越發(fā)達(dá)的國(guó)家，化學(xué)工業(yè)發(fā)展的越迅速，化工污染也越嚴(yán)重。從化學(xué)工業(yè)的發(fā)展過(guò)程來(lái)看，國(guó)外化工污染大體可以分為三個(gè)階段。

化學(xué)工業(yè)污染的發(fā)生期

早期的化學(xué)工業(yè)(大約在19世紀(jì)末)，是以生產(chǎn)酸、堿等無(wú)機(jī)化工原料為主，所以當(dāng)時(shí)化學(xué)工業(yè)的污染物主要是酸、堿、鹽等無(wú)機(jī)污染物。另外，這一時(shí)期的無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)規(guī)模沒法與化學(xué)工業(yè)相比，品種也比較少，因此產(chǎn)生的污染物比較單一，這不足以構(gòu)成大面積的區(qū)域性污染，環(huán)境污染問(wèn)題還不明顯。

化學(xué)工業(yè)污染的發(fā)展時(shí)期

從20世紀(jì)初到20世紀(jì)40年代，由于冶金、煉焦工業(yè)的迅速發(fā)展，化學(xué)工業(yè)也隨之發(fā)展，并進(jìn)入以煤為原料來(lái)生產(chǎn)化工產(chǎn)品的煤化學(xué)工業(yè)時(shí)期。煤不僅可以作為燃料燃燒，而且成為化學(xué)工業(yè)的主要原料。一系列以煤、焦炭和煤焦油為原料的有機(jī)化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品開始大量生產(chǎn)，大量新建的化工企業(yè)不斷興建，世界化學(xué)工業(yè)有了較快的發(fā)展。同時(shí)在這個(gè)時(shí)期內(nèi)無(wú)機(jī)化學(xué)工業(yè)的規(guī)模和數(shù)量也不斷擴(kuò)大，所以造成的無(wú)機(jī)污染在數(shù)量上及危害程度上都有所加劇，而且有機(jī)化學(xué)工業(yè)也開始發(fā)展，導(dǎo)致有機(jī)污染對(duì)環(huán)境污染的影響加大，有時(shí)與無(wú)機(jī)污染物有協(xié)同作用。因此，化學(xué)工業(yè)污染現(xiàn)象顯得更加重要。

化學(xué)工業(yè)污染的泛濫時(shí)期

從20世紀(jì)50年代開始，世界各國(guó)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了儲(chǔ)量豐富的油氣田，從此石油工業(yè)發(fā)展迅速，石油工業(yè)已成為現(xiàn)代能源及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，石油工業(yè)的崛起，引起世界各國(guó)的燃料結(jié)構(gòu)逐步從煤轉(zhuǎn)向石油和天然氣。從而，化學(xué)工業(yè)也進(jìn)入了以石油和天然氣為主要原料的“石油化工時(shí)代”，石油化學(xué)工業(yè)開始迅猛發(fā)展，環(huán)境污染泛濫成災(zāi)，達(dá)到了前所未有的地步。污染類型也發(fā)生了質(zhì)的轉(zhuǎn)變，由原先的煤煙型轉(zhuǎn)化為石油型污染。

化工污染，是化學(xué)工業(yè)發(fā)展過(guò)程中亟待解決的一個(gè)重大問(wèn)題，若不能妥善加以解決，勢(shì)必會(huì)制約化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。已進(jìn)入了治理與防止化工污染的年代，環(huán)保要求不斷苛刻，無(wú)污染的生物化工和綠色化工被提倡，并得到了迅速發(fā)展 [1]。

化工污染物的種類，按污染物的性質(zhì)可分為無(wú)機(jī)化學(xué)工業(yè)和有機(jī)化學(xué)工業(yè)污染；按污染物的形態(tài)來(lái)分，有廢氣、廢水及廢渣?；の廴疚锏闹饕獊?lái)源大致可分為兩個(gè)方面，即化工生產(chǎn)的原料、半成品及產(chǎn)品；化工生產(chǎn)過(guò)程中排放出的廢物。

