物質定義
化學物質結構模型
1、天然存在的化學物質(Naturally Occurring Chemical Substance):指任何自然環(huán)境中存在的未經(jīng)加工的物質或者僅通過人力、機械或重力方式,通過溶解在水中、浮選、或通過加熱脫水而沒有發(fā)生化學變化的過程從自然環(huán)境中提取出來的任何物質。2、有準確定義的化學物質(Well-defined chemical substance):指可以用完整的化學結構式和特定的分子式描述的化學物質,盡管這類物質中取代基的位次是未知的或可變的,但取代基的數(shù)量等信息卻是已知的。
3、沒有準確定義的化學物質(Poorly-defined chemical substance):指無法用完整的化學結構或/和特定的分子式描述的化學物質。
4、現(xiàn)有化學物質(Existing Chemical Substance):指在法律規(guī)定期間,為了商業(yè)目的在中國國內(nèi)生產(chǎn)或已經(jīng)從國外進口并且已經(jīng)列入《中國現(xiàn)有化學物質名錄》中的化學物質。
5、新化學物質(New Chemical Substance):指任何未包括在《中國現(xiàn)有化學物質名錄》中的化學物質。
6、研究與開發(fā)用化學物質(Research and Development Chemical Substance):指任何制造或進口的僅僅用來進行科學研究與開發(fā)或分析測試的化學物質。
物質分類
化學物質是化學運動的物質承擔者,也是化學科學研究的物質客體。這種物質客體雖然從化學對象來看只是以物質分子為代表,然而從化學內(nèi)容來看則具有多種多樣形式,涉及到許許多多物質。因此,研究化學物質的分類就顯得非常重要。
按照物質的連續(xù)和不連續(xù)(分立的)形式,首先可以把化學物質分為連續(xù)的宏觀形態(tài)的物質,如各種元素、單質與化合物,以及不連續(xù)的微觀形態(tài)的物質,如各種化學粒子等兩大類物質。
化學物質樹狀分類法
樹狀分類法:
(一)、混合物:空氣、溶液、合金。(二)純凈物:1.單質:金屬、非金屬。2.化合物:氧化物、酸、堿、鹽。交叉分類法
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同一物質按不同標準分類例:NaSO4,可以從陽離子角度分為鈉鹽、陰離子角度分為硫酸鹽。
多維分類:
對于化學物質的分類,正隨著化學的發(fā)展而不斷進行新的嘗試。中國著名化學家、北京大學徐光憲教授正致力于探索一種新的化學物質分類法,即分子分類法或“多維分類”法。1982年,在中日美三國金屬有機化學討論會上,他提出了分子的(n×cπ)四維分類法及有關的七條結構規(guī)則。在新的分類法中,他提出了分類結構的概念。分子片是處于原子和分子之間的一個中間層次的概念。例如無機化合物中的硫酸根、碳酸根等和有機化合物的官能團,都可視為分子片。每個分子片都由中心原子和配位體所組成。應用這種分子的分類方法,可以把數(shù)以百萬計的各種有機的和無機的分子是由各由若干分子片所組成。按照(n×cπ)四維分類法把所有的分子分成4大類型,即單片分子、雙片分子、多片分子(含鏈式、環(huán)式、多環(huán)式和原子簇化合物)和復合分子(看作是由鏈、環(huán)、簇的的各種組合而成的復雜原子)等4大類型。組成這些分子的分子片又可以按的電子子數(shù)的多少分為25類。對同一類分子片,還可以按其中心原子所屬的周期不同進一步分類。這樣,使用分子片的概念并運用四維分類法與結構規(guī)則,就可以把所有的分子進行分類。同時還可以由分子式去估算分子的結構類型,預見新的原子簇化合物和金屬有機化合物,并探討它們的反應性能等。阻燃性化學物質
2012年阻燃性化學物質的全球消費量為39億磅,預測2013年將達到40億磅。觀研天下預測,消費量到2018年前將以年復合成長率(CAGR)5%的速度增加,并達到52億磅。
