电子工业发展带来的主要环境问题和对人体的危害

  • 发布日期:2016-08-18

在电子产品的制造过程中,通常都是高能耗、高水耗、高频率产生和排放有毒有害污染物的过程,包括水污染物、大气污染物和固体废弃物等。因此,电子产品的制造虽然是在洁 净、封闭的厂房内进行,其生产过程中依然存在潜在的环境污染问题。

1、水污染物方面目前,电子行业产生的废水主要有重金属废水、含氰废水、含氨废水、含氟废水、含磷废水、有机废水和酸碱废水等,主要水污染物有 pH、悬浮物、COD、NH3-N、石油类、氰 化物、氟化物、磷酸盐、总砷、总铅、总镍、六价铬、总铬、总镉、总银、总铜、总锌等, 其中,COD和 NH3-N 为国家重点控制的水污染物总量指标,六价铬、总铬、总砷、总铅、 总镍、总镉和总银为《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)中的第一类水污染物,有毒有 害物质对人体及自然的危害详见第五章。

2、大气污染物方面,电子产品制造过程中会排放酸性废气、碱性废气、有机废气、苯类废气、含尘废气等, 如在电子清洗、感光成像、表面涂层等工序大量使用的有机溶剂不少于 30多种,年加工第 8 代 TFT-LCD 阵列玻璃基板 50K 片要用 20.5 万立方米有机溶剂,会产生大量挥发性有机物。在酸洗、腐蚀工序中大量使用氢氟酸、硝酸、盐酸、硫酸,产生的酸性废气含有 HF、NOx、 HCl、H2SO4 等酸性污染物,这些污染物是生成酸雨的前提因子,也是生成二次细颗粒物 PM2.5 的前提因子。有机废气、酸性废气的排放转化为二次污染是导致形成区域性光化学烟雾、酸 雨和灰霾/雾霾复合型污染物的重要原因之一。VOCs、NOx、PM2.5 是我国新时期推进区域大 气污染防治联防联控的重点污染物。

重金属人体危害

因此,电子行业排放的大气污染物主要有氟化物、氯化 氢、硫酸雾、氮氧化物、氯气、氰化氢、氨、苯、铅及其化合物、锡及其化合物等,其中有毒有害物质对人体及自然的危害。

早期人们一直对于电子工业存在清洁、环保的印象,事实上,电子产品生产过程中使用了大量有机、无机物和许多有毒有害物,可能排放的有毒有害污染物有镉、铬和六价铬、砷、 铅、镍、银等,均为《污水综合排放标准》中的“第一类污染物”,废气中也含有氮氧化物 等,对环境危害较为严重。如不加以控制,将会产生较大的环境污染。按照《重金属污染综 合防治“十二五”规划》,第一类重点防控对象有:铅、汞、镉、铬类和金属砷等,第二类 重点防控对象有:铊、锰、铋、镍、锌、锡、铜、钼等,其中铅、镉、铬及六价铬、砷、镍、 锌、银、铜也为电子行业的特征污染物。

1 铅及其化合物

铅及其化合物都有毒性,因铅化合物在液体中的溶解度、铅化合物颗粒的大小、化合物 的形态不同而毒性不同。铅对人体很多系统都有毒性作用,铅主要经呼吸道侵入人体或污染 食物及水之后再经消化系统侵入人体。侵入人体的铅再积蓄于骨髓、肝、脾、大脑及骨骼中, 以后慢慢放出,进入血液,积存在软组织中,产生毒性作用。慢性中毒的特点是在齿龈边缘 与齿龈中间出现蓝灰色或黑色的连续点(铅线)。急性铅中毒突出的症状是腹绞痛、肝炎、 高血压、周围神经炎、中毒性脑炎及贫血,慢性中毒常见的症状是神经衰弱症。铅中毒引起 血液系统的症状,主要是贫血和铅溶。

2 镉

镉类化合物毒性很大,与其他金属(如铜、锌)的协同作用可增加其毒性,对水生物、 微生物、农作物都有毒害作用。镉是很强的积累性毒物,玉米、蔬菜、小麦等对其具有富集性,人体组织也对其具有积聚作用。镉进入人体后,主要累积于肝、肾等器官,引起骨节变 形、神经痛、分泌失调等症状。水体中镉浓度为 0.01mg/L~0.02mg/L 时,对鱼类死有毒性 影响;浓度为 0.1mg/L 时,可破坏水体自净能力。众所周知的“骨痛病”首先发生在日本的 富山省通川流域,这是一种典型的镉公害病。原因是镉慢性中毒,导致镉代替了骨骼中的钙 而使骨质变软,患者长期卧床,营养不良,最后发生废用性萎缩、并发性肾功能衰竭和感染 等并发症而死亡。镉及其化合物经食物、水和空气进入人体后产生毒害作用。早期表现为咽 痛、咳嗽、胸闷、气短、头晕、恶心、全身酸痛、无力、发热等,严重时可出现中毒性肺水 肿或化学性肺炎,中毒者高度呼吸困难,咯大量泡沫血色痰,可因急性呼吸衰竭而危及生命。

3 铬及六价铬

铬化物可以通过消化道、呼吸道、皮肤和粘膜侵入人体,主要积聚在肝、肾、内分泌系 统和肺部。毒理作用是影响体内物质氧化、还原和水解过程,与核酸、核蛋白结合影响组织 中的磷含量。铬化合物具有致癌作用。铬化合物以蒸汽和粉尘的方式进入人体组织中,代谢和被清除的速度缓慢,会引起鼻中隔穿孔、肠胃疾患、白血球下降、类似哮喘的肺部病变。 皮肤接触铬化物可引起愈合极慢的“铬疮”。水中的铬可在鱼的骨骼中积累,此时 Cr3+比 Cr6+的毒性还大。浓度为 3.0mg/L 即对淡水鱼有致死作用;浓度为 0.01mg/L,便可使一些水 生生物致死,使水体的自净作用受到抑制。

