中国电镀行业环境保护的现状与发展

中国电镀行业环境保护的现状与可持续发展北京电镀协会中国电镀行业环境保护的现状与发展1.中国电镀行业概况2.电镀工业几十年来在污染治理方面取得的进展3.电镀行业存在的主要问题4.已发现污染问题剖析5.对于发现的污染问题如何应对6.二十一世纪电镀行业的可持续发展1.中国电镀行业概况1.1电镀的定义1.2电镀工业在国民经济中的重要地位1.1电镀的定义定义：利用电流将金属沉积于导体（如金属）或非导体（如塑料、木材、皮革）表面，从而形成金属涂层的工艺过程。摘自《简明大不列颠百科全书》，中国大百科全书出版社1985年出版，P6271.1电镀的定义广义定义：为改进金属或非金属制品与材料的表面性能，依据电化学的原理，通过电沉积或非电沉积方法，得到所需金属（或化合物）覆盖层的一系列工艺过程，如电镀、化学镀、阳极氧化、磷化等。摘自《电镀清洁生产工艺》化学工业出版社2005年出版P211.2电镀行业在国民经济中的重要地位1.2.1电镀技术的特点1.2.2电镀工业在整个产业链中的作用1.2.3中国电镀工业的规模1.2.1电镀技术的特点1.在廉价的基体材料上，通过沉积各种镀层，可以提高材料的抗腐蚀性、外观装饰性、导电性、耐磨性、可焊性、反光性、屏蔽性等。2.镀层很薄，从微米级到毫米级，通过复合不同镀层或合金镀层，可以达到大量昂贵的整体材料难以达到的效果。3.大幅度节约资源、节约能源、增加镀件附加值。1.2.2电镀行业在整个产业链中的作用•电镀可以赋予容易锈蚀的黑色金属以耐腐蚀外衣，节约大量金属材料；可以使贱金属具有贵金属表面特性。机械制造业、电子、石油化工、汽车、武器、航空航天系统和日用品行业的生产都需要电镀技术，已经形成了多镀种、跨行业、分布于国民经济各个部门的不可缺少的重要组成部分，是工业产业链中的一个不可缺少的环节。1.2.2电镀行业在整个产业链中的作用•著名电化学家，中国科学院化学部查全性院士对电镀行业的基本看法如下：电镀行业是现代工业体系不可缺少的组成部分，需要加强管理，特别是污染防治，但决不可能取消或取代。1.2.3中国电镀行业的规模•据六年前的统计，我国约有电镀厂点15000个，职工总人数约50万人，其中工程技术人员比例为6%~7%，具有一定规模的生产线约5000条，年产量约3.5~4.0亿平方米，年产值120~130亿元左右。1.2.3中国电镀行业的规模•电镀企业30％分布在机械制造业，20％分布在轻工业、20％分布在电子工业，其他分布在航天、航空及仪器仪表等行业。1.2.3中国电镀行业的规模•从地域分布情况来看，电镀企业主要集中在全国各大中工业城市及其周围农村地区。经济越发达，制造业越兴旺的地区，电镀企业越多。1.2.3中国电镀行业的规模•从镀种所占比例来看，镀锌占45-50%，镀铜、镀镍、镀铬占30%，转化膜占15%，电子产品镀铅、锡、金约占5%。1.2.3中国电镀行业的规模•全国电镀工业生产每年消耗铜、锌、镍等金属在7万吨以上，年消耗氰化钠2万吨以上，消耗铬酸酐3.5万吨以上，消耗酸、碱等化工原料40万吨以上。1.2.3中国电镀行业的规模•综上所述，电镀行业受到工业生产大量需求的推动，已形成了一个庞大的产业，这个产业包括属于大生产的专业电镀厂或公司，而更多的是附属于大生产的电镀车间和工段。目前，电镀已成为不可缺少的生产工艺和表面工程科学的一个重要分支。电镀行业在国民经济中占有重要的经济地位。青岛某电镀车间2.电镀工业几十年来在污染治理方面取得的进展2.1电镀工业产生的污染物的危害2.2电镀工业的污染治理工作2.1电镀工业产生的污染物的危害2.1.1电镀生产过程产生的污染物2.1.2污染物对人体的危害2.1.1电镀生产过程产生的污染物镀件进入工艺溶液进行表面处理或电镀，这些溶液附着在镀件表面随镀件带入清洗水中；工艺溶液还有可能洒落到地面；或被电极反应产生的气体形成“气雾”带出，进入排风系统；或在镀液过滤时遗留在滤芯上；或由于镀槽、管道破损泄漏镀液；镀液失效废弃；这些清洗水、洒落液和气雾中的酸、碱、氰化物、重金属物质都会对环境造成污染。