物質(zhì)定義
化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)模型
1、天然存在的化學(xué)物質(zhì)(Naturally Occurring Chemical Substance):指任何自然環(huán)境中存在的未經(jīng)加工的物質(zhì)或者僅通過人力、機(jī)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(xué)變化的過程從自然環(huán)境中提取出來的任何物質(zhì)。2、有準(zhǔn)確定義的化學(xué)物質(zhì)(Well-defined chemical substance):指可以用完整的化學(xué)結(jié)構(gòu)式和特定的分子式描述的化學(xué)物質(zhì),盡管這類物質(zhì)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(zhǔn)確定義的化學(xué)物質(zhì)(Poorly-defined chemical substance):指無法用完整的化學(xué)結(jié)構(gòu)或/和特定的分子式描述的化學(xué)物質(zhì)。
4、現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)(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(jìn)口并且已經(jīng)列入《中國現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)名錄》中的化學(xué)物質(zhì)。
5、新化學(xué)物質(zhì)(New Chemical Substance):指任何未包括在《中國現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)名錄》中的化學(xué)物質(zhì)。
6、研究與開發(fā)用化學(xué)物質(zhì)(Research and Development Chemical Substance):指任何制造或進(jìn)口的僅僅用來進(jìn)行科學(xué)研究與開發(fā)或分析測試的化學(xué)物質(zhì)。
物質(zhì)分類
化學(xué)物質(zhì)是化學(xué)運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)承擔(dān)者,也是化學(xué)科學(xué)研究的物質(zhì)客體。這種物質(zhì)客體雖然從化學(xué)對(duì)象來看只是以物質(zhì)分子為代表,然而從化學(xué)內(nèi)容來看則具有多種多樣形式,涉及到許許多多物質(zhì)。因此,研究化學(xué)物質(zhì)的分類就顯得非常重要。
按照物質(zhì)的連續(xù)和不連續(xù)(分立的)形式,首先可以把化學(xué)物質(zhì)分為連續(xù)的宏觀形態(tài)的物質(zhì),如各種元素、單質(zhì)與化合物,以及不連續(xù)的微觀形態(tài)的物質(zhì),如各種化學(xué)粒子等兩大類物質(zhì)。
化學(xué)物質(zhì)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(zhì):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(zhì)按不同標(biāo)準(zhǔn)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(duì)于化學(xué)物質(zhì)的分類,正隨著化學(xué)的發(fā)展而不斷進(jìn)行新的嘗試。中國著名化學(xué)家、北京大學(xué)徐光憲教授正致力于探索一種新的化學(xué)物質(zhì)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(jī)化學(xué)討論會(huì)上,他提出了分子的(n×cπ)四維分類法及有關(guān)的七條結(jié)構(gòu)規(guī)則。在新的分類法中,他提出了分類結(jié)構(gòu)的概念。分子片是處于原子和分子之間的一個(gè)中間層次的概念。例如無機(jī)化合物中的硫酸根、碳酸根等和有機(jī)化合物的官能團(tuán),都可視為分子片。每個(gè)分子片都由中心原子和配位體所組成。應(yīng)用這種分子的分類方法,可以把數(shù)以百萬計(jì)的各種有機(jī)的和無機(jī)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?zhǔn)?、環(huán)式、多環(huán)式和原子簇化合物)和復(fù)合分子(看作是由鏈、環(huán)、簇的的各種組合而成的復(fù)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(duì)同一類分子片,還可以按其中心原子所屬的周期不同進(jìn)一步分類。這樣,使用分子片的概念并運(yùn)用四維分類法與結(jié)構(gòu)規(guī)則,就可以把所有的分子進(jìn)行分類。同時(shí)還可以由分子式去估算分子的結(jié)構(gòu)類型,預(yù)見新的原子簇化合物和金屬有機(jī)化合物,并探討它們的反應(yīng)性能等。阻燃性化學(xué)物質(zhì)
2012年阻燃性化學(xué)物質(zhì)的全球消費(fèi)量為39億磅,預(yù)測2013年將達(dá)到40億磅。觀研天下預(yù)測,消費(fèi)量到2018年前將以年復(fù)合成長率(CAGR)5%的速度增加,并達(dá)到52億磅。
根據(jù)全國防火協(xié)會(huì)(NFPA)指出,美國火災(zāi)的成本,其定義為火災(zāi)的損失及預(yù)防火警的金額、努力想藉由預(yù)防火災(zāi)以防止最大的損失,以及在實(shí)際上發(fā)生火災(zāi)時(shí)可迅速采取滅火行動(dòng)的總稱。其成本在2012年3630億美元,一般預(yù)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(xué)物質(zhì)在廣泛的日常用品上。但諷刺的是為了防止火災(zāi)造成的生命財(cái)產(chǎn)損失而使用的這些化學(xué)物質(zhì),多數(shù)會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良的影響。這個(gè)市場正在引進(jìn)新技術(shù),以想辦法將這些產(chǎn)品轉(zhuǎn)換為較為環(huán)保的材質(zhì),預(yù)計(jì)今后五年間市場占有率將會(huì)擴(kuò)大。
