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甲醇毒性问题不应该成为甲醇汽车推广障碍

2018-8-17 8:39:47来源:中国汽车报网作者:
  • 导读:
  • 为配合工信部甲醇汽车试点总结工作以及后续推动甲醇汽车推广应用,《中国汽车报》专门开设了甲醇汽车专家讲堂栏目,着手系统介绍甲醇汽车和甲醇燃料在动力燃烧和热力燃烧领域的应用。
  • 关键字:
  • 甲醇 甲醇毒性 甲醇汽车

近日,工信部甲醇汽车试点工作专家组在陕西榆林组织召开了“甲醇汽车技术交流会”,开放式地介绍和交流甲醇汽车开发、制造、应用的成功经验和历程,为后续参与者提供了有益的借鉴。

在组织交流会议报告中,针对社会和业界对甲醇毒性被妖魔化的认知,原上海焦化有限公司技术委员会秘书长谢振华,以他在甲醇行业从业40多年的工作经验和实践经历,以现行的国家相关标准为技术依据,系统地对甲醇毒性进行了分析解读。

甲醇作为大宗化工原料,原本与普通百姓并无直接关联,但今后将与汽、柴油一样,广泛进入开车族以及相关人群的视野。因此,对于甲醇燃料的科普工作变得十分紧迫与重要。

甲醇分子式为CH3OH,是一种广泛用于化工行业的基础原料,在F1赛车的燃料中也担任重要角色。民众对甲醇的了解,主要源于多年前媒体报道的多起假酒案。由于假酒致人死亡、致盲,使甲醇有毒的概念深入人心。如今,随着我国经济发展,使用廉价甲醇配制假酒的案例已鲜少在媒体报道中看到,但那些有关甲醇毒性的负面记忆尚存,成为推广甲醇燃料的主要障碍之一。

那么,甲醇究竟是否有毒?毒性如何评价?怎样科学认识甲醇毒性问题?本文尝试从三个角度给出参考。

■从毒理学角度科学认知甲醇毒性

毒理学是评价一个物质毒性的专业学科,其基本概念是摄入毒物的剂量与产生毒性反应的强度存在对应关系。

以生病吃药为例:医生对症下药的同时一定会向病人告知剂量——每天吃几次,每次吃几粒药。每个人也都有经验:药不能多吃,吃太多至少会受到药物副作用影响,严重时可能要命;药也不能少吃,药量不够治疗效果会大打折扣。

毒物进入人体是否有害,同样和剂量大小直接相关,有些毒物,哪怕属于剧毒,但在特定剂量下却可以治病。所以研究有毒物质的摄入剂量和毒性效应关系是毒理学的第一个关键任务。

在动物实验中,将每kg动物体重折算计量摄入毒性物质,试验中逐渐增加剂量,直到50%实验动物死亡,就得出半数致死量(median lethaldose),简称LD50(即LethalDose,50%),这是描述有毒物质急性毒性的常用指标。

根据数据显示,甲醇与乙醇的LD50值处于同一水平,数值大小互相交叉,并且有些数据反而显现乙醇毒性更高。而汽油的LD50值比甲醇、乙醇都大,意味着汽油的急性毒性不如甲醇和乙醇高。

毒性物质的LD50值在试验中相对容易获取,所以往往被作为衡量毒性大小最主要的依据。在《职业性接触毒物危害程度分级》国标中,将动物摄入得到的LD50值以5mg/kg、50mg/kg、300mg/kg、2000mg/kg为界分成五段,定义为——极度危害、高度危害、中度危害、轻度危害和轻微危害五个等级。

此外,了解毒理学知识还应建立三个概念:毒性、危害、安全,以及三者之间的关系。

事实上,毒性是自然界普遍、客观存在的,甲醇有毒但并不等于一定有危害,限制接触、掌控好摄入量就能避免危害发生。而危害也只是一种风险,即便有可能发生但并不等于就真实存在,这取决于风险发生过程能否可控。安全的确定是由风险发生几率决定的,只要危害可控,风险发生几率足够低,就能保障安全。甲醇燃料(包括其它物质)毒性的判断和认识,更需要大众懂得这三个概念之间的逻辑关系,而不是简单地一概拒绝,因为在绝大多数情况下,绝对性地排除毒物是不可能实现的。

■职业危害与汽油同处轻度等级

GBZ230-2010《职业性接触毒物危害程度分级》对职业性长时间连续接触同一有毒物质可能造成的毒性危害做出了分级评价标准,并且依据THI(毒物危害指数)将各种毒物的危害程度划分为极度危害、高度危害、中度危害、轻度危害四个等级。

通过甲醇、汽油的相关数据和属性计算所得:甲醇THI=20,汽油THI=28。虽然二者在上述分级中都归于轻度危害等级,但以危害指数综合评价二者毒性表现结果来看,甲醇的毒性低于汽油。

