1,2-二氯乙烷在生產、使用和儲運過程中發生意外事故時均可對環境造成污染,對人體造成危害。
1,2-二氯乙烷的主要用途,我國1,2-二氯乙烷的主要污染物來源,環境遷移、擴散和轉化,遷移、擴散,轉化,
1,2-二氯乙烷的主要用途
1,2-二氯乙烷用於製造乙二醇、乙二胺、聚氯乙烯、尼龍、黏膠纖維、苯乙烯-丁二烯橡膠和各種塑膠、香料、肥皂、黏合劑、潤膚劑、藥物及假漆;用作樹脂、瀝青、橡膠、醋酸纖維素、纖維素酯、油漆、油脂、蠟及聚合物(如聚苯乙烯的溶劑),豆油和咖啡因的提取劑;浸漬劑、濕潤劑、滲透劑、熏蒸劑;還用於照相術、靜電印刷、水軟化中。
我國1,2-二氯乙烷的主要污染物來源
1,2-二氯乙烷沒有自然源。裂解法製造氯乙烯單體時可產生二氯乙烷;二氯乙烷也是某些有機化學合成中的副產品。生產、使用和儲運過程中發生意外事故時均可對環境造成污染,對人體造成危害。
環境遷移、擴散和轉化
遷移、擴散
1,2-二氯乙烷主要進入大氣,工業排放進入水體和土壤相對較少。20℃時1,2-二氯乙烷的亨利定律常數為1.1x10-3atm·m3/mol,它很容易自水體揮發進入大氣。25℃時在濃度為1mg/L的水中揮發一半只需要28~29min,揮發90%只需要約98min。因此排入水體中的1,2-二氯乙烷主要揮發進入大氣,它向底泥轉移的可能性較小。1,2-二氯乙烷的logKoc值為1.28~1.62,表明它被底泥或水體中的懸浮顆粒物吸附的能力小。其生物富集係數等於2,通過食物鏈富集的可能性小。
土壤表層的1,2-二氯乙烷可迅速揮發進入大氣或下滲進入地下水。下層土壤中的1,2-二氯乙烷向大氣的揮發更慢,由於其密度較高,易於向下遷移污染地下水。大氣中的1,2-二氯乙烷主要通過與光化學反應生成的羥基自由基反應而降解,在被降解或雨水沖刷清除之前能通過長距離運輸到較遠的地方。
轉化
實驗室內當羥基自由基平均含量為5x105mol/cm3時,25℃下空氣中1,2-二氯乙烷的半衰期為73d,相當於反應常數為2.2x10-13cm3/(mol·s)。室外條件下大氣中1,2-二氯乙烷的半衰期估計超過5個月,其降解產物包括甲醯氯、氯乙醯氯、氯化氫和氯乙醇。在環境中二氯乙烷代謝生成氯乙酸的速度,隨濕度與溫度的增加而加快,在90℃的濕空氣中,二氯乙烷有0.66%分解生成氯乙酸,當溫度升高到110℃和140℃時,轉化為氯乙酸的量分別為4%和7%~12%。1,2-二氯乙烷在常溫和乾燥的環境中較難被降解。臭氧或含氮自由基的氧化反應對其降解作用小,光與大氣中氧對純品二氯乙烷很少發生影響,而含有雜質的工業品二氯乙烷受到光與氧的聯合作用可產生光氣和某些聚合化學物。
水體中的1,2-二氯乙烷主要通過生物途徑降解,氧化和水解等非生物降解反應速度很慢,自然情況下貢獻很小。中性條件下25℃1,2-二氯乙烷水解反應的一級動力學常數為2.1x10-8s-1和1.8x10-8s-1,相當於半衰期為65年和72年。pH=9,15℃時的半衰期更長達4.9x104年。從活性污泥和污染地區的土壤中分離得到了以1,2-二氯乙烷為唯一碳源的細菌種類。在好氣條件下細菌降解較快,有實驗顯示好氣時的半衰期是100d,厭氧時為400d。在實驗室條件下利用地下水中的好氧微生物只需要6d就降解了97%,而在實際情況下地下水中1,2-二氯乙烷降解的半衰期變化在不到1年至30年的時間。厭氧降解1,2-二氯乙烷是共代謝過程,產甲烷菌能將其降解為乙烯、氯乙烷和乙烷。
光降解也不是沉積物和濕潤土壤中1,2-二氯乙烷的主要降解方式,生物降解才是最重要的途徑。實驗發現,在通氣條件下鈣質土壤中起始濃度為100mg/kg的1,2-二氯乙烷四周內降解了15%~23%,厭氧條件下只降解了3.3%~3.4%。厭氧底泥中1,2-二氯乙烷脫氯的一級動力學常數為0.013d-1,相當於半衰期52d。甲烷的存在或甲烷營養型微生物比例的提高加速了土壤中1,2-二氯乙烷的降解,產物是CO2。通入甲烷時,土壤中起始濃度為100mg/kg的1,2-二氯乙烷可在數月內被徹底降解。甲苯和酚氧化微生物的存在對降解1,2-二氯乙烷沒有促進作用。高濃度的1,2-二氯乙烷對土壤微生物有毒害作用,因而當土壤中1,2-二氯乙烷的濃度提高時其降解速度減慢。