通過了解電子工業(yè)排放揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)所帶來的主要環(huán)境問題和污染防治技術(shù)進(jìn)展情況，認(rèn)為VOCs 污染減排是有技術(shù)支持的，經(jīng)過對行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)缺失和治污效果等問題的思考，建議制定電子工業(yè)VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)或防治技術(shù)規(guī)范，將電子行業(yè)納入國家VOCs 排污收費(fèi)試點(diǎn)范圍，結(jié)合行業(yè)產(chǎn)污關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行污染治理。

1 行業(yè)概況

中國是世界上第一大電子產(chǎn)品消費(fèi)國，也是世界電子產(chǎn)品制造大國。進(jìn)入21 世紀(jì)以來，我國在通訊、高性能計(jì)算機(jī)、數(shù)字電視等領(lǐng)域取得一系列重大技術(shù)突破，電子及通訊設(shè)備制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平均得到大幅提升，成為全球最大的制造基地，目前主要產(chǎn)品如手機(jī)、程控交換機(jī)、微型計(jì)算機(jī)、顯示器、彩電、激光視盤機(jī)等產(chǎn)量在國際上均拔得頭籌。2014 年中國規(guī)模以上通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)行業(yè)總資產(chǎn)為58168.5 億元，同比增長14.58 %[1]。

2 產(chǎn)生的污染物

近年來，我們參加了部分電子工業(yè)VOCs 調(diào)查，對企業(yè)的涂裝工序VOCs 產(chǎn)生點(diǎn)、廢氣集中處理設(shè)施進(jìn)出口排放點(diǎn)、企業(yè)內(nèi)外環(huán)境現(xiàn)狀質(zhì)量等進(jìn)行現(xiàn)場VOCs 監(jiān)測。

2.1 排放物質(zhì)指標(biāo)較多

在涂裝或者噴涂車間排氣筒出口、尾氣VOCs 處理設(shè)施進(jìn)出口、涂裝車間裝置區(qū)域、調(diào)漆房、廠界上風(fēng)、廠界下風(fēng)等點(diǎn)位采集樣品，經(jīng)過監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)電子工業(yè)排放污染物包括甲苯、二甲苯、三甲苯、乙酸丁酯、甲基異丁酮、異丙醇和環(huán)己烷等多種化學(xué)物質(zhì)。按以下公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下某種揮發(fā)性有機(jī)物的濃度[2]。

 通過調(diào)查和監(jiān)測，并對不同產(chǎn)品涂裝過程中各工序所產(chǎn)生VOCs 的物種類型進(jìn)行鑒別可知，涂裝過程產(chǎn)生的VOCs 物種數(shù)量較多，有的達(dá)8~10 種，其中芳香烴所占比例最大，不同環(huán)節(jié)VOCs 物種類型不完全相同。部分作業(yè)點(diǎn)雖設(shè)有集氣裝置(如調(diào)漆室、噴房過道等)，但卻沒有保證其正常運(yùn)行；集氣設(shè)施運(yùn)行不當(dāng)，導(dǎo)致車間內(nèi)無組織廢氣排放量大，部分作業(yè)地點(diǎn)濃度高達(dá)100 mg/m3 以上。舉例：某噴涂車間污染物排放情況，從監(jiān)測結(jié)果來看，涂裝車間裝置區(qū)域VOCs 物種類型含有包括烷類、芳香類、酮類、酯類和醇類。監(jiān)測結(jié)果見表1。

電子行業(yè)涉及眾多不同的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝，參照國家《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297-1996)，僅對排放的部分污染物苯、甲苯、二甲苯等規(guī)定了排放限值，缺少電子行業(yè)特征污染物項(xiàng)目異丙醇、醛酮類、乙酸酯類等作為行業(yè)特殊控制的VOCs 指標(biāo)。

2.2 涂裝和烘干等工序過程為VOCs 產(chǎn)污環(huán)節(jié)

