清洗與環(huán)境的關(guān)系講解

清洗過(guò)程中，特別是化學(xué)清洗過(guò)程不僅要考慮清洗時(shí)操作人員的安全與被清洗對象的安全，清洗液的管理，而且還要考慮清洗結束后廢料排放對自然環(huán)境是否安全，所要排放的化學(xué)清洗廢料是否危害環(huán)境，是否允許直接排放，這要以國家環(huán)境保護機關(guān)制定的排放標準為依據，達標的廢料允許直接排放，沒(méi)達標的廢料要先進(jìn)行處理，達標后才可排放。一般未經(jīng)處理的化學(xué)清洗廢料往往是超標的，所以在化學(xué)清洗工程中就存在著(zhù)廢料處理的問(wèn)題。

【清洗對環(huán)境的要求】

由于環(huán)境中污染物的存在，會(huì )使已清洗過(guò)的物體被再污染，因此要求對環(huán)境先進(jìn)行處理。

一、對空氣進(jìn)行無(wú)塵無(wú)菌處理

1.環(huán)境中空氣的狀況

清洗后對物體的潔凈度要求越高，對環(huán)境的潔凈度要求也越高。而在人類(lèi)生活環(huán)境內的空氣中存在著(zhù)各種以微粒狀態(tài)和氣體狀態(tài)存在的污染物，包括各種有害氣體、灰塵、煤煙以及細菌等微生物。表8-1中列有日本城市各種公共場(chǎng)所的空氣中含有的粒徑在0.5μm以上的微粒數和細菌數量。我國由于衛生條件差，人口密度也較大，所測得的數據相比要大得多。

表8-1空氣中污染物含量

表格P506頁(yè)

如果統計范圍改為粒徑在0.3μm以上的微粒數量時(shí)，統計結果要比0.5μm的數量成幾何級數遞增（因為香煙冒岀的煙的平均粒徑即為0.4μm）。

由于空氣中污染物微粒的存在，給清洗操作帶來(lái)許多困難，而且會(huì )使已洗凈的物體被再污染。因此日本在50年代曾出現過(guò)許多精密工業(yè)清洗工廠(chǎng)為尋找清潔的空氣環(huán)境，紛紛從東京等大都市遷出的情況。而現代的工業(yè)精密清洗早已廣泛使用人工制造的潔凈空間——無(wú)菌無(wú)塵工作室了。

2.無(wú)菌無(wú)塵的標準

各國都制定有嚴格的無(wú)菌無(wú)塵的標準。表8-2是美國的標準（聯(lián)邦標準209）。

表8-2美國的無(wú)菌無(wú)塵標準

表格P507頁(yè)

表中無(wú)菌級別為100這個(gè)等級是指1dm3的空氣中含有的粒徑在0.5μm以上的微粒數不超過(guò)3.5個(gè)，其余類(lèi)推。表中不僅對空氣中含有的微粒數有規定，而且對無(wú)菌無(wú)塵工作室的溫度、壓力、濕度及氣流換氣方式以及照明度都有明確規定。

對于含有微生物數量的生物無(wú)菌無(wú)塵標準，國際上通常采用美國宇航局制定的標準，見(jiàn)表8-3所規定的內容。

表8-3美國宇航局制定的生物無(wú)菌無(wú)塵標準概要

表格P507頁(yè)

以上標準是達到一定潔凈度標準的無(wú)塵無(wú)菌空間的規定。在某些特殊場(chǎng)合，用粒徑在0.3μm以上的微粒個(gè)數為標準，比以0.5μm為標準時(shí)要求更高。其中微生物粒子的個(gè)數指標分兩項，一個(gè)在1dm3中的所含微生物粒子個(gè)數，另一個(gè)是在一周內，在1m2面積上沉積的微生物粒子總數。由表中數據可以看出要達到無(wú)菌標準的要求都是很?chē)栏竦摹?/span>

符合無(wú)菌化標準的無(wú)菌帳篷和在無(wú)菌無(wú)塵空氣的氣流中使用的工作臺等設備，目前己被廣泛使用。下面對無(wú)塵無(wú)菌工作室的基本構造作一簡(jiǎn)單介紹。

（1）形成與外界隔離的空間：無(wú)塵無(wú)菌工作室是與外界含污染物的空間完全隔離的非常清潔的空間。室內一切能產(chǎn)生灰塵和污染的因素事先都已經(jīng)排除掉，根據需要，各種使用的器械材料都已經(jīng)過(guò)徹底地清洗和殺菌消毒處理。