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
術(shù)語和定義化學(xué)物質(zhì):指任何有特定分子標(biāo)志的有機(jī)物質(zhì)或無機(jī)物質(zhì),包括:整體或部分地由化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果產(chǎn)生的物質(zhì)或者天然存在物質(zhì)的任何化合物;任何元素或非化合的原子團(tuán)。化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境管理中,通過《中國現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)名錄》區(qū)分為現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)和新化學(xué)物質(zhì)。
新化學(xué)物質(zhì):未列入《中國現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)名錄》的化學(xué)物質(zhì)。
現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì):列入《中國現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)名錄》的化學(xué)物質(zhì)。
風(fēng)險(xiǎn):在特定環(huán)境下,生物體、系統(tǒng)或(亞)種群暴露于某種化學(xué)物質(zhì)所產(chǎn)生的不利效應(yīng)的可能性。
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估:指特定化學(xué)物質(zhì)暴露條件下,目標(biāo)生物、系統(tǒng)或(亞)種群面臨風(fēng)險(xiǎn)及不確定性的估計(jì)或計(jì)算過程,在此過程中著重考慮化學(xué)物質(zhì)和特定目標(biāo)生物系統(tǒng)的內(nèi)在特性。
危害:某化學(xué)物質(zhì)所具有的,在生物體、系統(tǒng)或(亞)種群暴露后引起不利效應(yīng)的固有屬性。
效應(yīng):化學(xué)物質(zhì)暴露引起的生物體、系統(tǒng)或(亞)種群狀態(tài)或動(dòng)力學(xué)的變化。
危害性評(píng)估:評(píng)估某生物體、系統(tǒng)或(亞)種群暴露于某化學(xué)物質(zhì)時(shí)的潛在危害性的過程,包括危害性鑒別和危害表征兩項(xiàng)內(nèi)容。
濃度-效應(yīng)評(píng)估:評(píng)估某生物、系統(tǒng)或(亞)種群在一定時(shí)間內(nèi)以某種特定方式暴露于某種化學(xué)物質(zhì)后,產(chǎn)生的效應(yīng)與暴露量(以濃度形式表示)之間的關(guān)系。
評(píng)估系數(shù):從實(shí)驗(yàn)測定的(劑量(濃度)-反應(yīng)(效應(yīng)))關(guān)系外推出估計(jì)不會(huì)發(fā)生不利效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)暴露濃度的校正系數(shù)。
預(yù)測無效應(yīng)濃度:在現(xiàn)有認(rèn)知下,化學(xué)物質(zhì)不會(huì)對(duì)生物產(chǎn)生不利效應(yīng)的最大暴露劑量或濃度。
暴露:在確定期間內(nèi),某化學(xué)物質(zhì)以特定頻率到達(dá)一個(gè)靶生物、系統(tǒng)或(亞)種群的濃度或總量。
暴露評(píng)估:一個(gè)生物體、系統(tǒng)或(亞)種群對(duì)于一種化學(xué)物質(zhì)及其衍生物暴露的評(píng)估。
暴露場景:用來幫助評(píng)估和定量一定情境下化學(xué)物質(zhì)暴露的一組條件假設(shè),包括化學(xué)物質(zhì)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(fēng)險(xiǎn)控制措施:為減少化學(xué)物質(zhì)的釋放和對(duì)化學(xué)物質(zhì)的暴露,降低化學(xué)物質(zhì)對(duì)人類健康或環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn),而采取的控制策略中的具體措施。能保證風(fēng)險(xiǎn)得到有效控制的風(fēng)險(xiǎn)控制措施為適當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)控制措施。
預(yù)測環(huán)境濃度:根據(jù)已有關(guān)于某化學(xué)物質(zhì)特性、功能、排放方式及使用量的信息而預(yù)測出的該化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境濃度。
風(fēng)險(xiǎn)表征:在給定的暴露條件下,定性或必要時(shí)定量判定某種化學(xué)物質(zhì)對(duì)于一種生物體、系統(tǒng)或(亞)種群造成已知或潛在有害效應(yīng)的可能性,及其不確定性。
評(píng)估程序評(píng)估流程:化學(xué)物質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作分為四個(gè)技術(shù)步驟:危害性鑒別、危害性表征、暴露評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)表征。其中危害性鑒別、危害性表征同屬危害性評(píng)估范疇。
化學(xué)物質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)流程
化學(xué)物質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)流程見圖。在開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估前應(yīng)收集化學(xué)物質(zhì)的信息(物質(zhì)標(biāo)志信息、危害性信息、暴露信息等),并評(píng)估信息的質(zhì)量(主要評(píng)估數(shù)據(jù)有效性、可靠性、相關(guān)性和充分性,數(shù)據(jù)評(píng)估可參照HJ 154的規(guī)定)。
