期末報告 - 半導體業對氟氯碳化物廢氣處理技術探討

地球暖化問題愈來愈嚴重，除了二氧化碳是主要原因之外，氟氯碳化物由於其化學性質相當穩定，生命期長達數十年至百年之久，因此會在大會中不斷累積，最後上升至平流層。在這裡受到紫外線照射而 分解產生氯原子與臭氧反應，使臭氧分解消失。
一個氯原子在失去活性以前，足以破壞一萬個臭氧分子，因此對臭氧層造成莫大的威脅，半導體業及面板業因製程需求需大量使用此類化學品，因而排放多數之氟氯碳化物，舊有技術大部分採用高溫裂解及水洗或吸附方式處理，但其去除效率不佳，進來因電漿解離技術成熟，使得其處理效率可達90%以上。
本文針對各種處理技術做一探討，比較其優劣點並做出未來遵循之方向。

參考文獻
1. 含氟溫室氣體國際管制趨勢與產業減量排放策略評析，工研院能環所游惠玉等.
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期末報告_低濃度酸鹼廢氣高效率洗滌處理技術探討

半導體等高科技產業工廠排放的廢氣特性為大風量、低濃度，其中經常含有酸性及鹼性污染物，例如HCl、HF與NH3等。用於處理這些污染物的廢氣洗滌塔去除效率普遍不佳，且有隨濃度降低而下降的趨勢。
低濃度廢氣由於氣液間質傳較差，即使在控制 pH 值的條件下操作，對酸鹼成分的去除效率仍然偏低，若在處理低濃度廢氣時加入離子型界面活性劑，使其吸附在洗滌液表面而改變其表面電位為負或為正，而保持有效之洗滌液與酸鹼污染物離子間靜電力，將可以有助於吸附這類氣狀污染物在洗滌液中解離後之陰陽離子，使低濃度之質傳驅動力提升而近一步提升其吸收效果。
若考慮處理及吸收廢氣中的氨氣NH3，可以運用既有臥式填充塔入口端到填充物之間，在有限空間中以小噴霧液滴的方式設計，利用產生大的氣液接觸面積來吸收廢氣中的氨氣，同時也可以先期去除部份酸性成分。
本文主要在探討半導體低濃度廢氣處理效率的改善及實際運用的成效.

參考文獻:
1. 簡弘民,"半導體業洗滌塔問題探討與改善實務", 2002,工研院環安中心。
2. 簡弘民、吳信賢、Shanker G.Aggarwal、黃俊超,"低濃度酸鹼廢氣高效率洗滌技術--半導體洗滌塔改善案例探討”, 2004 , 經濟部產業環保工程實務技術研討會論文集。
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4. 黃俊超, “高科技產業無機酸鹼廢氣組成與填充式濕式洗滌塔控制效率之研究”,2004, 國立 交通大學環境工程所碩士論文。
5. 林政鑒、蔡俊宏、陳立德, “半導體業廢氣洗滌塔操作實務與探討” 1999, 工業污染防治工程實務技術研討會論文。

期末報告題目：VOC控制技術－沸石轉輪應用特性及問題探討分析

期末報告題目：VOC控制技術－沸石轉輪應用特性及問題探討分析
綱要：
　　　環保署繼於民國91年公告『半導體製造業空污染管制及排放標準』後又陸續於95年公告『光電材料及元件製造業空污染管制及排放標準』，嚴格管制許多高科技業（半導體製造及光電製造）產業所排放之空氣污染物。控制半導體及光電業所產生之揮發性有機物之技術包括：吸收法、吸附法、沸石吸附濃縮轉輪焚化系統、冷凝法及生物處理法。其中沸石吸附濃縮轉輪焚化系統是內半導體業界採用最多且能穩定操作、符合法規要求者。
當沸石轉輪系統處理含有大量高沸點物質VOCS若以加高脫附溫度做為有效脫附高沸點物之程序時，若無良好操作維護措施則可能造成整體系統當機，進一步在沸石轉輪匣內造成嚴重之悶燃現象。
參考文獻：
1. 林育旨，「沸石轉輪系統遭悶燃後之效能與材料特性分析」，工業污染防治101期
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4. 環境保護署
5. 張豐堂、張智能，「半導體及光電產業現行揮發性有機廢氣控制設備之研發」，化工技術第14卷第1期

