[摘 要]涂料行業(yè)屬于中國(guó)傳統(tǒng)工業(yè)，其快速發(fā)展進(jìn)一步推動(dòng)了我國(guó)的現(xiàn)代化，但發(fā)展帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也存在不可忽視的污染。本文介紹了我國(guó)涂料行業(yè)的發(fā)展概況和主要生產(chǎn)工藝流程，分析其污染現(xiàn)狀，主要包括生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水、廢氣與固體廢物，并討論我國(guó)涂料行業(yè)生產(chǎn)的相關(guān)主要標(biāo)準(zhǔn)，以及環(huán)境污染存在的問(wèn)題，指出涂料行業(yè)向綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型是其必然趨勢(shì)。

[關(guān)鍵詞]涂料行業(yè)；污染現(xiàn)狀；揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)；控制標(biāo)準(zhǔn)；可持續(xù)發(fā)展

1 我國(guó)涂料行業(yè)概況

1.1 發(fā)展歷程

涂料是種涂覆在物體表面的材料，其能形成粘附牢固且具有一定強(qiáng)度、連續(xù)的固態(tài)薄膜，形成的膜稱(chēng)為涂膜、漆膜或涂層[1]。涂料在我國(guó)有漫長(zhǎng)的發(fā)展歷史，我國(guó)涂料名稱(chēng)發(fā)展歷程經(jīng)歷了“漆-油漆-涂料”的轉(zhuǎn)變[2](如表1)。涂料工藝在我國(guó)古代早有記載，漆液最初作為粘合劑、防腐劑、裝飾描紋出現(xiàn)在石器時(shí)代、夏商周時(shí)期。1915 年，上海開(kāi)林顏料油漆廠(chǎng)的建立，宣告中國(guó)現(xiàn)代涂料工業(yè)的誕生；2000 年，約十年的時(shí)間我國(guó)涂料企業(yè)由“國(guó)企企業(yè)、民企企業(yè)、外企企業(yè)”的經(jīng)營(yíng)方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤皣?guó)有企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)、三資企業(yè)”的新型經(jīng)營(yíng)方式[3]；2009 年，中國(guó)涂料行業(yè)迎來(lái)了發(fā)展的黃金時(shí)期[4]，中國(guó)涂料行業(yè)在全球金融危機(jī)的沖擊下逆勢(shì)而上，成為了世界涂料生產(chǎn)量最大的國(guó)家，我國(guó)涂料年產(chǎn)量逐步提高[5]。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截止2018 年上半年，全國(guó)規(guī)模以上企業(yè)涂料總產(chǎn)量累計(jì)達(dá)到839.49 萬(wàn)噸，比去年同期增長(zhǎng)了0.6 %[6]。如今我們迎來(lái)了春秋、漢、唐時(shí)期后的第四次涂料行業(yè)的鼎盛時(shí)期。

1.2 分布概況

我國(guó)涂料行業(yè)主要集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、原材料集聚地區(qū)。2014 年全國(guó)涂料規(guī)模以上的企業(yè)共1344 家，各省市涂料企業(yè)個(gè)數(shù)如表2[7]。截止2018 年，全國(guó)涂料行業(yè)規(guī)模以上的企業(yè)增長(zhǎng)為1906 家，主要集中在浙、蘇、魯、粵、冀、滬、京、津8 個(gè)省市，這8 個(gè)省市的涂料產(chǎn)量占中國(guó)涂料總產(chǎn)量的76.5 %[8]。綜上，我國(guó)涂料優(yōu)勢(shì)企業(yè)主要還是集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的省市，主要集中在長(zhǎng)三角地區(qū)、珠三角地區(qū)和環(huán)渤海地區(qū)，這與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)且資源稟賦優(yōu)勢(shì)有關(guān)。

2 我國(guó)涂料行業(yè)主要生產(chǎn)工藝

涂料的生產(chǎn)過(guò)程主要是物理分散和混合過(guò)程[9]，不同類(lèi)型的涂料工藝流程有所不同，具體工藝如圖1 所示。不同的工藝流程不同，其產(chǎn)生的污染也有所區(qū)別，具體舉例如表3。溶劑型涂料面臨環(huán)境污染嚴(yán)重、能源浪費(fèi)嚴(yán)重及成本高等問(wèn)題，不過(guò)溶劑型涂料與傳統(tǒng)涂料相比具有自身明顯的優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)涂料行業(yè)中占有重要地位。水性涂料、粉末涂料、高固體分涂料作為涂料行業(yè)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，其低污染化、低“三廢”/無(wú)“三廢”、節(jié)約能源等特點(diǎn)是響應(yīng)國(guó)家清潔生產(chǎn)戰(zhàn)略的環(huán)保型涂料。