根據(jù)全國防火協(xié)會(NFPA)指出,美國火災的成本,其定義為火災的損失及預防火警的金額、努力想藉由預防火災以防止最大的損失,以及在實際上發(fā)生火災時可迅速采取滅火行動的總稱。其成本在2012年3630億美元,一般預測將從占GDP(國內(nèi)生產(chǎn)總額)的2.5%爬升到占3.0%。
政府法規(guī)要求廠商必須使用阻燃性化學物質在廣泛的日常用品上。但諷刺的是為了防止火災造成的生命財產(chǎn)損失而使用的這些化學物質,多數(shù)會對環(huán)境產(chǎn)生不良的影響。這個市場正在引進新技術,以想辦法將這些產(chǎn)品轉換為較為環(huán)保的材質,預計今后五年間市場占有率將會擴大。
風險評估
術語和定義化學物質:指任何有特定分子標志的有機物質或無機物質,包括:整體或部分地由化學反應的結果產(chǎn)生的物質或者天然存在物質的任何化合物;任何元素或非化合的原子團?;瘜W物質在環(huán)境管理中,通過《中國現(xiàn)有化學物質名錄》區(qū)分為現(xiàn)有化學物質和新化學物質。
新化學物質:未列入《中國現(xiàn)有化學物質名錄》的化學物質。
現(xiàn)有化學物質:列入《中國現(xiàn)有化學物質名錄》的化學物質。
風險:在特定環(huán)境下,生物體、系統(tǒng)或(亞)種群暴露于某種化學物質所產(chǎn)生的不利效應的可能性。
風險評估:指特定化學物質暴露條件下,目標生物、系統(tǒng)或(亞)種群面臨風險及不確定性的估計或計算過程,在此過程中著重考慮化學物質和特定目標生物系統(tǒng)的內(nèi)在特性。
危害:某化學物質所具有的,在生物體、系統(tǒng)或(亞)種群暴露后引起不利效應的固有屬性。
效應:化學物質暴露引起的生物體、系統(tǒng)或(亞)種群狀態(tài)或動力學的變化。
危害性評估:評估某生物體、系統(tǒng)或(亞)種群暴露于某化學物質時的潛在危害性的過程,包括危害性鑒別和危害表征兩項內(nèi)容。
濃度-效應評估:評估某生物、系統(tǒng)或(亞)種群在一定時間內(nèi)以某種特定方式暴露于某種化學物質后,產(chǎn)生的效應與暴露量(以濃度形式表示)之間的關系。
評估系數(shù):從實驗測定的(劑量(濃度)-反應(效應))關系外推出估計不會發(fā)生不利效應的化學物質暴露濃度的校正系數(shù)。
預測無效應濃度:在現(xiàn)有認知下,化學物質不會對生物產(chǎn)生不利效應的最大暴露劑量或濃度。
暴露:在確定期間內(nèi),某化學物質以特定頻率到達一個靶生物、系統(tǒng)或(亞)種群的濃度或總量。
暴露評估:一個生物體、系統(tǒng)或(亞)種群對于一種化學物質及其衍生物暴露的評估。
暴露場景:用來幫助評估和定量一定情境下化學物質暴露的一組條件假設,包括化學物質的來源、暴露途徑、數(shù)量或者濃度以及暴露的生物、系統(tǒng)或(亞)種群(數(shù)目、特征、生境)。
風險控制措施:為減少化學物質的釋放和對化學物質的暴露,降低化學物質對人類健康或環(huán)境的風險,而采取的控制策略中的具體措施。能保證風險得到有效控制的風險控制措施為適當風險控制措施。
預測環(huán)境濃度:根據(jù)已有關于某化學物質特性、功能、排放方式及使用量的信息而預測出的該化學物質的環(huán)境濃度。
風險表征:在給定的暴露條件下,定性或必要時定量判定某種化學物質對于一種生物體、系統(tǒng)或(亞)種群造成已知或潛在有害效應的可能性,及其不確定性。
評估程序評估流程:化學物質風險評估工作分為四個技術步驟:危害性鑒別、危害性表征、暴露評估、風險表征。其中危害性鑒別、危害性表征同屬危害性評估范疇。
化學物質風險評估技術流程
化學物質風險評估技術流程見圖。在開展風險評估前應收集化學物質的信息(物質標志信息、危害性信息、暴露信息等),并評估信息的質量(主要評估數(shù)據(jù)有效性、可靠性、相關性和充分性,數(shù)據(jù)評估可參照HJ 154的規(guī)定)。