高科技業有關氯化合物之物質建康風險探討

我國電子業一直都是政府政策性開發與輔導的優勢產業。在我國眾多電子業當中，又以半導體、光電業亦是高科技產業表現最為亮麗。然而近年來由於電子業在國內蓬勃發展，相關業者在不斷增建新廠、擴增產能的效應下，製程處理後所排放的空氣污染物相對於環境造成的危害，亦不容忽視。

高科技業的蝕刻製程可分為溼式和乾式蝕刻兩類。溼式蝕刻又稱化學蝕刻，主要是以化學溶液化學來進行反應以達到蝕刻的效果﹔乾式蝕刻則以鈍態或反應性氣體來進行蝕刻，其間夾雜化學反應與物理方式的離子撞擊效果。

乾蝕刻通常是一種電漿蝕刻(plasma etching)，電漿蝕刻中的蝕刻的作用，利用電漿中離子撞擊晶片表面的物理作用或者可能是電漿中活性自由基(Radical)與晶片表面原子間的化學反應，甚至亦有可能是這兩者的複合作用。

乾蝕刻製程中使用氯氣進行反應，機台反應後尾氣經由燃燒式Local scrubber處理後，氯氣化合物會衍生例如氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、四氯化碳、三氯甲烷、二氯甲烷等物質。氯化合物濃度不高，對於人員健康風險確是值得探討。

1. 國科會/環保署科技合作研究計劃，1999，揮發性有機氯化物對呼吸道毒性作用之研究，

2.工業污染防治技術手冊，1995，有機溶劑污染控制，經濟部工業局。

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5.蘇茂豐 (2003)，「國內半導體製造業及光電業之產業現況、製程廢氣污染來源與排放特性」。經濟部環境技術e報第3期。

室內揮發性有機污染物之影響探討

摘要 :
人們一天當中有90％的時間在不同的室內環境中移動與生活，室內空氣品質優劣，直接影響身體健康。室內揮發性有機污染物 VOCs逸散主要來自裝潢板材、辦公事務機、黏著劑及塗料、吸煙、及一般消費品之使用，再加上台灣地處亞熱帶，溫濕度高，有利於揮發性有機污染物VOCs之逸散。
揮發性有機物污染物 VOCs種類相當多，以往曾在對一般室內環境的研究中檢驗出上百種有機物質，其危害度一般高於人類可接受的健康風險值之10~100倍，其中大多數物質均具皮膚或呼吸道刺激性，有些則對中樞神經有影響，會引起暈眩、疲勞等症狀，而更有多種物質已被證實為致癌物質。
國內建築普遍存在嚴重問題為室內揮發性有機污染物濃度過高之現象，由於國內辦公建築通風換氣功能普遍不良及大多裝修具易揮發性有機溶劑之建材，因而導致室內揮發性污染物質濃度增高。針對揮發性有機化合物VOCs，訂定室內污染物濃度標準值，並進行室內污染物實測調查，配合管制建材及黏著劑之有機污染物VOCs逸散標準，及有效改善室內通風換氣功能，以期達到降低機物污染物 VOCs對人體健康之危害。

參考文獻 :
1. 李慧梅，”室內揮發性有機物污染源排放因子之研究”，2000。
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東亞生質燃燒(Biomass burning)所衍生之空氣污染探討