隨著現(xiàn)代電子工業(yè)的飛速發(fā)展，新的污染物也隨之產(chǎn)生[3,4]，電子工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中包含油墨、油漆原輔材料，涂料、有機(jī)溶劑的使用造成了VOCs 揮發(fā)，有危險廢物的產(chǎn)生，電子產(chǎn)品在使用中常常會有部分的零組件會處于高溫，在此加溫狀態(tài)上容易逸散出苯類等揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)(VOCs)的異味。電子工業(yè)表面涂裝工藝和烘干等過程成為VOCs 排放重要環(huán)節(jié)，文獻(xiàn)調(diào)研顯示，電子工業(yè)企業(yè)VOCs 排放來源主要分為兩部分：一是電路板加工和產(chǎn)品外殼生產(chǎn)，其主要排放的物質(zhì)為：苯系物、醛酮類、酯類、鹵代烴等；二是除苯系溶劑外，異丙醇、乙酸酯類、醛酮類也是我省電子工業(yè)行業(yè)生產(chǎn)過程中使用較為普遍的有機(jī)溶劑。把握行業(yè)產(chǎn)污(VOCs)節(jié)點(diǎn)為關(guān)鍵環(huán)節(jié)[5]，明確主攻方向，減少盲目，對癥下藥，提出VOCs 產(chǎn)污工序的治理措施，有效控制電子元件生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的污染，事半功倍。

3 行業(yè)發(fā)展帶來的主要環(huán)境問題

電子工業(yè)等并非傳統(tǒng)意義上的重點(diǎn)控制行業(yè)，其大氣污染物主要來自涂料、有機(jī)溶劑使用過程中排放的VOCs。由于沒有行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，污染防治工作相對滯后，特征污染物無法做到有效控制，存在環(huán)境安全隱患。

3.1 對大氣環(huán)境的影響

揮發(fā)性有機(jī)物組分十分復(fù)雜，分為包括烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴的非甲烷碳?xì)浠衔铮ㄈ?、酮、醇、醚等的含氧有機(jī)化合物，鹵代烴，含氮化合物，含硫化合物等多種物質(zhì)。雖然大氣中揮發(fā)性有機(jī)物濃度較低，但其在大氣中的化學(xué)反應(yīng)，會顯著改變大氣物理和化學(xué)性質(zhì)，從而對空氣質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。首先，大氣中的揮發(fā)性有機(jī)物控制大氣中臭氧的形成，進(jìn)而形成光化學(xué)煙霧，帶來極大危害。其次，VOCs 在一定條件下會轉(zhuǎn)化生成二次有機(jī)氣溶膠，是細(xì)顆粒物PM2.5 中的重要組分。因此，要降低顆粒物污染，去除光化學(xué)煙霧，提高城市空氣質(zhì)量，VOCs 的控制勢在必行[6]。

3.2 VOCs 物種具有毒性和致癌性，危及人類健康

有毒空氣污染物是我國工業(yè)高速發(fā)展的副產(chǎn)物，組成范圍不斷擴(kuò)大，危害日益嚴(yán)重，已成為我國新時期關(guān)系民生的環(huán)境問題。在美國 EPA 優(yōu)先控制的187 種污染物中有33 種屬于揮發(fā)性有機(jī)物，其中來自電子等行業(yè)的苯、三氯甲烷、四氯乙烯等已被WHO 確定為對動物具有致癌和致畸性[7,8]。含有多種VOCs 物種及其光化學(xué)產(chǎn)物對人體健康有直接危害，常見的如苯、甲苯、甲醛、乙醛等。這些有異味和惡臭、有毒有害揮發(fā)性有機(jī)物通過呼吸道、皮膚等進(jìn)入人體，導(dǎo)致各種急慢性健康問題，包括粘膜刺激、炎癥、心肺疾病、癌癥等。

4 治污技術(shù)狀況

近幾年電子工業(yè)不斷開發(fā)出清潔生產(chǎn)工藝，電子行業(yè)生產(chǎn)的裝備水平與污染治理水平在許多方面已有較大發(fā)展，在電子企業(yè)的調(diào)研和監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)，企業(yè)已經(jīng)用到了水簾柜、水噴淋、活性炭吸附、蓄熱式熱力焚燒技術(shù)(RTO)、低溫等離子除臭器等污染控制技術(shù)，或者這些技術(shù)的組合使用。部分電子企業(yè)生產(chǎn)排污環(huán)節(jié)及污染防治措施見表2。