（2）換氣方式：操作過(guò)程中被污染的空氣要及時(shí)排出，同時(shí)換入清潔的空氣。為了從外界導入清潔空氣，室內的氣壓要保持比外界氣壓高一些，以防止外部污染空氣從墻壁縫隙進(jìn)入室內。需靠壓力把清潔空氣送入室內，同時(shí)把污染空氣及時(shí)排除以使室內空氣潔凈度得以保持穩定。用層流方式送入清潔空氣比紊流方式好，特別是用垂直的層流方式送氣效果更好。

（3）產(chǎn)生清潔空氣的方法：制造清潔空氣是使用玻璃纖維材料制成的靜電除塵器和特別高效的空氣超過(guò)濾器等設備。它有各種式樣的系統，標準的高效除塵器，對于粒徑在0.3μm以上的塵埃粒子去除率在99.97%以上。圖8-1是一個(gè)制造清潔空氣的除塵系統流程圖。

圖8-1空氣除塵系統流程

圖片P508頁(yè)

由圖8-1可以看出，除塵系統是由多個(gè)過(guò)濾除塵設備組成，其中預過(guò)濾器及靜電除塵器已將較大粒徑的塵埃除去，因而起到減輕后處理除塵過(guò)濾器和超過(guò)濾器的負荷的作用。必要時(shí)可在系統中加入調濕調溫裝置。

（4）加強出入口的管理：物品和人員的岀入口都由兩道門(mén)組成，運用風(fēng)障和通風(fēng)筒等設備防止外部污垢進(jìn)入無(wú)菌無(wú)塵工作室內。

（5）防止工作人員造成的污染：在無(wú)菌無(wú)塵工作室內，工作人員可能成為最大的污染源。表8-4列有在通常狀態(tài)下工作人員活動(dòng)產(chǎn)生的灰塵的數量。

表8-4工作人員活動(dòng)產(chǎn)生的灰塵的數量

圖片P508頁(yè)

為了防止灰塵的產(chǎn)生，工作人員在由兩道門(mén)組成的隔壁準備室內穿好防塵服，防塵靴，戴好防塵帽，經(jīng)過(guò)通風(fēng)浴洗凈之后，才可進(jìn)入室內。由于在高潔凈度的空間內，工作人員的呼吸變成重要的污染源，因此工作人員必須戴口罩或面罩，在工作中盡量避免不必要的走動(dòng)，工作中動(dòng)作要輕。

二、對清洗環(huán)境的衛生管理

清洗作業(yè)必須有一個(gè)衛生環(huán)境，要絕對防止由于使用劇毒藥品而引起經(jīng)皮膚中毒、經(jīng)口中毒以及有害溶劑的蒸氣經(jīng)鼻吸入而引起中毒的情況發(fā)生。

各國對于生產(chǎn)環(huán)境的衛生管理都制定了嚴格的法規。如日本制定的勞動(dòng)衛生法就有對特定化學(xué)物質(zhì)引起人體傷害的預防規則（簡(jiǎn)稱(chēng)特化則），對有機溶劑中毒預防規則（簡(jiǎn)稱(chēng)有機則）。我國勞動(dòng)衛生法也有類(lèi)似規定。

日本特化則中對危害工作人員健康的各種強毒性化學(xué)物質(zhì)的使用數量有具體規定。這些物質(zhì)中與清洗工藝有關(guān)的在表8-5中作了具體說(shuō)明，例如對氯化氫以及含有氯化氫的制劑在使用中，氯化氫濃度在1%以上時(shí)就要受到法規的限制。法規對具體的設備和管理也作出具體規定。

表8-5特化則規定限制使用的化學(xué)物質(zhì)

表格P509頁(yè)

在有機則中對可能引起強烈中毒的有機溶劑，按它們的毒性大小，對它們使用的數量以及設備及管理作出了具體規定。根據有機溶劑的毒性大小分成劇毒、有毒、基本無(wú)毒三類(lèi)。表8-6列有它們的分類(lèi)表。

表8-6有機則適用的有機溶劑分類(lèi)

表格P509頁(yè)

在日本，室內進(jìn)行清洗操作所使用的有機溶劑數量在允許范圍以上時(shí)，根據法規要求，必須按下列規定進(jìn)行。

（1）首先把工作及設備的計劃內容以及預防措施的安排向上級主管部門(mén)申報。

（2）必須建立健全的防止災害發(fā)生的預防裝置設備。如在使用第一類(lèi)和第二類(lèi)有機溶劑時(shí)，有機溶劑的蒸氣散發(fā)來(lái)源必須裝在密閉設備之中，并按規定建立相應的排風(fēng)裝置?；蛘咴谙蜃鳂I(yè)現場(chǎng)擴散的溶劑蒸氣的溶劑槽開(kāi)口處裝有回流冷卻器。