「聯合國環境總署United Nations Environment Programme (UNEP)」發表了一份氣候研究報告，評估亞洲地區褐雲的氣候及環境影響。美國有線電視新聞網（CNN）隨即追蹤報導，美國太空總署（NASA）的衛星照片，清楚拍攝到亞洲褐雲的行蹤。一層厚達三公里，由煤灰（soot）、酸性粒子等氣溶膠（aerosol）所組成的污染混合物，籠罩南亞地區。可以在短短一個星期裏，飄浮傳送過半個地球。 其實「褐雲」並不真的是「雲」。「雲」由凝結的水滴而形成；而「褐雲」是一層陰暗的煙霾（Haze），主要由生質燃燒(Biomass burning)而引起。通常空氣污染的主要來源為化石燃料的使用，譬如燒油、燒煤..等，推動工業，與經濟發展息息相關。而這次評估報告指出，發展中國家為了取暖燃燒木柴，農業耕作上焚林清地，野火燒山的作法，這樣的行為也是導致空氣污染的重要來源。 近年來，全球許多大氣研究團隊研究的重點及測站漸漸移向亞洲。南亞及東南亞地區（包括大陸及台灣）也逐漸成為區域氣候研究的重鎮。最近亞洲地區褐雲的評估報告則起源於「印度洋實驗計畫」。其執行監測期間從一九九五到二○○○年，時間長達五年，參與的科學家超過兩百位，所採用的數據、資料分別來自船隻、飛機及人造衛星。 評估報告的研究結論包含兩大效應。在氣候效應方面，煤灰本身會吸收熱能，大氣溫度隨之升高，甚至形成「燒雲效應」，使雲層容易消散，影響水循環；而另一方面，酸性粒子反射但不吸收太陽輻射，使得照射到地面和海洋的能量減少，造成地表溫度降低，雲層變得容易反光。這種大氣加熱、地表減溫，同時發生但不一定相互抵消的複合效應，雲物理光化作用的探討，正是目前氣候研究的難題與挑戰。 在環境影響效應方面，水循環的改變，也間接影響農業，使得印度冬季稻米減產。更重要的，褐雲還可能危害健康，導致呼吸道病例增加，早產兒夭折機率也有上升的趨勢。 褐色煙霾到底給了我們什麼啟示？一，警訊。發表此報告的時機恰巧選在南非約堡地球高峰會議之前的兩個星期。如此是希望喚起世界各國領袖、部長、議員、非政府組織及社會大眾的重視。二，研究。氣候系統，複雜難解。就地區而言，煙霾現象，不只是南亞獨有。大陸、台灣皆受其影響。隨著季風移動，影響海氣，交互作用，也可能增強聖嬰現象。目前相關的國際研究正在起步，全球及地區的長期確切影響尚不確定。對台灣地區而言，煙霾宜列為空氣汙染研究的主要項目，一方面考慮爭取加入國際合作研究，而更迫切的是盡速建立跨學門的研究團隊，就傳送過程、衍生物產生機制、環境與公共衛生效應、政策分析等課題進行研究。



參考文獻：
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空污總量管制策略探討

過去一直以來對土地利用的思考方式是「唯人主義」，而所作所為的結果則對於自然資源所存在的環境不斷加以破壞；加上逐年環境的自淨能力已經無法負荷污染排放量，唯有藉「總量管制」的逐年實施，才算可望做到有效的制度回應。
我國環保署將依空氣品質變化趨勢及污染成因擬定未來目標與工作重點包括固定污染源，移動源及逸散性面源之減量對策;並規劃推動具有經濟誘因機制的總量管制制度使未達到空氣品質標準地區削減各種污染源排放總量以期進一步達成未來之改善目標。
而在國外推動總量管制之經驗上，美國空氣品質改善及總量管制度之實施方式，係分為三個層級，分別為聯邦政府環保署、州環保機關及縣市環保局，聯邦政府訂定清淨空氣法(CAA)，明確規範各空氣污染物之空氣品質標準及達成目標年。
對於不符標準地區，由於背景空氣品質已超過NAAQS，為防止空氣污染物濃度的增加，既有污染源須逐年減量，新建及改建工廠的申請設立在此區，應採取嚴格之最佳可行控制技術(BACT)或最低可排放率(Lowest Achievable Emission Rate, LAER)，且申請工廠必須符合污染物抵換辦法(Offset Policy)，其新增排放量應由同地區內既存工廠裝置最佳控制設備所減少之排放量(ERC)加以抵換，始得進行設置或變更，使得工業發展及空氣品質改善可同步進行，以使該區空氣品質能逐漸改善，達成空氣品質標準。美國環保署為加速空氣品質的改善，促成不符標準區內新廠的設置及舊廠的改善，陸續實施的具經濟誘因之策略「污染泡(Bubble)」、「淨值(Netting)」、「抵換(Offset)」及「儲存(Banking)」等，近年則積極推動發展的「排放物交易政策」，徹底改變過去以技術為基礎的命令與控制管制方式。
過去污染排放管制，係以符合法規排放標準為目標，惟管制對象日趨增加後，仍無法完全改善污染源集中地區之空氣的品質之情況下，國內在整體環境提昇與政府法規要求下，進行總量管制將勢在必行，輔以建構完整之排放目錄清冊之重要基礎工作，持續對於新設污染源及既存或變更污染源之排放削減與審核制度加以管控，長遠而言若能配合實施排放權之保留、抵換及交易制度，以逐步達到減量排放與清潔生產之目標，才是整體環境之福。

