氯化石蜡是一种常见的有机物，随着其使用量的增加，氯化石蜡污染环境和生物的风险逐渐显现。本篇文章主要探讨氯化石蜡在环境中的转化和降解过程。
背景：氯化石蜡(chlorinated paraffins，CPs)是氯代正构烷烃混合物，其分子式为CnH2n+2－xClx，氯含量在30%～70%之间。根据碳链长度，CPs可分为短链氯化石蜡(SCCPs，C1～13)、中链氯化石蜡(MCCPs，C14～17)和长链氯化石蜡(LCCPs，C18～30)。CPs具有化学稳定性、阻燃性和低挥发性等优点，至今已有数百种含有CPs的产品被开发、生产并大规模应用，如金属加工润滑剂、塑料增塑剂、阻燃剂、涂料添加剂、皮革加脂剂和密封剂等。
大量的CPs在生产和使用过程中不可避免地进入到水、气、土等环境介质和各种生物体内。CPs在环境中能够发生转化降解行为，其转化降解产物种类丰富，且毒性可能更强，其环境影响不可忽视。
降解研究：
CPs能发生光降解、热化学转化和生物转化降解等环境行为（如图所示），对于CPs的转化降解过程及其影响应引起高度重视。
1. 光降解
CPs在紫外光线中表现为不良吸收剂，由于分子中的sp3杂化结构，使其难以吸收大于290 nm的紫外光，因此直接光解反应难以发生。然而，在一些光敏剂的催化作用下，可以引发间接光解反应，使降解率可高达95%。最终产物包括H2O、CO2、HCl等对环境污染较小的物质。CPs的光降解过程符合一级动力学，其中脱氯反应并不规律，通常发生在脱氢碳附近的氯原子位置。光催化方法对CPs进行降解显示出可行性，未来开发更高效、安全、绿色的催化剂来降解CPs具有广阔前景。
2. 生物转化降解
植物可通过根吸收土壤或水中CPs，也可以通过叶片吸收大气中的CPs。Li等以南瓜和大豆为模型植物，通过水培暴露发现1，2，5，5，6，9，10-七氯癸烷在植 物的根和芽之间能够双向转运，以及在植物作用下发生碳链断裂、脱氯和氯离子重排等过程，其产物是低氯代癸烷。另一项研究证实了1，1，1，3，12，13-六氯十三烷在植物介导下碳链被分解，形成氯十二烷。CPs的降解取决于氯化程度，氯化度较低的SCCPs在植物中易被降解，在10 d的水培暴露后，氯化度为 67.9%的1，1，1，3，8，10，10，10-八氯癸烷（59.9%）在植物中的含量是氯化度为61%的1，2，5，6，9，10-六氯癸烷（23.6%）的3倍左右。
特定微生物具有降解少量CPs的能力，但对某些CPs和微生物物种存在一定的局限性。在南瓜和大豆植物体内，CPs主要通过脱氯、氯重排和碳链断裂等三条代谢途径进行代谢，生成低氯代CPs。然而，在动物体内，CPs的转化降解行为相对匮乏，且生物体内的转化降解机制尚不明确。MCCPs和LCCPs在体外可以转化为SCCPs，在监管这些化合物时应考虑其转化为SCCPs的可能性。
3. 热化学转化
CPs及其产品在生产使用以及废弃处置中可能通过热化学过程向环境中释放。CPs及其产品在遭遇热过程时会发生碳链断裂、脱氢等反应，转化为低氯代化合物，在高温下生成PCBs、PCNs等持久性和毒性更强的氯代芳香烃。然而在含CPs的废弃物处置过程中必然伴随有多种金属成分，诸如Cu、Fe等金属已被证实能够起到催化作用，在有机固体废弃物的热处理过程中催化生成二噁英，从而威胁到人体健康和环境安全。CPs 热分解转化产物及其转化的分子机制的研究对于评估此类产品的环境风险具有重要意义，可为污染物减排及防治工作提供重要基础。
参考文献：
[1]何钰晴,辛善志,王得梁等. 氯化石蜡的环境赋存及转化降解研究进展 [J]. 环境科学与技术, 2023, 46 (04): 37-50. DOI:10.19672/j.cnki.1003-6504.2101.22.338.
[2]陈双双,耿柠波,曹蓉等. 氯化石蜡的毒代动力学研究进展 [J]. 生态毒理学报, 2022, 17 (04): 47-58.
1