（3）有機溶劑的使用及管理必須由專(zhuān)人負責。此人要在有關(guān)部門(mén)組織的使用有機溶劑的專(zhuān)業(yè)技能學(xué)習班中學(xué)習過(guò)，培訓結束后被任命為專(zhuān)職的有機溶劑作業(yè)主任，負責有關(guān)業(yè)務(wù)。

（4）經(jīng)常性的檢測工作，包括對工作現場(chǎng)空氣中有機溶劑濃度的測定，工作人員的健康定期檢查等。

對于操作環(huán)境中有機溶劑濃度，各國都有明確規定。例如美國工業(yè)實(shí)驗室管理協(xié)會(huì )（ACGH）就規定以下兩項指標：

（1）平均濃度限值（TLV），指在生產(chǎn)時(shí)間內，作業(yè)環(huán)境空氣中允許的平均濃度上限值。通常允許濃度用mg?dm3作單位。

（2）工作時(shí)間內允許的最高濃度限制（C）。

在工作時(shí)間內定時(shí)檢測這兩項指標以防止不必要的事故發(fā)生。預防有機溶劑中毒是人命關(guān)天的大事，切不可掉以輕心。由于缺乏足夠的重視，在我國曾發(fā)生過(guò)多次中毒事件，造成的危害極為嚴重。如1996年8月深圳市龍崗區輝開(kāi)科技開(kāi)發(fā)有限公司用有毒的有機溶劑正己烷作清洗劑造成76人中毒的嚴重事件。中毒癥狀為全身乏力，四肢發(fā)軟難以邁步行走，肌肉萎縮，無(wú)食欲等。嚴重者雙手卷縮成鷹爪狀握不住食具，并出現嚴重神經(jīng)損害癥狀。因此，在有毒有機溶劑環(huán)境中作業(yè)必須嚴格按照勞動(dòng)衛生法規進(jìn)行。

三、對清洗環(huán)境的安全管理

除了鹵代烴合成溶劑之外，許多有機溶劑都是易燃易爆的，因此使用時(shí)對安全要特別注意。表8-7中列有用于清洗的主要可燃性有機溶劑的沸點(diǎn)和閃點(diǎn)數據。

表8-7可燃性有機溶劑的沸點(diǎn)和閃點(diǎn)

表格P510頁(yè)

由上表可以看出，醇類(lèi)溶劑是危險程度較高的。

各國對于易燃有機溶劑的使用都有法律規定，如在日本的“關(guān)于危險物品管理的政令”的消防法中，把有機溶劑規定為第四類(lèi)危險物，對它們的使用數量有一定限制，超過(guò)限定數量，使用時(shí)就會(huì )發(fā)生危險。當使用數量超過(guò)限定數量時(shí)，就要按法規要求辦理有關(guān)手續，如使用前要向有關(guān)負責部門(mén)申報，指定危險物品取用的專(zhuān)業(yè)負責人，必須配備防止火災和爆炸的安全裝置等。

采取的必要安全措施包括：

（1）有機溶劑密閉保存。溶劑不論是否在使用中，都應保存在密閉狀態(tài)，并要有適當的排氣裝置把溶劑蒸氣安全地排放到室外。

（2）對可能造成火災的電器裝置集中管理。電氣系統的開(kāi)關(guān)和線(xiàn)路的外部匯總閘盒都要與溶劑及其蒸氣隔絕，機械中能摩擦生熱和產(chǎn)生電火花的部位也必須與溶劑隔絕?？傊?，能引起火災的各種因素都應考慮周到，同時(shí)要使用防爆裝置。

（3）控制空氣中溶劑蒸氣的濃度。要保持良好通風(fēng)，使空氣中溶劑蒸氣濃度保持在爆炸限度的濃度范圍之外。

（4）使用計量檢測儀器。在清洗系統中要安裝計量檢測儀器，不僅能掌握運轉是否正常，而且在出現不正常情況時(shí)，能發(fā)出緊急信號，使運轉中止并采取緊急措施。因此，這種檢測裝置應是具備多功能的。

（5）使用火焰感知裝置。為防止火災發(fā)生，設備內部都裝有火焰感知裝置，并與消防設備連在一起。一旦失火，火焰感知裝置立刻能感受到并發(fā)出相應信號和措施，如注水，阻斷空氣來(lái)源，注入氮氣和其他不燃性氣體以及各種滅火劑等。

除了以上物質(zhì)的準備之外，更重要的是對工作人員的防火安全教育，包括：

（1）對有關(guān)溶劑取用的安全教育，使工作人員十分了解有關(guān)溶劑的性質(zhì)和危險程度。了解清洗設備的設計和有關(guān)安全措施的知識。