“虽然在急性毒性指标中,汽油的LD50值低于甲醇,但汽油是十分复杂的混合烃类,其中含有少量苯等被确认的致癌物质,正是由于这一因素,使得其危害指数明显大于甲醇。乙醇同样具有致癌作用,因此乙醇的危害指数也高于甲醇。”谢振华表示,尽管民众能接受酒文化,也能普遍接受将乙醇当做饮料来喝,但它的毒性危害却高于甲醇。从这一点上看,科学的评价与民众的认识之间存在一定差距。

2012年,工信部开始组织甲醇汽车试点工作,五年以来,1024辆甲醇汽车行驶累积里程达1.84亿公里,搜集上亿数据量,组织相关人员体检2500人次,检测相关加注站点、维修工场空气中甲醇含量112次。以这些数据为基础,试点工作对于甲醇汽车的适应性、可靠性、经济性、安全性和环保性给出了权威结论:“环保性方面,甲醇汽车常规污染物排放符合国家排放标准,非常规污染物甲醛排放低于规定限值,与汽油车处于同一数量级,颗粒物排放相比柴油车有所降低。安全性方面,甲醇和汽油毒性程度基本一致,其职业危害程度均为轻度危害,试点地区均未出现影响涉醇人员身体健康的病例,涉醇场所空气中甲醇浓度均低于我国职业接触限值。”

此外,甲醇汽车驾驶员和乘坐甲醇出租汽车的乘客,无论对甲醇汽车的行驶性能还是使用甲醇燃料的环境氛围上,都认为与汽油车没有任何差异,这从另一方面证明了甲醇燃料、甲醇汽车的安全性与环保性。

目前,中国的甲醇产能已超过7000万吨,位列全球第一。在如此巨大的甲醇产业层面以及长期安全生产监管统计中,并无因甲醇中毒发生的死亡事故,可见甲醇生产、储存、运输、销售和使用各环节的安全性是完全可控的,所采用的安全技术与措施也是有效、可靠的。

■燃料系统采用与汽油一样的封闭性设计安全措施完备

甲醇汽车的燃料系统包括:燃料箱、输油管、燃料泵、压力轨、喷油嘴等。甲醇从燃料箱被泵抽吸加压直至由喷油嘴最终喷入气缸点燃做功,燃料输送过程系统是完全封闭的。从发动机汽缸下部机油中带出的微量甲醇,在高于甲醇沸点的正常工作温度下汽化后,甲醇蒸汽被专门设置的活性碳罐吸附,并按预定周期解吸释放进入到发动机进气管重复利用。

由此可见,甲醇汽车正常工作运行时,甲醇燃料和甲醇蒸汽并不会泄漏进入大气形成污染。对于汽车来说,燃料消耗率是很重要的技术指标,甲醇燃料任何不合理的泄漏损耗或无端浪费都会造成燃料消耗率的增加,将会导致甲醇汽车经济性和环保性的丢失。因此在设计甲醇汽车燃料系统时,参考、采纳的技术、措施和思路,与汽油车是完全一致的。除此之外,对于乘用车来说,乘客所在舱位与发动机、燃料箱、输送管路等所在部位也都是分隔开的,因此驾驶员和乘客与甲醇燃料可能的接触在设计之初都被有效杜绝和隔离。

工信部在甲醇汽车试点工作期间,由于各地解决甲醇燃料加注站建设的审批需要,在2015年专门组织编制了《甲醇燃料加注站建设规范》技术文件,并专文下发试点省市。甲醇燃料加注站对于员工操作的健康危害防范方面,以及针对加注站甲醇燃料、甲醇蒸汽泄漏、散溢至环境的可能性都有所考虑,提出加注机必须具备二次蒸汽回收装置,使正常的甲醇燃料加注作业时散逸的蒸汽抽吸返回油罐,工作方式和油气二次回收设施与汽油加注最新的要求完全一致。同时,《甲醇燃料加注站建设规范》还推荐甲醇储罐采用双层并加以隔层泄漏检测,防范了甲醇燃料储存中由于材料腐蚀造成泄漏故障时污染环境的可能,有效限制了加注站员工职业性接触甲醇燃料的剂量,保障了加油员工职业操作的健康与安全。

在甲醇释放到大气以及甲醇燃料与人体接触得到有效控制的实际情况下,甲醇燃料的毒性等级与汽油、乙醇同处一个等级水平的前提下,我们有理由相信,

只要规范用作车用燃料,甲醇不会对人体、环境造成危害。甲醇的毒性问题也不应该成为甲醇汽车推广应用的障碍。

(关键字:甲醇 甲醇毒性 甲醇汽车)

(责任编辑:00839)
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