干洗剂——四氯乙烯和甲醛
认识身边的化学药剂
干洗剂——四氯乙烯(PERCHLOROETHYLENE)和甲醛(FORMALDEHYDE)
四氯乙烯
用化学药剂去除衣物上污渍的过程通常称作“干洗”,但事实上,这种操作和“干”完全沾不上边。最早的时候,罗马人用粉末或陶土吸附布料上的污渍,以此替代水与肥皂,当时所用材料确实是干燥的。但到工业时代的今天,所谓“干洗”泛指所有以非水溶剂作为洗涤剂的清洗方式,因为水洗一旦温度控制不当,很容易导致衣物缩水。相传干洗的开创者是一位名叫J. Baptiste Jolly的法国裁缝,1825年,他偶然打翻油灯石蜡在脏桌布上,由此发现了溶剂去污的妙用。和后来从事干洗行业的人一样,他最初使用松节油或樟脑油去除污渍。
无论从业者使用的是当时流行的油漆稀释剂、燃油副产品,还是氯化烃除油剂,干洗行业始终需要应对各类易燃、刺激、腐蚀性化学药剂带来的诸多隐患。
1869年,苏格兰发明了干洗机,使用从沥青中提炼的苯(Benzene)作为溶剂。如今已经证实苯具有致癌性,但当学界确认苯的危害时,干洗行业早已更换了其他化学原料。
当社会开始依靠汽油驱动工业发展,干洗行业也开始改用石油类溶剂。但这类溶剂用于干洗极易引发爆炸,因此多地出于消防安全考虑,禁止干洗店开设在居民区,大型干洗工厂只能迁往工业区,小型门店仅作为收衣站点,顾客需要等待一周以上才能取回带着汽油异味的衣物。纽约邻里干洗中心负责人杰瑞·莱文(Jerry Levine)表示,“送去干洗”一度成了敷衍顾客的代名词。
在莱文等人看来,二战时期诞生的化学产品扭转了干洗行业的口碑。20世纪20年代德国研发的金属除油剂四氯乙烯(简称PERC),能够溶解毛料衣物上的各类污渍,去污效果堪比清洗飞机油污,处理得当几乎没有异味。它不会让衣物伸缩变形,也不存在爆炸风险,更关键的是陶氏化学(Dow)与帝国化学工业(Imperial Chemical Industries Plc)两大化工企业实现了大规模量产。四氯乙烯是氟氯烃(Chlorofluorocarbons)生产过程中的副产品,氟氯烃广泛用于泡沫塑料、空调、喷雾制品。但由于会破坏臭氧层,各国已于1996年全面禁用。
20世纪70年代初,科学家就已证实四氯乙烯会诱发小白鼠肝癌,基于相关实验结论,美国环保署将该化学品划入致癌物清单,但大众并未意识到其危害有多严重。直到干洗厂周边居民纷纷投诉,纽约州卫生局检测公寓后发现,一楼干洗店的四氯乙烯气体扩散至二楼,浓度远超安全标准。
后续多项研究证实:干洗后的衣物若带回家时仍未干透,有毒气体会充斥衣柜,即便敞开通风也难以消散,这类毒气需要高温才能完全挥发。另有研究发现,干洗店周边杂货店的奶油及各类油脂食品中,均检出高浓度四氯乙烯。加州是少数系统性开展地下水污染调研的州,当地自来水中同样检测出该物质。直至80年代中期,美国多个州的法律仍允许干洗店直接将四氯乙烯排入下水道;尽管联邦政府早已明令禁止,部分干洗门店至今仍违规直排,以此节省合规无害化处理的高额成本。
这种缺乏行业操守的废液处理方式,风险究竟有多高?
