年注册截止日期前化学品注册和评估的工作安排,提出了几点重要建议。2012年的行动计划包括:将为注册收集市场情报、为注册人提供建议、尤其是强调准备高质量技术卷宗和化学品安全报告、强化卷宗提交过程和现有工具、组织更多的交流推广活动等。在2012年第一个季度将要被注册的物质数目、物质名称和每个物质的牵头注册人(LR)等信息,而这些统计信息将会对2013年要注册的企业产生很大的帮助。2012年的重点工作包括:完成对注册指南文件和数据共享指南文件的更新以及国际统一化学品信息数据库(IUCLID)、Chesar等相关软件工具的升级;在网站公布物质信息交换论坛组成进展和注册相关的最新动态;2012年2月和秋季分别举办牵头注册人研讨会;2011-2013年就卷宗提交具体步骤开展系列网络研讨会等。欧洲化学品管理局Christel Musset指出,化学品注册是一个庞大的系统工作,但只要及时了解物质信息交换论坛的通知和欧洲化学品管理局的支持,还是易于管理的;注册者不要认为只要提交了注册卷宗就完成了任务,还要及时更新卷宗,并参与欧洲化学品管理局提供的交流机会。
《化学品注册、评估、授权和限制》信息交换论坛主席Szilvia Deim介绍了《化学品注册、评估、授权和限制》法规的执行情况。目前,来自欧洲经济区域19个国家的近800家企业接受了审查,其中包括449家制造商、278家进口商、38家唯一代表以及436个下游用户。整个审查计划中,大约20%受检企业不符合《化学品注册、评估、授权和限制》法规要求。这次审查数量大约是上次的一半,不符合企业的概率(20%)也比2009年审查结果(24%)有所降低。
第二阶段执法延长至2012年4月,主要检查供应链信息的传递。第三阶段执法于2012年6月启动,主要关注中间体和限制物。Szilvia Deim主席最后指出,执法是没有限制的,但也有重点关注,安全数据表将是重点检查的部分,注册将是长期的问题。同时,企业不要忘了欧盟《分类、标签和包装法规》(CLP)、供应链的信息传递、注册的细节信息等。EPPA管理咨询合伙人Julius Waller重点讲解了2012年2月29日的首批欧盟滚动计划(CoRAP)和列入高关注物质的候选名单物质的情况,指出企业要关注列入计划的90种物质的评估进展情况,保证注册卷宗顺利通过评估。Julius Waller同时提醒企业,与满足分类为高关注物质的要求相比,《化学品注册、评估、授权和限制》注册过程显得容易。因此,企业要立即开展工作应对高关注物质带来的挑战。
《全球化学品统一分类和标签制度》实施进展
联合国环境发展会议(UNCED)与国际化学品安全论坛(IFCS)于1992年通过决议,建议各国开展国际间化学品分类标签协调工作,以减少化学品对人类和环境造成的危害,同时减少化学品跨国贸易必须符合各国不同标示规定的成本。为此,国际劳工组织(ILO)、联合国经济合作与发展组织(OECD)、联合国危险物品运输专家委员会(UNCETDG)联合制定了《全球化学品统一分类和标签制度》(GHS)。《全球化学品统一分类和标签制度》由联合国于2003年通过并正式公告。2003年7月,联合国经济社会委员会会议正式采用《全球化学品统一分类和标签制度》,并要求各成员国2008年前通过立法实施。
《全球化学品统一分类和标签制度》按危险类型对化学品进行了分类,并就统一危险公示要素(包括标签和安全数据表)提出了建议,其目的是通过提供一种都能理解的国际制度来表述化学品的危害,提高对人类和环境的保护;为尚未制定相关系统的国家提供一种公认的系统框架;减少对化学品的测试和评估;为国际化学品贸易提供方便。《全球化学品统一分类和标签制度》已于2011年9月8日由联合国欧洲经济委员会(UNECE)了第四修订版,修订了化学不稳定气体和不燃气溶胶的危险分类等多个条款,使危险化学品的防范说明进一步合理化,同时为避免理解上的差异,对一些标准作出了澄清。
