二噁英、氯乙烯以及经证明补救措施背后的科学

美国每天可运输近 500 万吨危险物质，因此，虽然从统计学上来说，化学品泄漏量很小，但其影响却非常深远。 从东巴勒斯坦等地近期发生的化学品泄漏事件中，我们可以看到第一响应人、运输人员和政府机构在清理泄漏化学品时所面临的挑战。 本文结合深入探讨了氯乙烯背后的科学、二噁英的影响，以及科学文献中说明的可能补救措施。

最后，虽然我们清楚，危险物质的运输未来仍会不可避免地发生事故，但我们可以增进哪方面的了解，以帮助指导未来决策，改进危险物质的追踪、应急响应以及最终结果？

氯乙烯是如何致癌的？

虽然东巴勒斯坦已采取“受控释放”措施对泄露化学品进行燃烧，但仍有大量氯乙释放到周围环境中，包括土壤、水和空气。 氯乙烯是一种化学品，广泛用于建筑、电子和包装等行业。 然而，氯乙烯也是一种有毒的致癌物。

氯乙烯可通过摄入、吸入或皮肤接触吸收进入血液，然后被运输至肝脏。 在肝脏中，氯乙烯会通过细胞色素 P450 酶代谢，产生一种名为氯乙烯氧化物的高反应活性中间体（图 1）。 该分子含有一个环氧基团（红色突出显示），可轻而易举地与 DNA 中的碱基结合（以鸟嘌呤为例），生成 DNA 加合物。 这些加合物会导致 DNA 突变，最终导致癌症。

氯乙烯污染有何补救措施？

氯乙烯在环境中的半衰期很短：从土壤中蒸发只需 0.2 ~ 0.5 天；从水中挥发只需 0.8 小时；在空气中通过气相反应降解只需 1.5 天。 因此，从长远来看，对泄露氯乙烯执行补救措施不如治理环境中的二噁英等持久性污染物那么关键。 虽然目前已有各种补救措施（物理和化学），但其可能只适用于持续接触氯乙烯的人。

二噁英是什么物质，危险性如何？

二噁英是一种环境污染物，包括 2,3,7,8-四氯二苯并-对-二噁英和许多其他二噁英类化合物，氯乙烯燃烧时会产生此类副产物。 虽然美国环保署 (EPA) 尚未测试二噁英浓度，但许多专家表示担忧，因为二噁英为持久性污染物，而人类接触的二噁英，有 90% 都是通过食品。

二噁英有剧毒，可模拟或激活转录因子，导致基因表达调控不当，进而干扰许多生理功能。 它还会干扰多种激素，如雌激素、雄激素和甲状腺激素，进而导致生殖、发育和免疫系统异常。

二噁英污染有何补救措施？

回顾 CAS 内容合集™ 中有关去除二噁英的专利布局，我们可以发现当前存在几大关键趋势。 热分解法和分解催化剂法是去除二噁英的两大主要方法，同时，有多项专利聚焦于去除空气或飞灰中的二噁英。 去除土壤中二噁英的研究仍然相对有限。 Fu 等探讨了利用改性活性炭 (V5-Mo5-Ti) 作为催化吸附材料，以控制有机污染土壤热解吸过程中二噁英的排放。

在该领域申请专利较多的有三菱重工，其于 2000 ~ 2003 年间申请了超过 90 项专利（图 2），近 5 年来，中国的相关专利出版物也相当之多（图 3）。 热分解、烟气、焚化炉烟气和分解催化剂等概念是这些专利出版物中最常讨论的概念。 三菱重工申请的专利 JP2006239484 在权利要求部分中提及一种利用激光光催化热分解颗粒上的卤化物，从而限制产生二噁英的设备。 专利 CN115708995 在权利要求部分中提及一种利用二噁英分解催化剂从烟气中去除二噁英的设备。

数据的作用

此类事故发生后，人们往往会关注其造成的有形的困难或缺陷，但还有另一个重要因素需要考虑：信息。 第一响应人和响应机构能够轻松获取任何安全规程或处理指南至关重要。 一般而言，化学品运输人员对所有危险物质进行适当追踪也非常重要。 能够整合相关数据，提高供应链各环节准确性和效率的解决方案变得更有价值。 Rinchem 是一家全球复杂供应链管理公司，每年安全运输超过 40 亿种化学品，是利用 CAS RNTM Number 确保化学品数据跨源集成，具有极高准确性的企业之一。

展望未来

虽然目前已有多种预防方法（管制、政策等），但如何最大限度去除污染物，减少健康问题和环境问题的挑战仍然有待解决。 尽管相关科学研究和出版物已取得较大进展，但我们应考虑到危险化学品的易得性，提供其可追溯性。 最后，在消防部门可能人手不足或缺乏危险物质方案培训的情况下，能够准确识别泄漏的化学品并获取正确安全方案至关重要。 只有为未来的化学品泄漏和事故场景做好准备，我们才能将这些不可避免事件的影响降至最低。