問題的起因
伴隨家庭轎車的迅速普及,人們所在的生活空間除了居室和工作煬所,又增加了轎車。日前有媒體報(bào)道,全國(guó)22家消費(fèi)維權(quán)單位聯(lián)合發(fā)布的《 車室內(nèi)空氣質(zhì)量比較試驗(yàn)報(bào)生》顯示,少數(shù)雖牌轎車車內(nèi)乙醛超標(biāo)。由于家庭及辦公室裝修等因素的影晌,人們更了解甲醛的危害,至于何為乙醛,源自何方,有何危害等問題,人們可能知之甚少。
同樣在汽車電線的VOC檢測(cè)中,主要不合格項(xiàng)是乙醛超標(biāo)。
關(guān)于乙醛的介紹
乙醛(Acetaldehyde)是一種醛,又名醋醛,無色易流動(dòng)液體,有刺激性氣味。熔點(diǎn)-121℃,沸點(diǎn)20.8℃。可與水和乙醇等一些有機(jī)物質(zhì)互溶。易燃易揮發(fā),蒸氣與空氣能形成爆炸性混合物,爆炸極限4.0%~57.0%(體積)分子式為C2H4O,相對(duì)分子質(zhì)量為44.05,無色液體,溶于水和乙醇等有機(jī)溶劑,沸點(diǎn)21℃,相對(duì)密度0.804~0.811,折射率1.3316。天然存在于圓柚、梨子、蘋果、覆盆子、草莓、菠蘿、干酪、咖啡、橙汁、朗姆酒中和綠色植物中。具有辛辣、醚樣氣味,稀釋后具有果香、咖啡香、酒香、青香。也大量存在于香水和酒類飲料中。
乙醛有毒。乙醛的毒性主要是對(duì)皮膚的刺激,另外乙醛通過消化系統(tǒng)可以造成肝損傷,甚至導(dǎo)致癌癥。乙醛主要存在于食物中,乙醇氧化后首先轉(zhuǎn)變?yōu)橐胰?,而乙醛?duì)肝臟的損害導(dǎo)致酒精肝。乙醛進(jìn)一步氧化轉(zhuǎn)化為乙酸,最后變?yōu)槎趸己退?。乙醛的分解產(chǎn)物是徹底無毒無害的。
空氣中導(dǎo)致乙醛危害的最低濃度在至少300微克每立方米以上,而且毒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于甲醛和甲苯。
乙醇是由植物中的淀粉分解產(chǎn)生,而乙醛是乙醇繼續(xù)分解的產(chǎn)物,乙醛的毒性主要表現(xiàn)在對(duì)肝臟的損傷(酒精中毒),和對(duì)皮膚的刺激。喝酒的人體內(nèi)和周圍空氣彌漫著高濃度的乙醛。
有研究報(bào)道,接觸90mg/m3的乙醛蒸氣15分鐘,會(huì)出現(xiàn)輕微的眼剌激癥狀;接觸360mg/m3的乙醛蒸氣15分鐘,可致眼充血和眼臉紅腫;接觸243mg/m3的乙醛蒸氣30分鐘,會(huì)發(fā)生輕微的上呼吸道剌激癥狀。因此人們不會(huì)覺察到本次媒體報(bào)道的車內(nèi)空氣中0.054mg/m3-0.068mg/m3乙醛的存在。
早在上世紀(jì)80年代,乙醛被國(guó)際癌癥研究中心列為2B類致癌物質(zhì),即在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的致癌性證據(jù)不充分,對(duì)人體致癌性證據(jù)有限的可能致癌物。有研究報(bào)道,給地鼠、大鼠以1323mg/m3-4500mg/m3的乙醛空氣濃度染毒50周以上,染毒組動(dòng)物的鼻癌、眼癌發(fā)病率顯著高于對(duì)照組。
研究表明乙醛具有遺傳毒性以及致畸毒性,活潑的醛基使其直接攻擊親核基團(tuán),能夠與DNA共價(jià)結(jié)合形成加合物,引起DNA鏈間交聯(lián)、DNA斷裂等改變。國(guó)內(nèi)學(xué)者研究報(bào)道,從13天齡大鼠胚胎中分離肢芽細(xì)胞,體外施予4.4-1408mg/L的不同劑量乙醛,連續(xù)培養(yǎng)5天, 發(fā)現(xiàn)乙醛在4.4mg/L即能影晌肢芽細(xì)胞的增殖分化,而在88mg/L以上時(shí)細(xì)胞則大量死亡,顯示其具有細(xì)胞毒性。
關(guān)于乙醛的肝臟損害效應(yīng),來源于對(duì)酒精性肝損害的研究。長(zhǎng)期自酒能夠?qū)е戮凭愿斡不t(yī)學(xué)界普遍認(rèn)為其中肝星狀細(xì)胞的活化與增生是肝硬化進(jìn)展的核心環(huán)節(jié)。國(guó)內(nèi)研究者發(fā)現(xiàn),乙醛可明顯剌激肝星狀細(xì)胞增殖。研究人員將31mg/L的乙醛與小鼠肝臟組織共同培養(yǎng),6小時(shí)后肝組織中的起脯氨酸含量顯著增高,證明31mg/L的乙醛能夠在6小時(shí)內(nèi)活化肝組織中肝星狀細(xì)胞,在酒精性肝損害的發(fā)病機(jī)制中,乙醛可能扮演著重要的角色。