3 我國(guó)涂料行業(yè)環(huán)境污染狀況

涂料行業(yè)中涉及的污染物包括廢水、廢氣、粉塵、固體廢氣物、氨氮、石油類(lèi)、揮發(fā)酚、化學(xué)需氧量、總磷、六價(jià)鉻、鎘、鉛、砷[14]。涂料制作的工藝流程中，以及使用涂料中都避免不了對(duì)環(huán)境造成污染以及對(duì)人體健康造成威脅。

3.1 廢水

涂料行業(yè)的水污染包括涂料工業(yè)生產(chǎn)廢水、涂料生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)場(chǎng)地清洗產(chǎn)生的廢水污染。涂料生產(chǎn)大多與樹(shù)脂合成有關(guān)且使用大量有機(jī)溶劑、顏料和助劑等多種化工材料，因此工業(yè)廢水的排放在生產(chǎn)過(guò)程中是無(wú)法避免的[15]。水性涂料設(shè)備洗滌產(chǎn)生的水污染極大，而在溶劑型涂料生產(chǎn)過(guò)程中，由于不允許用水洗滌生產(chǎn)設(shè)備，所以一般情況下溶劑型涂料生產(chǎn)洗滌廢水少。洗滌廢水(如氨基樹(shù)脂廢水、醇酸樹(shù)脂廢水和漂油廢水)主要產(chǎn)生于樹(shù)脂反應(yīng)[16]。涂料工業(yè)廢水有著變化極大和可生化性差等特點(diǎn)，并且廢水中含有毒有機(jī)化合物，污染物組成復(fù)雜，不同涂料工藝流程產(chǎn)生的廢水不同[17]。國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 18581-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料溶劑型木器涂料中有害物質(zhì)限量》已對(duì)鉛、鎘、鉻、汞四種可溶性有害元素進(jìn)行了明確限量[18]，涂料中含有有害物質(zhì)能直接或間接地?fù)p害人體健康[19]。

3.2 廢氣

涂料中的有害物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)空氣質(zhì)量下降，且影響人體健康?！董h(huán)境保護(hù)綜合名錄》涂料行業(yè)的政策制定重點(diǎn)：主要集中在含高有機(jī)化合物、含鉛等重金屬的涂料以及原材料產(chǎn)品[19]。VOC 是公認(rèn)的前驅(qū)體[20]，溶劑型涂料中大量使用有機(jī)溶劑，使涂料行業(yè)成為大氣VOC 產(chǎn)生和排放的重要工業(yè)污染源。據(jù)有關(guān)資料顯示，2014 年中國(guó)涂料產(chǎn)量達(dá)到l278.91 萬(wàn)噸，涂料行業(yè)溶劑消耗量約為700 萬(wàn)噸，占中國(guó)VOC 總排放量的13 %左右[21]。涂料廢氣主要源于涂料生產(chǎn)過(guò)程中使用的有機(jī)溶劑及稀釋劑。一旦涂膜形成后，有機(jī)揮發(fā)物最終進(jìn)入大氣，造成嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。中國(guó)涂料排放的VOC 約1883 kt，主要是苯系列化合物、醇類(lèi)、酯類(lèi)、醚類(lèi)和酮類(lèi)，其平均增量反應(yīng)活性指數(shù)(基于O3/VOC)約為36 kg，31 %揮發(fā)性有機(jī)化合物是有毒物質(zhì)[22]。涂料行業(yè)所產(chǎn)生的VOC 對(duì)大氣造成嚴(yán)重的污染與影響[23]；還間接影響著全球氣候與人體健康[24]。

3.3 固體廢物

無(wú)論采用何種施工方法，涂料都不能完全被利用，不可回收和損失的涂料就會(huì)形成廢渣。涂料行業(yè)的廢渣主要包括：除水性涂料之外染料、顏料、涂料、油漆等生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢母液、廢渣、廢水處理污泥、廢吸附劑、廢有機(jī)溶劑、廢紙回收、中間廢物等；加工過(guò)程中產(chǎn)生的脫墨渣；涂料生產(chǎn)、銷(xiāo)售、使用過(guò)程中產(chǎn)生的失效變質(zhì)、假冒偽劣乃至不合格的油墨、染料、顏料等。涂料廢渣不僅難以處理，而且難以收集，這增加了涂料工業(yè)污染控制的難度[25]。

