新型工业化进程中的难点：高新技术污染，本文主要内容关键词为：高新技术论文,难点论文,进程论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
当前，我国已确定工业发展要“走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子。”这就要求我们积极运用高新技术改造和提升传统工业，加快新型工业化的进程。因此，高新技术污染也就随之而来，成为新型工业化进程中的难点。高新技术污染应引起我们的高度关注，并寻求有效的办法来加以控制。
1 高新技术污染概念
产品或产业中高新技术所占的比例超过一定标准时，才能称为高新技术产品或高技术产业。高新技术的含义可以概括为：当代先进技术群体或尖端技术系统，并且总是与当代高、精、尖的产业相联系，是对现代高新产品和产业中先进技术含量和水平的评价。高新技术产品或产业可以根据国家颁布的《国家高新技术产品目录》、《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》等来确定。我国高新技术产业高速发展，已成为经济发展的一大亮点。
由于高新技术具有高、精、尖、新的特征，在人们看来，高新技术是“清洁”技术，从环境保护的角度来考察，应该是没有污染或污染程度低的技术，但从上世纪70年代高新技术产业及产业园（群）发展以来，实际上人们想像中的“清洁”高新技术已给生态环境带来了各种各样的影响，如“高新技术污染”。高新技术污染的危害不可低估。
高新技术污染的特征如下：
一是隐蔽性。首先，由于高新技术是创新技术，变革速度快，人们对生产工艺上变化的了解并不能使其潜在的污染因素也能得到同步的了解，即使了解了，往往由于受到治理技术的限制，使“高新技术”并没有达到真正“清洁生产”所要求的程度。其次，由于受知识产权保护的影响，对于已经发现或认识到的污染源，难于冲破“企业秘密”的屏障，环保工作往往也难于同步跟上。其三，诸如电子技术、化学技术等高新技术大多使用多种有毒化学品、气体和放射性物质，这些物质虽属微量，但却具有复合化学污染的潜在性。高新技术产生的危害及影响有些比较明显，有些则难以预见。
二是滞后性。一项高新技术形成产业后，对环境是否会产生各种各样的影响，由于受当时科技水平的限制，往往不易认识到，只有待一段时期后的环境问题和事件出现，人们才能从中得到反馈，如氟里昂对臭氧层的影响，某些遗传基因变异及生物多样性的缺失等都充分地体现了这一特征。再就是高新技术产生的污染发生后，不易为人们所察觉和得到足够重视，同时又受环境介质传播途径的影响，这种污染又没有从受污染的环境对象中得到立即“响应”，而是经过了数年或数十年，才显现出来，譬如高新技术产业形成的固、液废物贮存或填埋对地下水的影响，当污染物进入包气带，进而进入含水层的水动力场过程中，由于产生各种物理化学及生物作用，使得污染物迁移与其周围地下水运动产生了差异，出现前者比后者滞后。
三是协同性。高新技术所使用的原料和生产的产品，可能有的是有毒、有害的，而有的是无毒、无害的，产生的副产品或污染物可能是微量的、微害的，不足以对环境产生明显影响，但当它们进入环境介质后，可能会起到催化的作用，甚至与其他化学物质发生化合作用而产生污染作用，或使其污染作用增强，从而产生对生态环境的破坏。
四是累积性。高新技术产业生产工艺中所使用的原料和生产设备所产生的挥发气体、粉尘，以及所辐射的高周波、微波尽管微量，但在长期受影响的作用下，就会对环境和人体产生累积效应。一是由于职业性接触会直接对人体产生多样的职业病，引起健康危害。二是进入环境后，一方面会对生态环境产生影响，另一方面还会间接对人体产生危害。
五是连带性。由于高新技术具有前沿性，有的高新技术在生产中的污染以及产品在使用过程中的潜在危害具有不可预见性和不可知性，而没有得到有效控制和管理，当一次污染（危害）发生后，由于改变某种环境和维系生态平衡的条件而将产生二次污染影响。
2 高新技术污染示例
下面以电子工业为例，从包括产品层次、企业层次、区域层次和社会层次等不同空间尺度来阐述高新技术污染。
2.1 产品层次