乙醛對(duì)人體有多方面的潛在毒性作用。依據(jù)目前的醫(yī)學(xué)研究,乙醛對(duì)人體的危害需要很高的接觸劑量。以當(dāng)前媒體報(bào)道的車內(nèi)空氣中0.054mg/m3~0.068mg/m3乙醛,與乙醛蒸氣暴露15分鐘出現(xiàn)輕微眼剌激癥狀的90mg/m3,相差1300~1600倍;與以1323mg/m3的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)致癌劑量相差約20000倍。因此,目前不能做出轎車車內(nèi)乙醛超標(biāo)將致癌的結(jié)論。
汽車電線乙醛超標(biāo)的原因
1) 標(biāo)準(zhǔn)制定不合理
GB/T 27630-2011 《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》規(guī)定車內(nèi)空氣乙醛的濃度不準(zhǔn)超過50μg/m3,而有劇毒的甲苯等氣體的限值卻是1500μg/m3之高。所以乙醛很難達(dá)標(biāo)。
2) 冷卻水
由于冷卻水是循環(huán)使用的,冷卻塔周圍又遍布著綠色植物,所以冷卻水中存留著大量的乙醛,從而造成冷卻的電線表面吸附了大量乙醛。
3) 清洗
為了清洗工裝模具,電線表面,去除電線表面摩擦產(chǎn)生的毛屑,生產(chǎn)過程往往使用酒精,這些酒精最終會(huì)混入冷卻水或直接留存在電線表面,最終轉(zhuǎn)變?yōu)橐胰?,造成乙醛超?biāo)。
4) 印字/印環(huán)
印字/印環(huán)的油墨和稀釋劑,里面存在大量的乙醇,乙醛、甲苯、二甲苯等有毒有害揮發(fā)物,這些物質(zhì)可以直接影響生產(chǎn)的產(chǎn)品,造成VOC超標(biāo),也會(huì)污染冷卻水,造成沒有印字/印環(huán)的電線也超標(biāo)。
GB 27630《車內(nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》征求意見稿對(duì)乙醛的闡述
乙醛的健康危害:低濃度乙醛可引起眼、鼻及上呼吸道刺激癥狀及支氣管炎,高濃度吸入乙醛有麻醉作用,表現(xiàn)為頭痛、嗜睡、神志不清及支氣管炎、肺水腫、腹瀉、蛋白尿肝和心肌脂肪性變,可致死。誤服乙醛可出現(xiàn)胃腸道刺激癥狀、麻醉作用及心、肝、腎損害。對(duì)皮膚有致敏性。反復(fù)接觸乙醛蒸氣會(huì)引起皮炎、結(jié)膜炎,慢性中毒,類似酒精中毒,表現(xiàn)有體重減輕、貧血、譫妄、視聽幻覺、智力喪失和精神障礙。
原標(biāo)準(zhǔn)GB/T27630-2011 中,參考WHO 的推薦值(暴露時(shí)間24 小時(shí),年均值),設(shè)定為0.05 mg/m3,標(biāo)準(zhǔn)頒布后,汽車工業(yè)試圖通過努力滿足該指標(biāo),實(shí)踐表明現(xiàn)有控制技術(shù)無法保證批量生產(chǎn)的車型穩(wěn)定達(dá)到該限值的要求,引起了對(duì)乙醛健康風(fēng)險(xiǎn)研究的關(guān)注。為此,標(biāo)準(zhǔn)編制組組織對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)乙醛的健康風(fēng)險(xiǎn)研究進(jìn)行了大量的調(diào)研。
為了確定乙醛的安全接觸濃度,課題組查閱了有關(guān)乙醛研究的國(guó)外相關(guān)權(quán)威文獻(xiàn),歸納總結(jié)如下:
——WHO 2000 版的Air Quality Guidelines 的指南中,建議每天接觸時(shí)間24 小時(shí)的條件下,乙醛全年平均安全極限是0.05 mg/m3,該指南中規(guī)定的暴露時(shí)間顯然不適合車內(nèi)空氣,WHO 的上述指導(dǎo)值曾受到日本木材協(xié)會(huì)的質(zhì)疑。WHO 在隨后2005 年和2010 年的指南中,不再包含有乙醛的指導(dǎo)值。
——美國(guó)加州建議長(zhǎng)期暴露安全極限值為0.14 mg/m3,8 小時(shí)暴露安全極限值為0.30 mg/m3, 眼部和呼吸系統(tǒng)感覺不適的閾值為0.47 mg/m3,他們認(rèn)為乙醛對(duì)人類的健康影響主要是對(duì)呼吸系統(tǒng)的刺激作用,人類對(duì)乙醛的嗅覺閾值是0.009mg/m3。