（2）在非常事件發(fā)生時(shí)，緊急處理能力的訓練，在平時(shí)要進(jìn)行充分的必要訓練，萬(wàn)一事態(tài)發(fā)生就會(huì )對應采用的對策運用自如。

【清洗造成的環(huán)境問(wèn)題】

一、ODS溶劑氯氟燒對臭氧層破壞

1.概述

20世紀30年代，含氟的制冷劑發(fā)明后，在美國進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)，前蘇聯(lián)、日本和歐洲各國也不甘落后，氟利昂的應用范圍也由制冷劑擴展到發(fā)泡劑和氣霧劑，其產(chǎn)量也與日俱增。到1986年，全球消耗臭氧層的物質(zhì)（ODS）的年消耗量髙達100多萬(wàn)噸。由于大量生產(chǎn)和使用ODS，臭氧層已受到嚴重的破壞，局部地區還出現了“臭氧層空洞”。美國宇航局觀(guān)測的資料表明，自1969年以來(lái)，全球除赤道以外所有地區臭氧層中臭氧的含量減少了3%?5%，全球臭氧層都已受到損壞。1985年，英國科學(xué)家首先發(fā)現南極臭氧層已岀現了空洞，此外，北極、青藏高原也岀現了臭氧層空洞。歐洲和其他高緯度地區的臭氧層均受到了不同程度的破壞。進(jìn)一步的研究表明，臭氧層空洞的深度和面積仍在繼續擴大，出現的時(shí)間也在不斷延長(cháng)。1995年臭氧層空洞的發(fā)生期為力天；1998年則持續了100天，而且臭氧層空洞的面積比1997年增大了15%。

2000年1月22日，世界各地的350多位科學(xué)家聚集到瑞典北部進(jìn)行一項臭氧層空洞研究?？茖W(xué)家們認為，去年年底和今年1月的嚴寒已經(jīng)使北極上空的臭氧層變薄。研究表明，平流層中高濃度的破壞臭氧層物質(zhì)在不正常的低溫作用下，可使原有的臭氧層空洞變大。在過(guò)去的歲月里，北半球上空的臭氧每10年就要減少3%。

而氯氟坯類(lèi)物質(zhì)就是地球出現臭氧層空洞的罪魁禍首。每年清洗行業(yè)中需要使用大量的氯氟坯清洗劑，并最終排放到大氣。

氯氟坯中的鹵素原子屬于極性強的非金屬原子，具有強的吸電子能力，它（們）能使烷桂鏈帶上強的極性。這樣的有機化合物作為有機物質(zhì)不僅具有非極性，而且具有極性。因此，它（們）在理論上既可以溶解非極性的有機污物，又可以溶解極性的無(wú)機污物，而且溶解力一般勝過(guò)其他有機溶劑，甚至一些混合有機溶劑。所以，氯（氟〉坯溶劑既可以清洗掉油脂、潤滑油、防腐劑和漆膜等非極性污跡，又可以洗掉塵埃、金屬碎粒、氧化物等極性污跡；它們既可以浸潤有機合成材料的印刷電路板，又可以浸潤陶瓷基片和硅片，從而順利地把其上的污跡溶解而去除。

CFC-113和TCA等氯氟坯不僅具有上述特點(diǎn)，而且還有沸點(diǎn)低（CFC-113：47.6°C；TCA：72?78℃）、不燃燒的特點(diǎn)，這就使它（們）受到了清洗工業(yè)的青睞：溶解力強而廣泛，使用安全，清洗后又不需要利用加熱設備加以驅除，節省能源和資金，因而過(guò)去得到了廣泛的應用。

然而，Cl、F原子引入碳鏈后，一方面由于F原子的大小和極性使碳鏈更加穩定，這一點(diǎn)對于用戶(hù)是十分有利的；另一方面卻又由于它們的非金屬性位居非金屬榜首，它們一旦從分子中解離出來(lái)，其反應性（活潑性）就會(huì )非常強，于是就出現了我們不希望看到的破壞臭氧層而貽害人類(lèi)的結果了。

2.地球的大氣組成

地球的上空是厚厚的大氣層。大氣層自近而遠分別由對流層、同溫層、逸散層、電離層和熱電離層組成，見(jiàn)圖8-2。

圖8-2地球大氣層的組成

圖片P512頁(yè)

在地球大氣層中，同溫層所占高度距地面約13km至48km，主要由臭氧組成。同溫層中的臭氧是通過(guò)太陽(yáng)射線(xiàn)（紫外線(xiàn)）分解空氣中的氧氣而成的活潑性氧原子與氧氣反應的結果。即：紫外線(xiàn)對空氣中的氧氣進(jìn)行作用，將其分解成活潑性氧原子：