化工生產(chǎn)的原料、半成品及產(chǎn)品

(1) 化學(xué)反應(yīng)不完全

所有的化工生產(chǎn)中，都有一個(gè)轉(zhuǎn)化率的問(wèn)題，即原料不可能全部轉(zhuǎn)化為半成品或成品。未反應(yīng)的原料雖然可以回收利用，但因回收不完全或不可能回收，總有一部分被排放掉。若化工原料為有害物質(zhì)，排放后便會(huì)造成環(huán)境污染?；どa(chǎn)中的“三廢”，實(shí)際上是生產(chǎn)過(guò)程中流失的原料、中間體、副產(chǎn)品。甚至是寶貴的產(chǎn)品。因此，對(duì)“三廢”的有效處理和利用，既可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益又可減少環(huán)境污染。如氮肥工業(yè)利用氨與硫酸的中和反應(yīng)制取硫酸銨時(shí)，雖然反應(yīng)過(guò)程比較簡(jiǎn)單，技術(shù)也比較成熟，但260kg氨和750kg硫酸，生產(chǎn)的硫酸銨也只有1000kg，還有約1%的原料不能有效反應(yīng)，隨著排氣跑到空氣中去了。

(2)原料不純

有時(shí)化工原料本身純度不夠，其中含有雜質(zhì)。一般情況，這些雜質(zhì)是不需要參與化學(xué)反應(yīng)的，最后要被排放掉。可是，大多數(shù)雜質(zhì)為有害的化學(xué)物質(zhì)，會(huì)造成環(huán)境污染。有些化學(xué)雜質(zhì)甚至還參與反應(yīng)，而生成的反應(yīng)產(chǎn)物同樣也是所需產(chǎn)品的雜質(zhì)。對(duì)環(huán)境而言，也是有害的污染物。如氯堿工業(yè)電解食鹽溶液制取氯氣、氫氣和燒堿，只能利用食鹽中的氯化鈉，其余占原料約10%左右的雜質(zhì)則排入下水道，成為污染源。

(3) “跑、冒、滴、漏”

物料在儲(chǔ)存、運(yùn)輸以及生成過(guò)程中，由于設(shè)備、管道等封閉不嚴(yán)密，往往會(huì)造成化工原料、產(chǎn)品的泄漏，習(xí)慣上稱之為“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象。這一現(xiàn)象不僅造成經(jīng)濟(jì)上的損失，同時(shí)還可能造成嚴(yán)重的環(huán)境污染事故，甚至?xí)?lái)難以預(yù)料的后果。

化工生產(chǎn)過(guò)程中排放出的廢物

(1) 燃燒過(guò)程

絕大多數(shù)的化工生產(chǎn)過(guò)程需要在一定的壓力和溫度下進(jìn)行，因此，需要有能量的輸入，通常獲取能量的方式是燃燒大量的燃料。但是在燃料的燃燒過(guò)程中，不可避免地要產(chǎn)生大量的廢氣和煙塵，對(duì)環(huán)境造成極大的危害。煙氣中各種有害物質(zhì)的含量與燃料的品種有很大的關(guān)系。

(2)冷卻水

化工生產(chǎn)過(guò)程中除了需要大量的熱能外，還需要大量的冷卻水。在生產(chǎn)過(guò)程中，用水進(jìn)行冷卻的方式有直接冷卻和間接冷卻兩種。當(dāng)采用直接冷卻時(shí)，冷卻水直接與被冷卻的物料進(jìn)行接觸，這種冷卻方式很容易使水中含有化工物料，而成為污染物質(zhì)。當(dāng)采用間接冷卻時(shí)，雖然冷卻水不與物料直接接觸，但因?yàn)樵诶鋮s水中往往加入防腐劑、殺藻劑等化學(xué)物質(zhì)，排出后也會(huì)造成污染問(wèn)題，即便沒有加入有關(guān)的化學(xué)物質(zhì)，冷卻水也會(huì)對(duì)周圍環(huán)境帶來(lái)熱污染問(wèn)題。