来自奥地利化学工业协会(FCIO)的Christian作了《欧盟:统一分类还有很长的路》的报告,介绍了欧盟落实《全球化学品统一分类和标签制度》的情况。欧盟利用5年多时间,在联合国《全球化学品统一分类和标签制度》基础上,结合《化学品注册、评估、授权和限制》法规实施进程以及1999/45/EC(即DPD指令,针对配制品)和67/548/EEC(即DSD指令,针对物质),建立了一套化学物质和混合物《分类、标签和包装法规》。
2008年12月31日,欧盟以公报的形式正式刊登该法规,并于2009年1月20日正式生效。与现有的物质(DSD)和配制品(DPD)指令相比,《分类、标签和包装法规》引进了新的分类标准、新的分类标签。《分类、标签和包装法规》的实施也是逐步完成的,其中规定物质DSD指令的废止时间是2010年12月1日,配制品DPD指令的废止时间是2015年6月1日。欧盟化学品管理局(ECHA)建立了化学物质的分类和标签目录(即C&L目录),目录下大约有8000个物质的分类信息,分类信息可以通过欧盟化学物质信息系统ESIS数据库查询获得。
巴斯夫公司亚太区的Caroline介绍了亚太区中国、日本、韩国、澳大利亚、新西兰、新加波等国家落实《全球化学品统一分类和标签制度》的情况。日本先后颁布了JIS Z 7250:2010《化学品安全技术说明书编制》、JIS Z 7251:2010《基于全球化学品统一分类和标签制度的化学品安全标签》和JIS Z 7252:2009《化学品分类》3个工业标准,并对2200个化学物质进行了分类,分类信息可以在日本国家产品评价技术基础机构(NITE)网站上获得。韩国修订了《工业安全与卫生法》(ISHA)、《有毒化学品控制法》(TCCA),颁布了KSM 1069:2006《基于全球化学品统一分类和标签制度的化学品标签》。根据《工业安全与卫生法》,要求对化学物质和混合物分别从2010年7月1日和2013年7月1日起全面实施《全球化学品统一分类和标签制度》。根据《有毒化学品控制法》,对于已经生产和上市的现有化学品和混合物分别从2011年7月1日和2013年7月1日起全面实施《全球化学品统一分类和标签制度》。新西兰根据《危险物资和新生物法》的规定,对于新化学物质从2010年7月2日起施行《全球化学品统一分类和标签制度》要求的分类和标签。对于生产和上市的现有化学物质从2006年7月1日起开始施行,给予了5年过渡期。
来自SAP公司的Ulrike介绍了美国、加拿大、巴西、乌拉圭、墨西哥等国实施《全球化学品统一分类和标签制度》的情况。美国职业安全健康局(OSHA)在2009年就已经提出要将《危害传递标准》(HCS)与《全球化学品统一分类和标签制度》进行统一,之后也对《危害传递标准》进行了一系列的修订,并于2011年10月25日提交给白宫。目前,美国依据《全球化学品统一分类和标签制度》制定的标签、安全技术说明书已比较完善。新标准涵盖了联合国《全球化学品统一分类和标签制度》关于化学物质分类和标签要求的相应条款,尤其是工作场所的化学物质分类和标签要求,对《全球化学品统一分类和标签制度》中的标签、危害类别和安全数据表等作出了明确规定,尤其给出了针对人体健康的危害分类标准和混合物的分类标准等。
收获与体会
通过参加此次欧洲化学品管控会议,我们既介绍了中国政府在化学品安全管理方面所采取的行动,也了解了世界各国化学品安全管理的最新进展,主要收获有以下几点。
