孫曉宇 龔龑
同大多數(shù)物質(zhì)一樣,金屬銻與人類的關(guān)系出現(xiàn)了戲劇性的變化。在許多年前,銻還是醫(yī)生藥箱里必備的一種藥的成分,在18世紀(jì),人們甚至把銻當(dāng)作包治百病的萬靈丹;可是如今,銻被人們視為一種有毒物質(zhì),避之唯恐不及。
銻的拉丁名稱stibium和元素符號(hào)Sb均來自輝銻礦的英文名stibnite。這個(gè)詞的原意是“反對(duì)僧侶”。據(jù)說,在古代西方國家的一些僧侶中,曾有許多人患有癩病,他們?cè)噲D服用含銻的輝銻礦來治療??墒窃S多服用輝銻礦的僧侶不但沒有恢復(fù)健康,反而病情惡化,最終死去。
銻本身只是一種金屬元素,如同我們生活中常見的鐵、銅、鋁等一樣,十分普通。然而,看似普通的銻,如今已經(jīng)成為繼鉛、汞、鉻之后的第四大有害重金屬元素。
瓶中的銻
銻廣泛存在于我們常用的礦泉水瓶和碳酸飲料瓶等塑料包裝中。在日常生活中,很多物品都采用塑料包裝,用于食品包裝的塑料材質(zhì)主要包括PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)、PP和HDPE等7種聚合物,其中,PET所占的比例較大。據(jù)有關(guān)檢測發(fā)現(xiàn),PET材質(zhì)的瓶體基本都含有銻,而PP和HDPE材質(zhì)的瓶體基本不含銻。
英國化學(xué)研究人員威廉·肖迪克曾對(duì)市場上15種熱銷的瓶裝水進(jìn)行化學(xué)檢驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)自然地下水中的銻含量是萬億分之一百,而剛出廠的瓶裝水的銻含量平均為萬億分之一百六十。出廠3個(gè)月后,瓶裝水中銻元素的含量竟然增長了一倍。
針對(duì)這一現(xiàn)象,有關(guān)研究人員進(jìn)行了深入調(diào)查,發(fā)現(xiàn)在PET的合成過程中一般要以一種含銻的化合物作為催化劑,用于促進(jìn)縮聚反應(yīng),因此,銻可能會(huì)殘留在由PET制成的瓶體中。而用于食品包裝的PET材質(zhì),一般要進(jìn)行脫銻工藝;但檢測發(fā)現(xiàn),在各種食品用塑料材質(zhì)容器中,PET的銻殘留量仍然比較高。這表明,脫銻工藝流程并沒有達(dá)到應(yīng)有的效果。
前不久,有媒體聯(lián)合相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了一項(xiàng)檢測,檢測對(duì)象為市場上常見的飲品和調(diào)味品塑料瓶。檢測人員發(fā)現(xiàn),12個(gè)檢測瓶體中有9個(gè)采用PET(聚脂)材料制成,瓶體含有致癌物重金屬銻,而HDPE(高密聚脂)和PP(聚丙烯)材料制成的另外3個(gè)瓶體未檢出銻。
雖然有機(jī)構(gòu)認(rèn)為,塑料食品包裝容器生產(chǎn)中所使用的銻催化劑生產(chǎn)工藝已得到了世界各國的廣泛使用和認(rèn)可,并無不妥;但從實(shí)際情況來看,銻在塑料瓶體中的殘留確實(shí)是存在的。
銻的危害
銻對(duì)人體的危害十分嚴(yán)重。銻會(huì)刺激人的眼、鼻、喉嚨及皮膚。如果與人體持續(xù)接觸,它還會(huì)破壞心臟及肝臟功能。此外,人如果吸入高含量的銻,會(huì)導(dǎo)致銻中毒,出現(xiàn)嘔吐、頭痛、呼吸困難等癥狀,嚴(yán)重者可能死亡。
有一種說法,著名音樂家莫扎特就是死于銻中毒。近年來,有科學(xué)家表示,莫扎特的確像許多人認(rèn)為的那樣
死于中毒;但并不是他的對(duì)手薩列里或是其他什么人投的毒。最大的可能是,當(dāng)時(shí)的醫(yī)生把銻作為藥品為莫扎特治療,結(jié)果卻害死了他。
銻及其化合物的毒性大小主要取決于銻的氧化態(tài)和結(jié)合體的狀態(tài)。如三價(jià)銻與紅細(xì)胞具有高親和性,其毒性是五價(jià)銻的10倍左右。三價(jià)銻化合物不僅有致癌作用,還會(huì)影響人體某些酶及器官的作用。無機(jī)銻的毒性更要強(qiáng)于有機(jī)銻化合物。