(3)副反應(yīng)

在化工生產(chǎn)中，進(jìn)行主反應(yīng)的同時(shí)，經(jīng)常伴隨著副反應(yīng)，并得到一些人們所并不希望的副產(chǎn)物。雖然可以回收副產(chǎn)物，但副產(chǎn)物的數(shù)量往往不大，且成分又比較復(fù)雜，使得回收必須面臨技術(shù)和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，所以實(shí)際上往往將副產(chǎn)物作為廢料排棄，故會(huì)引起環(huán)境污染。

(4) 生產(chǎn)事故造成的化工污染

經(jīng)常發(fā)生的生產(chǎn)事故是設(shè)備事故。在化工生產(chǎn)中，因?yàn)樵?、半成品或成品很多都是具有腐蝕性，容器、管道等很容易被化工原料或產(chǎn)品腐蝕損壞，如檢修不及時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)“跑、冒、滴、漏”等現(xiàn)象，流失的原料、成品或半成品就會(huì)造成對(duì)周圍環(huán)境的污染。偶然發(fā)生的生產(chǎn)事故是工藝過(guò)程事故，如化工生產(chǎn)過(guò)程中反應(yīng)條件沒有控制好，或者催化劑沒有及時(shí)更換，或者為了安全而大量排氣、排液，或者生產(chǎn)了不需要的物質(zhì)。這種廢氣、廢液和不需要的物質(zhì)，數(shù)量比平時(shí)多，濃度比平時(shí)高，就會(huì)造成一時(shí)的嚴(yán)重污染。

總之，化學(xué)工業(yè)排放出的廢物，不外乎是三種形態(tài)的物質(zhì)，即廢氣、廢水和廢渣，總稱為化工“三廢”。然而，任何廢物本身并非是絕對(duì)的“廢物”，從某種意義上講，任何物質(zhì)對(duì)人類來(lái)說(shuō)都是有用的，一旦人們合理地利用廢物，就完全能夠“變廢為寶”。

化學(xué)工業(yè)排出的污染物對(duì)水和大氣都會(huì)造成污染，其中尤其以水污染問(wèn)題更為突出。

水污染的特點(diǎn)

化工廢水是在化工生產(chǎn)過(guò)程中所排出的廢水，其成分取決于生產(chǎn)過(guò)程中所采用的原料及工藝，可分為生產(chǎn)污水和生產(chǎn)廢水兩種。生產(chǎn)廢水是指較為清潔，不經(jīng)處理即可排放或回用的化工廢水，如化工生產(chǎn)中的冷凝水。生產(chǎn)污水是指那些污染較為嚴(yán)重，需經(jīng)過(guò)處理后才可排放的化丁廢水。化工廢水的污染特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。

(1) 有毒性和刺激性

化工廢水中含有許多污染物，有些是有毒或劇毒的物質(zhì)，如氰、酚、砷、汞、鎘和鉛等，這些物質(zhì)在一定濃度下，大多對(duì)生物和微生物有毒性或劇毒性；有些物質(zhì)不易分解，在生物體內(nèi)長(zhǎng)期積累會(huì)造成中毒，如六六六、DDT等有機(jī)氯化物；有些是致癌物質(zhì)，如多環(huán)芳烴化合物、芳香族胺以及含氮雜環(huán)化合物等；此外，還有一些有刺激性、腐蝕性的物質(zhì)，如無(wú)機(jī)酸、堿類等。