欧盟基于风险的化学品安全评估的理念。欧盟实施的化学品安全评估将化学品整个生命周期的风险评估要素(包括危害识别、暴露评估、风险表征等)与风险管理措施相结合,并将安全评估的结论形成化学品安全评估报告(CSR)在化学品供应链中传递,从而有效保障了化学品在生产、运输、使用等过程中的安全。对于需要提供扩展安全技术说明书(eSDS)的物质,应将物质在生命周期中的制造及使用直至成为废弃物这一系列操作条件和风险管理措施作为附件,提供给下游用户。欧盟化学品安全评估,引导着整个欧洲共同体乃至全球在化学品安全管理中由仅考虑危害评估的管理逐渐过渡到以风险评估为基础的风险管理。
按照化学品危害实施分类管理的思路,欧盟化学品安全管理的重点是高关注物质(SVHC),即对人类和环境存在严重的及不可逆危害的物质,包括具有致癌性、致突变性、生殖毒性的物质(CMR,第1类和第2类);具有持久性、生物累积性和毒性的物质(PBT);具有高持久性、高生物累积性的物质(vPvB)以及其他有科学证据证明会对人类或环境引起严重影响,与CMR物质、PBT物质或者vPvB物质具有同等关注的物质,如内分泌干扰物质(EDCs)。欧盟《化学品注册、评估、授权和限制》法规和《分类、标签和包装法规》明确规定,对高关注物质建立识别和评估制度。
欧盟针对《化学品注册、评估、授权和限制》和《分类、标签和包装法规》的施行,制定了严密的执法监管计划。欧盟各成员国的执法力度,关系到《化学品注册、评估、授权和限制》和《分类、标签和包装法规》的实施效果与进度。欧洲化学品管理局建立了执法信息交流论坛,统一协调执行相关的活动,确定执法的策略,提出统一的执法项目并进行联合执法检查。同时,成立了论坛工作组,向欧盟成员国提供《化学品注册、评估、授权和限制》和《分类、标签和包装法规》执法情况的详细指南文件,培训执法人员,开发用于执法的软件工具,允许检查人员对欧洲化学品管理局所构建的数据进行访问等。与此同时,针对一些成员国因为国内缺乏设施和检测设备在执行限制条款时存在困难的情况,欧盟正在制定适合执行的分析方法,并创建一个涉及27个成员国现有实验室能力的数据库。
世界各国都在积极推进《全球化学品统一分类和标签制度》,建立化学品分类目录。遵照2002年约翰内斯堡世界首脑会议所作的决定,欧盟、中国、美国、日本、韩国、新西兰、新加坡、南非等国家和地区的主管部门都积极修订了本国化学品相关的法规和标准,并将《全球化学品统一分类和标签制度》的分类标准转化为本国标准。目前,《全球化学品统一分类和标签制度》已在欧洲、美洲、亚洲等地区得到广泛实施。同时,因《全球化学品统一分类和标签制度》的实施涉及化学品的职业健康和安全、环境保护、交通运输等部门,各国都成立了跨部门的专家工作组,进行《全球化学品统一分类和标签制度》分类指南的研究,并公布了化学品的分类结果,供企业查询参考。
建议与启示
学习借鉴欧盟化学品安全管理的经验。欧盟化学品安全管理制度是全球较为科学、系统的管理体系之一,我们应重点学习参考借鉴他们是如何开展化学品安全评估技术研究,特别是暴露评估技术,推动化学品风险评估技术的发展;加强重点化学品的安全监管,针对重点化学品开展全面的风险评估,并将风险评估的结果在整个供应链中传递,确保化学品生命周期的安全;强化化学品安全管理的监督检查,保证各项制度的有效执行;加强化学品安全技术说明书的信息传递功能,确保化学品使用者能够安全地使用化学品。
1国外化学物质筛查与风险评估现状
世界各国开展化学物质筛查与风险评估工作情况各不相同,其中发达国家起步较早,相关基础研究较为全面,成果也较为显著。
1.1加拿大国内物质清单
