大氣中溴代阻燃劑的特性及研究進展

王婕好

【摘要】溴代阻燃劑是一種能夠使易燃材料降低燃燒性能的助劑。隨著其大量生產和使用已經成為多種環境介質中普遍檢出且極具生態風險的持久性有機污染物。本文介紹了溴代阻燃劑的基本理化性質和來源并對當前大氣中的污染水平進行了簡要概述，最后對溴代阻燃劑相關的未來研究進行了初步展望。

【關鍵詞】溴代阻燃劑;特性;大氣

溴代阻燃劑（BFRs）是指脂肪族、脂環族、芳香族及芳香一脂肪族的含溴化合物，添加于家具、電子產品、塑料、油漆、紡織品和建材等商品中以降低其可燃性的一類化學品。BFRs種類繁多，目前正在使用的有70多個品種，使用量較大包括多溴聯苯醚、四溴雙酚A和六溴環十二烷等。2009年5月斯德哥爾摩公約將包括五溴聯苯醚和八溴聯苯醚在內的9類污染物列為持久性有機污染物。

一、BFRs的特性

BFRs有四大特性：第一持久性，對生物降解、光解、化學分解作用等均有較強的抵抗能力，因此這些物質一旦排放到環境中就難以被分解，殘留數年或更長的時間;第二遷移性，此類物質通常具有半揮發性，使得它們能夠從土壤、水體揮發到空氣中，并能作遠距離遷移，但不會永久停留在大氣中，可重新沉降下來，因此，BFRs的污染問題是個全球性的環境問題;第三累積性，大部分BFRs具有高親脂性和疏水性，因此可以在生物脂肪組織中累積，并且在食物鏈的生物放大作用下在高級捕食者體內成幾何倍數累積;第四毒性，包括致癌性、致突變性、致畸性、神經毒性、致內分泌紊亂、致免疫功能減退性等，嚴重危害生物體的健康與安全。

二、BFRs的來源

BFRs主要來源于工業生產和電子廢棄物。隨著生活水平的提高，物質條件極大豐富，由于各種產品中使用的高聚物被引燃而導致的火災也在大大增加，溴代阻燃劑在高溫下能高效地抑制高分子材料的燃燒以及濃煙和有毒有害氣體的產生，因此使用廣泛，市場需求量大，BFRs的生產與使用占總阻燃劑市場的25%，是世界上產量最大、阻燃效率最高、應用最廣泛的有機阻燃劑之一，并且其使用量以每年8%的速率增長，主要廠家分布在山東和江蘇省等。另外，含BFRs廢棄物的焚燒會導致溴代阻燃劑的釋放和溴代二惡英類的生成和排放。BFRs的另外一個大的來源是電子廢棄物，隨著電子產品的更新換代和技術升級，全世界電子垃圾量迅速增加，其中發展中國家的電子垃圾增量最為明顯，電子垃圾所包含的線路板及塑料外殼中含有大量的溴代阻燃劑，不規范的拆解及回收使產品中的BFRs釋放進環境中。

三、大氣中BFRs的污染現狀

隨著人們對空氣質量的關注度越來越高，大氣環境中BFRs的研究也正在開展，受到采樣條件和采樣技術等因素的影響，目前中國對大氣環境中BFRs的研究仍主要集中于經濟發展較好的城市地區和電子垃圾回收地區。

李文龍博士研究了5個亞洲國家（中國、日本、韓國、越南和印度）大氣樣品中的BFRs，結果表明亞洲五國大氣中BFRs主要來源于十溴聯苯醚及其替代產品，并且中國、日本和韓國的BFRs平均濃度顯著高于越南和印度。為確定中國污染源區，利用污染物的徑向擴散模型進行定位，發現BFRs的主要污染源區域為山東省的萊州灣地區，這是因為萊州灣地區具有豐富的溴元素資源，許多溴化阻燃劑的制造工廠都位于該地區。吳輝等選取我國溴代阻燃劑生產源區山東省濰坊市濱海開發區為生產源區域，廣西壯族自治區南寧市作為對照區域，測定兩地大氣中11種溴代阻燃劑，結果表明生產源區域大氣中算術平均濃度比對照區域高兩個數量級，在全球范圍內屬于較高污染水平，而南寧大氣中BFRs的濃度水平與我國北京相近，但低于電子垃圾拆卸區。陳祖怡以上海市寶山區大顆粒物PM2.5及PMl0中有機污染物為研究對象發現14種多溴聯苯醚的24小時日平均質量濃度分別為15.8pg/m3和24.1pg/m3。陳社軍等研究華南電子垃圾處理區大氣中的BFRs，并以臨近的農業地區作比對，電子垃圾拆卸地區大氣中BFRs的含量比對照區高一個數量級。通過對華北地區大氣中15種BFRs的含量進行連續90天的觀測，趙怡凡發現該地區大氣中BFRs的最主要來源為面源，約占78%，天津某電子垃圾拆解場貢獻了14%的大氣多溴聯苯醚類物質。

四、展望

溴代阻燃劑由于其良好的阻燃性能而廣泛應用于社會生產的各個行業，為推動經濟發展及社會進步做出了巨大貢獻，但其帶來的環境副作用也讓我們甚是堪憂。今后我們要做的很多：（1）開發高效率、低毒性的環境友好型阻燃劑，從源頭上掐斷污染的產生，真正做到“以防為主”;（2）發展BFRs降解技術，因為降解污染物的同時會產生有害中間產物，所以深入探究其降解機理、抑制有毒有害物質產生、避免對環境造成二次污染將成為日后研究的一個重要發展方向;（3）電子垃圾的回收利用是最好的處理方式，但是要嚴格打擊家庭作坊式非正規的生產經營;（4）需要不斷提高環境監測水平，完善我國環境中各種溴代阻燃劑的污染水平數據。