中文名 | 废弃电路板回收过程中溴化阻燃剂的释放迁移机理研究 | 项目类别 | 青年科学基金项目 |
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项目负责人 | 郭杰 | 依托单位 | 上海交通大学 |
废旧电路板(WPCB)是电子废弃物的重要组成部分,具有资源回收和环境污染的双重特性。WPCB中存在大量溴化阻燃剂(BFRs),由于BFRs的半挥发性,在回收处理WPCB时导致BFRs的释放迁移,对环境造成污染。本项目对WPCB回收处理过程中多溴联苯醚(PBDEs)的污染特征进行了研究,分析比较了废旧电视机不同处理车间大气中PBDEs的浓度水平、气粒分配规律,重点探讨了WPCB加热拆解过程中PBDEs的污染特征,揭示了含PBDEs材料中PBDEs的受热释放规律。主要成果有:(1)废电视机人工拆解、WPCB加热预处理、WPCB破碎-分选和塑料破碎等车间均会造成PBDEs的污染释放,其中WPCB加热预处理车间气相中PBDEs浓度最高,且以低溴代联苯醚为主。(2)WPCB人工烤板和机械烤板过程均会造成PBDEs的大量释放,以五溴联苯醚同系物为主,并容易富集在车间灰尘介质中。机械烤板过程中旋风除尘器集灰中Σ8PBDEs浓度最高(317000 ng/g),而人工烤板过程中尾气吸收液浮渣中Σ8PBDEs最高(68000 ng/g)。(3)加热模拟实验表明:旋风除尘器集灰加热后,PBDEs的释放特征受温度影响大。在300℃时,PBDEs的释放主要发生在前5分钟,其BDE-28、-47和-99释放速率分别为1230、4480和 1950 ng/(g·min);WPCB基板碎片材料中PBDEs的释放规律呈现线性增加的趋势,在不同加热温度下,其1小时时间内,PBDEs的释放速率为 9.75−11.5 ng/(g·min)。这些成果为明确电子废弃物回收处理过程中BFRs的释放迁移机制提供了重要参考,对PBDEs的受热释放机制及环境风险研究具有重要意义,同时为WPCB的回收处理过程中的污染控制提供了理论基础。
电路板中存在大量溴化阻燃剂(BFRs),由于BFRs的半挥发性及结合特性,在回收处理废弃电路板时导致BFRs的释放及迁移。本研究在废弃电路板回收流程基础上,以含BFRs材料样品(电路板粉体、非金属粉及再生产品等)和大气(气相和颗粒物)、灰尘等环境样品为研究对象,分析样品中BFRs的组成及含量,重点关注Br在样品中的赋存状态和分布规律。比较电路板拆解、破碎、处理及再利用过程微环境中BFRs对大气介质的释放迁移,揭示BFRs在气相-颗粒物之间的分配规律,并利用吸附模型对实测值进行预测和对照。研究不同粒径颗粒物(PM2.5、PM10和TSP)中BFRs含量及组成和有机碳含量的相关性。实验模拟加热温度、时间等工艺条件对不同类型、粒径样品中BFRs释放的影响。本项目拟进行BFRs在电路板回收过程中的源解析,为科学评估BFRs的污染特征和暴露风险提供基础数据。
结构不一样阻燃机理不一样即使为同系列,也因其结构不同而发挥的阻燃效果不同,也和具体应用在何种材料上有关系。
又称难燃剂,耐火剂或防火剂。赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂。依应用方式分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。添加型阻燃剂直接与树脂或胶料混配,加工方便,适应面广,系阻燃剂的主体;反应型阻燃剂常作为单体键合...