 當(dāng)前我國 VOCs 凈化處理技術(shù)、設(shè)施方面的經(jīng)驗(yàn)也都逐步成熟，電子工業(yè)VOCs 污染治理成功的工程實(shí)例很多，企業(yè)通過努力可達(dá)到相應(yīng)排放要求。如在某一電子公司，1 號排氣筒VOCs進(jìn)口濃度25.46 mg/m3，經(jīng)過活性炭吸附等技術(shù)處理后，其排氣筒VOCs 出口濃度16.97 mg/m3；在另一企業(yè)PCB 制作工藝廢氣的處理方式，原來是直接排放，雖然濃度較低，但是未有凈化處理，經(jīng)過增加活性炭凈化裝置，減少揮發(fā)，估計(jì)每年減少3.7 噸VOCs排放。因此，VOCs 減排是有技術(shù)支撐的。近幾年發(fā)展起來的低溫等離子體技術(shù)[9]，可在常溫常壓下操作，工藝流程簡單，運(yùn)行管理方便；對VOCs 的適應(yīng)性強(qiáng)、去除率高，有很好的除臭效果。調(diào)查發(fā)現(xiàn)企業(yè)用于有機(jī)廢氣的處理設(shè)施費(fèi)用占企業(yè)產(chǎn)值比例0.02 %~13.27 % ， 運(yùn)行費(fèi)用更少， 運(yùn)行占企業(yè)產(chǎn)值0.002 %~2.457 %。

5 思考

5.1 行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)缺失問題

基于 VOCs 對人體健康和生態(tài)環(huán)境的重要影響，越來越多的研究者、機(jī)構(gòu)關(guān)注其排放清單、減排技術(shù)和排放控制管理。北京市《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 11/501-2007)中規(guī)定半導(dǎo)體及電子產(chǎn)品制造VOCs 的限值現(xiàn)有企業(yè)為50 mg/m3，新建企業(yè)為20 mg/m3；天津市《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)化合物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(DB 12/524-2014)規(guī)定電子工業(yè)VOCs 最高允許排放濃度為80 mg/m3；上海市《半導(dǎo)體行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 31/374-2006)規(guī)定VOCs 最高允許排放濃度為100 mg/m3。美國標(biāo)準(zhǔn)限值[10]對新、老(現(xiàn))源一致，標(biāo)準(zhǔn)要求對工藝中排風(fēng)口排放的有機(jī)HAP 削減其總量的98 %，或?qū)⑵渑欧艥舛瓤刂圃?0 ppmv 以下，相當(dāng)于50 mg/m3。世界銀行《污染預(yù)防和削減手冊》中規(guī)定[11]電子制造業(yè)VOCs最高允許排放濃度為20 mg/m3。有關(guān)國家或者地方標(biāo)準(zhǔn)，見圖1 所示。電子行業(yè)目前參照國家《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)，僅對排放的部分等污染物苯、甲苯、二甲苯等規(guī)定了排放限值，國內(nèi)地方行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)只有1~3 個指標(biāo)，不能面對行業(yè)排放污染物較多的實(shí)際問題；缺少行業(yè)特征污染物項(xiàng)目如苯系物、異丙醇、醛酮類、乙酸酯類等作為VOCs 控制指標(biāo)，也不能反映行業(yè)的生產(chǎn)特殊性。目前我國沒有電子行業(yè)VOCs 的標(biāo)準(zhǔn)限值標(biāo)準(zhǔn)，無法實(shí)現(xiàn)或者滿足VOCs 監(jiān)控工作的需求。

5.2 治污效果

當(dāng)前我國 VOCs 凈化處理技術(shù)、設(shè)施方面的經(jīng)驗(yàn)也都逐步成熟，廢氣處理可改善現(xiàn)有企業(yè)周邊的環(huán)境空氣質(zhì)量，降低電子企業(yè)污染物的排放尤其是揮發(fā)性有機(jī)污染物的排放，保護(hù)企業(yè)工人、周邊居民的身體健康。

