短链氯化石蜡的性质

背景及概述^[1]

短链氯化石蜡也称短链氯化正构烷烃，是一类含碳原子数为10～13的氯化程度各不相同的复杂混合物SCCPs具有耐火性、低挥发性、电绝缘性等优点，早在第二次世界大战时期就用于军装的阻燃，现在常被用作金属加工润滑剂、油漆、橡胶、密封剂、阻燃剂及塑料添加剂等。

性质^[1]

SCCPs分子式为CxH(2x−y+2)Cly，其中x=10～13，y=1～13，氯化程度在16%～78%。由于氯原子的位置变化、氯化比例以及碳链长度的不同，SCCPs实际是十分复杂的混合物；其在常温下为无色或淡黄色黏稠液体，且有轻微的脂芳香味。SCCPs在水中的溶解度为0.49～1260ng/mL，在5个氯原子以内，SCCPs的溶解度随氯原子数增加而增加。SCCPs具有持久性、生物蓄积性、生物毒性，且可长距离迁移。

（1）持久性

根据经合组织（OECD）订立的相关准则，具有12个碳原子和1个氯原子的化合物很易降解，且含氯量低于50%的SCCPs在有合适的微生物存在下可能发生缓慢的生物降解，而其他多数SCCPs无法发生生物降解，因此SCCPs可在环境中长期稳定存在，具有环境持久性。欧盟风险评估报告中指出，SCCPs在沉积物中的半衰期超过一年。在瑞士图恩湖的沉积物中发现，20世纪80年代至今SCCPs的浓度都稳定在50ng/g（干重），同时还发现在厌氧环境的湖泊中，SCCPs的持久性可达50年之久。

（2）生物蓄积性

在多种环境介质和生物体内都能检测到SCCPs的存在，且SCCPs可通过食物链/食物网在各个营养级之间传递。王成等[20]发现低氯取代（五氯和六氯）的C10–SCCPs和C11–SCCPs更易于被生物体累积。对安大略湖和密歇根湖中1999-2004年间的采集样本研究发现，SCCPs浓度在捕食者与被捕食者之间存在生物放大作用；食物链中湖鳟鱼的SCCPs生物富集指数在0.41～2.40；且在取样的水生生物中发现生物蓄积系数（BAF）随着营养级升高而加大。SCCPs在水生生态系统中可通过食物链在生物放大。检测到渤海辽东湾的海水、沉积物中SCCPs的浓度范围分别为4.1～13.1ng/L和65～541ng/g，而在生物体中高达84～4400ng/g，证明SCCPs在生物体内的高蓄积性。

（3）生物毒性

SCCPs具有致畸、致癌、致突变性，毒性随着碳链的变短而增强。研究发现，SCCPs对哺乳动物的毒性较低，但对鼠和兔子等啮齿动物具有致癌性。究发现，9600ng/mL的C10H15.5Cl6.5与7700ng/mL的C10H15.3Cl6.7会导致青鳉鱼卵死亡，其急性毒性为二英的百万分之一到万分之一。

（4）远距离迁移性

氯化程度较低、碳链较短的SCCPs具有挥发性，在室温下就可以挥发到大气中或附着在大气颗粒物上，因其具有持久性，故可在大气中进行远距离传输。目前，在两极都寻觅到了SCCPs的踪迹。在南极的菲尔德斯半岛（长城站）的大气中检测到了SCCPs的存在，且SCCPs的含量在9.6～20.8pg/m3，平14.9pg/m3。

污染现状^[1]

目前尚未发现SCCPs的自然源，环境中的SCCPs主要来自工业排放。20世纪30年代开始生产至今，SCCPs已在各种环境介质和生物体中检测到。

日前，在实验室中已经对全球的一小部分氯化石蜡进行了分析。由于氯原子所在位置和氯化比例是千变万化的，氯化石蜡在氯化过程中会产生以千计的同系物，异构体、对映体和非对映体，成分复杂且为混合物，导致了SCCPs难以进行分离、识别和测定。标准的分析方法如气相色谱技术难以将氯化石蜡分离，高分辨率气相色谱法（HRGC）只能区分出几个拱的溶析化合物。

最近研究发现，相色谱耦合高分辨率质谱（HRMS）和电子捕获负电离（ECNI是对氯化石蜡进行分析的标准方法。对于有不同氯化程度的氯化石蜡混合物的量化，自定义参考标准是不能用的。应用相色谱耦合高分辨率质谱（HRMS）具有出限低、高选择性，而且可以抑制其他污染物如多氯联苯以及一些CP的干扰。但这种方法在许多实验室不能使用。因此，探索真正适合的分析方法，是环境科学研究的重要任务。

主要参考资料

[1] 短链氯化石蜡的研究进展

[2] 短链氯化石蜡研究进展