若化學物質的數(shù)據(jù)不能反映其某些特性,而無法完成風險評估時,應補充數(shù)據(jù)后完成風險評估。
具有環(huán)境持久性、生物累積性和毒性的化學物質(PBT和vPvB)風險評估方法參見附錄A。
特殊類別化學物質的風險評估,應針對具體情況個案處理。
定性環(huán)境風險評估
定性環(huán)境危害性評估:
工作內(nèi)容:定性危害性評估包括危害性鑒別、定性危害性表征(危害性分級)兩部分。通過危害性鑒別,確定化學物質因為其固有特性造成的生態(tài)環(huán)境危害;通過危害性表征(危害性分級),定性預測化學物質對生態(tài)環(huán)境的危害級別。
危害性鑒別:1)收集化學物質的生態(tài)毒理學數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行評估,明確應關注的生態(tài)毒理學效應,并確定相應的危害劑量。2)根據(jù)危害劑量,按照GB 20602的規(guī)定,給出化學物質對環(huán)境的危害性分類。新化學物質的環(huán)境危害性鑒別應遵從HJ 154的規(guī)定。
定性危害性表征(危害性分級):
危害性鑒別的結果,采用分級賦分的方法,定性確定環(huán)境危害性的級別及相應級別分值。
環(huán)境危害性分為高危害、中危害、低危害三個級別,分級規(guī)定和賦分值。
定性環(huán)境暴露評估
工作內(nèi)容:定性環(huán)境暴露評估包括確定暴露評估因子、暴露評估因子評分和環(huán)境暴露分級三部分工作。
確定暴露評估因子:暴露評估因子包括化學物質的數(shù)量、釋放到環(huán)境中的潛在可能性和釋放到環(huán)境的殘留時間三個因子。
暴露評估因子評分:暴露評估因子中,釋放到環(huán)境中的潛在可能性以化學物質的使用方式表示;釋放到環(huán)境的殘留時間以化學物質的環(huán)境半衰期為指標,可通過生物降解試驗獲得,對于不可生物降解的化學物質,需考慮水解和光解等非生物降解過程。
環(huán)境暴露分級:根據(jù)三項暴露評估因子的評分結果,以疊加方式計算,求得環(huán)境暴露水平總分值(Texposure),根據(jù)總分值給出環(huán)境暴露級別和賦分值(EXPOSUREenvironment)。
定量環(huán)境風險評估
工作內(nèi)容:定量環(huán)境風險評估包括化學物質對局部水環(huán)境、局部地表水下沉積物環(huán)境、污水處理廠微生物環(huán)境、局部土壤環(huán)境、局部地下水環(huán)境和局部大氣環(huán)境的風險評估方法。
環(huán)境危害性評估:危害性評估包括危害性鑒別與定量危害性表征兩個工作步驟。通過危害性鑒別,確定化學物質由于其固有特性造成的生態(tài)環(huán)境危害;通過定量危害性表征,定量計算化學物質對目標環(huán)境介質的預測無效應濃度(PNEC)。
定性健康暴露評估
工作內(nèi)容:定性健康暴露評估,主要考慮在正常生產(chǎn)、運輸、使用等過程中公眾暴露以及一般作業(yè)場所職業(yè)暴露的風險。包括確定暴露評估因子、評估因子分級和人體暴露分級三部分內(nèi)容。
風險管理
化學物質風險管理的典型制度就是化學物質審查制度。在1968年發(fā)生PCB污染事件之后,日本于1973年通過《化學物質審查法》(以下簡稱《化審法》),要求對所有新化學物質在制造或進口時實行事前審查制度,如果新化學物質未經(jīng)過安全性確認,就禁止在日該國內(nèi)制造或進口。經(jīng)過審查,如果發(fā)現(xiàn)該化學物質與多氯聯(lián)苯一樣具有難分解性、累積性(在生物體內(nèi)累積)和慢性毒性(長期持續(xù)、微量攝取會損害人體健康),則會指定為“特定化學物質”,對制造和進口采取許可制,嚴格限制用途并要求使用者提出申報。該法制定之初有害性管理特征較明顯,但經(jīng)過多次修改,其風險管理的特征也越來越突顯。