氟化工行業(yè)污染防治不容小覷

　　氟化工行業(yè)是化工行業(yè)的一個子行業(yè)，在光伏、鋰電、氫能中均有廣泛應(yīng)用，目前在新能源領(lǐng)域，氟化工產(chǎn)品已成為鋰離子電池、燃料電池、太陽能電池、風(fēng)能、核能等新能源領(lǐng)域的關(guān)鍵材料之一。

　　氟化工行業(yè)的迅速發(fā)展帶動了經(jīng)濟(jì)增長，與此同時，也給生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了威脅。

　　“與其他化工項目一樣，氟化工新材料項目也會存在廢氣、廢水、廢渣等‘三廢’排放。”中國氟硅有機(jī)材料工業(yè)協(xié)會法規(guī)事務(wù)與產(chǎn)品監(jiān)管委員會主任張建君在接受《環(huán)境經(jīng)濟(jì)》采訪時表示，由于工藝技術(shù)的不同，每個項目的污染物種類、數(shù)量、環(huán)境危害性以及處理技術(shù)等都會有所不同。

　　據(jù)了解，氟化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的的含氟廢水，如果不加處理，會對植被、動物和人類產(chǎn)生極大危害。此外，廢水處理過程中的氟元素絕大部分都進(jìn)入到污泥中，如果不妥善處置，還會造成較為嚴(yán)重和廣泛的二次污染，這種對土壤和地下水的污染，一旦形成恢復(fù)難度極大。

　　“我國對氟化物的排放有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求，因此，含氟廢氣、廢水、廢渣的處置和排放控制對氟化工行業(yè)至關(guān)重要。”在這里，張君建舉了一個例子，如六氟丙烯生產(chǎn)中會產(chǎn)生劇毒的八氟異丁烯的高沸殘液，必須通過嚴(yán)格的高溫焚燒處理進(jìn)行消解；氟化氫生產(chǎn)中產(chǎn)生的氟石膏，需控制其氟含量，且不能隨意堆放。另外，一些新材料項目如新一代制冷劑項目中，還有可能產(chǎn)生CFCs（氟氯烴）、HCFCs（含氫氯氟烴）、HFCs（氫氟烴）等屬于《蒙特利爾破壞臭氧層物質(zhì)管制議定書》管控的副產(chǎn)物，這些副產(chǎn)物雖然沒有被明確定義為污染物，但從環(huán)境保護(hù)的角度，也必須實行嚴(yán)格的排放控制。

　　事實上，我國氟化工行業(yè)經(jīng)歷近30年的高速發(fā)展，已經(jīng)成為全球最大的氟化學(xué)品生產(chǎn)國、消費國和出口國。盡管我國從氟化學(xué)品全面依賴進(jìn)口轉(zhuǎn)變?yōu)榉瘜W(xué)品的全面出口，但其發(fā)展依然面臨重重難題。張建君坦言，原始創(chuàng)新能力不足、高端產(chǎn)品不足而中低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩、環(huán)保安全壓力大等問題依然是氟化工行業(yè)發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)。

　　具體而言，在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面，氟化工行業(yè)面臨多個國際環(huán)境公約的履約壓力，如關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的《蒙特利爾破壞臭氧層物質(zhì)管制議定書》要求我國對HCFCs逐步淘汰和HFCs逐步削減；《聯(lián)合國氣候變化框架公約京都議定書》和《巴黎協(xié)定》要求對溫室氣體排放實行管控，其中包含的含氟溫室氣體有HFCs、PFCs（全氟碳化物）、SF6（六氟化硫）和NF3（三氟化氮）；《斯德哥爾摩公約》已經(jīng)要求對PFOS（全氟辛烷磺酰基化合物）類、PFOA（全氟辛酸）類含氟化學(xué)品列入POPs（持久性有機(jī)污染物）管控，同時對PFHxS（全氟己烷磺酸）、LC-PFCA（長鏈全氟羧酸）等含氟化學(xué)品的POPs風(fēng)險進(jìn)行關(guān)注。由于履約時間緊、替代品開發(fā)和應(yīng)用滯后、國際話語權(quán)弱等因素，我國面臨很大的履約壓力。

　　不僅如此，隨著我國環(huán)保政策的不斷完善，環(huán)境保護(hù)和“三廢”治理能力已逐步成為氟化工各企業(yè)的核心競爭力。

　　新規(guī)出臺，將對氟化工行業(yè)產(chǎn)生影響

　　“《清單》的出臺，將對我國氟化工行業(yè)含氟聚合物生產(chǎn)企業(yè)和全氟烷基丙烯酸酯生產(chǎn)企業(yè)帶來直接的影響。同時，也將對氟化工行業(yè)中部分甲烷氯化物的企業(yè)以及HFC-32（二氟甲烷）和HCFC-22（二氟一氯甲烷）的生產(chǎn)企業(yè)帶來一定的影響。”張建君告訴《環(huán)境經(jīng)濟(jì)》。