阻燃剂又称难燃剂,耐火剂或防火剂:赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂;依应用方式分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。溴系有很多种,有十溴、六溴、八溴等,十溴二苯乙烷是环保,十溴二苯醚是不环保的。
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建立了气相色谱-质谱联用测定塑料产品中多溴联苯和多溴联苯醚的方法。以甲苯为提取溶剂,超声提取电子电气产品中多溴联苯(PBBs)和多溴联苯醚(PBDEs),采用气相色谱-质谱法(GC-MS)检测。SCAN和SIM同时扫描,采用质谱特征离子定量分析。结果表明:9种多溴联苯(PBBs)和10种多溴联苯醚(PBDEs)的线性关系、检出限、回收率和精密度都较好,RSD均<5.0%,PBBs回收率在97%~111%之间;PB-DEs回收率在82%~115%之间。本方法前处理简便,灵敏度高,定性、定量分析准确可靠,且分析时间短,适用于塑料产品中PBBs和PBDEs的测定。
废弃油气井可能造成危害环境、伤害人身财产安全的严重后果:
(1)废弃井本身井控或封堵措施不到位所导致的安全隐患。尤其是对一些“临停井”,作业单位往往只进行一些较简单的技术封堵,容易发生油气泄漏事故。
(2)废弃井封堵材料和井控装置由于自然风险因素所导致的安全隐患。即使采取了“永久性封堵措施”的废弃井,由于自然风险因素(如地震、地下流体压力异常、套管损坏、井壁腐烂等),封堵材料和装置因年代久远、防漏设备老化和失效,也可能发生泄漏事故。
(3)废弃井被人为蓄意破坏或非法开采所导致的安全隐患。部分废弃井由于遭到人为破坏,犯罪分子采用破坏性手段盗窃井口装置及附属设施的部件等,均可能引起封堵设置失效,严重损害了石油企业和当地居民的权益。
绿色和平组织也在定期提出的《绿色电子企业评鉴》中呼吁禁止溴化阻燃剂的使用。 溴化阻燃剂可抑制有机化合物的燃烧,常用在电子产品、衣服及家具中,以减少产品的可燃性。每年有约二百五十万英吨的溴化阻燃剂应用在聚合物中,其中单是多溴二苯醚的年使用量就超过了四万公吨。在1999年,北美就使用了约三万四千公吨的多溴二苯酚,是全球使用量最多的地区。不过,由北美生产,含阻燃剂的产品中,许多是销往全球的市场。电子产业是溴化阻燃剂最大的使用者。以电脑为例,电脑中就有以下部分会用到含溴阻燃剂:印刷电路板、零件(如连接器)、塑胶外壳及缆线。溴化阻燃剂也用在许多产品中,包括电视机的塑胶壳、地毯、涂料、沙发垫衬物、及厨房的电器。
溴化阻燃剂的防火效果极其良好,其应用层面相当广泛。溴化阻燃剂除了可以减少起火的可能性,也可以阻碍大火的蔓延。在火灾时,溴化阻燃剂可以拉长火灾初期的时间,而这也往往是人员较容易逃离的黄金时间。室内的火灾很容易因为产生足够的热,使得室内所有的可燃物都起火燃烧,这种情形称为闪燃,约在开始起火后数分钟发生。溴化阻燃剂可减缓燃烧的速度,减缓闪燃现象的出现,使人员有更多的时间可以逃生。
大部分溴化阻燃剂为脂溶性,容易累积在人体内。 欧洲联盟有限制部分溴化阻燃剂的使用,多溴二苯醚中的五溴二苯醚及八溴二苯醚已在2004年起禁止使用,在危害性物质限制指令中,多溴联苯及多溴二苯醚的最大允许量均为0.1%。
绿色和平组织也在定期提出的《绿色电子企业评鉴》中呼吁禁止溴化阻燃剂的使用。 溴化阻燃剂可抑制有机化合物的燃烧,常用在电子产品、衣服及家具中,以减少产品的可燃性。每年有约二百五十万英吨的溴化阻燃剂应用在聚合物中,其中单是多溴二苯醚的年使用量就超过了四万公吨。在1999年,北美就使用了约三万四千公吨的多溴二苯酚,是全球使用量最多的地区。不过,由北美生产,含阻燃剂的产品中,许多是销往全球的市场。电子产业是溴化阻燃剂最大的使用者。以电脑为例,电脑中就有以下部分会用到含溴阻燃剂:印刷电路板、零件(如连接器)、塑胶外壳及缆线。溴化阻燃剂也用在许多产品中,包括电视机的塑胶壳、地毯、涂料、沙发垫衬物、及厨房的电器。
溴化阻燃剂的防火效果极其良好,其应用层面相当广泛。溴化阻燃剂除了可以减少起火的可能性,也可以阻碍大火的蔓延。在火灾时,溴化阻燃剂可以拉长火灾初期的时间,而这也往往是人员较容易逃离的黄金时间。室内的火灾很容易因为产生足够的热,使得室内所有的可燃物都起火燃烧,这种情形称为闪燃,约在开始起火后数分钟发生。溴化阻燃剂可减缓燃烧的速度,减缓闪燃现象的出现,使人员有更多的时间可以逃生。
大部分溴化阻燃剂为脂溶性,容易累积在人体内。 欧洲联盟有限制部分溴化阻燃剂的使用,多溴二苯醚中的五溴二苯醚及八溴二苯醚已在2004年起禁止使用,在危害性物质限制指令中,多溴联苯及多溴二苯醚的最大允许量均为0.1%。