編者按：為什么要推廣LED照明，其中一個重要的理由是環保、無污染。那么傳統光源的污染到更多嚴重？本刊將連續兩期刊登發改委的相關報告，多謝您的關注。
文/國家發展改革委/UNDP/GEF中國綠色照明工程促進項目辦公室
引言
節約電能，保護環境，滿足人們對照明質量越來越高的要求是綠色照明的宗旨。但是我們必須正視這樣一個事實：隨著各類電光源的發明問世和大量普及，其生產和使用過程中所帶來的有害物質對環境的污染也必須引起我們的高度關注。當前我國電光源產品使用有害物質的狀況是非常令人擔憂的，尤其是氣體放電光源類產品中汞的污染非常嚴重。我國單只熒光燈汞的含量遠遠高于國際標準，目前每年用于光源生產的汞消耗就達 30噸以上，大部分光源使用后未得到集中處理。
根據我國的電光源行業發展的預測，2015年，我國的熒光燈產量將達到20億支。若單位產品平均含汞量和生產時的平均消耗汞量仍維持目前水平，到2015年，汞污染量有可能高達80噸左右，后果是無法想象的。因此，注重電光源生產和使用過程中的環境管理，降低有害物質的使用和排放，并有效的回收和利用，開發節能環保型電光源，成為電光源行業未來所要追求的重要目標。
國家發展改革委/UNDP/GEF中國綠色照明工程促進項目辦公室專門立題對我國照明電器行業電光源生產和使用過程中的污染情況進行了調查研究，并對國外有關治理方法和經驗進行了資料收集，課題組成員采取專家咨詢和對部分電光源廠家進行走訪的方式進行了為期一年多的調研和分析，在2004年1月至12月間，分別走訪了北京松下照明電器公司，天津廢舊燈管回收公司，上海GE照明電器公司，還到電光源生產比較集中的廣東省和江蘇省進行考察，走訪了廣州佛山市政府經濟辦，和幾家不便公開名稱的電光源企業。通過一年多時間的課題研究，最終提出了加強我國照明電器行業污染控制的政策建議。本報告僅摘選了整個調研課題的部分內容。
一、電光源主要有害物質對環境和人體污染的嚴重性
電光源產品中主要的有害物質包括有汞、重金屬鉛和非金屬物質砷，它們都是嚴重污染環境、危害人類健康的有害物質。
汞是唯一一種液體金屬元素，能在常溫常壓下揮發到空氣中。進入空氣的汞一部分能在排放源附近的局部地區或區域范圍內隨降塵、降水沉降到地面和海洋，一部分隨著大氣環流在全球范圍內流動。汞也能隨著洋流而傳播到世界上的其它地方。汞已被聯合國環境規劃署（UNEP）列為全球性污染物，是除了溫室氣體外唯一一種對全球范圍產生影響的化學物質，它具有跨國污染的屬性。汞是一種具有嚴重生理毒性的化學物質。它可以通過呼吸道、食道和皮膚進入人的體內，人體內吸收過量的汞會引起汞中毒，汞中毒后可導致心臟病、高血壓等心血管疾病，并可影響人的肝、甲狀腺和皮膚功能。汞及其化合物在水體、土壤中受微生物作用產生甲基汞，它能沿著水生食物鏈傳遞，進行高度生物富集。在海洋中處于食物鏈頂級的鯊魚、箭魚、金槍魚、帶魚等大型魚類以及海豹體內汞含量最高；在湖泊、河流中，處于食物鏈高層的肉食魚甲基汞含量最高。人類食用了被汞污染的魚貝類和海洋哺乳動物，會遭受甲基汞的侵害。
