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石油煉製及石油化學工業的危害

石油開採過程造成的環境危害固然是惡名昭彰,石油煉製及其下游的石油化學工業對環境生態的傷害,也不遑多讓。煉油及石化工業,雖然是個技術相當成熟的產業,但若選址不當、操作不良,對勞工以及周遭社區的危害將相當大;中油五輕、台塑六輕以及林園石化工業區等案例,殷鑑不遠。

產業鏈關係繁雜 環境影響難漠視

首先,我們來簡單認識一下煉油廠及石化工業園區到底在做什麼。其實,二十世紀號稱是石油世紀,因為石油不僅可提煉成各種油品當作我們的能源來源,也有將近40%的石油被用來製成各種塑膠製品、藥品(西藥與農藥)、油漆與其他工業原料或製品。這是個相當重要的民生工業,我們不能否認,但問題在於其規模太過龐大,不僅消耗太多的資源,也會排放許多污染物質。

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煉油廠與石化工業的產品關聯圖(圖片來源:台塑六輕)

從上圖中我們可以看到,在石油被送到煉油廠後,會先被分餾出液化石油氣、汽油、輕油、煤油、柴油、燃料油、潤滑油與柏油;其中輕油會接著被送到輕油裂解廠,生產乙烯與丙烯。乙烯與丙烯是非常重要的工業原料,可以用來生產許多塑膠,因此輕油裂解廠就等於是石化工業的火車頭,這也是為何台塑集團要以第六輕油裂解廠來當作位在麥寮的石化業園區的名字(六輕)。

乙烯、丙烯可以衍生出許多種塑膠,但目前有回收辨識碼的只有六種,也是我們之後會詳加介紹的塑膠種類。其中乙烯本身可製成聚乙烯,包括2號塑膠「高密度聚乙烯」(HDPE)及4號塑膠「低密度聚乙烯」(LDPE),乙烯在與氯結合後,可變成氯乙烯,進一步聚合就成為3號塑膠「聚氯乙烯」(PVC);乙烯可以把它變成乙二醇,再與對苯二甲酸行聚合反應後就變成1號塑膠「聚對苯二甲酸二乙酯」(PET;寶特瓶的材質);乙烯在與苯結合後,可製成苯乙烯,進一步聚合就成為6號塑膠「聚苯乙烯」(PS)。另外,丙烯本身可聚合成5號塑膠「聚丙烯」(PP)。

不只輕油裂解 還有製氯與製苯魔頭

從以上描述我們可以發現,除了聚乙烯(PE)與聚丙烯(PP)之外,其他塑膠的單體在製造時,通常還會牽扯到乙烯與丙烯之外的化學物質,比如說氯以及含苯的芳香族化學物質;因此除了輕油煉解廠,還需要有其他工廠來製造這些化學物質,比如說電解海水的鹼氯工廠,以及地位不下於輕油裂解廠的芳香烴工廠。

鹼氯工廠生產的是燒鹼(氫氧化鈉)和氯氣,其中氯氣會再被輸送到氯乙烯工廠和乙烯反應形成1,2-二氯乙烷,然後再進行熱裂解以得到氯乙烯,也就是3號塑膠PVC的單體。這一連串過程,從氯氣(神經毒氣)、1,2-二氯乙烷(可能致癌物)到氯乙烯(肝癌致癌物),都是毒性物質(詳見:您還在使用PVC嗎?)。

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鹼氯工廠、輕油裂解廠與氯乙烯工廠的關係

至於芳香烴工廠,其產品則是苯、甲苯、對二甲苯,雖然有芳香味,但通通有毒,不僅會抑制中樞神經系統,造成頭痛、噁心、頭暈、嘔吐、胸悶、意識模糊、四肢無力、步履蹣跚等症狀,其中苯更是已知致癌物,會導致血癌。

