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環境汙染專題報導(三):石化產業造成的空氣污染

105/01/27 瀏覽次數 8843
我國石油化學工業(簡稱石化工業)過去在國家經濟發展過程一直扮演非常重要的角色。石化工業係指將石油或天然氣等原料變成材料(如塑膠、橡膠、纖維、化學品等),一般依其製程或產品,可分為上、中、下游三個製程階段。其中,石油和天然氣屬於初級原料,經過煉製或處理,裂解分離可產生上游之石化基本原料。

在上游製程裡,以生產乙烯、丙烯、丁二烯、芳香烴、甲烷等有機物為主要產品;上游石化產品(如:乙烯)再藉由聚合、酯化等反應,予以轉化為中游之中間性產品原料,再提供給下游工廠,中游階段的原料或產品則可能包括:聚乙烯(PE)、氯乙烯、丙烯酸、丙二酚、聚丙烯、環氧氯丙烷、丙烯晴、環己烷、苯乙烯、尿素、醛類等,最後,上述這些產品再成為下游塑膠或其它石化製品之原料,譬如油漆業、清潔用品業、人造纖維紡織業、針織業、橡膠製品業等與一般人的食、衣、住、行均有著密切關係。

然而,石化產業雖對我國經濟發展貢獻頗多,其所連帶產生的污染亦頗為驚人。本文針對石化產業的製程中所產生的空氣污染做一較詳細的介紹與描述。石化產業常見的空氣污染物有以下幾種:(一)粒狀污染物、(二)硫氧化物、(三)氮氧化物、(四)揮發性有機物(Volatile Organic Compounds,以下簡稱VOCs),其中以VOCs是最主要的空氣污染物,對人體的危害亦最直接,如煉油、石化等工業,其各種氧化、蒸餾等製程操作的排放口與設備元件軸封處,皆有可能逸散排放出化學反應狀態中的VOCs;煉油廠、加油站之貯槽,可能因溫差效應及進出料作用,自呼吸閥逸散出大量的油品;更不用說加油站加油的同時,從車輛的油箱及曲軸箱,亦會逸散氣體的油品。

在環保署「揮發性有機物空氣污染管制及排放標準」中對VOCs的定義為:係指有機化合物之空氣污染物的總稱,但不包括甲烷、一氧化碳、二氧化碳、二硫化碳、碳酸、碳酸鹽、碳酸銨、氰化物或硫氰化物等化合物。大部分VOCs很容易被氧化,而氧化所形成之游離基(Radicals),會再與大氣中其他化學成分,如一氧化氮(NO)等反應,形成高濃度之臭氧及其他過氧化物(如PAN等)。

大氣中常見揮發性有機物通常對人體健康有一定程度的影響,許多揮發性有機物(如苯、甲醛、丙烯腈等等)多已被列管為毒性化學物質。苯會對中樞神經系統產生麻痺作用,引起急性中毒,神志模糊、知覺喪失、昏迷、抽搐等,嚴重者會因中樞系統麻痹而死亡,少量苯也能使人產生睡意、頭昏、心率加快、頭痛、顫抖、意識混亂、神志不清等現象。其他揮發性有機物皆會對人體造成輕重程度不等的傷害。從流行病學研究中已有資料證實石化產業之勞工比從事其他行業的工人,具更高的癌症發生率,而居住在石化區附近居民之癌症發生率及上呼吸道症狀均高於其他對照區域。

由於揮發性有機物的高危險性在於吸入便會進入人體,不像其他化合物是藉由接觸或飲食才得以進入人體,所以平常的防護措施就要做得很充足;在石化產業的工作場域裡,需有設備齊全的儀器來進行吸附、吸收、冷凝、焚化等方式,藉此去除工作場域內的VOCs,並不讓它逸散至外界空氣中,影響更多人群;畢竟,若人體曝露於高濃度的VOCs下會產生急性效應,對呼吸道跟眼睛有刺激症狀,並易造成人體呼吸道、肺、腎、神經系統等病變,後續的防範措施絕不能怠慢及輕忽。(本文由科技部補助「海洋與環境變遷」執行團隊撰稿)

責任編輯:蔣忠益∣國立高雄海洋科技大學基礎教育中心
審校:林啟燦∣國立高雄海洋科技大學海洋環境工程系

名詞解釋
揮發性有機物,係指在標準狀態下(20℃,760mmHg),蒸氣壓大於0.1 mmHg以上的有機化合物。

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