罗海鲲 朱智成 曾凡进 巫 静
我国电子垃圾拆解地卤代有机污染物的污染现状
罗海鲲 朱智成 曾凡进 巫 静
本文简单陈述了我国电子垃圾拆解地卤代有机污染物在环境中的分布、污染水平及人体暴露情况,希望能够引起社会公众的关注。
随着科技发展、人们生活质量的提高使得电脑、手机或电器等电子电器产品更新换代得越来越频繁,当你换掉了旧的电子电器产品的时候,是否想过它们到底去向哪里,怎么个轮回?
多年以前,中国是世界上最大的电子垃圾进口囯,是西方发达国家电子垃圾的“回收站”,联合国规划署的报告中提到,全球70%的电子垃圾被运到中国农村地区进行拆解;同时,中国目前也是世界上第二大电子垃圾生产囯。电子垃圾“内忧外患”的问题在中国变得越来越突出。
电子垃圾中的贵金属具有回收利用的价值,在经济利益的驱动下,电子垃圾回收活动在我国迅速发展,典型的电子垃圾拆解地有广东的贵屿镇、清远的龙塘镇及石角镇和浙江的台州市等。目前电子垃圾的处理普遍采用小作坊、粗放式回收,使用手工分拆、酸洗、烘烤和焚烧等方式进行处理,处理过程中产生的废气、飞灰、拆解碎片、焚烧残渣和酸洗废水等未经过任何的环保措施就直接排放到环境中,严重地污染了环境,对居民的健康也造成了极大危害。
电子电器产品在生产过程中,通常都会添加或键合一些卤代有机污染物(Halogenated Organic Pollutants,HOPs),防止使用过程中发生自燃现象。常用的HOPs有溴代阻燃剂(BFRs)、氯代阻燃剂和多氯联苯(PCBs)等,其中四溴双酚A(TBBPA)、多溴联苯醚(PBDEs)、六溴环十二烷(HBCDs)和十溴二苯乙烷(DBDPE)等是典型的BFRs,得克隆(DPs)和氯化石蜡(CPs)则是典型的氯代阻燃剂。HOPs通常具有持久性、生物累积性、半挥发性、长距离迁移性和高毒性等持久性有机污染物(POPs)的特性。电子垃圾在拆解过程中,HOPs会以各种形式释放到环境当中,对环境及人体健康造成的影响不容小觑。本文就电子垃圾拆解地HOPs在环境中的分布、污染水平及人体暴露等做简单的陈述。
HOPs具有POPs半挥发性的特性,能够以蒸汽的形式从电子垃圾进入到大气中,继而实现长距离迁移,通过干湿沉降的方式重新回到陆地或水体。研究发现,电子垃圾拆解地大气中HOPs浓度显著高于其他地方,Deng等和Chen等研究的贵屿电子垃圾拆解地大气中PBDEs的浓度分别为21500pg/m3和8760pg/m3,而中国城市地区空气中PBDEs的浓度为几至几百pg/m3,边远背景区的浓度则低于十几pg/ m3;欧洲空气中PBDEs的浓度为接近或低于10 pg/m3,美国的浓度范围介于20~150 pg/m3;Li等和Han等研究的浙江台州电子垃圾拆解地大气中PCBs的平均浓度分别为7.1 ng/m3和5.64 ng/m3,几乎是城市对照地区的50倍,与其他地区相比,也是远远高于广州、印度的主要城市、美国芝加哥和英国曼切斯特。
电子垃圾拆解地HOPs对土壤及植物的污染也是非常严重的。丁疆峰等对清远电子垃圾拆解地作坊围墙外土壤和周围农田土壤进行了对比,发现PCBs的平均浓度分别为2576.17 μg/kg和162.92 μg/ kg。这说明电子垃圾拆解地可能是土壤中HOPs的重要来源。Yan Wang等对清远电子垃圾拆解地的土壤和蔬菜进行了研究,发现PCBs的含量分别为7.4~4000ng/g和6.7~1500ng/g,PCB28、99、101、138、153和180是主要的几种单体,其单体分布模式与工业品Arochlor1260相似,这说明了当地的电子垃圾主要是“洋电子垃圾”,并利用主成分分析法说明了PCBs从电子垃圾拆解地向周围扩散的结论。
由于HOPs具有疏水亲脂性,因此对水体中HOPs的研究较少。电子垃圾拆解地的HOPs通过大气沉降、酸洗废水的倾倒或雨水冲刷进入水体和沉积物中。陈社军等研究的清远电子垃圾拆解地沉积物中PBDEs的垂直分布浓度范围为0.43~141 ng/g,PBDEs在所有沉积层都有检出,并且上层的浓度明显比下层的高,说明在过去的一段时间里,PBDEs在沉积物的富集速率是越来越大的。
HOPs可以通过大气、水体、土壤、底泥和植物等介质进入食物链,继而在生物体内富集,并且可以进入子代。Zheng等研究的清远电子垃圾拆解地鸡蛋中PBDEs、HBCDs和多溴联苯(PBBs)的含量分别为2640~14100、44~350 和700~1620 ng/g,居民通过进食鸡蛋,每日摄取PBDEs、HBCDs和PBBs的含量分别为4200~20000 ng、80~490 ng和1120~2440 ng。鸡蛋中这三种HOPs的含量及人体摄入量比其他地区高1~2个数量级。张荧等研究的清远电子垃圾拆解地水蛇、鱼类、草虾和田螺体内PBDEs的含量分别为39.6~186、1.82~75.7、4.60~17.1和7.26~17.0 μg/g,比华南地区鱼体内PBDEs高3个数量级,指出了PBDEs在这些水生食物链上存在生物放大效应。为了进一步证实PBDEs的生物放大效应,Mo等对清远电子垃圾拆解地翠鸟(水鸟)体内PBDEs进行了研究,发现PBDEs中位值含量为8760ng/g,远远大于当地的水生食物链。
由于HOPs具有生物累积性和高毒性,因此人们对人体HOPs暴露水平的研究越来越多,主要集中在头发、血清、母乳和脂肪组织中。大量研究表明,从事电子垃圾拆解活动人群的职业暴露水平更高。Zheng等从清远电子垃圾拆解地、农村地区(清远源潭镇)和城市地区(广州)共采集了173份头发样品,发现电子垃圾拆解地居民头发中PBDEs的中值含量为43.2 ng/g,是农村和城市地区的3~4倍。另外,在电子垃圾拆解地头发样品中,从事拆解活动工人头发中PBDEs的中值浓度为126 ng/g,是当地没有从事拆解活动居民的3倍。
综上所述,由电子垃圾拆解活动带来的HOPs污染已经对当地的环境和生态造成了严重的危害,“变废为宝”固然是好事,但是以牺牲环境为代价,是得不偿失的。
(作者单位:广州市环境保护科学研究院)