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煉油廠、輕油裂解廠與芳香烴工廠的關係

甲苯 二甲苯
  • 高揮發性無色液體,微溶於水,有芳香味。
  • 高度易燃,蒸氣比空氣重,會傳播至遠處,遇火會造成回火,高溫時會分解產生毒氣。
  • 能抑制人體之中樞神經,可能造成血液和骨髓受損,為致癌物質。
  • 小時平均容許濃度為5ppm;短時間平均容許濃度為10ppm;立即健康或生命危險濃度為500ppm 。
  • 揮發性無色液體,微溶於水,有芳香味。
  • 易燃,蒸氣比空氣重,會傳播至遠處,遇火會造成回火,高溫時會分解產生毒氣。
  • 其蒸汽會抑制中樞神經系統,可造成頭痛、疲勞、噁心。
  • 8 小時平均容許濃度為 100ppm;短時間平均容許濃度為 125ppm;10分鐘最高濃度為500ppm。
  • 揮發性無色液體,微溶於水,有芳香味。
  • 易燃,蒸氣比空氣重,會傳播至遠處,遇火會造成回火,高溫時會分解產生毒氣。
  • 其蒸汽會抑制中樞神經系統,刺激眼睛、皮膚,高濃度會引起麻醉,可能導致意識喪失。
  • 8小時平均容許濃度為 100ppm;短時間平均容許濃度為 125ppm;立即健康或生命危險濃度為 900ppm。

2009年,台大教授詹長權公佈其團隊的研究報告,指出六輕運轉後使得周遭六鄉鎮的全癌症發生率明顯提高,此外,台西、麥寮的肝癌發生率,以及麥寮的血癌發生率都顯著高於對照組。這不得不令人聯想到,這可能和氯乙烯工廠(肝癌)以及芳香烴工廠(血癌)有關。

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2014年8月,詹長權又與其團隊(包括國家衛生研究院研究員)發表新的研究報告指出,位在雲林麥寮的四間國小中,以距離六輕氯乙烯廠最接近的許厝國小學童尿中TdGA濃度最高(193.06 μg/g-creatinine),且顯著高於其他三間國小,強烈懷疑許厝國小學童受到致癌物氯乙烯的影響。根據該團隊的說明,氯乙烯進入人體後,由細胞色素P450進行代謝,最後形成硫代二乙酸(TdGA)由尿液中排出體外。大部分環境中的氯乙烯來自於氯乙烯製造廠或聚氯乙烯加工廠(VCM及PVC廠)排放的廢氣或廢水,小部分來自生活中其他物品如二手菸暴露、維生素B及特殊化學品等;但該團隊指出,許厝國小學童與其他三間國小學童尿液中TdGA的濃度差異,不受學童是否受二手菸暴露、是否吃維生素B、是否有B型肝炎、住家與VCM/PVC廠距離、身體質量指數(BMI)、學童父親是否曾在六輕工作影響。

VOCs逸散排放 健康威脅大

當然,各種癌症發生率的提高,除了和氯乙烯工廠及芳香烴工廠有關之外,也不能排除其他工廠的貢獻,畢竟,整個石化工業園區,有太多的排放源排放了太多種類的毒性物質:除了從煙囪排放出來的傳統空氣污染物(硫氧化物、氮氧化物)和重金屬之外,還有各式各樣的揮發性有機物(VOCs),畢竟石油本身就是有機化學物質(碳和氫組成的物質稱為有機物)的混合物,其衍生產物當然也不例外。

這些揮發性有機物,分子結構多變,堪稱是化學雞尾酒:有直鏈的、環狀的,有的含有雙鍵,有的含有苯環,有的接有醇、酸、醛、醚、酮等官能基,有的則含有氯;每個皆有程度不一的健康影響,比如刺激眼睛與呼吸道,或影響神經中樞,造成暈眩、頭痛、疲倦,甚者會致癌。

這些具揮發性的污染物,會從管線設備的連接處(法蘭、閥、儲槽、壓縮機、泵埔)逸散出來,即使工廠再如何改善,仍無法完全阻止這些污染物的排放。因此當石化園區規模太大、選址不當、管線設備維護不良時,其揮發性有機污染物的逸散量就很可觀;當這樣的石化園區和附近社區的距離太近、沒有適當緩衝時,就會有人生活在這些「化學雞尾酒」的水深火熱之中。

