您好,欢迎来到魔法化学网!

王子健:化学品风险管理及其对环境安全的战略意义

王子健,中国科学院生态环境研究中心研究员,《生态毒理学学报》主编,《环境科学学报》副主编,863“化学品风险管理与风险控制”重大项目首席科学家,化学品环境安全十人会专家。(本文由十人会秘书处对王子健老师的采访整理)

Q:《“十三五”生态环境保护规划》提出,要夯实我国化学品风险防控基础,请您谈谈我国化学品风险防控当前现状?
A:我国化学品风险管理刚刚起步,过去环境保护的焦点集中在常规污染物的末端控制和清洁生产,但针对有毒污染物的管理,尤其是其源头管理相当欠缺。环境中有毒污染物有两个主要来源:一是有意识生产、使用的化学品,最终通过水、气、固废释放进入环境后成为污染物;二是在自然过程、工农业生产过程中无意识产生的污染物。后者数量巨大且结构信息缺乏,一般不出去针对性管理。由此可见环境中有毒污染物的源头管理实质上是化学品环境风险管理,具体措施也不同于污染的末端治理,主要采用限用、禁用、绿色替代、绿色工艺、清洁生产和资源化循环利用等手段。目前我国对化学品风险管理不到位,既缺少替代方案,又缺少先进的技术基础,化学品的环境风险防控体系基本是一个空白。

这个问题有其历史原因。中国环境保护工作长期注重常规污染物,对环境质量判断的习惯性依据COD、BOD、氨氮浓度等综合性指标,并未建立针对我国实际存在风险有毒污染物系统的评价指标。从从业人员看,虽然目前环保队伍庞大,但绝大部分是从事末端处理技术和工程研究,而从事有毒物质控制技术或风险管理的人员比例非常小,而其中从事化学品源头风险研究和管理的人员就十分稀有了。和欧盟从事化学品环境与健康研究和管理的庞大队伍比较差距十分明显。

众所周知,环境与健康问题的核心是有毒物质。现在我国有毒污染物环境危害及生态健康风险研究领域中大部分是针对持久性污染物、新兴污染物、农药和重金属污染物等,针对环境污染物的研究不同于针对化学品的研究。后者并没有被认定为污染物,而是需要通过研究甄别其污染特性。对数以万计的工业化学品是否存在健康危害和生态风险的研究非常少。尽管近些年,我国针对纳米颗粒物、抗生素和微塑料等污染物开展了一些研究工作,但对于庞大的化学品基数来说这无异于冰山一角。针对数百种有毒污染物的环境研究在方法上与针对数万种潜在危害物质的研究方法有根本区别的,要想通过传统的毒性测试方法甄别10万种以上化学品的环境危害几乎不可能。

另外,我国现行环境立法基本上也是针对污染末端控制和污染环境修复。环境法规中污染防治的“防”是指对固定污染源排放的防控,“治”则主要通过末端工程措施减轻污染程度或部分修复污染环境。这个情景有点类似于美国1973年环境委员会给国会的报告,其中指出“美国所有的法规都是针对污染发生后如何处理处置,但是没有一部法规是防止污染的发生。”于是在1976年,美国出台了有毒化学物质控制法案(TSCA),在新化学物质进入市场前设置环境安全性关卡。

2003年我国国家环境保护总局发布了《新化学物质环境管理办法》,并于2010年修订后开始执行。这应该是中国第一部化学品源头管理的法规性文件。它原则上要求环保部通过化学品登记要求,掌握国内生产、使用、进口化学品的基本性质、环境行为和毒性毒理数据。但这个非强制性法规并不完善,既缺乏合理的风险管理程序性规则,又缺少风险管控的具体措施。其实绝大多数化学品环境安全事件的发生都源于生产者对其产品安全性问题的贫乏了解或漠视态度,需要环保部门采取强有力的行政措施去应对。

