潜在风险优先行动

潜在风险优先行动关于《中国现有化学物质名录2009》的分析马天杰张淼绿色和平2010年6月摘要本文旨在识别《中国现有化学物质名录2009》（IECSC2009）中潜在的有毒有害化学物质。通过使用美国环保署（U.S.EPA）软件EPISuite进行初步的筛查分析，以及与6个国外有毒有害化学物质名单进行对比，我们发现中国现有化学物质名录中相当数量的物质可能具有某些有害特性，且很多物质已经被国外的监管部门和/或学术界认定为有毒有害物质。为控制并去除有毒有害化学物质造成的污染，保护人类的健康和生态环境，并更好地为不断增加的全球有毒有害物质管制措施做准备，识别中国的有毒有害嫌疑物质是有关管理部门和相关行业目前亟需进行的第一步。在此基础上，中国须建立长效机制来逐步限制、减少和最终消除优先有毒有害物质的生产、使用和排放。简介中国的环境正受到大量有毒有害化学物质的威胁。其中的一些物质已造成长期的且常常是不可逆的损害。仅2009年一年，环保部（MEP）接报的严重重金属污染事件就达12起。这些事件影响了数以千计的居民的健康，且其中很大一部分受害者是儿童。1新近公布的科学数据显示，持久性有机污染物（POPs）在中国广泛存在。例如，长江下游地区经年累月形成的有机氯农药（OCPs）污染至今还对生态系统造成影响。2而科学家也已在中国婴幼儿和儿童的血液样品中发现全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）等全氟化合物的存在，并且其浓度高于一些发达国家的数据3。这些有毒有害物质给中国本已脆弱的生态系统带来了更大的压力。一些内分泌干扰物质正在伤害江河湖海中的鱼类种群，导致性畸变（正常雌性发育出雄性性器官）比率的增加。4而中国科学家最新的研究成果也表明，三苯基锡（TPT）这种物质是濒危物种中华鲟种群数量降低的主要原因之一，而它至今仍作为船舶涂料和杀菌剂被持续使用。5上面所提到的化学物质往往具备一些共同的有毒有害特性。它们通常是持久性的，这意味着它们在环境中很难被降解。它们能在生物身体组织中富集，并在食物链中累积，因此即便在看似较低的背景浓度下也可能造成很大的危害。更有部分化学物质具有致癌、致基因突变、损害生殖系统或内分泌干扰等危害。在人类社会中，数以万计的化学物质正在被生产和使用。在此基础上每天都有新的化学品被研制和投入生产。美国有毒物质控制法案（TSCA）涵盖了商业领域中的超过82000种化学物质。6而中国官方在2009年发布的现有化学物质名录中收录了超过45000种正在中国被生产、销售或进口的化学物质。7另外，每年申报的新化学物质超过100种。8对于政策制定者来说，管理这些化学物质以防止它们损害环境和人类健康无疑是一个巨大的挑战。而中国对环境有害化学物质的管理才刚刚起步，对于大量商业领域中的工业化学品，国家尚未建立一套系统的管理体系。作为中央级的环保机构，环境保护部（MEP）最近才在其污染防治司下设立了化学品处。2009年，环保部修订了2003版的《新化学物质环境管理办法》，完善了新化学物质的申报登记和风险管理体系，以更好地防止新的有毒有害化学品进入到市场中。然而迄今为止，对于名录中的超过45000种现有化学物质并没有类似的管理方案出台。为唤起对有毒有害化学物质所带来的威胁的关注，并给有意规范和管理这些物质的政策制定者提供有价值的信息，绿色和平对《中国现有化学物质名录2009》进行了初步分析，以识别其中潜在的有毒有害化学物质，为现有化学物质的优先管理提供参考。为控制并消除有毒有害化学物质造成的污染，保护人类健康和生态环境，并更好地应对REACH等不断增长的全球化学品管制措施，识别和筛选中国的优先管理化学物质是有关管理部门和相关行业目前亟需进行的第一步。《中国现有化学物质名录2009》（IECSC2009）《中国现有化学物质名录》是中国新化学物质管理的基础。