 電子企業(yè)治污效果如何？現(xiàn)實(shí)往往不盡人意。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，許多治污設(shè)施的設(shè)計(jì)處理能力、工藝等符合企業(yè)現(xiàn)有的污染治理要求，但超標(biāo)排污現(xiàn)象依然存在。企業(yè)對環(huán)保工作重視程度不夠、污染治理設(shè)施建設(shè)滯后引起超負(fù)荷運(yùn)行、操作管理人員專業(yè)文化素質(zhì)偏低引起操作不當(dāng)以及處理設(shè)施被擅自改變、拆除或者閑置；集氣設(shè)施運(yùn)行不當(dāng)，導(dǎo)致車間內(nèi)無組織廢氣排放量大，部分作業(yè)地點(diǎn)濃度比較高。一些企業(yè)認(rèn)為只要通過環(huán)保驗(yàn)收就可以高枕無憂了，而疏于維護(hù)管理導(dǎo)致不能發(fā)揮正常治污效果。有的企業(yè)廢氣吸附處理裝置內(nèi)活性炭長期未更換，已飽和，起不到吸附作用。既達(dá)不到預(yù)期治理效果，也造成污染治理設(shè)施資源浪費(fèi)[12]。

6 結(jié)束語

電子工業(yè)等并非傳統(tǒng)意義上的重點(diǎn)控制行業(yè)，其大氣污染物主要來自涂料、有機(jī)溶劑使用過程中排放的VOCs。要把握好行業(yè)產(chǎn)污關(guān)鍵環(huán)節(jié)，減少盲目，達(dá)到治理污染目的。為了達(dá)到節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，為環(huán)境保護(hù)管理提供依據(jù)，建議制定電子工業(yè)VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)或防治技術(shù)規(guī)范，加強(qiáng)行業(yè)特征污染物如苯系物、異丙醇、醛酮類、乙酸酯類等作為VOCs 控制指標(biāo)，采取措施避免或減少電子工業(yè)污染；依法治污，將電子行業(yè)納入國家VOCs 排污收費(fèi)試點(diǎn)范圍，促進(jìn)電子行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]中商產(chǎn)業(yè)研究院．2010~2014 年中國通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)行業(yè)資產(chǎn)規(guī)模增長趨勢監(jiān)測．[EB/OL]．(2015/4/14)[2015-7-16] ． 

[2]GB/T 16157-1996 固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法[S]．中國環(huán)境科學(xué)出版社，國家環(huán)境保護(hù)總局，1996．

[3] Sekizawa I，Ohtawa H，Yamamoto H，et al．Evaluation of human healthrisks from exposures to four air pollutants in the indoor and the outdoor
environments in tokushima，and communication of the outcomes to the localpeople[J]．Journal of Risk Research，2007，10(6)：841-851．

[4]魏?。袊藶樵磽]發(fā)性有機(jī)化合物的排放現(xiàn)狀及未來趨勢[D]．北京：清華大學(xué)，2009．

[5]張遠(yuǎn)東，蔡瑜瑄，等．印制電路板行業(yè)產(chǎn)污(VOCs)節(jié)點(diǎn)的情況分析[C]．中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會 2014 學(xué)術(shù)年會論文集，2014：6558-6561．

[6 ]王海林，等．我國工業(yè)VOCs 減排控制與管理對策研究[J]．環(huán)境科學(xué)，2011，32(12)：3463-3468．

[7]陳穎，等．我國VOC 類有毒空氣污染物優(yōu)先控制對策探討[J]．環(huán)境科學(xué)，2011，32(12)：3469-3475．

[8]環(huán)境保護(hù)部．國家污染物環(huán)境健康風(fēng)險名錄———化學(xué)第一分冊[M]．北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2009．

[9]江梅，張國寧，等．工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放控制的有效途徑研究[J]．環(huán)境科學(xué)，2011，32(12)：3487-3490．

[10]環(huán)境保護(hù)部．《電子工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)電子元件》編制說明(征求意見稿)．[EB/OL]．(2008．6．13)．

[11]陳家桂，劉越，等．美歐日國家電子工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)探析[C]．中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會2009 年學(xué)術(shù)年會論文集，2009：758-765．

[12]陳群偉，潘理黎．企業(yè)污染治理設(shè)施運(yùn)行存在的問題和政府管理對策[J]．環(huán)境科學(xué)與管理，2006，31(8)：21-23．

編輯：張偉