2.1.2污染物对人体的危害2.1.2.1酸碱废水的危害2.1.2.2含氰废水的危害2.1.2.3重金属离子Cd2+、Pb2+、Cr6+、Ni2+、Cu2+产生部位及危害2.1.2.4有机化合物的危害2.1.2.1酸碱废水的危害（1）排入江河湖塘中的酸、碱废水会危害水中微生物的生活，而许多微生物对水质起着重要的净化作用。（2）排入农田中的酸、碱废水，会破坏土壤的团粒结构，影响土壤的肥力及透气、蓄水性，影响农作物的生长。酸、碱废水还可能使施于农田的化肥失效或影响其溶解性能。（3）鱼类、牲畜等食用了酸、碱废水，对其肉质、乳汁将产生不良的影响，人若食用这些肉、乳将影响健康。2.1.2.1酸碱废水的危害（4）若生活用水中混入了酸、碱废水，特别是长期饮用者，其不良后果难以设想。（5）渗入地下的酸、碱废水，若被抽出用作工业用水，就会危害工业生产。特别是酸、碱废水还会加快设备的腐蚀。实际上，电镀所产生的酸、碱废水中往往还含有其他有毒物质，其危害性还要更大些。2.1.2.2含氰废水的危害氰化物的毒性主要取决于氰化物生成氰离子的数量，简单的氰化物（氰化氢、氰化纳、氰化钾等）属于高毒类，可以通过呼吸道、消化道和皮肤进入体内。氰离子能够对机体内的很多种酶有抑制作用，造成中枢神经系统缺氧，产生中枢性呼吸衰竭而死亡。2.1.2.2含氰废水的危害在非致死剂量范围内，氰化物在体内能逐渐被解毒。不过，这种体内解毒能力是很有限的，如摄入的氰化物超过了解毒的负荷，达到中毒的浓度，便会引起中毒甚至死亡。含氰化物的废水进入河流会引起鱼类、家畜乃至人群急性中毒，2.1.2.3重金属离子Cd2+、Pb2+、Cr6+、Ni2+、Cu2+的危害(1)镉和镉化合物镉对人体的主要危害是伤害肾。镉在肾脏中积蓄是引起高血压的重要原因，一般认为镉所致的肾损伤是不可逆的，目前尚无治疗方法。镉可以引起肺、前列腺和睾丸的肿瘤。镉还可以取代骨骼中的钙，从而引起极痛苦的骨痛病，镉引起骨质疏松、软骨症和骨折不仅发生于日本“骨痛病”地区，在长期接触镉的职业人群中也有发生。急性或长期吸入镉化合物可引起肺部炎症、支气管炎、肺气肿、肺纤维化乃至肺癌。2.1.2.3重金属离子Cd2+、Pb2+、Cr6+、Ni2+、Cu2+的危害(2)铅及铅化合物被人体吸收的铅主要通过与蛋白质中的巯基结合，抑制多种酶的活性而发挥其毒性，引起代谢紊乱是铅中毒机制中重要和较早的变化之一。铅主要通过抑制抗氧化酶活力，产生过多的自由基造成组织损伤。铅中毒可影响人体免疫功能，对中枢和外周神经系统皆有影响。2.1.2.3重金属离子Cd2+、Pb2+、Cr6+、Ni2+、Cu2+的危害(3)六价鉻离子的危害（1）对人体皮肤的损害六价铬化合物对皮肤有刺激和过敏作用。在接触铬酸盐、铬酸雾的部位，如手、腕、前臂、颈部等处可能出现皮炎。六价铬经过切口和擦伤处进入皮肤，会因腐蚀作用而引起铬溃疡（又称铬疮）。（2）对呼吸系统的损害六价铬对呼吸系统的损害，主要是鼻中隔膜穿孔、咽喉炎和肺炎。（3）对内脏的损害六价铬经消化道侵入，会造成味觉和嗅觉减退，以至消失。剂量小时也会腐蚀内脏；引起肠胃功能降低，出现胃痛，甚至肠胃道溃疡，对肝脏还可能造成不良影响。2.1.2.3重金属离子Cd2+、Pb2+、Cr6+、Ni2+、Cu2+的危害三价铬对人体的肺有一定的伤害。试验证明三价铬的毒性是六价铬的1％。2.1.2.3重金属离子Cd2+、Pb2+、Cr6+、Ni2+、Cu2+的危害(4)镍离子的危害镍进入人体后主要存在于脊髓、脑、五脏和肺中，以肺为主，造成器官的慢性病变。皮肤长期接触镍盐容易导致皮炎，误服大量镍盐会产生胃肠道刺激现象，发生呕吐、腹泻，严重时会引起酶系统中毒，甚至危及生命。2.1.2.3重金属离子Cd2+、Pb2+、Cr6+、Ni2+、Cu2+的危害(5)铜离子的危害皮肤接触铜化合物可发生皮炎和湿疹，抛光工人吸入氧化铜粉末，可发生急性中毒，长期接触大量铜尘的人常见呼吸系统症状。