弃污染:传统纺织印染行业面临挑战

进入21世纪,绿色环保成为时代的主题,低碳环保的概念在各行各业被提升到了一个空前的高度.纺织工业作为中国支柱型产业之一,在经历国际“碳标签”限制“绿色壁垒”后,中国纺织品在国际纺织品贸易中受到了极大的重创,国际纺织品贸易对于中国纺织工业的经济抵制政策[1],一方面体现世界循环经济的环保心声,另一方面也促使我国的纺织工业在工艺和设备上不断地去改进,提升纺织品环保性能,完善国内纺织工业的管理体系,最终提升我国在国际经济贸易中的核心竞争力.

纺织工业一直是我国的传统污染大户,每年产生大量纺织废水、废气.早在1992年我国就正式颁发执行了《纺织染整工业水污染物排放标准》作为纺织印染行业废水的排放控制指标,随着国内环保的呼声越来越高[2],国家对于纺织印染废水的排放也在不断地修改最新的标准,用以限制纺织印染企业的废水排放总量.目前国内很多大型企业已经将企业废水作为企业的一项重中之重的治理任务,但是对于纺织印染废气而言,很多企业目前还没有意识到废气排放的严重性.由于监测技术的不完善,废气排放的控制也一直得不到重视,很多企业只能参考《大气污染物综合排放标准》、《恶臭污染物排放标准》等相关标准来控制废气排放,所以必然有其局限性,要想更科学地控制纺织印染废气就需要专门针对纺织印染行业制定相关排放标准.

随着城市大气质量监控体系的完善,PM2.5问题日益得到人们的关注,而工业废气VOCs与PM2.5二次气溶胶形成有直接关系.1996年国家出台了大气主要污染排放物的控制指标标准（GB16297—1996）.同时,根据美国EPA[3]和欧盟第2000/76/EC号文件《欧盟工业废气排放标准》,早已将纺织废气列为大气污染的重要来源之一,纺织废气对于大气的危害远比废水更难控制.根据《2011—2020非常规性控制污染物排放清单分析与预测研究报告（环境经济预测研究报告）》,我国纺织印染行业VOCs（挥发性有机气体）排放量分担率为8.8%,对整个大气环境和人体健康造成严重危害,既然已经产生危害,我们就需要正面应对这些破坏环境的行为,但是由于我国国内目前尚无专门针对纺织印染业废气排放的标准,致使纺织工业的废气排放问题仍然迟迟悬而未决.倘若这些废气排放问题仍然得不到有效的限制,它必将成为我国纺织品出口的下一个更有冲击力的“绿色壁垒”.

VOCs是空气中普遍存在且组成复杂的一类有机污染物的统称,主要包括烷烃、烯烃和芳香烃以及各种含氧烃、卤代烃、氮烃、硫烃、低沸点多环芳烃等物质,通常情况下这些挥发性气体直接排放到大气中后会直接形成大气污染源,除此之外,它还可以经过复杂的光化学反应,形成二次有机气溶胶（可吸入颗粒物的重要组成部分）,进而危害人体健康[4],这也是形成PM2.5的重要前身之一.PM2.5主要影响方面包括大气能见度、大气温度、植物生长及人体健康等,我们常见的“雾霾”天气就是PM2.5所致,PM2.5危害最大的是在人体健康方面,PM2.5因其颗粒的粒径太小而不受人的鼻腔的阻挡,绝大部分可以直接进入到人体肺部并直接留在肺的深处,不易被排出体外,又因其所含化学物质成分复杂,可导致一系列呼吸系统疾病甚至癌症[5].由VOCs引起的各种危害已经让人们越来越关注废气的排放,对于这一系列由VOCs引起的弊端使得社会对于废气排放的关注度越来越高,但是关注对象多半仅限于工业废气、汽车尾气的排放治理问题[6],对于纺织工业的废气排放问题,很多企业或者相关部门并没有太多的精力,纺织工业中VOCs气体排放总量占到国内VOCs排放总量的8.8%,这是一个相当大的比例,倘若能在污染的源头采取一些相关措施,控制纺织工业的废气排放,无疑会对环境空气质量带来有效改善,并且能避免遭受国际“贸易壁垒”的冲击,提升我国在国际贸易中的竞争地位,对于我国纺织工业的发展前景无疑是十分乐观的.

纺织废气的主要来源主要有两个大的方面：一是来源于化纤的纺丝工艺,二是来源于纺织品的前处理以及功能性后处理工序.

在化纤的纺丝工序中,需要先将原材料制成纺丝液,而在制造纺丝液的过程中需要加入粘胶,这就致使在纺丝中出现由于粘胶的加入而会释放出以甲醛为主的醛类气体的释放[7],另外有些化纤如粘胶纤维的黄化过程中也会伴随有CS2、SO2、H2S等恶臭气体产生,具体工艺流程见图1.

在纺织品的前处理工艺中特别是在热定型过程中,由于热定型的高温下,会导致热定型机内链带（见图2和图3）的润滑油挥发,使得在热定型机的排气管道口会有大量的有机气体挥发出来,这些有机气体主要是一些苯类、芳香烃类等有机气体[8],由于润滑油的成分是十分复杂的,所以挥发出来的有机气体成分也就相应复杂些.

