制订电子玻璃排放标准应兼顾技术和环境风险
一、我国行业的污染现状
显像管(CRT)是彩色电视机的核心部件。而显像管玻璃,即玻壳,是构成显像管的主体部件。目前,我国显像管玻璃早已形成规模化大生产,据有关资料,到2005年,国内彩色玻壳预计产量为9000万只,约占世界总产量的28%。
彩电显像管工作时,在锥体阳极帽处需加3万V以上的高电压,它将产生大量的X射线。为了屏蔽X射线,在玻锥和玻管中需加大量的铅(PbO),一般玻锥含铅量(PbO)约为22~24%,玻管中含氧化铅34%。
由于玻璃在池炉熔制过程达1500℃以上,受热熔化的铅有一部分分子脱落液面,随之氧化生成铅氧化物或铅盐,以气溶胶状态悬浮在空气中,形成铅烟。这些铅烟大部分都随烟气排出。据有关资料,锥玻璃炉窑氧化铅排放的初始浓度平均达到1000mg/Nm3。据估算,按我国玻壳生产规模,每年锥玻璃池炉排放的烟尘约29.42吨,其中,氧化铅约19.59吨。锥玻璃炉窑排放的铅烟平均粒径一般都小于1微米,属于PM2.5,对人体极为有害。铅主要通过呼吸道进入人体,小剂量时便能使神经系统、血液系统、生殖系统以及免疫系统中*,并对肝脏和肾脏等器官造成损害。
二、我国电子玻璃行业现有的治理技术
目前,我国电子玻璃行业对含铅烟尘采用的污染治理技术为电除尘:烟气由池炉烟道进入除尘系统管道,首先进入调湿塔进行降温、增湿,通过阀门分别进入两个并联的电除尘器。进入电除尘器之前自动控制烟气温度。通过电除尘器的烟气,由风机经过管道输送至烟囱排入大气中。
一般情况下电除尘器的效率与电场数量有关,理论上推算采用两个电场增到3个电场时除尘效率可从97.4%增加到98.7%,增加1个电场效率提高了1.3%。由于随着烟尘浓度的降低,电场的除尘效率也大大降低:从5个电场增到6个电场时,除尘效率从99.6%增加到99.75%,增加1个电场效率仅提高0.15%。因此,从技术、经济性能上看,电场数量不可能无限增多。目前,在除尘系统中电除尘器多采用2~4个电场。
三、我国电子玻璃行业现有排放标准存在的问题
过去在标准制订过程中,没有充分考虑到电子含铅玻璃的行业排放特性。在GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》中对工业炉窑铅的排放限值仅分为“金属熔炼”和“其他”两类,而没有专门针对电子含铅玻璃的排放限值。因此,国家环保总局在2001年公布了《关于执行〈工业炉窑大气污染物排放标准〉有关问题的复函》(环函〔2001〕254号),对电子玻璃含铅烟尘排放标准限值问题进行解释。该函指出:“考虑到铅玻璃制造工艺的特点,在《工业炉窑大气污染物排放标准》未修订前,彩色显像管玻壳厂铅烟气中铅的最高允许排放浓度,可暂按《大气污染物综合标准》(GB16297-1996)中的规定,即0.7mg/m3执行”。
但是,实际上对于0.7mg/m3的限值,绝大部分生产线是无法达标的。而国外发达国家的电子玻璃工业排放标准也略高于该限值,如日本的标准限值为2mg/m3、奥地利为5mg/m3、比利时为5mg/m3以及美国为2mg/m3。
四、制订电子玻璃行业排放标准既要基于技术,又要考虑到环境风险
为此,国家环保总局科技标准司于2002年下达了玻璃工业污染物排放标准的制订计划。通过标准编制组前期研究,总局决定将电子玻璃纳入到玻璃工业污染物排放标准之中,并于2004年11月29日召开了《玻璃工业污染物排放标准》开题论证会议。
这次标准的制订,既要充分考虑电子玻璃铅尘治理技术的可行性,又要考虑污染排放的环境风险。一方面,标准限值的确定要基于切实可行的治理技术,能够促使生产企业花费一定的人力、物力和财力后,能对铅尘排放进行有效治理,达到标准限值。另一方面,由于铅的*性,必须考虑环境风险问题。例如,目前某玻壳厂周围铅浓度虽未超过大气质量标准限值,但几年间,周围大气中的铅浓度占大气质量标准限值的百分比,已从不到1%上升到25%。另外,铅尘很可能沉降到周围农田土壤中,这些铅可能通过食物积累,通过消化道进入人体。这些潜在的风险在标准的制订过程中,都应得到考虑。
(作者单位:中国环境科学研究院环境标准研究所)