这里以半导体生产工艺为例来揭示高新技术污染危害的一个侧面。半导体制造是在超净间内进行的，有着清洁生产的表象，然而，它涉及300多种不同性质的有毒有害化学物质。半导体生产工艺及其涉及的污染物如下：①晶片生产工艺的主要污染物有蒸汽态砷、磷、硫化物；②蚀刻（湿法）工艺的主要污染物有NO、NO[,2]、HF、HNO[,3]、CH[,3]COOH；③蚀刻（干法）工艺的主要污染物有Cl[,2]、BCl[,3]、氟里昂、NF[,3]、SF[,6]、HF、HCl、CO、NO、HBr、HS、烷烃；④离子植入工艺的主要污染物有BF[,3]、AsH[,3]、PH[,3]、H[,2]；⑤扩散工艺的主要污染物有SiH[,4]、SiH[,2]Cl[,2]、N[,2]O、BBr[,3]、AsH[,3]、BCl[,3]、BF[,3]、PH[,3]、B[,2]H[,6]；⑥化学机械抛光工艺的主要污染物有NH[,4]ON、NH[,4]Cl、NH[,3]、KOH、有机酸；⑦化学气相沉积工艺的主要污染物有SiH[,4]、SiH[,2]Cl[,2]、SiHCl[,3]、SiCl[,4]、CF[,4]、Si[,2]H[,6]、PH[,3]、NO、N[,2]O、NH[,3]、PH[,3]、HF、WF[,6]、HCl、H[,2]、NH[,3]；⑧金属化工艺的主要污染物有SiH[,4]、SiHCl[,3]、SiH[,2]Cl[,2]、SiCl[,4]、BCl[,3]、AlCl[,3]、TiCl[,4]、WF[,6]、TiF[,4]、SiBr[,4]、AlF[,6]、BF[,3]、SF[,6]、HF、HCl、HBr。
美国半导体制造业每年排放的危险废物有7000多吨。由于工艺和管理两方面的原因，这些物质在制造过程中会通过挥发、泄漏等形式进入环境。报废的电子产品会产生严重后果，如果处理不当就会导致潜在的环境污染。事实上也是如此，某些产品，特别是那些带有阴极射线管（CRT—显示器、显像管）、电路板、电池、水银开关的产品，往往含有包括铅、汞、镉和铬等有危险或有毒的材料。
半导体制造工艺中许多是以精细处理技术和多层配线技术所需的化学反应为基础的。集成电路的精细加工要进行很多项处理，高周波和微波以及X射线等都被用于加工。这类变频辐射的有关危害是惊人的。用于清除晶片上的涂料（光敏抗蚀剂等）的等离子工艺已越来越普遍。根据美国对4家微电子生产厂家的调查发现，在使用半导体等离子体（电离状态）的蚀刻工艺中，61%的等离子体装置发出的高周波(13.5MHZ)超过规定标准，使维修人员处于危险之中。高周波还有加热的作用，现代家庭中越来越普遍使用的微波炉就是利用高周波的加热作用来加热食品的。由于提高半导体制品的性能是首要问题，所以对于原材料气体和工艺条件的要求十分苛刻。而且，在激烈的市场竞争的情况下，在有关化学反应的基础研究和有关监视技术完善之前，有的企业可能会引入新的原材料气体和新工艺，并且把尚处于实验室阶段的成果直接应用到生产工艺中，没有充分考虑环境保护问题。半导体制造的前工艺（晶片制造过程）中，三氯乙烯的年使用量在有机溶剂中名列前茅，达到3764吨。据美国联邦环保局的评价，三氯乙烯对人体有可能致癌。动物实验结果表明，除急性中毒（中枢神经障碍、肝障碍、肾障碍等）之外，即使在允许浓度(9ppm)以下，它们也会引起肝功能异常、视觉下降以及神经、皮肤粘膜和消化器官退化、异常的症状。半导体工厂“洁净室”的空调装置只是为了去除尘埃而不能去除挥发性化学物质，所以它使这些化学物质在“洁净室”内反复循环，从而使工人暴露于所循环的溶剂和化学物质的影响之下。
2.2 企业层次
典型的高新技术企业污染，如印制线路板制造企业污染、液晶显示器制造企业污染等皆属于高新技术污染的范畴。
印制线路板制造企业污染主要产生在钻机、蚀刻、电镀、孔金属化、去膜、显影等工艺过程中，排放的污染因子主要是工业废水，其次是固体废弃物和少量的废气以及一定的噪声。无论是工业废水还是固体废弃物中都含有相当量的重金属成分，属危险废物。其废水包括：①化学沉铜、蚀刻工序产生的铬合、螯合含铜(Cu[2+]废水，此废水pH值在9～10之间，Cu[2+]浓度可达100～200mg/1，属危险废水；②电镀、模板、刷板前清洗工序产生大量的酸性重金属漂洗废水（非铭合含Cu[2+]废水），含退Sn/Pb废水，pH为3～4，Cu[2+]小于100mg/1，Sn[2+]小于10mg/1及微量的Pb[2+]等重金属；③干膜、脱膜、显影、脱油墨、丝网清洗工序产生较高浓度的有机废液，此废液产生量不大（0.5～1.5吨／天），但COD浓度一般在3000～4000mg/1，最大可达7000mg/1。其固体废弃物包括：①裁板、钻孔、冲床工序产生的边角余料钻屑、绿、白油罐、化工包装废料等，属一般固体废物；②废水处理产生的含重金属氢氧化物污泥、废弃滤芯以及废润滑油、阻焊废油墨等，属危险废物。其废气包括：①绿油、白油固化过程中的溶剂挥发；②蚀板机因溶液搅动，少量氨气外逸。其噪声主要来自冲床和切割机，声源旁噪声可达90分贝，对周围声环境质量影响较大。