(2) 生物需氧量(BOD)和化學(xué)需氧量(COD)都較高

化工廢水特別是石油化工生產(chǎn)廢水，含有各種有機(jī)酸、醇、醛、酮、醚和環(huán)氧化合物等，其特點(diǎn)是生化需氧量和化學(xué)需氧量都較高。有的高達(dá)幾萬(wàn)毫克每升。這種廢水一經(jīng)排入水體，就會(huì)在水中進(jìn)一步氧化水解，從而消耗水中大量的溶解氧，直接威脅水生生物的生存。

(3) pH不穩(wěn)定

化工生產(chǎn)排放的廢水，時(shí)而呈強(qiáng)酸性，時(shí)而呈強(qiáng)堿性，pH很不穩(wěn)定，對(duì)水生生物、構(gòu)筑物和農(nóng)作物都有極大的危害。

(4) 營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)較多

化工生產(chǎn)廢水中有的含磷、氮量過(guò)高，造成水域富營(yíng)養(yǎng)化，使水中藻和微生物大量繁殖，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)形成“赤潮”，造成魚類窒息而大批死亡。

(5) 廢水溫度較高

由于化學(xué)反應(yīng)常在高溫下進(jìn)行，排出的廢水水溫較高。這種高溫度水排入水域后，會(huì)造成水體的熱污染，使水中溶解氧降低，從而破壞水生生物的生存條件。熱污染會(huì)影響到漁業(yè)生產(chǎn)，一方面水溫升高可使水中溶解氧減少，另一方面又使魚的代謝率增高而需要更多的溶解氧，魚在熱應(yīng)力作用下發(fā)育受到阻礙，甚至死亡。

(6) 油污染較為普遍

石油化工廢水中一般都含有油類，不僅危害水生生物的生存，而且增加了廢水處理的復(fù)雜性。

(7) 恢復(fù)比較困難

受化工有害物質(zhì)污染的水域，即使減少或停止污染物排出，要恢復(fù)到水域的原料狀態(tài)，仍需很長(zhǎng)時(shí)間，特別是對(duì)于可以被生物所富集的重金屬污染物質(zhì)，停止排放后仍很難消除污染狀態(tài)。

大氣污染的特點(diǎn)

空氣和水一樣是人類生存不可缺少的關(guān)鍵性物質(zhì)，空氣提供人們需要的氧氣，對(duì)人類生命起著決定作用。當(dāng)空氣中污染物數(shù)量超過(guò)一定濃度時(shí)，將引起空氣質(zhì)量惡化，從而影響人體的健康和生物的生存?；どa(chǎn)過(guò)程中排放的氣體即化工廢氣，通常含有易燃、易爆、有刺激性和有臭味的物質(zhì)。污染大氣的主要有害物質(zhì)有硫的氧化物、氮的氧化物、碳?xì)浠衔铩⑻嫉难趸铩⒎?、氯和氯化物、惡臭物質(zhì)和浮游粒子等?；U氣對(duì)大氣的污染特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。

(1) 易燃、易爆氣體較多

化工廢氣中的易燃、易爆氣體有低沸點(diǎn)的酮、醛、易聚合的不飽和烴等。在石油化工生產(chǎn)中，特別是發(fā)生事故時(shí)，會(huì)向大氣排出大量易燃、易爆氣體，如不采取適當(dāng)措施進(jìn)行處理，容易引起火災(zāi)、爆炸事故，危害很大。為了防止火災(zāi)和爆炸的危害，通常都把這些易燃、易爆氣體排到專設(shè)的火炬系統(tǒng)進(jìn)行焚燒處理。

