水是一種通用溶劑,能夠溶解地球上大多數元素。但當涉及到徹底清潔煤炭時,它就顯得力不從心了。這就是 4-甲基環己烷甲醇(簡稱 MCHM)的用武之地。
MCHM 用於洗煤,幫助將可燃的化石燃料與不可燃的岩石、泥土和其他雜質分離。在化學分類中,它是一種醇,這意味著一個分子,其碳原子上結合了一個氫原子和一個氧原子。儘管名稱中帶有甲醇,但它與最著名的“木醇”(通常存在於私釀酒中,已知會導致頭痛、失明甚至死亡)並非同一種化合物。
由於數千升工業化學品洩漏到 Elk 河(該河是該州中部縣份的供水來源),許多西弗吉尼亞州居民本週災難性地接觸到了 MCMH。該地區約有 30 萬人已被建議暫時不要飲用該水。
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官員們目前對這種化學物質知之甚少。由於它不用於消費品,而是用於工業環境,因此其毒性和對人類的其他影響在很大程度上是未知的。“這是一種有點晦澀的化合物,”亞利桑那州立大學 Biodesign 研究所環境安全中心的化學家 Rolf Halden 說。
儘管如此,MCMH 的一些基本特性是已知的,對人類既有幫助也有危害。
它是什麼,用途是什麼?
化學家將 MCMH 歸類為有機溶劑。這意味著它可以溶解其他化合物,並且由碳鏈結合而成。在這種情況下,它用於將煤炭與礦物材料中的非煤炭成分分離。它是用於洗煤的眾多液態化學品之一,而這種化學或物理洗滌通常應用於大多數礦物材料,無論是礦物還是礦石。“它沒有很多其他明顯的用途,”Halden 說。“這不是你在消費品中找到的化學物質。這意味著這種化學物質沒有經過很多安全審查。”由於這次事件,這種情況很可能會改變。
它有多危險?
MCMH 不應吞嚥,可能容易引起皮膚和眼睛刺激,但已知不會對人類健康和安全構成重大風險。儘管如此,這種無色液態化學物質尚未得到廣泛研究——其對癌症的影響或誘導 DNA 突變的情況尚不清楚。它在 0 攝氏度時結冰,蒸發緩慢,但不如汽油容易蒸發。根據安全評估,它聞起來像酒精,但西弗吉尼亞州的一些接觸者形容它聞起來更像甘草。根據其材料安全資料表(工業用途的任何化學品法規要求的資訊)之一,它在水中的溶解度“相當可觀”。
MCMH 可以燃燒,但僅在濃度較高且溫度相對較高(高於 112 攝氏度)時才會燃燒。它不是爆炸性的。它不具有腐蝕性(儘管它可能會給供水系統中的橡膠密封件等帶來問題)。MCMH 也粘附在土壤中的某些化合物上。它有毒,但僅在相對較大的劑量下才有毒;在對大鼠的測試中,在濃度高於每公斤體重 825 毫克時,它殺死了一半的受試動物。鑑於這次 MCMH 洩漏到河流中,更相關的是,它在濃度約為每升水 57 毫克時殺死了一半的胖頭鱥魚。
該化學物質在水中的半衰期(意味著在此時間內,其中一半會分解成其他元素)約為兩週,在土壤中為一個月,如果進入河底的淤泥中,在沉積物中為 140 天。微生物和緩慢的自然化學作用對此有所幫助。它在空氣中的半衰期不到一天,很快就會被陽光分解。
儘管如此,正如 Halden 所說,“應該避免接觸,因為對健康的影響有點不確定。除非有充分的理由,否則永遠不應該接觸工業化學品。”
水安全嗎?
被洩漏物汙染的水不應用於飲用或淋浴,但可以用於沖廁所等用途。目的是避免直接接觸受汙染的水,並避免攝入或吸入它。製藥研發化學家 Richard Sachleben 說,“我們可能沒有資訊來了解它是否真的對普通人群(包括兒童、老人、病人和孕婦)安全。”他補充說,關閉該地區供水是“適當程度的預防措施”。
它是甲醇嗎?
不是。化學命名法可能令人困惑。“它與甲醇的共同之處在於它們都是醇,”Sachleben 說。MCMH (C8H16O) 比甲醇分子大得多(其中心有八個碳原子,而 CH3OH 中只有一個),並且分解方式也不同。
可以清理乾淨嗎?
是的,但停止洩漏、控制洩漏,然後等待大自然自行處理可能更有意義。其他替代方案包括使用某種圍油欄來控制 Elk 河中的洩漏,然後儘可能多地將化學品從水道中抽出。“剩下的將不得不順流而下衝走,”Sachleben 說。
這次洩漏有多危險?
與接觸 MCMH 相比,接觸洗煤後形成的水和其他化學物質的混合物對人類健康的危害更大——並且在美國和西弗吉尼亞州歷史上發生過許多次煤漿洪水和洩漏事件。煤漿本身浸出的重金屬和其他危險元素使其毒性大大增加。它也遠不如某些其他工業溶劑(例如 PCB)、副產品(例如二噁英)和其他液體工業洩漏物(粉煤灰漿)那麼危險。
事實上,美國人通常每天都會接觸到其他工業化學品,這些化學品帶來的風險更大,例如泵入我們車輛的汽油。汽油易燃、易揮發,並含有已知會致癌的化合物。“對 [MCMH 洩漏] 的公正評估是將其與汽油洩漏進行比較,”Halden 說。“它不是超級危險,但也不是無害的,需要處理。它不應該是人們長期關注的問題。”