鉛污染是現代社會的隱形殺手。鉛是人體唯一不需要的微量元素，它性質穩定、不可降解、阻礙血細胞形成。鉛吸收后即進入肝臟，一部分由膽汁排到腸內，隨糞便排出體外：另一部分進入血液。血液中鉛初期分布在各組織里，以肝腎含量最高，以后以不溶的磷酸鉛沉積在骨頭和頭發等處。急性鉛中毒臨床表現為惡心、嘔吐、腹絞痛和便秘等胃腸道癥狀。當人體內的鉛積蓄到一定程度，就會出現精神障礙、噩夢、失眠、頭痛等慢性中毒癥狀，嚴重者乏力、食欲不振、惡心、腹脹、腹痛、腹瀉和神經衰弱綜合征。鉛還可通過血液進入腦組織，造成腦損傷。隨著病情發展，還可出現運動和感覺神經傳導速度減慢、貧血、腹絞痛、腕下垂、尿蛋白和腎功能改變等。據研究，兒童對鉛的吸收量比成人高出幾倍，鉛毒對兒童智力有較大影響。
砷則是劇毒物質。砷及砷的可溶性化合物毒性高。As2O3就是砒霜（白砒）。砷可以通過呼吸、皮膚接觸、飲食等途徑進入人體。砷能與蛋白質和酶中的巰基結合，抑制體內的很多生化過程，特別是與丙酮酸氧化酶的巰基結合，使其失去活性，引起細胞代謝的嚴重紊亂。砷的急性中毒癥狀是：咽喉、食道及胃腸燒灼感，腹瀉、腹痛、頭痛、惡心、嘔吐、口喝、面部發紺、血壓迅速降低，病情嚴重時可迅速死亡。砷中毒作用也是積累性的，能蓄積于骨質疏松部、腎、肝、脾、肌肉和角化組織（如頭發、皮膚及指甲）。近年來還發現，與含砷物質經常接觸的工人中，皮膚癌和肺癌的發病率均高于其他行業；而皮膚潰瘍、鼻中隔穿孔更為常見。
二、我國電光源產品的污染現狀
電光源產品由于其品種的不同，構成的元素不同，有害物質的含量也不同。含汞的電光源主要包括如熒光燈、高壓汞燈、霓虹燈等，其中最為普通的是熒光燈。污染主要來自于對汞的超標使用、不合理操作和產品的破裂等方面。
目前，在我國，一支管徑為36mm粗管徑的T12熒光燈含汞量為25-45mg，一根管徑為16mm細管徑的T5熒光燈含汞量為20mg，一支管徑為10mm的緊湊型熒光燈含汞量為10mg。
我國2004年生產熒光燈約10億支，按每支燈管平均含汞量為30mg計，我國2004年生產的熒光燈中含汞總量約30噸。
在實際生產過程中所消耗的汞，遠遠大于這一數字。究其原因，主要是注汞時的不合理控制，生產過程中產品報廢率高等原因。以40W的T12直管熒光燈為例，通過自動生產線自動注汞，需要注入20-40mg的汞，加上工藝消耗，實際耗汞量為60-100mg。目前在我國有相當一部分電光源生產企業的注汞工藝采用液態注汞，注液態汞往往在注汞量上難以控制，同時由于設備簡陋，在注汞過程中汞揮發嚴重。所以，目前我國每支熒光燈生產的實際耗汞量平均為 45.04-48.00mg，年產10億支熒光燈所消耗的汞量在47-60噸左右。根據我國電光源行業發展預測，到2005年和2015年，我國的熒光燈產量將分別達到15億支和20億支。
若產品的平均含汞量和生產時的平均消耗汞量仍維持目前水平，那么，到2005年，年產熒光燈中的含汞總量將達45噸，生產所消耗的汞量將達到70噸左右；到2015年，將分別高達約60噸和90噸以上。當年生產過程中由于控制措施不到位而釋放到大氣環境中的汞達到30-40噸，而生產出來的照明電器服役期結束后，由于處置不當而釋放到大氣環境中的汞量在45-50噸，這樣，我們的環境每年要接受 70-80噸汞的危害，這個數字實在是令人擔憂。