美国消费者联盟是非营利机构,其发布的《消费者报告》在1996年的分析文章中测算:每周穿着刚干洗完衣物的人群,每6700人中就会有一人因吸入衣物残留的四氯乙烯患上癌症。对比其他致癌风险,这个概率看似偏低——长期与吸烟者同住、居住在放射性污染房屋内,致癌概率为五百分之一;但远高于摄入含农药阿拉尔(ALAR)苹果(十万分之一)、食用含黄曲霉素花生的风险。
纽约州卫生部门官员朱迪思·施赖伯(Judith Schreiber)做出预测:居住在干洗厂附近、以母乳喂养婴儿的母亲,其宝宝患癌概率达到五千分之一(四氯乙烯极易吸附在油脂类物质上),该预测具备充分实验数据支撑,并非危言耸听。美国国家职业安全与健康研究所1994年发布报告显示,干洗从业者患食道癌概率是普通人群的7倍,膀胱癌患病风险高出2倍;同年另一项调研表明,马萨诸塞州饮用受四氯乙烯污染水源的居民,白血病发病概率高出常人5至7倍。
全美约3万家干洗门店,其中85%使用四氯乙烯;剩余15%大多集中在俄克拉荷马、得克萨斯等产油州,仍使用石油类溶剂,不仅存在火灾隐患,健康危害也更大。美国环保署指出,年营收60亿美元的干洗行业,是与民众接触最频繁的大宗化学品使用行业。
目前全美仅有一百余家所谓“专业湿洗店”,采用完全无害的水洗工艺替代化学干洗。搭配精密电脑控制系统,可精准调控清洗温度、湿度与搅动力度,从前仅停留在理论层面的高档面料水洗技术,如今已经落地实现。
即便如此,绝大多数干洗店依旧沿用四氯乙烯溶剂,因为门店早已投入大量资金购置适配该溶剂的专用设备。环保署估算,三分之一干洗门店仍在使用老旧设备,工人需要直接取出浸透四氯乙烯的湿衣物,再转移至烘干机。
美国三大四氯乙烯生产厂商——陶氏化学、PPG工业公司、伏尔坎材料公司,持续游说干洗商户更换新型回收设备,称新机可回收四氯乙烯液体与废气,降低工人接触与环境污染。但实际数据显示,即便干洗业务量大幅增长,新型设备仅能将四氯乙烯总消耗量较70年代减半。
更棘手的是,一旦门店购置这类专用新设备,就只能长期依赖四氯乙烯溶剂开展经营。
甲醛
大多数人对甲醛的印象,停留在中学生物课解剖青蛙、殡仪馆保存遗体所用的防腐剂。但很少有人知道,美国每年生产数亿磅甲醛,绝大部分用于木制品加工,生产刨花板、胶合板、饰面板。至少博登、赫斯特、塞拉尼斯、佐治亚太平洋、杜邦等十二家大型企业,以石油副产品甲醇加热制取甲醛,生产成本十分低廉。
微量甲醛存在于哺乳动物体内,属于正常代谢产物。但70年代以来大量研究证实,过量接触甲醛会诱发多种疾病,甚至致癌。美国化工行业长期宣称,甲醛是人体自身产生的物质,少量接触无危害;可随着甲醛应用场景不断扩张,普通人日常接触剂量早已远超工业化之前。
80年代科学界取得重大突破:实验室能够人工合成过去仅存在于生物体内的甲醛与尿素,将二者混合后研发出一种影响深远的化工产品。
这款产品就是树脂(Resin),无色透明、具备弹性,属于不溶于水的胶黏剂。研发初衷是替代玻璃,因强度不足转而用作粘合剂:混合木屑、碎木料压制人造板材,搭配皂基制成绝缘泡沫胶。
树脂的商业用途迅速铺开,可制作吸烟区隔音隔热材料。二战后房屋建造热潮中需求量暴涨,用树脂粘合生产的胶合板价格低廉,普通家庭均可负担。
美国各行各业工人,尤其木材加工、纺织、金属铸造从业者,长期暴露在甲醛环境中。相关职业病诉讼、工会调查案件数不胜数,在此不一一列举。1993年,美国职业安全与健康管理局(OHSA)出台统一标准,将甲醛危害分为三个等级:最高等级具备明确致癌性,二级具有强刺激性,最低等级也会引发明显身体不适。
树脂量产之后,甲醛挥发异味成为难以解决的难题,这种刺激性气味无法完全遮盖。高浓度甲醛会刺激呼吸道,引发呛咳、窒息感,带来强烈不适感;低浓度甲醛也会让部分人群产生同类不良反应。
科研人员尝试多种改良方案:增加尿素配比、采用多孔木料吸附废气、双重冷凝回收挥发气体,但所有手段仅能降低挥发量,无法彻底消除异味。这类气味来源于未与尿素充分结合的游离甲醛,在高温高湿环境下持续释放,气味和生物实验室解剖标本时的刺鼻气味一致。经过长年释放,游离甲醛挥发殆尽后,异味才会逐步消失。
但刺鼻异味还不是甲醛最大的隐患。事实上,制造商早在20世纪20年代就通过医学报告知晓,甲醛挥发气体有毒,高剂量可致人死亡;但直到70年代,家居甲醛污染问题才引发公众广泛关注。彼时阿拉伯石油禁运导致供暖成本飙升,美国人开始大规模密封住宅与办公楼。密闭建筑虽能节约能源,却将甲醛毒气锁在室内。有科学家推测,能源危机下厂商缩减人造板材除醛工序,加剧室内甲醛释放;不过相关工艺细节属于企业商业机密,无法证实。
但有一点已有确凿证据:数万家庭居民因室内甲醛污染患病,出现类似感冒、皮肤红疹、神经紊乱等症状。同期新研究进一步揭露甲醛的多重危害,实验证实甲醛会诱发老鼠罕见鼻癌。80年代末,美国国家癌症研究所(National Cancer Institute)收集大量病例:遗体防腐师、解剖人员多发脑癌,长期接触甲醛的工人鼻咽癌发病率显著升高。即便我们的工作不直接接触树脂制品,日常生活也无法避开甲醛——墙面板材、家具、地板、衣柜,几乎都含有树脂粘合剂。
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