发达国家之所以倡导化学品源头管理方式,是因为曾滥用有毒有害物质而付出沉重代价。例如,多氯联苯1881年在德国首次合成,1930年美国开始工业生产并大量使用,1968年日本爆发震惊世界的“米糠油事件”,其显著的健康危害才被发现。随后于1972年首次被日本禁用,1979年被美国禁用,然后是中国等国家。整个污染过程经历了半个多世纪,在此期间许多动物和人类因此受害匪浅,而且我们现在还要继续为其污染治理付出代价。设想当初如果存在化学品管理法规和管理流程,那多氯联苯可能根本无法进入市场,也就没有了后来的诸多烦恼、巨额研究和治理花费。我曾开玩笑说,环境科学家发表的与多氯联苯环境行为和毒理有关论文高达数十万篇,仅仅做研究和写文章就花费了数亿人民币。目前国外化学品管理的目的是对新化学物质进入市场前进行风险评估并颁发准入许可,对已经进入市场的化学物质进行风险评估并采取相应的风险控制措施。所以说,化学品登记和风险管理这种源头管理方式才能最大限度地避免环境健康问题和大量无效劳动,是一个方向性的战略转变。

化学品风险管理涉及面宽、关联度高、影响大且十分敏感,因此做起来难度很高。在我国,化学品管理分属于不同部门。药品、化妆品和食品添加剂的管理归属卫生系统,农药和兽药的管理归属农业部门。工业化学品比较复杂,其生产过程归属产业部门,储存和运输中如果出现污染事故归属安监和环保系统,其生产过程产生的副产物或化学产品本身在废弃阶段则主要归属环保系统管理。严格地说,对于数以万计工业化学品潜在的生态和健康影响我国尚没有专门的部门管理。虽然我国现阶段提倡污染的全过程管理,但是尚未明确各部门的管理权责和分工合作方式。当然,美国也存在类似问题,所以2016年美国新的化学品安全法就明确将所有“商业上仍然活跃的化学品”全部归属美国环保署(EPA)管理,将管理范畴定义在“进入市场或退出市场前”(不考虑污染治理),并要求评估化学物质的安全性时纯粹考虑人类健康和环境影响(不考虑社会经济等其他问题)。法案中特别强调对日常生活和工作中涉及数以万计化学物质的潜在健康风险进行评估和管理,如日用化学品、儿童玩具和办公室用品,而不再限定为工业化学品。其实美国的许多法案都涉及化学品管理,如美国劳工部(DOL)涉及危险化学品管理的《 综合环境反应、赔偿和责任法(又称超级基金法,CERCLA, 1980) 》,以及归属美国环保署(EPA)管理的《应急规划和社区知情权法》(EPCRA,1986)”。而在清洁水法、清洁空气法、超级基金等涉及进入环境后有毒化学品的末端管理的法案中则都交叉使用化学品管理的基础数据。美国将化学品管理界定在化学品登记、评估和市场准入或退出,并为各种污染物环境管理提供基础数据,这点与欧盟化学品管理法规相同,强调的是有毒化学物质的信息收集、源头管理和新化学物质的市场准入制度建设。

Q:该现状对社会经济和健康安全造成了什么影响?
A:化学品风险防控的目的性应该非常明确,即保护生态系统和人体健康。这里有两个重要概念需要普及,首先,直接影响生态系统和人体健康的是有毒有害物质,并不是我们现在非常重视的常规污染物或总量考核指标。例如,美国《清洁水法》和欧洲《水框架指令》对生物和人体健康管理的核心指标都是有毒物质,根据毒性数据选择直接对水体或间接通过水体对生物和人体产生健康影响的优先污染物。其次,化学物质有毒不代表其有风险,而有风险也不代表具有不合理或不可接受的风险。理论上说,风险无处不在,风险只能降低而不能消除。这点和基于毒性或危害的管理方式有本质不同。传统的管理方式主要依靠环境或产品安全标准,而传统的安全标准则是根据化学物质的毒害阈值、安全系数和最差情景假设制定的,并不需要考虑实际暴露情景。风险管理需要综合考虑受体、危害、暴露情况及其不确定性,此外还需要权衡风险控制的成本收益。我们过去说“标准是一个冷冰冰的数字,超一点点都是不合格”,是硬性的,而风险管理是一个理清头绪的过程,风险控制则是一个“权衡利弊”的过程。