加拿大环境部(EnvironmentCanada,EC)于1975年出台了第一部联邦环境保护法———《环境污染法》(TheEnvironmentalContaminantsAct,ECA),提出“新物质”在引入前应进行“通报”,但在政府部门通过已有信息或者其他来源获悉该物质进入环境的量会对健康和环境造成危险时,会要求企业提交相关资料和进行测试。1988年,ECA被《环境保护法》(CEPA-1988)替代,CEPA-1988提出了对“新物质”在进口和生产前进行通报和评估的要求,同时隐含了系统测试需优先考虑到物质毒性的规定,要求卫生部长和环境部长建立一个优先考虑物质的清单,简称PSL(PrioritySubstancesList),清单中的物质得到最高关注并对这些物质的风险进行评估。PSL-1在1989年2月,包含44种物质;PSL-2在1995年12月,包含25种物质。1999年修订出台《环境保护法》(CEPA-1999)明确要求加拿大政府开展对“国内物质清单(DomesticSubstancesList,DSL)”中化学物质的分类工作,以识别出具有最大暴露潜能的物质以及具有持久性/蓄积性和毒性(PBT、PT、BT)的物质。目前,加拿大已对大约23000种物质DSL中的4000多种完成了分类及风险评估,筛选出包含137种(类)的第一期有毒物质名录(ToxicSubstancesList-Schedule1)。
1.2欧盟高关注物质(SVHC)筛查
欧盟在2007年6月实施《化学品的注册、评估、授权和限制》(RegulationconcerningtheRegistration,Evaluation,AuthorizationandRestrictionofChemicals,REACH),使欧盟在化学品管理中整体引入了风险评估的概念。REACH的主要内容包括:注册、评估、许可和限制四个层次。即要求年产量或进口量超过1吨的所有化学物质需要注册,年产量或进口量10吨以上的化学物质还应提交化学安全报告进行档案评估和物质评估。对具有一定危险特性并引起人们高度重视的化学物质的生产和进口进行授权许可,包括CMR(致癌性、致畸变性和生殖毒性物质),PBT(持久性、生物累集性和毒性化学物质),vPvB(高持久性、高生物累集性化学物质)等。如果认为某种物质或其配置品、制品的制造、投放市场或使用导致对人类健康和环境的风险不能被充分控制,将限制其在欧盟境内生产或进口。REACH已经对市场上在1971年到1981年9月18日间上市流通的大约10万种化学物质实施了安全性评价。REACH明确规定,高关注物质(SubstanceofVeryHighConcern,SVHC)将逐步列入法规附件XIV的需授权物质清单中。一旦某物质列入附件XIV,则其进口、生产、使用等行为都需要得到授权方可进行。SVHC物质是指具有下列特性之一的物质:①致癌,致畸变性和生殖毒性(CMR);②具有持久性,生物累积性和毒性;③非常持久和生物累积(vPvBs);④严重或对环境或人体健康造成不可挽回的损害,破坏荷尔蒙系统的物质。目前,REACH法规SVHC名单已经增加至169种,合计13批;附件XVII限制物质清单物质有64种;附件XIV授权物质清单物质有31种。
1.3日本化审法对有毒有害物质的筛查
日本已经建立了一系列化学物质监管法律体系,其核心是化学物质审查和生产控制法(ChemicalSubstanceControlLaw,CSCL),简称为化审法。目前,化审法控制的化学物质分为4类。①第一类特定化学物质(ClassI):具有持久性、高生物累积性(BCF>5,000),且对人类具有持久的毒性风险的化学品。该类化学物质管理严格,在生产或进口这些化学物质前必须获得许可。②第二类特定化学物质(ClassII):对人类或环境具有持久的毒性风险的化学品,生产、进口被政府严格控制,使用时必须采取防控措施。③监视化学物质(MonitoringChemicalSubstances):被证实具有持久性、高生物累积性,但长期毒性特征未知的化学物质。生产和进口商要向政府每年报告这些物质的实际生产和进口数量,以及预期用途,必要时由政府指导生产商和进口商调查这些物质的危害特性。④优先评价化学物质(PriorityAssessmentChemicalSubstances):具有潜在对人类或环境有持久的毒性风险的化学品。目前,ClassI包含31种(类)、ClassII有23种(类)、监视化学物质包括39种(类)、优先评价化学物质有196种(类)。