若化學(xué)物質(zhì)的數(shù)據(jù)不能反映其某些特性,而無法完成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí),應(yīng)補(bǔ)充數(shù)據(jù)后完成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
具有環(huán)境持久性、生物累積性和毒性的化學(xué)物質(zhì)(PBT和vPvB)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法參見附錄A。
特殊類別化學(xué)物質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,應(yīng)針對(duì)具體情況個(gè)案處理。
定性環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
定性環(huán)境危害性評(píng)估:
工作內(nèi)容:定性危害性評(píng)估包括危害性鑒別、定性危害性表征(危害性分級(jí))兩部分。通過危害性鑒別,確定化學(xué)物質(zhì)因?yàn)槠涔逃刑匦栽斐傻纳鷳B(tài)環(huán)境危害;通過危害性表征(危害性分級(jí)),定性預(yù)測化學(xué)物質(zhì)對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害級(jí)別。
危害性鑒別:1)收集化學(xué)物質(zhì)的生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估,明確應(yīng)關(guān)注的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng),并確定相應(yīng)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(xué)物質(zhì)對(duì)環(huán)境的危害性分類。新化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境危害性鑒別應(yīng)遵從HJ 154的規(guī)定。
定性危害性表征(危害性分級(jí)):
危害性鑒別的結(jié)果,采用分級(jí)賦分的方法,定性確定環(huán)境危害性的級(jí)別及相應(yīng)級(jí)別分值。
環(huán)境危害性分為高危害、中危害、低危害三個(gè)級(jí)別,分級(jí)規(guī)定和賦分值。
定性環(huán)境暴露評(píng)估
工作內(nèi)容:定性環(huán)境暴露評(píng)估包括確定暴露評(píng)估因子、暴露評(píng)估因子評(píng)分和環(huán)境暴露分級(jí)三部分工作。
確定暴露評(píng)估因子:暴露評(píng)估因子包括化學(xué)物質(zhì)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(shí)間三個(gè)因子。
暴露評(píng)估因子評(píng)分:暴露評(píng)估因子中,釋放到環(huán)境中的潛在可能性以化學(xué)物質(zhì)的使用方式表示;釋放到環(huán)境的殘留時(shí)間以化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境半衰期為指標(biāo),可通過生物降解試驗(yàn)獲得,對(duì)于不可生物降解的化學(xué)物質(zhì),需考慮水解和光解等非生物降解過程。
環(huán)境暴露分級(jí):根據(jù)三項(xiàng)暴露評(píng)估因子的評(píng)分結(jié)果,以疊加方式計(jì)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(jí)別和賦分值(EXPOSUREenvironment)。
定量環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
工作內(nèi)容:定量環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包括化學(xué)物質(zhì)對(duì)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(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。
環(huán)境危害性評(píng)估:危害性評(píng)估包括危害性鑒別與定量危害性表征兩個(gè)工作步驟。通過危害性鑒別,確定化學(xué)物質(zhì)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(jì)算化學(xué)物質(zhì)對(duì)目標(biāo)環(huán)境介質(zhì)的預(yù)測無效應(yīng)濃度(PNEC)。
定性健康暴露評(píng)估
工作內(nèi)容:定性健康暴露評(píng)估,主要考慮在正常生產(chǎn)、運(yùn)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(fēng)險(xiǎn)。包括確定暴露評(píng)估因子、評(píng)估因子分級(jí)和人體暴露分級(jí)三部分內(nèi)容。
風(fēng)險(xiǎn)管理
化學(xué)物質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)管理的典型制度就是化學(xué)物質(zhì)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(xué)物質(zhì)審查法》(以下簡稱《化審法》),要求對(duì)所有新化學(xué)物質(zhì)在制造或進(jìn)口時(shí)實(shí)行事前審查制度,如果新化學(xué)物質(zhì)未經(jīng)過安全性確認(rèn),就禁止在日該國內(nèi)制造或進(jìn)口。經(jīng)過審查,如果發(fā)現(xiàn)該化學(xué)物質(zhì)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(huì)損害人體健康),則會(huì)指定為“特定化學(xué)物質(zhì)”,對(duì)制造和進(jìn)口采取許可制,嚴(yán)格限制用途并要求使用者提出申報(bào)。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(fēng)險(xiǎn)管理的特征也越來越突顯。