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環保意識抬頭 科技業PM2.5檢測需與時俱進

交通大學環境工程研究所講座教授蔡春進指出,環保法令日益嚴格已是大勢所趨,科技廠商仍須積極建構空氣污染監測與控制設備。

 

環保意識抬頭,近年來PM2.5的污染已成為政府、民間及環保團體所關切的議題,如何減少空氣污染以提升PM2.5的空氣品質、保障國人身心健康,更是台灣社會最急迫的環保工作之一。交通大學環境工程研究所講座教授、台灣PM2.5監測與控制產業發展協會理事長蔡春進指出,要減少PM2.5污染,必須從源頭做起,政府已訂定了很多法規、標準及規範,但企業本身也須具有更大的社會責任及環保意識,才能讓經濟與環保並行,達到永續經營的願景。

PM2.5的來源相當複雜,如汽機車的排氣、工廠及電廠的排放、境外移入、工地、河川及道路揚塵、生質燃燒等,都是PM2.5的形成原因。在污染排氣中原始的PM2.5濃度並不高,之所以空氣中PM2.5濃度會升高,原因往往是由於污染氣體在空氣中的二次衍化產生的。如工廠或汽機車均會有高溫燃燒的過程,會將空氣中的氮氣轉化為氮氧化物(NOx),硫份轉化為硫氧化物(SOx),且會排放揮發性有機物(VOC),在陽光照射下,氮氧化物與揮發性有機物會產生光化學反應,成為臭氧及PM2.5顆粒,其中硫氧化物及酸鹼氣體也造成一定的貢獻,最後在大氣擴散不佳時使得PM2.5濃度升高並影響能見度,形成民眾常見的霾害或霧霾,當環境濕度高時氣膠因潮解吸收水份使得霾害更為嚴重。因此要減少PM2.5,工廠、電廠與汽機車的人為污染排放檢測及控制會是主要的工作重點。

就製造業部分來看,科技業是台灣經濟的重要支柱,相較於重工業與傳統製造業,科技業的排氣污染物濃度雖不高,不過排氣量相當大,整體算下來,仍會對環境帶來重大影響,也因此科技產業的排氣檢測及控制相當重要。蔡春進指出,高科技廠房的排放污染氣體主要會影響PM2.5濃度者是VOC、5酸1鹼氣體及奈米微粒。VOC目前的連續監測及控制情形良好;5酸包括硫酸、硝酸、氫氟酸、鹽酸、磷酸,1鹼則是氨氣,酸與鹼都極易與空氣中二次反應的物質結合造成PM2.5空氣汙染。

目前空氣污染物的檢測與控制技術相當多,包括製程尾氣局部燃燒洗滌設備及吸附設備,前驅揮發性有機廢氣污染物的轉輪濃縮及蓄熱式焚化控制技術設備、和連續監測儀器,PM2.5煙道連續監測儀器、及過濾、靜電集塵或高效率微粒成長及洗滌控制技術,前驅酸鹼氣體連續監測儀器、及高效蜂巢式洗滌控制技術,電漿觸媒技術,含重金屬及戴奧辛的毒性空氣污染物檢測技術等。

科技廠對VOC的排氣處理使用濃縮及焚化法的效果可達95%以上,然目前大型洗滌塔的效果較差,僅可將5酸1鹼去除約60%~70%左右,仍會有大量造成PM2.5的前驅氣體逸出;局部燃燒洗滌設備對毒性及燃燒性尾氣的去除效果佳,也可達95%以上的去除效率,但對於去除造成白煙及PM2.5污染的奈米微粒效果則不好,有大幅提升的必要,如矽甲烷產生的大量微粒即為一例。又如砷化氫這類毒性比較高的物質,若只以燃燒再洗滌的方式處理,仍會排出毒性強的氧化砷奈米微粒,對環境帶來危害,若改以吸附方式,則比較無此一微粒排放問題。

環保署已公布草案管制許多有機、無機氣體及金屬類的有害空氣污染物(Hazardous Air Pollutants;HAPs),第一期管制約70種HAPs。以前台灣對這些有害物質的排放管制及環境濃度標準極為寬鬆,將來和許多世界各國一樣,標準會變得嚴格許多。以重金屬的製程排放為例,以擴散模式計算的最大著地濃度小時平均(年平均)標準而言,每1立方公尺的空氣砷及其化合物標準為0.2(0.0002)微克,鈹為0.04(0.0004)微克,六價鉻、汞、鉛、鎘及鈷為1(0.0001, 0.004, 0.1, 0.1, 0.0006),鎳為20(0.004)微克。

環境的空氣品質標準在全世界均很嚴,如每1立方公尺的空氣中,砷年平均濃度為6奈克(ng)(歐盟),氣態汞為40 ng(日本),鎘為5 ng(歐盟、WHO),鎳為20 ng(歐盟)等。但也由於管制的標準濃度很低,政府、環測公司與廠商都必須投入高成本添購極精密的儀器,才能準確的檢測出排氣及環境中的濃度,且PM2.5及前驅物的控制設備也需要再加強才能符合標準,因此也對廠商的環保工作帶來挑戰。

在法令規範下,台灣科技廠商都已具有一些污染氣體偵測與處理設備,各大廠商也都謹守法令。在所有台灣科技廠中,扮演龍頭角色的台積電是目前最具環保意識的廠商,而且也已有願景與具體作法,加強局部排氣處理設備及中央洗滌設備,希望從煙道所排出的污染氣體及PM2.5,即能達到與大氣水平相當的標準,如PM2.5為每立方公尺35微克,也就是達到不會對人體健康造成危害的程度。

隨著環保意識的抬頭,未來法令也會隨之調整加嚴,廠房的監測儀器及控制設備也需要投入較高成本以提升處理效率,可能與企業獲利相牴觸。對此蔡春進指出,廠房污染氣體排放及環境空品標準越趨嚴格已是未來趨勢,因此廠商仍需加速進行相關的設備建置及操作維護。此外他也表示,工廠排放的檢測及稽查過程中,地方政府扮演了重要角色,產官兩端不但都要建立起環保意識,也需要下定決心投入超過法規標準的環保工作,才能在追求經濟成長的同時,持續保護環境,提升台灣的PM2.5空氣品質, 保障國人身體健康。

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