1.4国际通行化学物质风险评估框架
通过比较上述发达国家化学物质风险评估工作,可以发现当前国际公认的化学物质风险评估主要包括危害性评价和暴露评价两部分,即化学物质风险评估不仅要考虑化学物质具有的固有危害性(剂量-效应评价),还要评价环境、人类和这些化学物质接触可能性(暴露)。化学物质风险评估流程主要有化学物质危害识别、剂量-效应评价、暴露评价、风险综合表征。
2我国化学物质危害筛查与风险评估方法
我国化学物质风险评估起步较晚,在借鉴基础上,初步形成了化学物质危害筛查与风险评估的技术方法。
2.1化学物质危害筛查方法
我国化学物质危害筛查一般采用“标准比对法”。主要任务是确定筛查指标、制定筛查标准以及综合判别标准。2.1.1筛查指标。主要考虑化学物质对人体健康和生态环境系统产生的慢性毒性危害,结合国际通行的关注重点确定了我国筛查指标,主要包括持久性、生物蓄积性和毒性三个方面。持久性判断指标包括半衰期、生物降解性、水解和光解等。生物蓄积性从生物富集系数BAF、生物浓缩系数BCF、正辛醇-水分配系数Kow等予以评价。毒性包括以水生生物毒性为主的生态毒性、致癌性、致突变性、生殖发育毒性和内分泌干扰性等项目。2.1.2筛查标准。我国化学物质危害筛查首先采用单项指标筛查,对每种关注的危害特性分别制定筛查指标。①持久性(P)、生物蓄积性和毒性的筛查采用《持久性、生物累积性和毒性物质及高持久性和高生物累积性物质的判定方法》(GB/T24782-2009);②内分泌干扰性由于当前国际、国内研究尚不深入,缺乏统一判定方法,故我国暂未建立特定的筛查指标,而是使用各个国家或者国际机构推荐的相关物质名单进行判别。2.1.3综合判别标准。综合判别指标是在化学物质单项危害指标筛查基础上,进一步对化学物质进行筛查,应用该指标优选筛查出高关注有毒有害化学物质,主要从生产使用情况和危害性等两方面进行考虑。2.1.4筛查流程。我国化学物质危害筛查一般的流程分为筛选准备、数据收集、筛选对比和确定高关注化学物质目录等四个步骤。1)筛选准备阶段:制定筛查方案,目标对象的分析、确定等。2)数据收集阶段:危害性数据收集,QSAR模型分析,质量评估。3)筛选对比阶段:筛查标准应用和Filter筛查。4)确定高关注化学物质目录:通过应用综合判别标准确定需要进行进一步风险评价的高关注化学物质。
2.2化学物质风险评估
对具有高危害性的高关注化学品,开展全面生态风险和健康风险评估,识别出在不同生产工艺、使用领域、使用方式等方面存在的风险,为科学实施针对化学品生产使用的限制、淘汰等管理措施提供科学依据。我国化学物质风险评估按以下顺序进行:风险评估准备、危害效应评估及暴露评估、风险表征(包括人体健康和生态环境两方面风险),最后得出风险评估结论。就风险表征而言,主要包括生态风险和健康风险评估两部分。
3结论与展望
尽管化学工业是我国重要基础工业和支柱产业,对推动经济发展、方便人民生活做出了重要贡献。但是化学品也是一把双刃剑,在其生产、使用、排放和废弃处置过程中会产生环境污染,对人体健康和生态安全产生危害。对化学品进行风险评价筛选的目的是对化学品实行无害化管理战略,做到预防为主、源头控制、全程监管、风险防患,将化学品的生产安全、健康和生态环境危险降至最低限度。
作者:胡玉琢 石运刚 单位:重庆市固体废物管理中心
【参考文献】
[1]马天杰,张淼.潜在风险优先行动,关于《中国现有化学物质名录2009》的分析,绿色和平,2010.6.
[2]矫波.加拿大环境保护法的变迁:1988-2008,中国地质大学学报,2009,9(3):57-61.