化学品风险管理对社会经济的影响非常巨大,只是我们尚没有意识到其战略意义。在发达国家,化学品的研发、生产和使用管控越来越严格,新化学物质除了要满足其功能性要求外,还必须满足环境保护的要求,即没有足够的环境健康数据不会被批准使用;现存化学物质未来也将会经历越来越严格的风险评估流程,达不到风险管控阈值或只要管控的成本效益可接受水平就可能会退出市场。这个过程对新化学物质的研发会产生很大的制约作用,一方面巨额的研发费用很可能因为缺乏环境安全数据而“泡汤”,另一方面环境安全性评价也需要投入巨额资金。我国绿色化学品研发和商品化应用严重滞后于国际化学品更新与淘汰的节奏,现在已经失去了全球竞争力,与我国的化学品管理不无关系,长此以往将对我国的工业可持续发展打击很大。

例如在国际社会推动下,多溴联苯醚、六溴环十二烷等为代表的传统溴系阻燃剂被逐渐禁用,一些被认为是更加环境友好的新型阻燃剂作为替代产品被广泛生产使用,包括新型含卤阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系/磷氮系阻燃剂、硅系阻燃剂、硼系阻燃剂以及金属阻燃剂等,而我们在这些有毒物质国际性禁用和替代过程中基本没有主动权。通常是被禁物质的产能转移到中国前,国外就已经基本掌握了其环境危害信息并启动了替代物研制。我从2016年山东某地的网络信息报道看到,说这个地方通过引进“先进技术”使得多溴联苯醚阻燃剂的产量达到全国第一。我听起来很心疼,这个技术“引进”可能不到三年,就要面临被淘汰的下场。当然,目前有些在发达国家被禁止使用、或即将被禁止或限制使用的化学品在中国继续使用或销售还不是问题。

欧美国家化学品管理法规中都有这样的表述,“如果一旦有证据证明某个化学品会对人体健康和环境具有不合理风险,就启动风险控制程序”。对有毒物质启动风险控制程序,必然会鼓励企业发明和生产更加安全的化学物质来替代受限的毒害物质,并因此能够在有效避免敏感人群疾病风险的同时提升本国化学工业产品的全球竞争力。我们看到欧美化学品法规中都将“提升本国或本地区化学工业的竞争力”作为化学品立法的次要目标,当然首要目标都还是保护环境安全和人类健康。毒害化学品的绿色替代对环境安全和经济发展意义重大。例如,2003年以来美国有18个州通过了71项针对化学品的州立法案,进而培育了各州替代化学品的垄断市场,直接导致美国化学制造商在2009年开始呼吁联邦政府对TSCA法案进行“现代化”改革,以便为现在和未来市场销售的化学品提供“更好的管理”。

美国化学工业界认为,各州政府独立出台的各种化学产品政策实质上破坏了市场规则,给化学产品强加了某种毫无意义的障碍,并没能真正有效改善公众的健康状况。可见,对某种有毒化学物质进行风险控制会导致与该化学品相关产品市场份额的再分配;而用具有自主知识产权的替代产品或替代技术代替禁用物质或产品则必然会形成新的市场垄断。这些问题我们过去遇到过,如全面禁止使用氟利昂、有机氯农药、含氟阻燃剂等国际性行动实际上促成了新型制冷剂、低毒农药和环保型阻燃剂的研发生产,新技术产业冲击传统生产商,导致制定规则国家新的垄断。

这个问题也可以认为是技术性壁垒,也称绿色贸易壁垒,是国际贸易中最隐蔽的贸易壁垒,还是WTO规则之外的合法规则,因为WTO规则也要求保护环境和健康的产品。绿色壁垒将来会对中国化学工业的影响非常大,它会导致我们国家工业创新能力和出口机会的丧失。比如一个功能性的新化学物质的研制过程需要花费500万,完成环境危害和风险评估工作需要花费100万,出口到欧洲或美国还需要复杂的注册程序,还面临被淘汰的可能性。如果企业要花费巨资研发一种新产品,但由于环境和健康问题不能大规模出口,那这个企业往往放弃自主创新而选择从国外引进。例如,现在服装企业如果要出口产品到欧洲,就需要满足欧盟一系列限制性措施和生态标签,而规避这些绿色壁垒的最简单方法就是从欧洲进口关键化工原料来加工生产。现在我国出口难归根于劳动力成本问题,10年后将归根于化学品环境安全性的技术壁垒,这类限制带有明显的政治经济色彩,企业因此会面临巨大挑战。我曾经举过一个皮革中铬含量的案例,欧盟限制在欧洲销售的皮革产品中的铬含量首先得征得成员国同意,包括意大利代表的同意,当然不需要中国出口商的同意。

