环境汙染专题报导(三):石化产业造成的空气污染

石油工业(简称石化工业)过去在国家经济发展过程一直扮演非常重要的角色。石化工业係指将石油天然气等原料变成材料(如塑胶、橡胶、纤维、化品等),一般依其製程或产品,可分为上、中、下游三个製程阶段。其中,石油天然气属于初级原料,经过炼製或处理,裂解分离可产生上游之石化基本原料。

在上游製程里,以生产乙烯丙烯、丁二烯、芳香烃、甲烷等有机物为主要产品;上游石化产品(如:乙烯)再藉由聚合、酯化等反应,予以转化为中游之中间性产品原料,再提供给下游工厂,中游阶段的原料或产品则可能包括:聚乙烯(PE)、氯乙烯丙烯酸、丙二酚、聚丙烯、环氧氯丙烷丙烯晴、环己烷、苯乙烯、尿素、醛类等,最后,上述这些产品再成为下游塑胶或其它石化製品之原料,譬如油漆业、清洁用品业、人造纤维纺织业、针织业、橡胶製品业等与一般人的食、衣、住、行均有着密切关係。

然而,石化产业虽对我国经济发展贡献颇多,其所连带产生的污染亦颇为惊人。本文针对石化产业的製程中所产生的空气污染做一较详细的介绍与描述。石化产业常见的空气污染物有以下几种:(一)粒状污染物、(二)氧化物、(三)氮氧化物、(四)挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,以下简称VOCs),其中以VOCs是最主要的空气污染物,对人体的危害亦最直接,如炼油石化等工业,其各种氧化、蒸馏等製程操作的排放口与设备元件轴封处,皆有可能逸散排放出化反应状态中的VOCs;炼油厂、加油站之贮槽,可能因温差效应及进出料作用,自呼吸阀逸散出大量的油品;更不用说加油站加油的同时,从车辆的油箱及曲轴箱,亦会逸散气体的油品。

在环保署「挥发性有机物空气污染管制及排放标準」中对VOCs的定义为:係指有机化合物之空气污染物的总称,但不包括甲烷一氧化碳二氧化碳、二化碳、碳酸、碳酸盐、碳酸铵、氰化物氰化物等化合物。大部分VOCs很容易被氧化,而氧化所形成之游离基(Radicals),会再与大气中其他化成分,如一氧化氮(NO)等反应,形成高浓度臭氧及其他过氧化物(如PAN等)。

大气中常见挥发性有机物通常对人体健康有一定程度的影响,许多挥发性有机物(如苯、甲醛、丙烯腈等等)多已被列管为毒性化物质。苯会对中枢神经系统产生麻痺作用,引起急性中毒,神志模糊、知觉丧失、昏迷、抽搐等,严重者会因中枢系统麻痹而死亡,少量苯也能使人产生睡意、头昏、心率加快、头痛、颤抖、意识混乱、神志不清等现象。其他挥发性有机物皆会对人体造成轻重程度不等的伤害。从流行病学研究中已有资料证实石化产业之劳工比从事其他行业的工人,具更高的癌症发生率,而居住在石化区附近居民之癌症发生率及上呼吸道症状均高于其他对照区域。

由于挥发性有机物的高危险性在于吸入便会进入人体,不像其他化合物是藉由接触或饮食才得以进入人体,所以平常的防护措施就要做得很充足;在石化产业的工作场域里,需有设备齐全的器来进行吸附、吸收、冷凝、焚化等方式,藉此去除工作场域内的VOCs,并不让它逸散至外界空气中,影响更多人群;毕竟,若人体曝露于高浓度的VOCs下会产生急性效应,对呼吸道跟眼睛有刺激症状,并易造成人体呼吸道、肺、肾、神经系统等病变,后续的防範措施绝不能怠慢及轻忽。(本文由科技部补助「海洋与环境变迁」执行团队撰稿)

责任编辑:蒋忠益∣国立高雄海洋科技大基础教育中心
审校:林启灿∣国立高雄海洋科技大海洋环境工程系

名词解释
挥发性有机物,係指在标準状态下(20℃,760mmHg),蒸气压大于0.1 mmHg以上的有机化合物。

日期:2016/1/27

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