4 砷

砷外观为银灰色发亮的块状固体,质硬而脆,不溶于水、碱液、多数有机溶剂,溶于硝酸、热碱液,常态下性质稳定。元素形态的砷,因其不溶于水,因此几乎没有毒性。有毒性 的主要是砷的化合物,如三氧化二砷即砒霜。砷进入体内被吸收后,破坏细胞的氧化还原能 力,影响细胞正常代谢,引起组织损害和机体障碍,可直接引起中毒死亡。常人服入三氧化二砷 0.01g~0.05g,即可中毒,出现中毒症状;服入 0.06g~0.2g,即可致死;在含砷化氢为 1mg/m3 的空气中,呼吸 5~10 分钟,可发生致命性中毒。

5 镍

镍是人体必须微量元素之一。镍及其化合物虽然毒性较低,镍进入人体后主要存在于脊 髓、脑、肺和心脏。如误服镍盐量较大时,则可产生急性胃肠道刺激现象,发生呕吐、腹泻。 金属镍粉及镍化合物有可能在动物身上引起肿瘤,肺部可逐渐硬化。镍及其化合物对人皮肤粘膜和呼吸道有刺激作用,可引起皮炎和气管炎,甚至发生肺炎。通过动物实验和人群观察已证明:镍具有积存作用,在肾、脾、肝中积存最多,可诱发鼻咽癌和肺癌。

6 锌

锌外观为浅灰色的细小粉末,溶于酸、碱,易燃性质不稳定。锌污染是指锌及化合物所 引起的环境污染。工业废水中锌常以锌的羟基络合物存在。锌在土壤中富集,会使其在植物 体中富集,从而危害食用这种植物的人和动物。用含锌污水灌溉农田对农作物特别是小麦影响较大,会造成小麦出苗不齐,分蘖少,植株矮小、叶片萎黄。过量的锌还会使土壤失去活性,细菌数目减少,土壤中的微生物作用减弱。

7 锡及其化合物

锡外观为灰绿色粉末,不溶于水,溶于稀盐酸、硫酸、硝酸,常态下性质稳定。金属锡 无毒,大多数无机锡化合物属于低毒或微毒类,但吸入 SnH4 可产生痉挛并损害中枢神经系 统。在缺氧的条件下,锡在细菌作用下甲基化,生成的甲基锡较易挥发,往往从水中逸入大 气而发生迁移。水生动植物都能从水中富集锡,可使水中锡向水生物中迁移。锡对人体健康危害的途径主要为吸入、食入,对眼睛、皮肤和粘膜有刺激作用。误服可引起急性胃肠炎症 状;长期吸入锡烟尘,可引起肺部锡末沉着症。

8 铜

铜为体内多种重要酶系的成分,能够促进铁的吸收和利用,能够维持中枢神经系统的功 能。缺铜时人体内各种血管与骨骼的脆性增加、脑组织萎缩,还可以引起白癜风及少白头等 黑色素丢失症。过多的铜进入体内可出现恶心、呕吐、上腹疼痛、急性溶血和肾小管变形等 中毒现象。可溶性铜盐都有毒,主要因为铜离子能使蛋白质变性,失去生理活性。

9 氟化物

在氟化物中,氟化氢的水溶物——氢氟酸毒性最大。长期饮用含氟高于 1.5mg/L 的水会 引起氟中毒。氟化物对人体的危害,主要是骨骼受损害,临床表现为上、下肢长骨疼痛,严 重者发生骨质疏松、骨质增殖或变形,并发生原发性骨折;其次,氟化物能损害皮肤,使皮 肤发痒、疼痛、引发湿症及各种皮炎、此外,对生殖系统、中枢神经有损害。

10 硫化物

(1)二硫化碳 二硫化碳蒸汽本身也是属于有吸入危害的物质,很快会造成呼吸困难、头痛以致昏厥、精神恍惚、恶心和呕吐、眼花、判断失误、抽搐直至死亡。吸入是造成人类接触二硫化碳的主要途径,因吸入而滞留在人体中的二硫化碳滞留比例约为 40~50%。二硫化碳主要通过溶 解在血液中而随血液分布到全身。二硫化碳在血红细胞和血浆中的分配比例大约为 2:1。二 硫化碳非常容易溶解在脂肪和类脂物中,非常容易与氨基酸及蛋白质相结合。因此,经过极 短的时间后,血液中的二硫化碳浓度会迅速降低。与人体组织和器官有很好的亲和力。对人 体吸入二硫化碳后的分配比例进行过研究,大约 30%的吸入量会随呼气而排出,1%会进入 尿液,其它 70~90%的吸入量会在进入尿液前以新陈代谢的形式进入生物转化环节。(2)硫酸雾 硫酸雾对人体的危害可分为急性中毒和慢性损害两个方面。硫酸雾对人体的长期影响表现为鼻粘膜萎缩伴有嗅觉减退或消失,慢性支气管炎和牙齿酸蚀症等。长期接触高浓度硫酸 雾的工人,可发生支气管扩张、肺气肿、肺硬变,出现胸痛、胸闷、气喘等症状。


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