(2) 排放物大都有刺激性或腐蝕性

化工生產(chǎn)排出很多的刺激性和腐蝕性氣體，有二氧化硫、氮氧化物、氯氣、氯化氫和氟化氫等，其中以二氧化硫和氮氧化物的排放量最大。這是因?yàn)榛どa(chǎn)過(guò)程中需要加熱和燃燒的設(shè)備較多，這些設(shè)備無(wú)論用煤、重油或天然氣作燃料，在燃燒過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化硫和氮氧化物等氣體。此外，在硫酸生產(chǎn)和使用硫酸的生產(chǎn)過(guò)程中，也會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化硫。二氧化硫氣體直接損害人體健康，腐蝕金屬、建筑物和器物的表面，而且還易氧化成硫酸鹽降落地面，污染土壤、森林、河流和湖泊。在硝酸、硫酸、氮肥、尼龍和染料的生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的氮氧化物，它除直接損害人體健康外，對(duì)農(nóng)林業(yè)也有極大破壞作用。

(3) 浮游粒子種類多、危害大

化工生產(chǎn)排出的浮游粒子種類繁多，包括粉塵、煙氣和酸霧等。其中以各種燃燒設(shè)備排放的大量煙氣和化工生產(chǎn)排放的各種酸霧對(duì)環(huán)境的危害較大。煙氣中微小碳粒子吸附性很強(qiáng)，能吸附煙氣中的焦油狀碳?xì)浠衔?。其中如苯并芘是一種致癌物質(zhì)，它容易被煙氣吸附而污染環(huán)境，威脅人體健康。特別是浮游粒子與有害氣體同時(shí)存在時(shí)能產(chǎn)生協(xié)同作用，對(duì)人體的危害更為嚴(yán)重。

固體廢物污染的特點(diǎn)

由工礦企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中所排出的丟棄物質(zhì)，都稱為廢物，這些廢物以固體形式存在的，就叫做固體廢物，通常又叫做廢渣。工業(yè)廢渣，按照其來(lái)源的不同，可以分為冶金廢渣、采礦廢渣、燃料廢渣、化工廢渣等?；U渣是由化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中排出的工業(yè)廢渣，包括硫酸礦渣、電石渣、堿渣、塑料廢渣等。其中以硫酸礦渣數(shù)量較大，每生產(chǎn)1t硫酸，要排出1.1t廢渣。工業(yè)廢渣對(duì)環(huán)境的污染有以下幾個(gè)方面。

(1) 對(duì)土壤的污染

不僅存放廢渣需要占用大量的場(chǎng)地，而且在自然界的風(fēng)化作用下，廢渣會(huì)到處流散。尤其是有毒的廢渣，既使土壤受到污染，又可導(dǎo)致農(nóng)作物等受到污染。如果污染物轉(zhuǎn)入農(nóng)作物或者轉(zhuǎn)入水域后，會(huì)給人類健康帶來(lái)很大的危害。此外，一旦土壤受到污染，很難得到恢復(fù)，甚至永遠(yuǎn)成為不毛之地。

(2) 對(duì)水域的污染

工業(yè)廢渣既可能滲入到地下水中，又可能通過(guò)風(fēng)和雨被帶人地面水中，對(duì)水體造成污染。廢渣對(duì)水域的污染以化工廢渣最為突出，尤其是將化工廢渣不做任何處理，直接倒入江河、湖泊或沿海海域，將造成更為嚴(yán)重的水體環(huán)境污染。

(3) 對(duì)大氣污染

化工廢渣在堆放過(guò)程中，在溫度、水分的作用下，某些有機(jī)物質(zhì)發(fā)生分解，產(chǎn)生有害氣體擴(kuò)散到大氣中，對(duì)大氣造成污染。例如，石油化工廠排出的重油渣及瀝青塊等，在自然條件的作用下，會(huì)產(chǎn)生環(huán)芳烴氣體 [1]。

要有效防治化工污染，應(yīng)從兩方面考慮。一是減少排放；二是加強(qiáng)治理。治理包括對(duì)廢物的妥善處理、回收及資源化利用。

開展清潔生產(chǎn)，采用少?gòu)U無(wú)廢工藝

化工生產(chǎn)中，生產(chǎn)一種產(chǎn)品往往有多種原料路線和生產(chǎn)方法，不同的原料路線和生產(chǎn)方法產(chǎn)生的污染物的種類和數(shù)量有很大的差異。采用和開發(fā)無(wú)廢、少?gòu)U工藝可將污染物最大限度地消除在工藝過(guò)程中，對(duì)保護(hù)環(huán)境具有決定性的作用。如制造乙醛時(shí)，可用乙炔為原料，硫酸汞作催化劑，利用水合法：