9它的收录范围包括从1992年以来为了商业目的在中国境内生产、加工、销售、使用或进口的化学物质，但原则上不包含农药、放射性物质、食品添加剂、药品和化妆品等受其他部门监管的物质。该名录的最早版本编制于1995年（1995年版《核心名录》），之后进行了持续的更新。2000年版《名录》包含了26707种物质。这个数字在2009年的版本中增至45355。名录中的条目一般包括编码、物质名称和结构信息（如果存在的话）。在IECSC2009中有37247种化学物质配有化学文摘号（CAS码）10，而有8064种化学物质使用的是流水号（从1至8064）作为编码；名录中配有分子式信息的物质数量为23401种，尽管其中有2747种化学物质没有CAS码；有20625种化学物质既配有正确的CAS码又配有分子式信息；在具有结构信息的物质中，16921种化学物质拥有与之匹配的SMILES码11（有SMILES码是能够使用软件中的定量结构-活性关系（QSAR）模型工具进行分析的前提条件，也是下一章分析的基础）。（如图1）总数：45355（官方数据）/45311（经确认的）CASNo.：37291（官方数据）/37247（经确认的）无CASNo.：8064有CAS码和分子式信息：20654有CAS码/无分子式信息：16593无CAS码/有分子式：2747无CAS码/无分子式：5317错误的CAS码：29EPISUITE运算出错：9有SMILES码：16921在EPISUITE中无匹配的SMILES码：20288有分子式/无SMILES码：7323无分子式/无SMILES码：12965图1《中国现有化学物质名录（2009）》的构成潜在风险优先行动01潜在风险优先行动02潜在有毒有害化学物质筛选方法用传统的实验方法评估化学物质的有毒有害性质往往耗资耗时，因此可供参考的实验数据往往十分有限；而现有化学物质数量庞大并且仍在不断地扩大，因此对于决策者来说，如何从中识别有毒有害化学物质进行管理以保护人类健康和生态环境是一个难题。近年来得到持续发展的定量结构——活性关系（QSAR）模型可以建立化学物质结构和性质间的定量关系，也就是通过化学物质的结构来“预测”物质的相关性质。而模型的计算机软件化使得大量化学物质的批处理变为可能，从而可以以较迅速和低成本的方式获得一些初步的估算数据。模型预测的数据与实验数据相结合可以帮助决策者筛选出潜在的有毒有害物质做进一步审查。在本文的分析中，我们使用EPISuite4.012软件来估算IECSE2009中化学物质的一些性质的定量值，并将这些值与国际上认可的有毒有害物质认定标准相比较。EPISuite是美国环保署和Syracuse研究公司合作开发的一种用于筛选大量化学物质的软件。它整合了14个QSAR模型，这些模型可以用于预测化学物质的辛醇—水分配系数（LogKow）、生物蓄积指数（BCF）和辛醇—空气分配系数（LogKoa）等数值，它还引入了Mackay及其同事开发的III级逸度模型来预测物质在不同环境介质中的分配。这些数据对于辨别化学物质是否会在环境中持久存在和是否会在生物体中富集都非常重要。很多研究者都曾使用EPISuite来从大量化学物质中筛选潜在的有毒有害化学物质。例如Howard和Muir13近期发表的文章中就对美国和加拿大现有的22043种化学物质进行了筛选并从中识别潜在的持久性有机污染物（POPs）。Brown和Wania在2008年的研究则从105584种化学物质中筛选出最可能成为北极污染物的物质。14在中国，2003年曾有研究使用EPISuite从IECSC2000（包含26707种化学物质）中筛选出潜在的POPs嫌疑物质。一些学者认为，由于实验数据过于缺乏，EPISuite这样的工具提供了“所能得到的最庞大的数据库”并能“帮助识别尚未得到严密实验测试的高关注度化学物质”。16但是，如EPISuite等应用工具所存在的局限性也不应被忽视。首先，EPISuite一般不能用于无机物和有机金属化合物的性质估算。此外研究者还声明，利用模型对庞大数量的有机化学物质的性质进行估算，其准确性尚未得到充分验证17。