从化学品角度管理有毒物质的环境释放也是化学品风险管理的内容,缺少有毒物质的源头管控,必然会加大有毒污染物末端控制的难度。对有毒物质的源头和过程进行管理包括危害和风险评估,风险评估需要环境危害和环境转移释放数据。现在发达国家对化学品环境管理越来越严格,其通过注册登记、转移释放登记等法规,要求企业对其生产过程产生的重点化学品环境排放进行管理,这会导致部分污染型化工行业向中国等对有毒物质排放管理不够严格的发展中国家或“洼地国家”转移。像我国现在的水环境管理仍停留在综合指标,主要是要求大量常规污染物达标,还顾不上对真正具有健康风险的微量有毒污染物进行管理,所以“达标”与“安全”是脱轨的。

Q:请您列举几个化学品风险防控不足而导致的环境安全问题?
A:化学品的环境行为和危害特征数据是未来制定环境质量标准和排放标准的基础,因此化学品环境安全数据的收集十分重要,主要通过强制性登记的方式实现。这些数据库中的化学品安全性信息需要经过规范的程序提交,经过专家评估后,并开放征求社会意见,再制定相应的环境控制法规。对企业而言,这套风险评估程序会引导他们自主完善新化学物质的研发流程,即先小批量生产并进行环境安全性评估,再在申报通过后规模化生产并进入市场。对环境管理而言,依靠这些数据来确定重点管理类或优先控制类化学品,严格控制具有毒害性质的物质进入和退出。目前我国的化学品毒性和危害数据很少,规范的风险评估报告几乎空白,导致面对许多环境健康问题时手足无措。列举几个案例来说明这个问题。

第一,韩国“加湿器杀人事件”十分有借鉴意义。罪魁祸首是从欧洲进口的胍基聚合物,被韩国人当成杀菌剂加到加湿器里面。这类胍基聚合物在欧洲是允许加到湿纸巾里作为杀菌剂的,因为湿纸巾对人的暴露是接触暴露,只要通过皮肤敏感性或致敏性实验,且这样的暴露量非常小。但是胍基聚合物人的呼吸系统危害十分显著,不允许任何可能通过呼吸暴露的用途。韩国化学品管理在没有这个化合物呼吸暴露和呼吸系统毒性数据情况下批准入市,结果导致239个孕妇和婴儿死亡,健康受损人数达1528人。可见,这个事件比水俣病和痛痛病还要严重。又例如,美国华盛顿州在发现溴系阻燃剂具有甲状腺激素干扰效应和出生队列研究发现的认知障碍后发布禁用令;由于内分泌干扰效应,美国多个州禁止了在婴儿奶瓶和鸭嘴杯中双酚A;至少有28个州出台了独立的法案限制产品中多种人工合成化学物质。

我们除了三聚氰胺事件外,就是最近的“毒跑道事件”。北京平谷区第六小学的塑胶跑道铺设面积1700平方米,从完工到使用不到10天,部分学生出现不同程度的流鼻血、过敏、头晕、恶心等症状,什么物质引起了健康问题是当时争论最多的问题。实际上我们可以根据产品配方表逐一查找化学物质信息。根据欧盟化学品登记数据,塑胶跑道中的聚氨酯是由多异氰酸酯在一定条件下反应所形成的高分子聚合物,其中单体状态甲苯二异氰酸酯的统一分类危害性质包括急性毒性、水生毒性、致癌性、眼睛刺激作用、呼吸致敏性、皮肤致敏性、特定靶器官毒性等。由此可以根据化学品登记信息,判断其健康危害与使用不合规的聚氨酯预聚材料中单体含量及其大量释放进入空气有关。类似可以判断,如果生产过程中有单体甲苯二异氰酸酯释放进入水体,就会产生严重的水生生物死亡事件。