O?（空氣中的氧氣）+hv（太陽(yáng)紫外線(xiàn)）→2[O]（1）

活性氧原子繼續與空氣中的氧氣反應而生成臭氧：

[O]+O?（空氣中的氧氣）→O?（2）

當然，反應過(guò)程中，當2個(gè)[O]原子反應時(shí)，又會(huì )生成新的氧氣（O?）分子：

2[O]+[O]→O?（3）

新生成的臭氧分子又會(huì )分解成新的氧氣和氧原子：

O?→[O]+O?（4）

顯然，在氧氣產(chǎn)生臭氧的過(guò)程中，就把太陽(yáng)中的紫外線(xiàn)消耗掉了，換言之，臭氧層把絕大部分危害人類(lèi)的太陽(yáng)射線(xiàn)（紫外線(xiàn)）“過(guò)濾掉了”，把它們擋在了地球的門(mén)外，從而保護了人類(lèi)。

3.CFC等ODS破壞臭氧層機理

在正常情況下，地球表面的許多物質(zhì)無(wú)論是天然的還是人造的，當它們升向地球上空時(shí)，在同溫層（臭氧層）以下就會(huì )與水汽接觸，而以露、雨、雪、冰雹等形式被水汽帶回地面。這往往是地球上空物質(zhì)在氣流作用下的良性循環(huán)，它基本上維持了地球的生態(tài)地貌。但是，作為ODS的氯氟桂，其特點(diǎn)是穩定以及一旦分解又會(huì )生成非金屬性極強的Cl、F原子。這些氯氟坯的穩定使它們從地面向上蒸發(fā)時(shí)，無(wú)所阻擋地往上蒸騰，穿過(guò)對流層而到達臭氧層。臭氧層中不僅有大量的紫外線(xiàn)，而且還一直不斷地、動(dòng)態(tài)地生成反應性很強的臭氧。臭氧層中的紫外線(xiàn)具有很高的能量，足以打斷氯氟炷中的C1-C鍵而分離出Cl離子（Cl-）來(lái)：

公式P513頁(yè)（5）

游離氯離子①（即下列9、10兩式中的Cl-）與相當不穩定的臭氧分子（O?）相接觸時(shí)，就會(huì )分解臭氧分子而生成分子氧氣（O?）和次氯酸根離子（ClO-）或氯氣[3，4]：

O?+2H++2e→O?+H?OEo=+2.07V（6）

Cl-+2OH-→ClO-+H?O+2eEo=-0.89V（7）

2Cl-→Cl?+2eEo=-1.36V（8）

（6）+（7）得

O?+Cr-→O?+ClO-E=+1.18V（9）

（6）+（8）得

O?+2H++2Cl-→O?+Cl?+H?OE=+0.71V（10）

次氯酸根離子（CIO-）在陽(yáng)光作用下又會(huì )加速分解而重新生成氯離子（Cl-）和O?：

ClO-+hv→Cl-+O?（11）

氯氣也會(huì )與水作用而重新生成氯離子（C1-）：

Cl?+3H?O→2H?O++2Cl-+1/2O?（12）

顯然，由氯氟炷經(jīng)紫外線(xiàn)的作用而產(chǎn)生的一個(gè)氯離子就可以周而復始地進(jìn)行（9）式的反應，而把臭氧層中數以千萬(wàn)計的臭氧分子消耗掉，最終破壞掉臭氧層。

