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處理戴奧辛的更好選擇
當人類文明歡欣地大步邁進時,環境汙染、廢棄物處理等問題也接踵而來,且日顯嚴重,對人類健康產生不良影響,甚至禍延子孫。
 
 
 
當人類文明歡欣地大步邁進時,環境汙染、廢棄物處理等問題也接踵而來,且日顯嚴重。這些汙染物與廢棄物有的需經數年、甚至百千年才能在大自然中分解。如再經空氣、水和遷徙物種的作用,這些長年難分解的物質可能在環境中蓄積,除汙染環境外還會對人類健康產生不良的影響,甚至禍延子孫。

由於意識到這種危機,聯合國環境署呼籲全球各國應針對這種名為「持久性有機汙染物」的有毒物質採取適當的規範,因而制定了「斯德哥爾摩公約」,明文禁用多氯聯苯等化學品,並限制DDT的生產與使用,以減少排放戴奧辛等物質。台灣雖不是這項公約的簽約國,但是為了國人的健康與對環境生態的保護,仍然依照這公約的精神自我規範,中央大學環境工程研究所的張木彬教授就是國內這一領域的翹楚。

張教授在二十多年的研究生涯中,對國內的汙染問題投入相當多的心力。為了解決這些問題,他的研究也從原先的「低溫電漿」領域轉到針對戴奧辛、重金屬的監測、去除與排放控制的領域。

台南的安順中石化廠在1979年之前曾為了生產氫氧化鈉及氯氣而採用水銀電解法電解海水,惟製程中的汞卻未經適當處理,任其隨汙泥及廢水排放,以致造成附近地區的土壤及底泥含汞量超高。此外,這工廠在製造五氯酚鈉的過程中也產生戴奧辛,因而造成戴奧辛與汞兩種高毒性汙染物同時存在,且汙染範圍包含水域底泥,汙染型態複雜面積又大,整治技術難度頗高。

過去曾考量採用傳統技術予以整治,但因投入的經費與能源甚大,雖經多年的努力但進展有限。目前那裡仍是草木不生,若不思更適當的處置,就只能任其荒廢成為鬼域了。

有鑑於此,張教授的研究團隊開發了「低溫熱裂解技術」,在適當反應條件(無氧)下可有效裂解含氯汙染物如戴奧辛、多氯聯苯及五氯酚,並使汞脫附。此外,搭配團隊另行研發的新穎空氣汙染防制技術(多層流動床吸脫附系統),可有效地把高毒性的物質轉化為低毒性的物質,解決棘手的土壤汙染問題並避免了空氣汙染。這技術使安順中石化廠的整治露出一絲曙光。

他在研發時秉持環保的原則,以降低反應溫度節能為目標,同時要求在處理過程中不可產生二次汙染。相較於其他方法需要把溫度提高到攝氏600度,張教授的系統反應溫度降低了許多,大量節省了能源的消耗,也把過去多個汙染處理單元整合成一個多重汙染物的處理技術,因此流程較簡潔,處理成本也大幅降低。

這方法雖然是針對棘手的中石化汙染而研發,但因為相較於其他技術有許多優點,因此張教授期待可把它應用到別的地方,例如垃圾焚化爐的飛灰處理。目前台灣的24個焚化爐受限於經費與技術能力,針對含戴奧辛排氣處理多數僅以活性碳吸附後作相轉移,再用袋式集塵器收集,最後以水泥封存掩埋。但這方法因為汙染物並沒有分解,萬一遇到水災、地震時仍有擴散的風險。若能採用張教授開發的觸媒轉化技術分解破壞戴奧辛,就不用擔心汙染物擴散的問題。

另如在處理廢鐵的電弧爐煉鋼過程中,也容易產生戴奧辛含量高的氣體與灰塵,若能以這方法處理排氣與集塵灰,可降低能耗,提升環境品質。

張教授的「低溫熱裂解技術」為戴奧辛的處理技術提供了一個更好的選擇。

附錄

戴奧辛的結構,有兩個六角形的苯環,藉由兩個氧原子連接,外圍有8個位置可連接氯原子(編號1〜4和6〜9),毒性最強的是含4個氯原子,且位在編號2、3、7、8的位置(即2,3,7,8−TCDD),又有世紀之毒的稱號。
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