日常生活中因化学品导致的污染非常多,例如洗头后的废水几乎100%进入城市污水厂,而城市污水厂的化学控制指标只有COD,但洗头水中还含有酮康唑、氯咪巴唑、吡罗克酮乙醇胺盐、吡啶硫酮锌等化学品成分,这些物质并非都能够通过当前污水处理工艺去除,这就有可能进入饮用水源中。“饮用水水质达标是安全的”是一个错误说法,“达标”是指符合现行的管理规定,而安全则指的是健康风险可以接受。例如,我国饮用水标准有106项,但并不代表水中不存在第107项致癌物质超标。水质安全性评价是一个相对概念,科学语言用的是更安全,而没有绝对安全。更加安全是针对合理的评价指标及其控制阈值,这些指标应该是与时俱进、融合了最先进的科学发现和技术进步,需要不断调整。化学品风险管理过程中的基础数据必然是将来制定环境质量标准的基础。

商品中合肥添加的化学品问题也是如此。例如以前是允许在牙膏中的添加三氯生的,但是现在的数据证明三氯生并不安全,在部分地区已被禁止添加到牙膏中;多种服装中的偶氮染料因其致癌性被禁用;现在讨论比较多的服装中含有的甲醛也正在面临被禁的结局。美国现在正在对数千种化学品的数千个生物靶标毒性急性筛查,会公布大量现存化学物质,尤其是化妆品和食品添加剂的“不安全”信息,这将导致许多我们日常生活中习以为常的化学物质退出市场。当然这里需要再强调下——“有危害并不代表有风险,有风险并不代表有不合理或不可接受的风险”,还要看替代方案的社会经济可行性。

Q:请您谈谈国外化学品管理情况,对我们又有哪些启示?
A:有毒物质环境管理是一个不断进步的过程。发达国家在有毒物质管理方面起步相对早,在技术和管理水平方面也相对成熟,并形成了相对完整的化学品管理体系。以《联邦水污染控制法》为例,1972年被修正后,业内人称之为《清洁水法》,1987年强化了水中的有毒物质控制,现在美国正在完善生物评价法,为实现生态完整性保护奠定技术基础。欧美化学污染物环境管理目标也正在从传统的“毒性控制”转变为“风险管理”,更加强调从保护人类健康和环境安全出发的源头管理理念。化学品管理成了所有环境管理的数据和基础信息源。例如,美国加州刚刚更新了其水质目标数据库,包括870种污染物和水质指标,来自12个联邦政府和州政府的法规性文件,除了《清洁水法》的优先污染物外还包括了许多健康风险管理相关的污染物指标,都与TSCA关联;美国的安全饮用水法规中的污染物候选清单物质来源于美国化学品登记数据库中的7000个登记数据;欧州《水框架指令》中的优先污染物筛查第一层次就是REACH登记,有明确毒性数据的污染物;美国的毒物释放清单(TRI)和欧洲的污染物释放与转移登记(PRTR)都是做风险预估中环境暴露评估和各种环境介质管理的第一手资料。

值得一提的是,工业化学品的登记和风险评估在不同国家的管理部门并不相同,在欧洲属于新成立的欧洲化学品局,在美国则全部由环保署牵头负责,在日本和韩国是分属到若干不同机构。按照各国化学品登记法规性文件,都是要求企业提供安全性数据,但具体数据来源,欧洲和美国又不相同,欧洲要求企业提供比较完整的安全性数据报告,而美国只要求提供“能够获得的安全性数据”。显然在登记阶段,美国方式比较适合中国国情。下面的问题是如何根据企业提供的安全数据进行风险评估。这个过程大体类似,首先,要确定企业提供的安全数据是否有效、可靠、足够支撑风险评估;其次,谁做和如何做风险评估报告,以及如何根据风险评估结果进行风险管理。

最后必须指出,1992 年里约热内卢国际可持续发展大会所提出的化学品安全目标是“到2020年人类将以更加安全的方式使用化学品”。围绕这个目标,欧洲率先提出建立“无毒社会”,这点和我们的奋斗目标及广大民众的期望是一致的。