臭氧層被大量耗損后，吸收紫外線(xiàn)的能力大大減弱，導致到達地面的紫外線(xiàn)明顯增加，對人類(lèi)及其生存環(huán)境極為不利。試驗證明，紫外線(xiàn)會(huì )損傷角膜和眼晶體從而引發(fā)白內障、眼晶體變形。據分析，平流層的臭氧減少10%，全球白內障的發(fā)病率將增加6%~8%，因白內障而引起失明的人數將增加10~15萬(wàn)人。紫外線(xiàn)的增加還會(huì )誘發(fā)呼吸道疾病、巴塞爾皮膚瘤、鱗狀皮膚瘤和惡性黑色素瘤。臭氧濃度下降10%，惡性皮膚瘤的發(fā)病率將增加26%。此外，皮膚的免疫功能也會(huì )因紫外線(xiàn)的強烈輻射而受損傷，人體抵抗疾病的能力大大降低，大量疾病會(huì )乘虛而入。強烈的紫外輻射還會(huì )加快人體皮膚的老化速度。臭氧層被破壞后，地球上的植物也同樣難以幸免。近十幾年來(lái)，人們對200多個(gè)品種的植物進(jìn)行了增加紫外線(xiàn)照射的試驗，發(fā)現有2/3的植物顯示出敏感性。一般來(lái)說(shuō)，紫外輻射的增加使植物的葉片變小，因而減少了吸收陽(yáng)光的有效面積，進(jìn)而削弱了植物的光合作用。對大豆研究的初步結果表明，紫外輻射會(huì )使其更容易受到雜草和病蟲(chóng)害的損害。據估計，臭氧層厚度減少25%，可使大豆減產(chǎn)20%~25%。紫外輻射的增加對水生生態(tài)系統也有潛在的危險。同時(shí)，還會(huì )使城市內的煙霧加劇，使橡膠、塑料等有機材料加速老化，使油漆褪色等。1943年、1955年和1970年，在洛杉磯先后出現的光化學(xué)煙霧事件就是由汽油燃燒后產(chǎn)生碳氫化合物等在紫外光線(xiàn)照射下引起的，使該市大多數市民患了紅眼病和頭疼病?？茖W(xué)家指出，除去上述已經(jīng)確定的危害外，臭氧層破壞產(chǎn)生的其他不良影響尚在研究之中。由于地球生態(tài)系統是一個(gè)環(huán)環(huán)相扣的整體，任何一個(gè)子系統的破壞都會(huì )引起難以預料的連鎖反應。由于臭氧層破壞后給地球生物帶來(lái)巨大的傷害，因而我們應該努力找出臭氧層破壞的原因，并盡力保護臭氧層。

二、清洗劑揮發(fā)的溫室氣體效應

所謂溫室效應，在物理學(xué)上是指透射陽(yáng)光的密閉空間，由于與外界缺乏對流等熱交換而產(chǎn)生的保溫效應。農業(yè)上的塑料薄膜育秧、玻璃窗苗床以及冬季北方的塑料大棚菜畦，利用的就是溫室效應。我們居住的地球事實(shí)上也是一個(gè)“大溫室”。

在地球周?chē)拇髿庵?，除了氮氣、氧氣外，還有各種微量氣體，如二氧化碳、水蒸氣、甲烷、氯氟桂等。這些氣體具有類(lèi)似玻璃窗和塑料膜的作用，太陽(yáng)光可通過(guò)大氣層射向地球而使地球受熱溫度升高。同時(shí)，這些氣體又能吸收部分從地面散發(fā)出來(lái)的熱能，并重新輻射出熱能，其中有一部分又回到了地表，從而減少了地表熱量向空間散失，增加了地表溫度。這種現象很像溫室中的情況——輻射能量進(jìn)來(lái)容易出去難，人們就把這種現象叫做溫室效應。

顯然如果大氣中具有高全球變暖潛能值（GWP）的氯氟燒含量增加的話(huà)，必將會(huì )加強溫室效應。以我國為例，以1999年為基準年，根據各ODS消費行業(yè)在1995—1999年的年度消費量，估算CFC-11、CFC-12，CFC-113，CFC-114、CFC-115、哈龍-1211、哈龍-1301和CFC-13這8種物質(zhì)在1999年的排放量，并得出這些排放所帶來(lái)的ODP值為43496t，GWP值為221440440t，折合標準碳為60.3×10?t。這一數據表明，與全國溫室氣體總排放量相比，ODS排放約占到總排放GWP值的10%。由此可見(jiàn)，不能忽略ODS排放對溫室效應的重要作用；另一方面也表明，我國淘汰ODS的過(guò)程也是減少溫室氣體排放的過(guò)程。

有人預言，若全球平均氣溫升高3°C，海平面就會(huì )因海水的膨脹和兩極冰雪的消融而上漲2?5m，就有可能淹沒(méi)大量的沿海城市，使自然環(huán)境和生態(tài)系統遭到破壞。臺風(fēng)、暴風(fēng)、海嘯、酷熱、旱澇等災害就會(huì )頻頻發(fā)生，對農、林、牧、漁生產(chǎn)和人類(lèi)生活帶來(lái)不可估量的損失。

三、化學(xué)清洗廢液對環(huán)境的污染

產(chǎn)生清洗廢料的化學(xué)清洗工程主要有堿洗、酸洗、中和、鈍化等步驟，其產(chǎn)生廢料情況如下。

1.減洗廢液

堿洗（包括堿煮）的目的是清除新建設備或裝置在制造、貯存及安裝過(guò)程中所產(chǎn)生的各種機械油、石墨脂、防銹油等油污，對在設備或裝置上的某些難溶垢（如硫酸鹽、硅酸鹽垢）進(jìn)行轉化。常用的藥劑為各種堿性鹽類(lèi)和表面活性劑，如純堿、燒堿、磷酸三鈉、三聚磷酸鈉、硅酸鈉、乳化劑、潤濕劑等。根據不同的清洗對象及要求，在一般的清洗液中，堿性鹽類(lèi)的含量為0.5%?8%，表面活性劑為0?0.5%。堿洗后的廢液對環(huán)境產(chǎn)生污染影響的主要因素：（1）強堿性：pH>9；（2）油分：0~1000mg/L；（3）化學(xué)耗氧量（COD）：0?10000mg/L。