并且，EPISuite在毒性预测方面的能力十分有限18。基于EPISuite的优势和局限性，我们使用下面的标准来对IECSC2009中的物质进行初步筛选。此次初步筛选主要是基于物质的持久性和生物蓄积性，以显示名录中潜在的有毒有害物质的数量范围。毒性估算没有被纳入此次筛选中。如存在实验数据，则实验数据优先于估算数据。LogKow(辛醇—水分配系数)519BCF(生物富集指数)50002021BCF(生物富集指数)200022半衰期（水）60天2324半衰期（土壤）180天25半衰期（沉积物）180天26除用EPISuite进行筛选分析外，我们还选取了6个其他国家或地区相关监管机构或权威学者发布的高度优先有毒有害物质名单，将IECSC2009同这些名单进行了交叉对比。这些优先化学物质名单通常不仅仅纳入了持久性和生物蓄积性标准，同时也采用了CMR（致癌性、致突变性、生殖系统毒性）、EDC（内分泌干扰物）以及长距离传输能力作为标准。下面是分析中使用到的清单：《斯德哥尔摩公约》下列的持久性有机污染物名单（共21种/类物质）27奥斯陆—巴黎（OSPAR）公约的优先行动物质名单（共42种/类物质）28美国环保署有毒物质排放清单中的PBT化学物质名单（20种/类物质）29欧盟高关注度物质候选名单（38种/类物质）欧盟水框架指令优先物质名单（33种/类物质）31Brown和Wania识别的120种北极潜在污染物名单32（120种物质）结果使用EPISuite所产生的筛选结果如表1所示。在IECSC2009中有超过4000种化学物质的LogKow估算值大于5，这意味着它们可能会在生物体内蓄积。模型运算出的另一个生物富集性指标BCF的值则显示有462种化学物质超出了一个比较保守的阈值（5000），而有961种超出了欧盟REACH指令使用的更为宽泛的阈值（BCF2000）。按照国际认可的标准来看，很多化学物质也显示出在不同环境介质中持久存在的可能性。例如，模型估算结果显示2040种化学物质在水中的半衰期超过了60天，有8752种化学物质在沉积物中的半衰期都满足《斯德哥尔摩公约》所设定的持久性标准。需要注意的是，由于名录中大约54%的物质没有合适的结构信息甚至没有CAS码，也就无法使用EPISuite中的QSAR模型进行估算，所以IECSC2009中很大一部分化学物质没能被这个结果覆盖到。即使有结构信息和正确CAS码的物质中，由于EPISuite不能用于无机物或有机金属类物质，仍有很多物质未能得到估算结果。另外，特定模型预测出的值应慎重使用，并应仅作为进一步审查的参考。例如，当特定物质的校正值无法获取的时候，使用回归算法33预测的BCF值会有问题。34限值数量LogKow（辛醇—水分配系数）54274BCF（生物富集指数）5000462BCF（生物富集指数）2000961半衰期（水）60天2040半衰期（土壤）180天2040半衰期（沉积物）180天8752表1满足特定持久性和生物富集性特性指标的物质数量潜在风险优先行动03通过与6个有毒有害物质优先行动名单的比对发现，在所有名单所识别或列为优先的229种物质和12类化学物质中，有159种物质存在于中国现有化学物质名录当中。35（详见附录1）在这些化学物质中，既有汞的化合物等广为人知的PBT物质，也有如五氯酚、壬基酚等危险的致癌物或内分泌干扰素。值得注意的是，在欧盟水框架指令的33种优先物质中有31个存在于中国现有化学物质名录中。另外，美国有毒物质排放清单中的20种/类优先PBT物质中的11种/类物质，以及欧盟REACH指令38种/类高关注度物质中的22种/类物质都存在于中国。这些物质中有很多都在纺织、电子、油漆和塑料等与生活紧密相关的行业中得到广泛应用，有一些仍在不断增长。例如，欧盟水框架指令的优先物质之一除草剂阿特拉津，其产量自20世纪80年代以来在中国不断增长，至2002年其年产量为5000吨。36正是由于这些化学物质在其他国家或地区