發達國家基于對環保問題的非常重視，在熒光燈生產中都已停止使用液汞，而采用固態汞合金、金屬汞包等，或者停止生產熒光燈，把使用液汞生產燈管的“垃圾企業”轉移到我國或其它第三世界國家生產，同時對廢舊燈管采用了嚴格的回收措施，以防止殘汞流散在空氣和水中。
含汞照明電器在使用過程中一般沒有什么污染，使用過程中的污染主要是照明電器的破裂造成汞擴散致使空氣污染，這種情況很少發生，所以在使用過程中對環境沒有太大的影響。報廢后的污染主要是電光源被隨意丟棄，破裂造成汞擴散到空氣中，嚴重危害人體健康。2004年我國報廢的含汞照明電器折合40瓦標準熒光燈約6億支，由于處置不當而釋放到大氣環境中的汞量在45-50噸。目前，我們國家對于報廢的照明電器的回收處理沒有建立任何有效的處理措施，也沒有建立符合報廢照明電器本身特點的回收體系和回收機構。報廢后的照明電器中的汞隨意擴散到空氣中，造成對環境的影響和危害很大。
近幾年我國電光源產品的發展非常迅猛，到2003年我國各類電光源的總產量已近100億只，其中氣體放電光源的產量近20億只。我們通過推算發現，2003年一年生產氣體放電燈用汞總量在30噸左右；但由于生產方式、工藝手段等原因，實際上生產過程消耗的汞量超過60噸。也就是說，最終投放市場提供給人們使用的放電燈中的含汞量僅為30噸左右，而生產這些產品的同時產生的汞廢氣超過20億立方、汞廢水超過100萬噸，而由封離的排氣管、破碎燈管形成的汞渣遠遠超過1 萬噸。預計廢棄物中總的汞量有30噸的左右。我們應注意到，我國電光源產品的增長速度很快，如果不改進目前的生產工藝和手段，不設法采用新型的環保型材料，那么隨著電光源產品產量的日益增長，汞的污染也將日趨嚴重。
電光源產品一般是玻璃制品，通常使用的是鉛玻璃，鉛玻璃按PbO含量分為輕紅丹（低鉛）玻璃、中紅丹（中鉛）玻璃和重紅丹（高鉛）玻璃三種。低鉛玻璃的含鉛量在11%左右，中鉛為20%，高鉛則在28%以上。因為玻璃加工的需要，白熾燈和各種熒光燈的芯柱都采用鉛玻璃，一般是含鉛量在11%左右的低鉛玻璃。但速度高于1200支／小時的熒光燈自動生產線使用的芯柱采用的是含鉛20%的中鉛玻璃，甚至用 28%的高鉛玻璃。白熾燈和直管型熒光燈的外玻殼用鈉鈣玻璃。而環形熒光燈和緊湊型熒光燈則采用低鉛玻管制作。據綠色照明促進項目辦公室組織撰寫的《熒光燈用玻管生產技術和質量水平的調研報告》，我國2003年生產18.5億只各種熒光燈用了10萬噸左右的鉛玻璃，再加上41億只白熾燈芯柱用的鉛玻璃12 萬噸左右，2003年各類電光源用鉛玻璃為22萬噸左右。就是全部按低鉛玻璃計算，使用的PbO也超過了2萬噸。另外，白熾燈、自鎮流熒光燈以及高強度放電燈用的羅口和卡口燈頭，都使用鉛玻璃作燈腳的絕緣體。雖然每個燈頭的用量很少，但這些燈的總產量接近50個億，總用量也很可觀。鉛玻璃中的鉛是通過在配料時加入紅丹或硅酸鉛引入的。紅丹的粉塵、玻璃熔制過程排放的鉛煙都對環境造成污染。電光源產品使用終了若隨意遺棄，其鉛玻璃中的氧化鉛會慢慢被置換析出，污染環境，危害人類。