4 我國(guó)涂料行業(yè)主要標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)家質(zhì)檢總局和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)截止2017 年共發(fā)布涂料和顏料有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)30 項(xiàng)，包括試驗(yàn)方法、技術(shù)規(guī)范和產(chǎn)品類(lèi)別。生態(tài)環(huán)境部常務(wù)會(huì)議在2019 年3 月提出的新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：涂料企業(yè)或生產(chǎn)設(shè)施產(chǎn)生的廢水污染物、惡臭污染物(苯乙烯除外)、環(huán)境噪聲應(yīng)當(dāng)執(zhí)行相應(yīng)的國(guó)家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)固體廢物進(jìn)行鑒別、處理和處置執(zhí)行相應(yīng)的國(guó)家固體廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn)；而涂料行業(yè)產(chǎn)生的大氣污染物排放限值、監(jiān)測(cè)及監(jiān)督管理要求適用于GB37824-2019《涂料、油墨及膠粘劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,新標(biāo)準(zhǔn)于2019 年7 月1 日起正式實(shí)施。涂料行業(yè)中涉及合成樹(shù)脂生產(chǎn)及改性的生產(chǎn)裝置執(zhí)行GB 31572-2015《合成樹(shù)脂工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[27]，乳液制造也按本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國(guó)成為涂料制造大國(guó)，但產(chǎn)生的VOC 排放量也隨之增加。涂料行業(yè)所產(chǎn)生的VOC 為污染物控制的重點(diǎn)，企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照我國(guó)各標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)制造，具體標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4[28]。

5 我國(guó)涂料行業(yè)環(huán)境污染存在的問(wèn)題

5.1 發(fā)展水平低，污染治理難度大

我國(guó)涂料企業(yè)多，但規(guī)模較小、缺乏王牌產(chǎn)品和企業(yè)[31]。據(jù)了解，我國(guó)年產(chǎn)量在一千噸以下的小型涂料企業(yè)占多數(shù)，且產(chǎn)品集中在中低端市場(chǎng)。涂料企業(yè)出現(xiàn)盲目建設(shè)、重復(fù)建設(shè)、小作坊式生產(chǎn)，良莠不齊，整體發(fā)展水平較低的現(xiàn)象，導(dǎo)致治理難度加大，環(huán)保問(wèn)題突出。

5.2 涂料清潔生產(chǎn)企業(yè)少，污染嚴(yán)重

清潔生產(chǎn)，指采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備、清潔的能源和原材料，從源頭上減少污染，提高資源利用效率，減少或避免生產(chǎn)和使用中污染物的產(chǎn)生和排放，削減對(duì)環(huán)境和人體健康的危害。截止2015 年，中國(guó)約有十家有十環(huán)標(biāo)志的涂料企業(yè)，僅僅只占全國(guó)涂料企業(yè)的百分之一[32]。涂料清潔生產(chǎn)企業(yè)少，企業(yè)帶來(lái)的污染嚴(yán)重。

5.3 產(chǎn)生大量VOC，污染環(huán)境和危害人體健康

我國(guó)涂料行業(yè)仍然以生產(chǎn)溶劑型涂料為主，溶劑型涂料約占我國(guó)涂料行業(yè)的一半。溶劑型涂料制備需要使用大量揮發(fā)性溶劑，例如苯、甲苯、二甲苯、重金屬(鉛、汞、鎘等)等，這些化學(xué)物質(zhì)大部分污染環(huán)境和危害人體健康[33]。人體如果長(zhǎng)期吸入甲苯和二甲苯，會(huì)引發(fā)疲勞、頭痛頭暈、慢性皮炎、結(jié)膜充血、記憶障礙和其他神經(jīng)衰弱綜合征，而苯中毒可引起白血病[34]。涂料工業(yè)已成為大氣VOC 產(chǎn)生和排放的重要工業(yè)污染源，特別是在家用涂料中，室溫下?lián)]發(fā)性有機(jī)化合物已經(jīng)成為了環(huán)境和人類(lèi)健康的公害。VOC 大量產(chǎn)生以及大功率能耗設(shè)備多，噪聲粉塵污染嚴(yán)重等嚴(yán)峻問(wèn)題是我國(guó)涂料行業(yè)可持續(xù)發(fā)展道路上的挑戰(zhàn)[35]。

6 展望

從2000 多年前的桐油到如今化學(xué)合成的涂層，中國(guó)涂料行業(yè)發(fā)展迅速，已成為主要涂料生產(chǎn)國(guó)家。我國(guó)是世界上最大的涂料市場(chǎng)，涂料行業(yè)促進(jìn)了中國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，但其生產(chǎn)和使用過(guò)程中也給我國(guó)的水環(huán)境、大氣環(huán)境帶來(lái)了污染，同時(shí)也危害人體健康，特別是其產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物會(huì)對(duì)人類(lèi)健康產(chǎn)生巨大影響，并且很大程度阻礙中國(guó)可持續(xù)發(fā)展。行業(yè)環(huán)保問(wèn)題是我國(guó)涂料行業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)。涂涂料消費(fèi)由“油”轉(zhuǎn)向“水”是必然趨勢(shì)，“十三五”期間，在國(guó)家政策和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的雙重壓力下，政府應(yīng)鼓勵(lì)和支持生產(chǎn)環(huán)境友好、資源節(jié)約型涂料產(chǎn)品。涂料企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格恪守我國(guó)相關(guān)控制標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)涂料行業(yè)清潔生產(chǎn)和技術(shù)進(jìn)步，走可持續(xù)的發(fā)展道路，使我國(guó)從涂料制造大國(guó)向涂料制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型。