　　針對氟化工行業(yè)來說，《清單》主要涉及的化學(xué)品有：PFOS、PFOA、PFHxS。這些都是性能優(yōu)良、應(yīng)用廣泛的含氟表面活性劑。

　　其中，PFOS和PFOA已分別在2009年和2019年被列入《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》。我國自2019年3月起，已禁止PFOS和PFOSF（全氟辛基磺酰氟）除可接受用途外的生產(chǎn)、流通、使用和進(jìn)出口，并逐步淘汰可接受用途PFOS的使用。

　　“目前我國已基本停止PFOS的生產(chǎn)，PFHxS類產(chǎn)品的生產(chǎn)量也不大。《清單》的出臺對PFOS和PFHxS兩類氟化工產(chǎn)品的管控對氟化工整體的影響比較微小，至于對PFOA及其相關(guān)化合物的管控，則對行業(yè)有著不同影響。”針對《清單》對不同行業(yè)的影響，張建君展開了詳細(xì)說明。

　　PFOA主要用于乳液法含氟聚合物合成，是一種性能優(yōu)良的乳化劑，曾被廣泛應(yīng)用于PTFE（聚四氟乙烯）、PVDF（聚偏氟乙烯）、FEP（全氟乙烯丙烯共聚物）和氟橡膠等含氟聚合物的合成中，每年用量達(dá)到100噸左右。近年來，中國氟化工企業(yè)積極主動開展PFOA的替代工作，因此，盡管我國含氟聚合物的產(chǎn)量逐年快速增長，但PFOA的總體用量仍然表現(xiàn)出持續(xù)下降的趨勢。

　　目前，我國約90%以上的含氟聚合物已經(jīng)實現(xiàn)了PFOA的替代，超高分子量PTFE由于產(chǎn)品穩(wěn)定性不佳，影響下游使用而繼續(xù)使用PFOA。因此，張建君認(rèn)為，《清單》對于PFOA的管控，將給我國高端含氟聚合物的生產(chǎn)帶來影響。同時，個別企業(yè)由于對PFOA替代的迫切性認(rèn)識不足，技術(shù)開發(fā)能力弱，其含氟聚合物產(chǎn)品還依然依賴PFOA作為乳化劑，替代進(jìn)程緩慢，這些企業(yè)將面臨更大的壓力。

　　據(jù)了解，我國還有4家企業(yè)在進(jìn)行全氟烷基丙烯酸酯類聚合物的生產(chǎn)。全氟烷基丙烯酸酯聚合物是一類重要的含氟整理劑，廣泛應(yīng)用于織物、皮革、紙張的憎水憎油整理。全氟烷基丙烯酸酯單體是此類含氟聚合物中最主要的關(guān)鍵單體，其中全氟辛基乙基丙烯酸酯屬于清單中的PFOA相關(guān)化合物。值得一提的是，目前，這些氟化工企業(yè)全氟烷基丙烯酸酯的總產(chǎn)能達(dá)到5500噸/年，僅2021年的產(chǎn)量就接近2500噸，總產(chǎn)值約4.4億元，并呈逐年高速增長的趨勢。張建君認(rèn)為，這4家企業(yè)總體規(guī)模偏小，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，一旦受到管控，將面臨嚴(yán)重的生存危機(jī)。

　　記者梳理發(fā)現(xiàn)，作為氟化工的重要原料，二氯甲烷、三氯甲烷兩個甲烷氯化物也被列入《清單》。其中二氯甲烷是生產(chǎn)HFC-32（工業(yè)用二氟甲烷）的原料，HFC-32是目前最主要的制冷劑之一，因其GWP（全球變暖潛能值）較低，被廣泛應(yīng)用于家用空調(diào)、商用制冷之中；三氯甲烷則是生產(chǎn)HCFC-22的原料，而HCFC-22是生產(chǎn)PTFE的原料，也是目前仍然廣泛使用的制冷劑。張建君認(rèn)為，二氯甲烷和三氯甲烷的受控，其作為原料的價格或供應(yīng)穩(wěn)定性將會引起行業(yè)的關(guān)注。

　　如何實現(xiàn)氟化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展？

　　盡管面臨重重挑戰(zhàn)，但傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級、低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的崛起必將為氟化工行業(yè)提供廣闊的市場空間。因此，實現(xiàn)氟化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。那么，該如何避免氟化工企業(yè)帶來的環(huán)境污染？針對現(xiàn)狀，企業(yè)又該如何布局？

　　對此，張建君認(rèn)為，氟化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)通過加強源頭控制、過程控制、末端治理以及綜合利用的措施，對氟化工行業(yè)生產(chǎn)過程所帶來的環(huán)境風(fēng)險進(jìn)行全過程的風(fēng)險管控。

