「綠色環保」的螢光燈真的環保嗎?

2021-02-18 科學媒介中心

(圖源:easternenvironmental.com)

不知道從什麼時候開始,白熾燈開始從我們的生活中消失了,取而代之的是各種螢光燈。根據統計數據,我國螢光燈產量僅在2014年就已達到60.9億隻,螢光燈已然成為我國照明的「生力軍」。但令人擔心的是,據估算,我國2015年廢棄螢光燈數量為41.31億隻, 預計2020年將達到58.37億隻。日益增多的螢光燈垃圾引發了人們對環境影響的思考,被冠以「綠色環保」的螢光燈真的環保嗎?節能的螢光燈真的有汙染嗎?答案似乎是肯定的。這要從螢光燈的工作原理說起,傳統的白熾燈是通過加熱燈絲達到足夠高的溫度,使物體以可見光的形式向外散發能量,來實現照明的,大約只有5%-10%的電能被轉化為可見光。而螢光燈是利用利用另一種現象——氣體放電來產生可見光,從而實現照明。螢光燈首先利用汞蒸氣放電產生紫外光和少量可見光,然後再通過外壁的螢光粉將大部分紫外光轉化成可見光。因為不必再將熱量浪費在加熱燈絲上,螢光燈可以將大約25%的電能轉化為光,這也是螢光燈被歸為節能燈並得到廣泛推廣的重要原因。

螢光燈結構與工作原理

通過汞蒸氣放電產生紫外線是螢光燈運行中不可替代的一環,這決定了在螢光燈製造過程中不可避免的要使用重金屬汞,而這也是螢光燈汙染的主要來源。汞屬於一類高毒性液態金屬,在自然環境中能夠長期存在,能通過各種途徑進入水體或大氣中產生相當嚴重的環境汙染問題,並能在整個食物鏈中形成生物累積和放大,嚴重威脅人類健康,被聯合國環境規劃署列為全球性汙染物。除汞以外,螢光燈的玻璃燈管中含有氧化鉛和砷,也同樣會對環境造成影響。早在2008年, 廢棄螢光燈管就已列入《國家危險廢物名錄》中, 屬於毒性危險廢物。在控制螢光燈汙染的問題上,我國也在緊跟時代步伐。在2013年最新修訂的《普通照明用自鎮流螢光燈性能要求》中,30瓦以下的自鎮流螢光燈汞含量需要低於2.5毫克,30瓦以上的燈管的汞含量也不會超過3.5毫克。根據2014年《人民日報》所做的調查,目前我國正規廠商生產的螢光燈均符合甚至優於這一標準。 《普通照明用自鎮流螢光燈性能要求》中關於汞含量的要求世界衛生組織(WHO)根據人體排出、吸入體內的汞的能力,建議汞吸入量的安全標準為3.3mg汞/kg體重/周(對於體重50公斤的普通成年人,一周時間內連續吸收汞不超過35-165mg即是安全的)。也就是說,即使一支汞含量為3.5毫克的燈管中的汞,全部被一名體重50公斤的成年人吸入,這對他來說也是安全的。更何況在實際情況下,汞含量會低於這一數值且不完全揮發,空氣流通也有降低汞蒸氣濃度的作用,單只螢光燈燈管破碎對人健康造成的影響是較低的。但是,整個社會使用螢光燈的環境影響依然存在,巨大的螢光燈數量使得造成的汞汙染相當可觀。2012年,我國廢棄螢光燈中汞釋放量為19.75噸,廢螢光燈中的汞約佔中國城市固體廢物中汞含量的20%。此外,在生產流通過程中,汞汙染也同樣存在。螢光燈製造是我國最大的汞消耗產業之一,研究表明,螢光燈生產企業周邊土壤和植物中的汞含量均高於對照地區。在螢光燈徹底退出市場之前,汞汙染的風險還將長期存在。螢光燈管得不到妥善的回收,也是造成汙染的一個重要原因。雖然近些年北京、上海等城市都進行過集中收集廢舊節能燈、設立專門回收點等方式,開展節能燈的回收工作,但是由於居民環保意識不足、回收產業利潤低等影響,廢棄螢光燈的回收處置量仍不足報廢量的15%。更多的廢棄螢光燈與其他生活垃圾一起填埋焚燒,最終流入空氣、土壤,造成汙染。

大多數螢光燈管的最終宿命還依舊是這樣的

雖然螢光燈汙染已然成為一個環境問題,不過情況正在向好的方向發展。根據2013年由我國在內的92個國家共同籤署的《關於汞的水俁公約》(簡稱《水俁公約》),我國實施了一系列致力於減少汞汙染的措施,其中就包括對螢光燈中汞的使用限制。得益於產量降低以及低汞技術的推廣,螢光燈汙染的總量正在下降。此外,一系列螢光燈回收的技術也在投入使用,例如蒸餾回收燈管中的汞,化學方法回收燈管電極中的稀土,空氣吹掃回收螢光粉的技術等。垃圾分類這陣東風,給解決螢光燈管汙染問題帶來了「光明」的未來。北京、上海廣州等地的垃圾分類方法,將螢光燈歸為有害垃圾或者單獨設置回收點,之前由於居民環保意識低導致的大量螢光燈得不到回收的問題將有望得到解決。一些地區已經開始單獨回收螢光燈管更為重要的是,隨著LED(發光二極體)的廣泛應用,作為照明光源的螢光燈正被逐步取代。據統計,2013~2017年,中國LED晶片市場規模快速發展,從82.5億元增長至188.0億元。更節能,對環境影響更小的LED燈正在進入我們的生活。

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