2.1.2.3重金属离子Cd2+、Pb2+、Cr6+、Ni2+、Cu2+的危害(6)氟离子的危害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，引发湿疹及各种皮炎。2.1.2.4有机化合物的危害•电镀工艺中使用的添加剂、光亮剂、洗涤剂等种类繁多，绝大部分为有机物，人们对这部分药剂的危害性重视不够，大部分药剂均未进行毒理试验，因此还需加强这方面的研究。许多有机物是很难降解的，不少添加剂中的有机络合剂比氰根更难处理与分离。2.2电镀工业的污染治理工作•我国电镀行业每年排放大量的污染物，包括4亿吨含重金属的废水、5万吨固体废物、3000亿立方米酸性废气。仅以北京市为例，每年排放450万吨含重金属的废水，近千吨固体废物和危险废物。5亿m3以上的酸性气体。2.2电镀工业的污染治理工作•二十世纪七十年代我国开始对工业污染进行治理，电镀行业的污染治理是其中的一部分。到八十年代初，政府要求所有电镀厂对电镀废水、废气、废渣进行无害化处理，关闭了一些没有安装末端处理设备的土法电镀厂点。2.2电镀工业的污染治理工作二十世纪八十年代以后，我国政府和地方政府陆续出台了有关环境保护的法律法规和标准：如《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》和大气排放标准、污水排放标准等，使得污染治理工作有法可依，有据可查。各地政府也加强了对电镀企业的污染监控工作。2.2电镀工业的污染治理工作国有大型企业、三资企业及新建的正规专业电镀厂拥有比较先进的末端处理设施，一般电镀厂也安装了简单的处理设备，基本有效控制了电镀行业对环境的严重污染。电镀工业在末端治理方面做了大量研究工作，还创造了许多在生产源头减少污染物产生的方法。2.2电镀工业的污染治理工作但是，由于环保部门对电镀企业的环保监管，对排放超标企业的经济处罚，许多电镀厂点有“上山下乡”的趋势，成为电镀“黑点”，肆无忌惮的直排污染物，成为电镀行业污染治理的一个漏洞。3.电镀行业存在的主要问题从总体来看，我国电镀工业存在的主要问题是：①厂点多、规模小，专业化程度低。特别是乡镇电镀企业的迅速发展，使电镀厂（点）向市郊和农村扩散，给污染控制与环境管理带来了很多的困难，电镀污染问题日趋严重。②装备水平低。许多电镀厂缺少机械装备，以手工操作为主。3.电镀行业存在的主要问题③管理水平较低，经济效益较差。④电镀污染治理水平低，有效治理率低。虽然企业都建立了污水处理设施，但仍有少部分企业的设施未能正常运转。生产废气一般都有排风装置，但大部分企业未对废气进行净化处理。固体废物和危险废物的管理尚未走入正规轨道。电镀生产过程中排放大量的有毒有害物质，对环境造成的污染及危害越来越为人们所认识。3.电镀行业存在的主要问题⑤经营粗放，原材料利用率低。⑥中小企业应对国际环境保护压力的水平偏低例如：中小企业应对欧盟RoHS指令的能力差。4.已发现污染问题剖析4.1家庭作坊式电镀厂死灰复燃，直排污染物4.2正规电镀厂偷排污染物4.3个别电镀工业区集中排放污染物4.1家庭作坊式电镀厂死灰复燃，直排污染物据有关资料报道，全国许多地方都有无证的家庭作坊式电镀厂点。究其原因，一方面在于它的低技术、低投资，一切因陋就简，几万元办个小工场，不治污，不缴排污费，省钱；另一方面采取灵活的经营方式，小批量，低价格，什么赚钱就干什么。4.2正规电镀厂偷排污染物据有关资料报道，有的正规电镀企业虽然投入大量资金建了污水处理设施，但为了减少设施运行费用，降低成本，经常闲置不用，让污水直排。由于绝大部分电镀厂的排放口没有在线监测，因此，这些现象很难发现。4.3个别电镀园区集中排放污染物最近有报道揭发个别电镀工业区排污口排出的废水总氰、总铜、总镍严重超标，分别为20.4倍、81倍、和8.6倍，集中处理变成了集中排污。分析原因是