在纺织品功能性后整理过程中,废气来源主要是纺织品特别是涤纶分散染料热熔染色（见图4）和棉织物免烫整理以及普通织物的阻燃整理的焙烘工艺中,涤纶分散染料热熔染色工艺中,由于高温导致一些小分子的染料升华为废气排放出来,而在棉织物的免烫整理和阻燃整理的焙烘工艺中,由于一些化学助剂的添加,使得在整理中会出现甲醛等醛类的有机气体释放和氨气释放的现象[9].这些废气成为纺织工业废气排放的主力大军,也是VOCs排放体系中废气排放量比较庞大的分支之一,如何有效控制纺织工业废气的排放是目前国内一个十分棘手的问题,也是一个亟待解决的难题.

由于目前国内还没有专门针对纺织工业废气排放的一个严格的标准,使得企业在控制VOCs排放方面过于放纵,大量的挥发性VOCs被直接排放到大气中,给我们的大气污染带来了严重的负担.纺织工业废气排放的这种无节制性将会给我国纺织行业带来一系列弊端,成为我国纺织业发展的绊脚石.在现今社会提倡低碳环保的下,废气的排放问题已经是需要政府和企业共同正视的一个话题[10],国内也正是因为缺乏一种具体的标准来限定纺织工业的废气排放问题,才导致国内纺织工业在VOCs气体排放问题上显得十分无力,提高我国纺织品在国际贸易中的地位,避免遭受国际“绿色壁垒”,关键之处就在于如何制定出一套完整的标准专门应对纺织工业的废气排放问题,一方面可以使纺织废气的排放得到国家强制性限定排放标准制约,另一方面也能促进企业在降低纺织废气排放总量的同时,加强自身技术改造并完善企业自身管理体系.目前国内虽然还没有专门针对纺织工业废气排放的标准,但是对于大气中各种废气的排放量都有相应的限定排放数值,世界银行对于纺织工业废气排放水平也曾经出台过一些数值参考,GB14554—93《恶臭污染物排放标准》中也为一些常见的恶臭气体如硫化氢、二硫化碳以及氨气的排放作了相应的限定排放量（见表1）.将这些数据作为一个技术参考数值,引申到纺织工业废气的排放总量限制中,这将会为我国纺织业的可持续发展带来新的福音.

将与纺织行业相关的废气排放限量值作为制定纺织工业新标准的技术参考数值,为新标准的制定提供可靠的技术支撑和数据支撑,同时也可以参考欧盟组织对于纺织废气排放的标准和美国EPA对于纺织工业废气的排放限定值,使新的国内纺织工业废气排放标准能够具有合理化和可行性强的特点.

中国纺织工业的发展前景与其污染治理能力的大小是成正比的,在国际竞争日益激烈的态势下,中国作为一个传统的纺织大国,在国际上面临的挑战越来越大,面对着国际纺织贸易中出现的越来越多的“绿色壁垒”问题,我国是否在国际还没有将这个“光环”扣在我国贸易纺织品的头上之前能做好一切准备迎接这些挑战呢?这是我国纺织品长期进行国际贸易所必须要考虑的问题之一.随着纺织企业的进一步增多,我国纺织废气的排放总量也日渐增长,纺织废气的排放总量从2001年的排放总量为7.71万吨到2011年的19.21万吨,增长近两倍,这些鲜明的数据正在警示我们现在已经到了需要关注它的时刻了.纺织废气的排放目前已经成为一个大众十分关注的话题,一些沿海区域的纺织印染企业带来的废气污染问题已经严重干扰到周围居民的正常生活.

在废气检测方法方面,已出台过多项国家标准和中国环境标准检测法,针对纺织印染中的废气种类,其检测方法在国内已经相当成熟,那么我们可以设想,倘若能在这些检测技术的支撑之上,对纺织废气设定一可行的标准,便可以大大改善我国国内纺织废气超量排放的现状.

作为环保标准的制定单位,中华环保联合会环保技术标准研究专业委员会由环境保护部、民政部批准成立并注册,是受中华环保联合会的直接领导,受环境保护部科技标准司、发改委资源节约和环境保护司、科学技术部社会发展、民政部,业务指导和监督管理,并且拥有单独的高新技术企业为环保技术标准研究专业委员会提供技术支撑,属官民结合的环保技术、标准研制单位.

成立至今,环保技术标准研究专业委员会承担并由国家各部委批准,且由清华、北大、浙大、哈工大等部分高校和企业共同参与制定了相关行业的标准和新技术的研发,包括《固体废物有机质的测量——溶量法和燃烧法》、《石油炼制废水治理规范》、《石油炼制废气治理规范》、《黑色金属冶炼及压延加工业PM2.5排放特性及减排策略研究》、《重金属冶炼过程污染风险控制模式与减排技术集成》、《稀土工业废水治理工程技术规范》等多项国家项目,并且取得了良好的研究成果,制定了相关行业多个标准,得到各界的认可.

同样也是美国ASTM国际标准认证机构在中国唯一合作的环保标准研制单位.同时,为了更好地关注纺织服装环保问题,环保技术标准研究专业委员会于2012年初成立了纺织服装行业专业委员会,ASTM也参与其中的部分工作.

纺织废气污染治理问题已经迫在眉睫,一个完整、全新的标准体系亟待建立,唯有出台国家的强制性政策,方能为我国庞大的纺织工业今后很长一段时间在国际上的发展带来积极作用.有标准就有执行,有执行便能打破国际新一轮的“绿色壁垒”,方能为我国纺织工业健康可持续发展营造出一种更为协调的环境依托.