Q:结合《“十三五”生态环境保护规划》,您认为我国接下来应从哪方面着手加强化学品风险管理?
A:21世纪化学品防控的核心思想是“没有数据就没有市场”。直白地讲,就是你不事先告知生产或使用的化学品是否对环境安全,就别想生产和使用;即使已经生产和使用了,只要发现其具有不合理或不可接受的生态或健康风险,就可能被停止生产和使用。这个法规最早体现在日本《化学物质审查和生产控制法》(1973年)、美国的《有毒物质控制法案》(TSCA,1976),后来在欧洲发展成国际最先进的《化学品管理法规》(REACH, 2002),最后中国台湾、越南、韩国、泰国等东南亚国家和地区的化学品管理法和2016年美国新的化学品安全法。

遗憾地是,我国现在还没有专门针对化学品源头风险管理的立法,而仅有一个环保部的7号令。环保部7号令在管理层面是一个良好开端,但是进展非常不顺利。科技部在2012年立了一个“化学品风险管理与控制”的重大项目,我有幸做了这个项目的首席科学家。当初就是期望能够为化学品危害和风险评估技术、绿色化学品和绿色工艺替代技术,以及化工园区化学品登记管理做个良好的技术性铺垫,可惜这个项目没有能够继续做下去。我国的当务之急是建立类似美国TSCA和欧洲REACH同时又适合我国国情的化学品管理法律,强制性对所有中国境内生产、使用和进口的化学物质及其用途进行环境安全性登记,制定风险评估规则,通过法规管理方式对其中危害人体健康和环境的有毒有害物质分阶段逐步限制生产、限制用途、控制含量、甚至剔除出流通领域或市场,以此来最大限度地保护我国的环境和人体健康、带动绿色化学和绿色工艺的发展。这个过程会非常艰辛,但是也只有如此才会有环境协调发展和可持续化学工业。

化学品环境管理实际上是一个全生命周期的管理方式,第一段重点是市场准入和退出(登记和风险评估),第二段是生产化学品过程中的污染控制(通过转移释放或有毒物质释放清单制度),第三段是生产和使用过程的风险控制,包括限用、禁用、减量使用和绿色替代,最后在废弃阶段则是资源化利用和综合利用。因为人类进步的重要特征之一是化学品的研发和应用,而导致人体健康的核心问题也是不安全化学品的不合理利用,协调二者之间的矛盾才是人间正道。

风险管理的特点是风险交流,需要协调行业协会和厂商,确保各自的利益。生产和供货商优先考虑的是自身经济利益,然后才是环保问题。在统一的化学品法规下,生产企业为了在化学品生产和商品化应用的竞争中立于不败,必然会主动发明和生产更加安全的化学物质来替代毒害物质,因此促成绿色化学和生态产品的蓬勃发展。化学品管理要以保护环境和人体健康、推动产业升级换代为目的,二者之间是可以协调的。例如大气污染中的二次气溶胶是由于挥发性有机物的光化学反应,而挥发性有机物中相当一部分是工业溶剂和石油烯烃类物质。用水性溶剂替代有机溶剂就可以有效降低挥发性有机物的环境释放,水性溶剂的生产可以产生新的增长点。

我们在863重大项目中做了许多绿色替代工作,结果证明成效十分显著,工业界也非常欢迎。例如,我们已经成功研制出低铬或无铬鞣革技术,可以将铬排放控制到接近“零排放”;新开发的两种多羧酸型衣服无甲醛免烫整理剂CA-XYL和PMIA,解决服装的全生命周期无甲醛释放问题,2013年我国印染行业烷基酚聚氧乙烯醚表面活性剂的使用量在17000吨以上,是一个很大的环境问题,而东华大学团队以天然可食用香料香兰素为主原料设计合成了性能优异且可生物降解的生物基表面活性剂(VAEO),生态安全性测试结果符合美国环保署(EPA)关于安全性表面活性剂DfE标准等,其规模化应用可以解决烷基酚类环境激素污染问题。绿色替代是要从成本效益角度考虑的,而末端治理通常不会产生经济效益。

总之,我希望全社会重视化学品问题,因为它事关环境保护和可持续发展。

未经允许不得转载:化工,化塑B2B,产业互联网资讯 » 王子健:化学品风险管理及其对环境安全的战略意义

分享到:更多 ()


看完这篇还不够?如果您也在化工行业B2B电商企业工作,并且希望自己的公司被报道,请将文章通过邮件发至info#mofahuaxue.com(请将#换成@)!欢迎向魔法化学供稿

评论 抢沙发

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址