國際氧化銻工業(yè)協(xié)會(huì)早年進(jìn)行的試驗(yàn)表明,老鼠若長時(shí)間暴露在高濃度的含銻空氣中,肺部會(huì)產(chǎn)生炎癥,進(jìn)而染上肺癌。雖然至今尚未出現(xiàn)人類因吸入過量銻而染上肺癌的案例,但仍不排除其對(duì)人體的潛在危險(xiǎn)。
影響銻遷移的主要因素是溫度和飲料性質(zhì)。高溫、酸性(堿性)飲料、長時(shí)間存放,這些都是促進(jìn)銻從包裝材料向飲品內(nèi)轉(zhuǎn)移的有利因素。如果塑料瓶內(nèi)所盛裝的液體是酸性物質(zhì)的話,銻會(huì)更容易加速析出。
塑料材質(zhì)中的銻如果遷移到飲料中,無疑對(duì)人體有潛在的危害。瓶體材料中剩余的銻則會(huì)隨著塑料的回收或者焚燒,進(jìn)入新的產(chǎn)業(yè)鏈條或者大氣和土壤中,最終造成二次污染。
隨著服裝產(chǎn)業(yè)中原材料的不足和對(duì)原料需求的增加,回收的PET包裝被大量用來重新紡成纖維,制成我們生活中的必需品——服裝。在這一過程中,沒有從包裝中遷移的銻又進(jìn)入了人們的貼身衣物中,增加了人體和銻的接觸風(fēng)險(xiǎn)。
遠(yuǎn)離銻害
銻及其化合物被美國環(huán)保局及歐盟列為優(yōu)先污染物,也是日本環(huán)境廳密切關(guān)注的污染物。在《巴塞爾公約》中關(guān)于危險(xiǎn)廢物的越境遷移限定中,銻被列為危險(xiǎn)廢物。
我國早在1991年就制定了銻的檢測標(biāo)準(zhǔn)和包裝品中銻的最大含量標(biāo)準(zhǔn),并在2008年將銻的最大殘余量標(biāo)準(zhǔn)從1.5ppm(百萬分比濃度)降到0.04ppm。
目前,許多國家都已出臺(tái)各種關(guān)于銻的限制標(biāo)準(zhǔn)值。2002年9月,世界衛(wèi)生組織規(guī)定,飲水中銻含量和日攝入量應(yīng)小于0.86微克/千克。日本限定,寶特瓶中的銻含量應(yīng)小于200ppm,對(duì)熱灌裝用的飲料,則禁用含銻的寶特瓶。歐盟規(guī)定,食品中的銻含量應(yīng)小于十億分之二十,環(huán)保級(jí)PET纖維中的銻含量不得大于260ppm。我國在《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)和《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》(GB 5749—2006)中,均將銻的限值定為5微克/升。
我們要遠(yuǎn)離銻害,就要盡可能少喝使用PET包裝的酸性(堿性)飲料,同時(shí)
注意選擇離生產(chǎn)日期近的、儲(chǔ)存條件良好的產(chǎn)品,不要反復(fù)使用PET材質(zhì)的瓶子,最好不要使用塑料瓶盛裝熱水,買回來的PET包裝飲品也不要長期存放,應(yīng)盡快飲用。
在選擇時(shí),我們可以注意看一下,在塑料瓶的底部均有一個(gè)三角形標(biāo)志,其中的數(shù)字即代表塑料的種類(如圖1所示):數(shù)字1代表PET,數(shù)字2代表HDPE,數(shù)字5代表PP。PP和HDPE兩種塑料也是包裝的重要材料,可以適當(dāng)選擇用這兩種材質(zhì)包裝的食品。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們不斷改善銻元素檢測的方法,越來越精確地獲得銻的總量和做包裝時(shí)向食品中的遷移量。
開發(fā)無銻催化劑也可以作為避免銻害的一種方法。日本早在20世紀(jì)60年代就開始研究PET催化機(jī)理。在20世紀(jì)70年代,日本還推出了以鈦催化劑生產(chǎn)的 PET商業(yè)化產(chǎn)品。2002年,日本一家公司已經(jīng)開發(fā)了新型催化劑的改性技術(shù),以滿足各種不同用途的需要,如有分別運(yùn)用于纖維、瓶和薄膜等的改性產(chǎn)品。
目前,世界各國都在努力減少有害重金屬在人們生活中的應(yīng)用;相信在不久的將來,銻的危害將離我們遠(yuǎn)去。
【責(zé)任編輯】趙 菲