隨著有關俄亥俄州東巴勒斯坦諾福克南方化學品洩漏事件的故事不斷展開，我們瞭解到這次貨運列車脫軌事故如何汙染了當地的水道，並將有害汙染物釋放到空氣中。返回家園的人們談論健康問題和寵物死亡，環境保護署現在正在強制火車公司為清理工作買單。雖然這一事件突顯了對更安全的化學品運輸的需求，但我們認為，所發生的事情也為重新思考驅動我們經濟的化學物質敲響了警鐘。
貨運列車的貨物清單顯示，除了氯乙烯外，多個車廂還裝有可燃或易燃的石油基化學品。它們包括苯和丙烯酸丁酯，它們也是塑膠和其他化學品的前體，以及2-丁氧基乙醇，它是油漆剝離劑和清潔產品的常用成分。這些化學品包括致癌物、誘變劑、生殖系統和器官毒物以及皮膚和呼吸道刺激物。受影響的溪流中魚類死亡引發了人們對飲用水和土壤長期安全性的擔憂。科學家們才剛剛開始關注永續性和有毒的副產品，例如，五輛油罐車有意點燃後產生的二噁英，它們可能進入了房屋和土壤。令人震驚的是，這些貨物在官方上並未被歸類為危險品。
如果我們想結束使人類和生態系統生病的危險化學品事件，我們需要解決我們對這些化學品的依賴以及製造它們所需的生產過程。這次脫軌事故及其造成的混亂局面必須促使化學家、化學工業以及依賴化學產品的公司創造更安全、更可持續的化學品、工藝、材料和產品。
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目前構成我們經濟基礎的這一代化學品，包括氯乙烯和苯，是在20世紀60年代之前快速開發、部署和擴充套件的。它們的化學性質建立在日益豐富的化石燃料平臺之上，併為功能性和低成本而設計。作為“工業的工業”，各公司利用這些化學品創造新的產品和應用，特別是創造塑膠，並推進交通運輸、通訊和建築技術。儘管20世紀70年代和80年代的環境和職業健康法律法規在化學品安全方面取得了重大改進，但我們對這些化學品的監管方式假設我們可以享受諾福克南方鐵路公司脫軌列車運輸的物品帶來的好處，同時控制風險。但這些風險永遠無法完全控制。
俄亥俄州脫軌事件只是每年發生的20,000多起危險材料運輸事故之一。美國政府問責辦公室的資料顯示，全美有超過11,000家設施生產、使用或儲存可能危害人類或環境的危險化學品。製造、分銷和公共工程設施平均每年發生 202 起意外洩漏事件。其中約四分之一會影響附近的社群。環境保護署估計，化學品事故造成的量化年度損失為每年 4.34 億美元，並且財產價值損失，由 2004 年至 2019 年間約 660 家設施發生的事故造成，達 395 億美元。許多此類設施既位於低收入的有色人種社群，也位於自然災害易發地區，而氣候變化可能會加劇自然災害，從而增加未來有毒化學品事件發生的可能性。
在發生幾起重大化學品事故之後，包括 1980 年代印度博帕爾的聯合碳化物公司災難，該災難導致數千人喪生，人們達成了廣泛共識，即改變化學品管理策略，從排放控制、特衛強防護服、呼吸器和應急清理計劃轉向其他策略。透過 1990 年的《汙染防治法》，從源頭預防汙染成為國家優先事項。對於許多科學家和工程師來說，從源頭預防意味著開發消除危害的方法，例如，在生產過程中用危害較小的化學品替代危險化學品，或重新設計生產工藝和產品，以消除或大幅減少有毒物質的使用。
到 20 世紀 90 年代中期，本質安全、綠色工程和綠色化學的概念應運而生，這些概念將汙染預防原則應用於分子和工藝設計。最近，一個由不同領域的專家組成的小組制定了可持續化學的定義，即“開發和應用有益於今世後代，且對人類或生態系統無有害影響的化學品、化學工藝和產品”。歐盟還制定了“設計安全且可持續”的化學品標準。
將化學家和工程師與健康科學家聚集在一起，以更好地瞭解、評估和消除化學品和化學工藝設計階段的環境和健康危害，最終將減少化學品和化學產品的生產、運輸、使用和報廢對工人、社群和消費者的危害。然而，儘管研究和教育界對可持續化學的興趣日益濃厚，但工業界和政府尚未完全接受它。
轉型為更安全、危害更小的化學品和產品說起來容易做起來難。我們今天擁有的化學品和材料——包括聚氯乙烯 (PVC)，氯乙烯的主要用途——具有成本效益、效能良好，並且高度融入全球供應鏈。轉型的動力很小，特別是考慮到研發、試驗、資本化和重新配方以將新的、更安全的化學品整合到經濟中的巨大成本——而且沒有人願意支付這些額外的成本。
如果沒有具有成本效益且更安全的解決方案供應，我們將無法充分解決危險化學品的問題。重新思考驅動我們經濟的化學物質、生產工藝和材料將需要重要的政府協調、投資、行業合作以及學術界和社群的有效參與——這與構建當前一代化學品所付出的協調一致且持續的努力相同。它還需要教育新一代化學家和工程師。化學和化學工藝的創新對於解決化學品的危害至關重要，但它們也可以解決化學工業對氣候變化和塑膠廢棄物的重大貢獻，而這些貢獻正日益受到投資界和政府部門的密切關注。
聯邦政府擁有獨特的機會，可以透過實施《可持續化學研究與發展法案》來展示在推進可持續化學方面的領導作用。並且它可以確保透過《降低通貨膨脹法案》對製造工藝和材料進行大規模投資以實現經濟脫碳，同時也能解決我們當前化學品和材料的毒性和危害。（據美國能源部稱，化學工業佔工業二氧化碳排放量的 20%。）研究表明，此類投資不僅可以減少有毒事件每年給我們造成的數十億美元損失，而且實際上對經濟有利，使美國成為創新和可持續發展領域的領導者。
設計、應用和擴充套件新的化學物質和製造工藝將需要大量時間——可能長達數十年——考慮到研發和製造週期。但與此同時，為了避免再次發生東巴勒斯坦災難，我們需要加強安全控制，以保護社群和工人免受此類有毒悲劇的影響。這些安全控制包括要求電子制動系統，擴大訓練有素、注重安全的工人的數量，以及評估設施的風險，以便在有更安全的選擇時採用。
數百名曾被強制疏散的人們大多已返回家園，他們的社群現在是大規模危險廢物清理行動的重點。這些人應該立即採取行動來解決這場災難。但是，對於每個已經或可能受到危險化學品事件影響的社群，我們需要長期持續的行動和投資，透過用從根本上更安全、更易於製造、運輸和使用的替代品來取代危險化學品，從而預防此類災難。
這是一篇觀點和分析文章，作者或作者表達的觀點不一定代表《大眾科學》的觀點。