这一新发明被命名為“畅所欲言手套”,其内安装了一套复杂的传感器网络,可识别手部动作,并将其“翻译”成符号,之后一个智能手机应用程序会再把这些符号转换成声音,从而完成了用手势来说话的过程。这款发明依靠太阳能电池提供动力,使用者可以自己设计手势让应用程序加以识别。
发明者希望手套能提高世界上数百万有语言与听觉障碍人群的生活质量。该项目程序员奥西卡说:“那些有语言和听觉障碍的朋友激励着我们,他们也希望自己能像其他人一样交流。”
该手套尚处于研发的初级阶段,还没有广泛推入市场。不过乌克兰研发人员已凭借它赢得了2012年微软“创新杯”软件设计组第一名的好成绩。
值得提及的是,这个神奇的发明成本不过50英镑(约合494元人民币)。在此次比赛中,有几支队伍和乌克兰这些研发人员的点子相似,但是他们的平均费用合算成人民币高达7643元。
美国风机叶片长度增加促风电产量增长
美国能源部报告称,美国风机发电量较去年同期增长27%,主要原因是目前安装的风力涡轮机叶片长度的增加。
报道称,20世纪80年代使用的风力涡轮机叶片平均仅有19.81米长,而如今的涡轮机叶片平均长度达到了45.72米。该叶片长度在不断在增加,预计未来将会超过100米。
Niketa Kumar在能源部网站的文章里表示,任何全新的风力涡轮机技术都必须经历和他一样严格的测试。考虑到这一点,能源部已耗资准备為风力涡轮机的测试设施进行投资。
波士顿的风力技术测试中心是美国的第一家大型叶片测试基地,可以对长度超过90米的叶片进行测试。其位于离岸风力发电场附近,并拥有一个从市中心来回运输叶片的366米码头。随着涡轮机叶片变得越来越大,该基地在风电行业有起到重要作用。
据悉,测试基地帮助私营企业和公共研究人员和学者推动风能技术的发展,包括从生产更多的长达160英尺有效叶片到更强劲、更耐用的动力传动系统,从而最终创建大规模的离岸风能发电场。
波兰科学家开发出生产工业石墨的新技术
波兰国家科学和高等教育部支持下的一个工业石墨的生产新技术研究项目目前在波兰电子材料技术研究所取得实质性突破,将在全球范围内申请专利保护。
石墨是用化学方法生产的,其机械和光学特性远远比电子传输更重要,可以用来生产复合材料、太阳能电池、超级电容器和氢电池的透明电极。
欧盟的一个旗舰项目将从2012年开始连续十年每年投入一亿欧元研究石墨。波兰科学家取得的研究成果将大大提高波兰参与此项目的竞争力和强有利地位。
波兰的新技术本质上是美国亚特兰大乔治技术研究院2004年一个专利技术的改进版。美国的技术要求有专用设备,是在硅碳化物表面构成一个碳层,作為高温退火后的结果,硅从表面挥发,形成了石墨。
波兰的技术只需要常规的设备,可以大批量生产,特点是柔性组合,操作简便。
木质素快速热解成為化学品和燃料的新方法
美国缅因大学的团队于2012年1月29日宣布,已经开发出一种新方法,在大气压力下和无需采用催化剂,可使木质素快速热解成為有附加价值的化学品和燃料。这一成果已在美国化学学会杂志《能源和燃料(Energy&Fuels)》上予以报道,该方法為木质素传统的快速热解提供了改进,通过在热解前向进料中添加甲酸钙盐而实现改善。
木质素是木本生物质的重要组成部分,在纸浆厂和森林生物炼制厂中是大量的产品物流。木质生物质的木质素成分范围按能量计量在15m%—30m%之间。
目前,只有一小部分木质素是用来作為低档产品,如分散剂或结合剂,其余则作為燃料烧掉。尽管木质素不易化学变化,但在将木质素转化為有价值的化工产品方面已使人们重新感到兴趣,包括气化為燃料的过程,生成纳米结构碳基材料和液体化学品。在致力于生产液体化学品的方法中,通过在缺氧的情况下进行中间加热,可用相当简单的热解方法使木质素破解為更小的片段,并生产被称為生物油的液体。
尽管木质素热解取得了一些成功,但為推进这一技术仍然有几个显著的障碍,包括连续的加工,存在加料结块问题和液体产率太差。
研究人员发现,在快速热解时,从木质素中以脱除氧的金属形式添加甲酸,有利于从甲酸钙的共分解就地产生氢。