在對電光源產品使用有害物質的調查時，我們還發現熒光燈的黃銅燈腳含鉛，其PbO的重量比達到 1.5%，這讓我們調查的人吃驚。2003年我國生產了8億只直管和環形熒光燈，加上3億只插拔式單端熒光燈共用了約40億只燈腳。這些燈腳需要880噸黃銅，可以簡單地計算一下，其中含了13噸PbO。黃銅是銅與鋅的合金，按理說不應該含有這么高比例的鉛。據分析，可能是為降低成本使用了未經提純的鋅。因此，估計白熾燈、自鎮流熒光燈用的黃銅羅口燈頭也同樣含有鉛，其數量就不是幾十噸的問題了。一些出口的企業已注意到這一問題，他們采購的燈頭就沒有這個問題。
電光源產品含有害物質砷，主要是玻璃熔制用白砒作澄清劑帶入的。一般最終殘留在玻璃中的砷含量約為幾千ppm，超過了日本等國以及國際上一些大公司小于1000ppm的規定。
正如《熒光燈用玻管生產技術和質量水平的調研報告》中敘說的，目前國內只有少數企業生產的電光源用玻璃含砷量符合松下、東芝、philips等大公司標準，被這些公司采購使用。
而大多數企業生產的玻管仍在使用白砒作為澄清劑，從而使得玻璃里的砷含量遠遠超過標準。
更令人想不到的是，市場上有些熒光燈用燈頭的絕緣片中被撿出含有As2O3，并且其含量高達30000ppm。8億支直管型熒光燈需用570噸絕緣板，其中含有的As2O3竟有17噸之多。
由于砷是在玻璃熔制時引入的，因此熔制玻璃時將會向大氣排放出大量的As2O3。而且在配料時，As2O3也會摻雜在原料的粉塵中向空氣中擴散。排放和擴散嚴重地污染了環境。綜上所述，當前我國電光源產品中含有的汞、鉛、砷等有害物質的情況是很嚴重的，必須引起我們的高度重視。
三、國內外治理光源污染的相關情況
（一）國內污染治理情況
我國目前直形熒光燈管產量和使用量居世界首位，但報廢后的燈管的回收現狀并不令人滿意，其中的絕大多數均隨生活垃圾進入了垃圾填埋場，每年釋出的汞及化合物量數以百噸計，嚴重污染土壤和地下水源，慢性毒害人體健康，我國政府正積極規劃廢燈管、燈泡的回收。
廢舊燈管的處理主要有“直接破碎分離”和“切端吹掃分離”兩種工藝。“直接破碎分離”的特點是結構緊湊、占地面積小、投資省，但熒光粉不可再利用。而“切端吹掃分離”可有效地將可再回收利用的稀土熒光粉分類收集，但投資較大。
我國目前直形熒光燈管所用熒光粉主要成分為鹵磷酸鈣，經濟回收價值較低，宜采用“直接破碎分離”燈管處理回收工藝。
為促進和實現國內廢舊燈管的無害化、資源化處置，由中國環境保護公司的發起成立了天津燕捷熒光燈處理技術有限公司，專門承擔了廢舊燈管處理示范工程的建設。該公司從瑞典MRTSystemAB公司引進廢舊熒光燈處理設備，設備由緊湊式破碎分離機和標準蒸餾器兩部分組成。該處理技術是目前國內唯一的干法處理技術，無論從資源綜合利用上講，還是從環境保護上講，都處于我國同行業的領先地位。
但是公司運營現在遇到最大的問題，這也是我國報廢燈管回收業典型的問題：燈管本身的價值很低，回收利用的成本很高，在集中回收時，要求產生單位給回收處理單位付處理費，所以，燈管很難集中回收。
另外，目前在廣東佛山和江蘇等地，也成立了燈管的專業回收處理公司。
目前飛利浦、松下、GE等一些大的照明企業已開始進行廢舊燈管的回收工作。主要是通過自己的銷售渠道回收廢舊燈管，而且是只限于自己廠家生產的燈管。
（下期將刊登我國照明電器行業污染情況調研報告（二））
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