C2H4+H2O→CH3CHO

其中催化劑硫酸汞是一種溶液，每升中相當(dāng)含有硫酸200g、汞0.4g～0.5g和氧化鐵40g。由于采用汞催化劑而造成了對(duì)環(huán)境較大的污染。改用乙烯為原料，利用直接氧化法：

C2H4+1/2O2→CH3CHO

此反應(yīng)不用汞作催化刑，從而避免了汞的污染。

在改變?cè)下肪€、生產(chǎn)方法的同時(shí)，改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備也是實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、控制污染源的重要途徑。如化學(xué)物質(zhì)的直接冷卻改為間接冷卻，可以減少污染物的排放量。另外，提高設(shè)備、管道的嚴(yán)密性，加強(qiáng)企業(yè)的管理，提高操作人員的素質(zhì)，減少原料產(chǎn)品漏損，同樣也會(huì)降低污染程度。

采用密閉循環(huán)系統(tǒng)是當(dāng)前化工生產(chǎn)污染防治的一個(gè)新的發(fā)展方向。所謂密閉循環(huán)，是指生產(chǎn)過(guò)程的廢棄物通過(guò)一定的治理技術(shù)，重新回到生產(chǎn)系統(tǒng)中加以使用，避免污染物排入周圍環(huán)境，同時(shí)提高原料的利用率、提高產(chǎn)品的產(chǎn)率。這種生產(chǎn)系統(tǒng)又稱“零排放”系統(tǒng)，既可降低原料消耗定額，又減少了污染物的危害。例如，過(guò)去采用氨堿法生產(chǎn)純堿，原料食鹽的利用率比較低，大量的無(wú)機(jī)鹽物質(zhì)排入水域，造成周圍水源的環(huán)境污染。近年來(lái)，日本發(fā)展了聯(lián)合制堿工藝，采用密閉循環(huán)流程代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝，基本不排放廢液，在很大程度上改善了過(guò)去的環(huán)境污染問(wèn)題。

加強(qiáng)廢物綜合利用的資源化

要實(shí)現(xiàn)化工的可持續(xù)發(fā)展，必須走由“末端治污”向“清潔生產(chǎn)”轉(zhuǎn)變的道路，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，加強(qiáng)廢物的資源化利用。近年來(lái)在化肥、氯乙烯、炭黑等行業(yè)的污染治理中，已經(jīng)開發(fā)推廣了不少資源合理利用項(xiàng)目。事實(shí)證明，化工行業(yè)“三廢’’綜合利用還有巨大潛力。促進(jìn)化工行業(yè)綜合利用向廣度和深度發(fā)展的主要問(wèn)題是：要盡快開發(fā)和完善凈化分離廢物的關(guān)鍵技術(shù)。

加強(qiáng)化工生產(chǎn)過(guò)程中的安全管理

化工生產(chǎn)過(guò)程中，確保安全生產(chǎn)是至關(guān)重要的?；どa(chǎn)中的事故不僅會(huì)對(duì)工廠本身會(huì)造成人員與經(jīng)濟(jì)上嚴(yán)重?fù)p失，而且對(duì)周邊環(huán)境的污染與危害更是巨大的。無(wú)論是歷史上的“八大公害”事件，還是我國(guó)近年來(lái)發(fā)生的多起大面積的惡性污染事件，無(wú)不與化工生產(chǎn)事故密切相關(guān)。因此加強(qiáng)化工生產(chǎn)過(guò)程中的安全教育與管理，杜絕事故發(fā)生，也是防止化工污染的重要途徑 [2]。

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