水體遭受堿洗廢液污染后，其堿度發(fā)生變化，水中微生物受到抑制，致使水體的自?xún)裟芰Ξa(chǎn)生阻礙。同時(shí)，魚(yú)類(lèi)及水生物也難以生存，對生態(tài)系統產(chǎn)生不良影響。堿洗廢液還可腐蝕水下建筑物和船舶等。

含油的堿洗廢液排入水體，未經(jīng)處理的油漂浮在水的表面形成油膜，使大氣與水面隔絕，破壞正常的充氧條件，導致水體缺氧，破壞水生植物的通氣和光合作用；同時(shí)，對水生動(dòng)物的生存也有極大影響。含油廢液進(jìn)入海洋，不僅影響海洋生物的生長(cháng)，降低海洋的自?xún)裟芰?，而且影響海濱的環(huán)境衛生和使用價(jià)值。

高COD的堿洗廢液排入水體時(shí)，可導致水體缺氧，使水生動(dòng)植物生存困難，大量死亡，水色變渾濁，惡化環(huán)境衛生。

2.酸洗廢液

酸洗的目的是清除新建設備或裝置中的各種鐵銹、軋制鱗片、焊接氧化物以及設備或裝置在生產(chǎn)過(guò)程中形成的水垢、銹垢、銅垢等。常用的酸洗藥劑有各種無(wú)機酸類(lèi)，如鹽酸（40?120g/L）、硝酸（60?100g/L）、氫氟酸（1?20g/L）、硫酸（80?120g/L）、磷酸（80?100g/L）、氨基磺酸（80?100g/L），有機酸類(lèi)如醋酸（100g/L）、檸檬酸（l?40g/L）、乙二胺四乙酸（20?100g/L）、羥基乙酸（10?30g/L）、甲酸（10?30g/L）以及各種添加劑如氟化氫銨、氟化鈉、緩蝕劑等。酸洗后的廢液對環(huán)境的主要污染因素：（1）強酸性pH<l；（2）COD：500~50000mg/L；（3）其他有害物質(zhì)：氟離子、重金屬離子等。

水體遭受酸洗廢液污染后，其危害不僅表現為酸和高COD對環(huán)境的破壞，酸洗廢液中所含的氟離子、重金屬離子對環(huán)境的破壞更為嚴重。水體中氟化物含量超過(guò)規定指標時(shí)，對人體健康有不良影響，長(cháng)期飲用含氟高于1.5mg/L的水會(huì )引起氟中毒。氟化物能抑制烯醇化酶，影響糖代謝和細胞呼吸功能，還可與骨組織中的輕基磷灰石[3Ca?（PO?）?-Ca（OH）?]的輕基交換，并通過(guò)抑制骨磷酸化酶或與體液中的鈣離子結合，生成難溶性的氟化鈣，從而導致鈣、磷代謝紊亂，引起低血鈣、氟斑牙、氟骨等病癥，臨床表現為上、下肢骨疼痛，嚴重者發(fā)生骨質(zhì)疏松、骨質(zhì)增生或變形，并發(fā)生原發(fā)性骨折。其次，氰化物能損害皮膚，使皮膚發(fā)癢、疼痛，引發(fā)濕疹及各種皮炎。在氟化物中，氫氟酸的毒性最大。含氟的廢氣中，毒性最大的也是氟化氫。氟化氫對人體的危害作用比二氧化硫大20倍，對植物的影響比二氧化硫大10~100倍。

重金屬離子不能被生物降解為無(wú)害物，含重金屬離子的廢液排入水體后，除部分被水生物、魚(yú)類(lèi)吸收外，其他大部分均沉積于水體底部，在水中的濃度隨水溫、pH值的不同而變化。冬季水溫低，重金屬鹽類(lèi)在水中溶解度小，沉積量大，水中濃度低；夏季水溫高，重金屬鹽類(lèi)在水中的溶解度大，在水中的濃度增高。水體經(jīng)重金屬離子廢液的污染后，危害持續時(shí)間很長(cháng)，有些重金屬及其化合物還能在水生物體內及農作物組織內累積富集而造成危害，人類(lèi)通過(guò)飲水及食物鏈的作用，使重金屬物質(zhì)在人體內累積富集而中毒死亡。