液晶显示器制造企业主要是废水排放，包括清洗废水和冲洗废水。清洗废水主要集中在ITO玻璃的清洗以及ITO玻璃的曝光、显影中，含有较高浓度的COD。清洗水用量依生产规模、操作方式以及清洗效率的不同而不同，以年产1.2万片为例，每日排放清洗水量在4～6吨，COD浓度在300～500mg/1左右。至于冲洗废水，若企业内自设有去离子水生产系统，反冲洗时还会有废酸碱液排出。
2.3 区域层次
以高科技产业集中发展为主的美国硅谷地区存在着典型的高新技术污染，对我国的高新技术产业基地或园区具有启示作用。
根据1986年“硅谷反对有害物质联合会”整理的以行政机关资料为基础的报告表明，硅谷地区的污染状况是：①高度危险的废溶剂等化学物质正从约80%的地下储罐向外泄漏；②地下水中发现了大约100种化学物质；③圣克拉拉郡发现了150多处地下储罐有泄漏，并且有200口公共水井和私人水井被污染；④圣克拉拉郡每年产生有毒废物10吨，其中3860吨危险废物被排入环境；⑤每年约有3～12万吨的重金属从硅谷通过下水道排入旧金山湾，正在使附近的湿地蒙受严重的环境危害。另外，硅谷的大气污染也相当严重，到了傍晚烟雾变薄，周围的群山才能够得以辨认。
硅谷地区环境问题的特点是：①高技术产业普遍采用的生产经营方式的“清洁”意味着“无尘埃”，其目的是在制造半导体的过程中保持原材料、零部件以及机械等都处于“超净”状态，而工作人员及其周围环境的“清洁度”则似乎成了问题；②除了“三废”等人们容易见到的物质之外，原料和废液等从“储罐”的泄漏也成为重要的污染源；③在产生环境污染的途径方面，除了通过河流和大气之外，地下水也出了问题；④半导体工业使用多种有毒化学品、气体和放射性物质，这些物质虽属微量，但却具有复合化学污染的潜在危险性；⑤由于技术变革、生产工艺变化速度太快以及“企业秘密”壁垒，环境保护工作往往跟不上形势。
2.4 社会层次
在社会（消费）层次方面，消费后的电子产品，如废旧电子产品正日益成为危害人类生存环境的“杀手”。所谓废旧家电，主要是指超过了安全使用寿命、继续使用会有安全隐患以及使用无碍但已过时的家用电子产品。如何处理这些废旧家电，已成为我国乃至国际社会的当务之急。
目前，世界上几乎所有国家均面临废旧电器回收和处理问题，对大量废旧电视机、计算机、传真机等感到非常棘手。据统计，德国每年产生的各种废旧电器达180万吨，法国也多达150万吨，整个欧洲每年产生的废旧电子产品约600万吨；在美国，到2004年，仅废旧计算机就将淘汰3.15亿台。
当前，我国电冰箱的社会保有量为1.3亿台，洗衣机约1.7亿台，电视机约3.5亿台。这些电器大多是在上个世纪80年代中后期进入家庭的。按家电正常使用寿命10～15年预测，从今年起，我国将进入家用电器更新高峰期，每年将以电冰箱400万台、洗衣机500万台、电视机1000万台以上的速度更新。另据保守的预测，我国电脑的保有量也有近1600万台，每年将有500万台需要更新。
家电制造材料复杂，有些家电材料还含有化学物质，如电冰箱的制冷剂、发泡剂属于破坏臭氧层物质，电脑、电视的显像管属于爆炸性废物，荧光屏为含汞废物。这些废旧家电废弃后，如果不作妥当处理，而仅仅作为垃圾焚烧、填埋，将对环境造成严重污染。
3 对策及措施
针对高新技术污染这一新型工业化进程中的难点，其防治对策及措施就是要构筑从宏观到微观的立体化环境保护体系。
在社会层次上，高新技术污染的防治对策及措施主要包括：重视环境文化建设，树立循环经济理念，坚持生态工业导向，提倡绿色消费。
在区域层次上，高新技术污染的防治对策及措施主要包括：区域开发环境影响评价，基础设施建设绿色化，区域ISO14000环境管理体系认证，地区级环境紧急事故意识及准备计划，环境信息公告计划，建立废物交换系统等。
在企业层次上，高新技术污染的防治对策及措施主要包括：建设项目环境影响评价，企业ISO14000环境管理体系认证，清洁生产，环境会计与审计，废物量最小化，资源回收利用等。
在产品层次上，高新技术污染的防治对策及措施主要包括：产品生命周期评估，产品生态设计，产品环境标志认证等。