比如六輕,其內許多工廠規模名列世界前矛,但選址不當,管線設備易受海風鹽分腐蝕,加上為填海造陸,管線設備的連接處有可能因為地基不均勻沈降而錯開,這種種因素都會惡化揮發性有機污染物逸散排放的情形。只是這些污染物的排放量到底是多少,眾說紛紜,畢竟其不能直接量測,只能推估。有學者專家指出,六輕工業區的逸散排放量已經超過每年4,302噸的環評核定量,而台塑集團則堅稱只有兩千多噸。不論數據如何,社區居民卻早已體會到這些VOCs的威力。比如,位於麥寮六輕西南的台西新興國小,自六輕開始運轉後即期飽受不明惡臭氣體的侵惱,這惡臭味大概有三種:瓦斯味、酸臭味及臭鹹魚味,部分小學生聞到後感到頭暈,也有老師出現嘔吐現象;雖後來台塑在學生家長要求下於2003年幫忙裝了冷氣,但仍於2010年發生多名師生因為六輕空污而身體不適送醫的事件。3,4

又如高雄縣三大石化工業區(林園、仁武、大社)揮發性有機污染物的排放量也是相當驚人。成大2004年的一份研究報告推估這三大工業區於1985年~2001年期間五項致癌物質之年平均排放量。這五項致癌物質是從這三大工業區各工廠製程所涉及的致癌物質中挑出來的代表性物質,尚不能涵蓋所有的揮發性有機物質,然其所計算出來的年平均排放量已令人膛目結舌。其中被公認為會導致肝癌的氯乙烯之年平均排放量可達521.56噸,也就是說附近的社區每天平均沉浸在約1.43噸的已知致癌物中;而可能致癌、常用於油漆的有機溶劑甲醛之年平均排放量更高達2,105噸。3

有許多流行病學的研究指出,這些瀰漫在石化工業區周遭空氣中的揮發性有機物,會讓附近居民有較高的機率罹患癌症、呼吸道疾病、以及心血管疾病。比如,1994年,國內有一研究指出:住在高雄地區的石化工業園區附近的居民,男性膀胱癌與女性骨癌的發生率皆高於一般區;另外,在1996年,也有研究發現,居住石化區20年以上者,其得肺癌的比例是住10年者的6倍。

處處易燃、易爆或劇毒 石化園區工安意外風險高

除了造成空氣污染,煉油廠及石化工業園區內,到處是易燃、易爆物質,當發生爆炸等工安意外時,可能因此從管線設備洩漏出來劇毒物質,而平常無害的管線設備也可能因為火災而燒出劇毒物質(比如外包覆PVC塑膠的電線電纜或添加溴化阻燃劑的塑膠會燒出戴奧辛)。因此當石化工業區發生爆炸意外時,除了對勞工有立即的生命威脅之外,可能會影響附近居民健康甚至危及其生命安全。

2010年7月25日,台塑六輕煉油二廠發生大火,烈燄沖天,火勢延燒兩天,大火過後降下大雨,附近養殖的魚、鴨、文蛤紛紛傳出大量死亡,即可能與火災燒出的污染物有關。51984年12月3日夜晚,美國聯碳公司位於印度波帕爾的農藥工廠發生意外,40噸異氰酸甲酯(methylisocyanate;MIC)劇毒氣體洩漏出來,當晚即奪走3千多條人命,之後二十年陸續有15,000人因而死亡。6類似這樣的劇毒,六輕廠區也有,所幸至今尚未發生大量洩漏的意外事故,不過已有發生過小規模洩漏事故,比如2009年六輕南亞TDI廠發生光氣「微量」外洩事故,導致12名工作人員送醫急救。7

因此,如果我們只是為了那些不見得必要的塑膠等石化製品所帶來的便利,而讓環境、勞工與相關社區居民的健康處於極大風險之中,這樣不僅不公平、不正義,恐怕也很划不來。


參考資料:

  1. 〈學者研究:5鄉鎮罹癌率 六輕「顯著相關」〉,自由時報,2009.06.08。
  2. 〈給許厝國小家長的一封信〉,江宏哲等人,2014.08.18。
  3. 〈空氣的況味〉,看守台灣季刊V10N2,2008年夏季號。
  4. 〈六輕毒氣 薰倒百師生 罰百萬勒令停工 「終於抓到元兇」〉,蘋果日報,2010.09.16。
  5. 〈六輕火熄了 鴨子、文蛤大量暴斃〉,聯合晚報,2010.07.27。
  6. 〈二十年後,死亡仍在波帕爾蔓延〉,看守台灣季刊V7N1,2005年春季號。
  7. 〈六輕南亞廠光氣外洩 12人送醫〉,自由時報,2009.11.19。

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