酸洗廢液中可能含有的金屬離子有Fe2+、Fe3+、Ca2+、Zn2+等，其中Fe2+，Fe3+除了有令人不愉快的鐵銹味外，對環(huán)境和人體的影響很??；皮膚接觸銅化合物，可發(fā)生皮炎和濕疹，在接觸高濃度銅化合物時(shí)，可發(fā)生皮膚壞死。眼接觸銅鹽可發(fā)生眼膜炎和眼瞼水腫，嚴重者可發(fā)生眼渾濁和潰瘍；鋅是人體必需的微量元素，正常人每天從食物中攝入10?15mg，人體缺鋅會(huì )出現不少不良癥狀，誤食可溶性鋅鹽對消化道黏膜有腐蝕作用。過(guò)量的鋅會(huì )引起急性腸胃炎的癥狀，如惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉，偶爾腹絞痛，同時(shí)伴有頭暈、周身乏力；氯化鋅會(huì )引起腹膜炎，嚴重時(shí)會(huì )導致休克而死亡。

3.鈍化廢液

鈍化的目的是防止酸洗后處于活性狀態(tài)的金屬表面出現二次浮銹。常用的鈍化藥劑有：亞硝酸鈉（5?20g/L）、聯(lián)氨（50?100mg/L）、純堿（5?15g/L）、燒堿（5g/L）、磷酸鹽（5?15g/L）等。鈍化廢液對環(huán)境的主要污染因素為：（1）堿性：pH>9；（2）亞硝酸鹽；（3）聯(lián)氨。

鈍化廢液排入水體中，會(huì )使水體含有亞硝酸鹽或聯(lián)氨，人類(lèi)飲用含有亞硝酸鹽的水后，亞硝酸鹽在體內可轉變?yōu)橹掳┪飦喯跛岚?。?lián)氨侵蝕人體皮膚、黏膜、損害體內酶類(lèi)，對人體有極大的傷害。

4.其他廢液

在堿洗或酸洗前后，分別需進(jìn)行水沖洗和中和處理，其目的是沖洗和中和堿洗、酸洗殘液，以保證酸洗、鈍化的質(zhì)量。這部分沖洗水和中和液分別呈弱堿或弱酸性，對環(huán)境產(chǎn)生污染的影響因素為：（1）堿性：pH>9；（2）酸性：pH<6。

5.有機溶劑

化學(xué)清洗有時(shí)會(huì )用到有機溶劑，如四氯化碳、二氯乙烯、三氯乙烯等鹵代繪或芳香坯溶劑。鹵代坯排入大氣會(huì )破壞臭氧層（我們前面已經(jīng)專(zhuān)門(mén)對此進(jìn)行分析），并對人體的神經(jīng)系統造成傷害，而芳香桂溶劑對人體有致癌作用。

6.不溶物

在化學(xué)清洗結束后，或多或少會(huì )有一些固體不溶物，其種類(lèi)較多，成分復雜，屬“三廢”中的固體廢物，它們對環(huán)境的污染主要體現在以下幾個(gè)方面。

（1）污染土壤：固體廢物露天堆放，受風(fēng)吹、日曬、雨淋，有害成分不斷滲入地下并向周?chē)鷶U散，破壞微生物的生存條件，阻止動(dòng)植物的生長(cháng)發(fā)育，造成土壤污染。

（2）污染水體：固體廢物隨天然降水和地表徑流進(jìn)入江河湖海，或隨風(fēng)飄遷落入水體使地面水污染；隨瀝滲水進(jìn)入土壤使地下水污染；直接排入河流、湖泊或海洋，又能造成更大的水體污染——妨礙水生生物的生存和水資源的利用。

（3）污染大氣：固體廢物中原有的粉塵及其他顆粒物，或在堆放過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒物，受日曬、風(fēng)吹而進(jìn)入大氣，造成大氣污染。另外，固體廢物在堆放過(guò)程中因微生物分解而釋放出的有害氣體以及在處理過(guò)程中散發(fā)的有害氣體和臭味等，都將對大氣造成不同程度的污染。

（4）影響環(huán)境衛生，傳播疾?。汗腆w廢物的堆存，會(huì )影響環(huán)境的衛生狀況，導致傳染病菌的繁殖，對人們的健康構成潛在的威脅。

（5）其他危害：某些特殊的有害固體廢物的排放，除以上各種危害外，還可能造成燃燒、爆炸、接觸中毒、嚴重腐蝕等特殊損害。

由于化學(xué)清洗廢料中含有對環(huán)境和人體產(chǎn)生污染和危害的成分，因此，在排放時(shí)，必須通過(guò)相應的處理，以達到表8-8規定的排放標準。

表8-8工業(yè)廢水最高允許排放濃度單位：mg/L