　　在源頭控制方面，一方面要加強本質(zhì)安全的研究，積極采用綠色、環(huán)保的工藝以及原材料，在源頭上防止或減少氟化工項目的環(huán)境安全風(fēng)險；另一方面，根據(jù)相關(guān)國際公約的要求，加大環(huán)境友好替代品的開發(fā)研究，如PFOA替代品的研究、新一代低GWP值替代品的研究等。

　　在過程控制方面，要積極完善清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)，建立高標(biāo)準(zhǔn)的氟化工清潔生產(chǎn)指標(biāo)、技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)體系。同時，要積極培養(yǎng)行業(yè)的自我監(jiān)管能力和自律能力，做好清潔生產(chǎn)的監(jiān)督和審核，推動全行業(yè)的清潔生產(chǎn)。

　　在末端治理過程中，污染物排放要符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，還要積極研究開發(fā)和采用先進(jìn)的含氟污染物處理技術(shù)，實現(xiàn)含氟污染物高效率、低能耗和低成本的處置。

　　沒錯，發(fā)現(xiàn)在“早”，處置在“小”，遏制在“先”。只有“三管齊下”，對氟化工行業(yè)實行全流程管控，才能規(guī)避其帶來的環(huán)境風(fēng)險。

　　不僅如此，張建君介紹稱，氟化工行業(yè)生產(chǎn)過程中排放的含氟氣體、廢液和廢渣，往往具有很好的應(yīng)用價值，如果能回收利用，或者將這些廢棄污染物轉(zhuǎn)化為高附加值的氟化工產(chǎn)品，將會有很高的綜合利用價值。

　　《清單》的發(fā)布帶來了新的要求和挑戰(zhàn)，如何提高資源利用效率、布局綠色發(fā)展“新賽道”，成為每個行業(yè)、企業(yè)必須直面的課題。

　　“對于企業(yè)來說，首先企業(yè)負(fù)責(zé)人要高度重視綠色轉(zhuǎn)型，積極組織各方力量，快速應(yīng)對挑戰(zhàn)，具體應(yīng)該關(guān)注3個方面。”新規(guī)之下，張建君對于企業(yè)如何實現(xiàn)綠色發(fā)展提出了建議。

　　首先是加大科技投入，加快相關(guān)替代品和替代技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。張建君介紹，對于含氟聚合物企業(yè)來說，盡管國內(nèi)大部分企業(yè)已經(jīng)采用了PFOA的替代技術(shù)，但很多企業(yè)PFOA替代更多地依賴于外部的替代品或替代技術(shù)，企業(yè)自身在PFOA替代品研究以及PFOA替代品應(yīng)用技術(shù)開發(fā)方面還存在研發(fā)力量弱、研發(fā)投入不足的問題，使得一些高端含氟聚合物產(chǎn)品的PFOA替代難以解決。此外，目前氟化工行業(yè)普遍采用的還是一些含氟的PFOA替代品，這些含氟替代品在未來依然會存在一定的環(huán)境風(fēng)險，而對于無氟PFOA替代品的研究，國內(nèi)尚未引起重視，更沒有看到商業(yè)化應(yīng)用的報道。因此，企業(yè)應(yīng)加大相關(guān)替代品的開發(fā)力度，爭取實現(xiàn)早替代，更加環(huán)保替代。

　　其次要加強排放控制，截斷現(xiàn)有的新污染物排放。《清單》限制條件下也給予了一定條件的豁免，因此一些含氟新污染物還將在一定條件下允許生產(chǎn)和使用，如PFOA用于高壓電線電纜的FEP生產(chǎn)。因此，對于這些新污染的生產(chǎn)和使用，企業(yè)應(yīng)采取更加嚴(yán)格的排放控制措施和檢測手段，同時要引進(jìn)、采用減排措施，通過回收、消解等技術(shù)進(jìn)一步減少污染。

　　此外，由于特殊優(yōu)異的性能，被列入清單的PFOS、PFOA等含氟化學(xué)品在化工行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，包括高端聚合物、液晶等新興的產(chǎn)品或應(yīng)用，在相關(guān)新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料制備和應(yīng)用中起到關(guān)鍵的作用。但在實際過程中，一些應(yīng)用可能尚沒有被識別出來。相關(guān)企業(yè)應(yīng)積極與相關(guān)部門溝通，及時反映這些必要用途的新需求。

　　新污染物涉及行業(yè)眾多、產(chǎn)業(yè)鏈長、替代品和替代技術(shù)研發(fā)較難。“雙碳”大背景下，氟化工行業(yè)需要加快綠色轉(zhuǎn)型速度，只有如此才可以為企業(yè)的長久發(fā)展帶來效益回報。