——德國(guó)聯(lián)邦環(huán)保局在2013 年的公告“ Richtwerte fu?r Acetaldehyd in der12 Innenraumluft”中給出了兩類室內(nèi)乙醛接觸參考限值,II類限值(高于該濃度可能存在非致癌風(fēng)險(xiǎn))是1.00 mg/m3,I類限值(低于該濃度長(zhǎng)期接觸式無害的)是0.10mg/m3,該報(bào)告認(rèn)為乙醛的嗅覺極限為0.009 mg/m3。
——加拿大的環(huán)境保護(hù)計(jì)劃( Canadian Environmental Protection Act, 1999)中,推薦對(duì)人類無害的乙醛的限值是0.39 mg/m3。
——根據(jù)WHO 1995 年的研究報(bào)告(Published under the joint sponsorship of the United Nations Environment Programme, the International Labour Organisation, and the World Health Organization),乙醛的接觸安全極限為0.30 mg/m3。
國(guó)內(nèi)外各方專家認(rèn)為:
——車內(nèi)空氣中乙醛濃度存在很大的不確定性,目前主流汽車企業(yè)在內(nèi)飾材料、粘結(jié)劑、密封材料的選擇上對(duì)重點(diǎn)控制物質(zhì)如苯、甲醛、乙醛、甲苯、二甲苯進(jìn)行嚴(yán)格限制,實(shí)踐證明通過源頭控制對(duì)苯系物和甲醛已經(jīng)取得了良好的控制效果,但對(duì)乙醛的控制效果不佳。
——車內(nèi)空氣中乙醛濃度隨時(shí)間呈隨機(jī)變化,批量生產(chǎn)汽車的乙醛測(cè)量結(jié)果也表現(xiàn)出時(shí)間上的不確定性。分析表明雖然從內(nèi)飾、粘結(jié)劑和密封件上對(duì)乙醛進(jìn)行了嚴(yán)格控制,但乙醛在車內(nèi)可再次生成的,影響乙醛生成的原因很多,例如乙醇的氧化等。
——根據(jù)上述分析及國(guó)際上關(guān)于乙醛的安全限值研究結(jié)果,將乙醛限值調(diào)整為0.20 mg/m3,低于國(guó)際上廣泛認(rèn)可的0.30 mg/m3 的對(duì)人類無害的安全閾值。
結(jié)束語
實(shí)際上乙醛廣泛存在于人類生存的環(huán)境中,其來源可以分為內(nèi)源性和外源性二個(gè)途徑。在上述生產(chǎn)領(lǐng)域乙醛的生產(chǎn)與應(yīng)用環(huán)節(jié),都有可能造成乙醛的外暴露,例如轎車空氣中存在的乙醛。內(nèi)源性乙醛來源于膳食因素和體內(nèi)脂質(zhì)、氨基酸的代謝過程,最具代表性的來源是飲酒,乙醇在體內(nèi)首先代謝為乙醛,而后代謝為乙酸,再氧化為二氧化碳和水。在醛脫氫酶缺乏的個(gè)體,飲酒可以導(dǎo)致乙醛在人體內(nèi)的一過性蓄積。
有國(guó)內(nèi)研究者報(bào)道,發(fā)現(xiàn)150多種食物中含有乙醛,涉及蘋果、杳、香蕉和葡萄等水果;圓白菜、胡蘿問和黃瓜等蔬菜;以及酒精類飲料、醋等調(diào)味品。乙醛能通過呼吸道和消化道進(jìn)入人體,在體內(nèi)經(jīng)醛脫氫酶氧化代謝成乙酸, 經(jīng)進(jìn)一步的氧化代謝排出體外。
2012年3月1日,環(huán)保部與國(guó)家質(zhì)檢總局公布了《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量 價(jià)指南》,乙醛的濃度要求為≤0.05mg/m3。中華人民共和國(guó)國(guó)家職衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GBZ2.1工作煬所有害因素限值中規(guī)定,乙醛最高容許濃度為45mg/m3。這其中的巨大差異說明一項(xiàng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于保護(hù)不同人群以及不同的保護(hù)力度會(huì)限定不同的尺度。考慮到乙醛廣泛的內(nèi)源性和外源性暴露途徑,應(yīng)當(dāng)說少飲一些酒,比起車通風(fēng)更具實(shí)際意義。