孫曉宇 龔龑

同大多數物質一樣,金屬銻與人類的關系出現了戲劇性的變化。在許多年前,銻還是醫生藥箱里必備的一種藥的成分,在18世紀,人們甚至把銻當作包治百病的萬靈丹;可是如今,銻被人們視為一種有毒物質,避之唯恐不及。
銻的拉丁名稱stibium和元素符號Sb均來自輝銻礦的英文名stibnite。這個詞的原意是“反對僧侶”。據說,在古代西方國家的一些僧侶中,曾有許多人患有癩病,他們試圖服用含銻的輝銻礦來治療。可是許多服用輝銻礦的僧侶不但沒有恢復健康,反而病情惡化,最終死去。
銻本身只是一種金屬元素,如同我們生活中常見的鐵、銅、鋁等一樣,十分普通。然而,看似普通的銻,如今已經成為繼鉛、汞、鉻之后的第四大有害重金屬元素。
瓶中的銻
銻廣泛存在于我們常用的礦泉水瓶和碳酸飲料瓶等塑料包裝中。在日常生活中,很多物品都采用塑料包裝,用于食品包裝的塑料材質主要包括PET(聚對苯二甲酸乙二酯)、PP和HDPE等7種聚合物,其中,PET所占的比例較大。據有關檢測發現,PET材質的瓶體基本都含有銻,而PP和HDPE材質的瓶體基本不含銻。
英國化學研究人員威廉·肖迪克曾對市場上15種熱銷的瓶裝水進行化學檢驗,結果發現自然地下水中的銻含量是萬億分之一百,而剛出廠的瓶裝水的銻含量平均為萬億分之一百六十。出廠3個月后,瓶裝水中銻元素的含量竟然增長了一倍。
針對這一現象,有關研究人員進行了深入調查,發現在PET的合成過程中一般要以一種含銻的化合物作為催化劑,用于促進縮聚反應,因此,銻可能會殘留在由PET制成的瓶體中。而用于食品包裝的PET材質,一般要進行脫銻工藝;但檢測發現,在各種食品用塑料材質容器中,PET的銻殘留量仍然比較高。這表明,脫銻工藝流程并沒有達到應有的效果。
前不久,有媒體聯合相關機構進行了一項檢測,檢測對象為市場上常見的飲品和調味品塑料瓶。檢測人員發現,12個檢測瓶體中有9個采用PET(聚脂)材料制成,瓶體含有致癌物重金屬銻,而HDPE(高密聚脂)和PP(聚丙烯)材料制成的另外3個瓶體未檢出銻。
雖然有機構認為,塑料食品包裝容器生產中所使用的銻催化劑生產工藝已得到了世界各國的廣泛使用和認可,并無不妥;但從實際情況來看,銻在塑料瓶體中的殘留確實是存在的。
銻的危害
銻對人體的危害十分嚴重。銻會刺激人的眼、鼻、喉嚨及皮膚。如果與人體持續接觸,它還會破壞心臟及肝臟功能。此外,人如果吸入高含量的銻,會導致銻中毒,出現嘔吐、頭痛、呼吸困難等癥狀,嚴重者可能死亡。
有一種說法,著名音樂家莫扎特就是死于銻中毒。近年來,有科學家表示,莫扎特的確像許多人認為的那樣
死于中毒;但并不是他的對手薩列里或是其他什么人投的毒。最大的可能是,當時的醫生把銻作為藥品為莫扎特治療,結果卻害死了他。
銻及其化合物的毒性大小主要取決于銻的氧化態和結合體的狀態。如三價銻與紅細胞具有高親和性,其毒性是五價銻的10倍左右。三價銻化合物不僅有致癌作用,還會影響人體某些酶及器官的作用。無機銻的毒性更要強于有機銻化合物。
國際氧化銻工業協會早年進行的試驗表明,老鼠若長時間暴露在高濃度的含銻空氣中,肺部會產生炎癥,進而染上肺癌。雖然至今尚未出現人類因吸入過量銻而染上肺癌的案例,但仍不排除其對人體的潛在危險。
影響銻遷移的主要因素是溫度和飲料性質。高溫、酸性(堿性)飲料、長時間存放,這些都是促進銻從包裝材料向飲品內轉移的有利因素。如果塑料瓶內所盛裝的液體是酸性物質的話,銻會更容易加速析出。
塑料材質中的銻如果遷移到飲料中,無疑對人體有潛在的危害。瓶體材料中剩余的銻則會隨著塑料的回收或者焚燒,進入新的產業鏈條或者大氣和土壤中,最終造成二次污染。
隨著服裝產業中原材料的不足和對原料需求的增加,回收的PET包裝被大量用來重新紡成纖維,制成我們生活中的必需品——服裝。在這一過程中,沒有從包裝中遷移的銻又進入了人們的貼身衣物中,增加了人體和銻的接觸風險。
遠離銻害
銻及其化合物被美國環保局及歐盟列為優先污染物,也是日本環境廳密切關注的污染物。在《巴塞爾公約》中關于危險廢物的越境遷移限定中,銻被列為危險廢物。
我國早在1991年就制定了銻的檢測標準和包裝品中銻的最大含量標準,并在2008年將銻的最大殘余量標準從1.5ppm(百萬分比濃度)降到0.04ppm。
目前,許多國家都已出臺各種關于銻的限制標準值。2002年9月,世界衛生組織規定,飲水中銻含量和日攝入量應小于0.86微克/千克。日本限定,寶特瓶中的銻含量應小于200ppm,對熱灌裝用的飲料,則禁用含銻的寶特瓶。歐盟規定,食品中的銻含量應小于十億分之二十,環保級PET纖維中的銻含量不得大于260ppm。我國在《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)和《生活飲用水衛生規范》(GB 5749—2006)中,均將銻的限值定為5微克/升。
我們要遠離銻害,就要盡可能少喝使用PET包裝的酸性(堿性)飲料,同時
注意選擇離生產日期近的、儲存條件良好的產品,不要反復使用PET材質的瓶子,最好不要使用塑料瓶盛裝熱水,買回來的PET包裝飲品也不要長期存放,應盡快飲用。
在選擇時,我們可以注意看一下,在塑料瓶的底部均有一個三角形標志,其中的數字即代表塑料的種類(如圖1所示):數字1代表PET,數字2代表HDPE,數字5代表PP。PP和HDPE兩種塑料也是包裝的重要材料,可以適當選擇用這兩種材質包裝的食品。
隨著科學技術的發展,人們不斷改善銻元素檢測的方法,越來越精確地獲得銻的總量和做包裝時向食品中的遷移量。
開發無銻催化劑也可以作為避免銻害的一種方法。日本早在20世紀60年代就開始研究PET催化機理。在20世紀70年代,日本還推出了以鈦催化劑生產的 PET商業化產品。2002年,日本一家公司已經開發了新型催化劑的改性技術,以滿足各種不同用途的需要,如有分別運用于纖維、瓶和薄膜等的改性產品。
目前,世界各國都在努力減少有害重金屬在人們生活中的應用;相信在不久的將來,銻的危害將離我們遠去。
【責任編輯】趙 菲