參考資料
1. Tom T., Tradable Permits and the Control of Air Pollution in the United States, Department of Economics Colby College, 1998.
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微粒空氣污染物對人體健康危害之探討

摘要：
大氣中懸浮微粒 (Particulate Matter, PM) 除影響環境層面如降低大氣能見度、酸性和毒性物質的沈降以及對太陽輻射作用力的影響導致對氣象、氣候的改變等外，對於人體健康的影響更是大家所重視的，從許多流行病學的調查結果看出，暴露於大氣微粒將導致人體急性健康效應包括咳嗽、打噴嚏、濃痰、流鼻水、呼吸道阻塞、氣喘加劇等呼吸道症狀的發生與惡化，以及心血管及呼吸道疾病之住院率、死亡率的增加，且偶發性之可呼吸性PM (PM2.5) 濃度變異和急性健康效應亦息息相關，不同粒徑之PM會分別沈積於鼻腔、口腔咽喉、上呼吸道、氣管、支氣管乃至於細微氣管及末梢肺泡中而引起差異極大之生理及病理反應，因此大氣懸浮微粒對人體健康所產生的危害是一相當重要的公共衛生問題。
美國於1990年通過的乾淨空氣法修正案 (Clear Air Act) ，訂定NAAQS (National Ambient Air Quality Standard) 來規範空氣品質，並於1997年修訂空氣品質標準，增訂懸浮微粒PM2.5標準之後，已引起世界各國如加拿大、歐洲、澳洲等國家對懸浮微粒標準的重視，尤其是細懸浮微粒對人體健康的影響。我國現行空氣品質標準係1990年修訂，迄今已逾十年，環保署2002年監測資料指出以空氣污染基準指標 (Pollution Standard Index, PSI) 來看，台灣近年來空氣品質惡化主因來自PM及臭氧，各地之PM10濃度每年皆有30~90天24小時濃度高於125 μg/m3之國家標準值，且年平均值可達67~87 μg/m3，年平均濃度都遠較美國各地所測得之濃度為高。由國內外研究結果及我國空氣品質現況，我們不難瞭解我國政府管制微粒空氣污染物之必要性與急切性。
本文乃藉由研究PM的種類、特性、來源、傳輸模式及分佈以了解其對人體危害的程度，期提高社會大眾對PM危害人體的了解及重視。

參考文獻：
1. 張章堂、陳朝棋、楊詠淇、蔡明杰、 馮雅梅、林玉娟，「各類型排放管道中粒狀污染物粒徑分析研究」，行政院環境保護署環境檢驗所委託計畫，2004。
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探討『不願面對的真相』-全球暖化對環境產業之影響

【不願面對的真相】一片記錄了艾爾高爾在全世界各地的全球暖化巡迴演講，他在這些以幻燈片輔助的演講中，同時展現出風趣幽默以及認真嚴肅的一面，以輕鬆自然以及實事求是的態度、竭盡所能向一般老百姓說明地球正面臨一場“全球性的緊急狀況”，而我們這些老百姓在事情尚未惡化到無法挽救的地步，必須儘快採取行動阻止浩劫發生。
最近南極冰核的研究數據顯示，目前的二氧化碳含量比過去65萬年都來得高；自從科學家開始測量大氣溫度至今，2005年是氣溫最高的一年、氣溫最高的10年都是在1990年之後發生；2005年夏天，數百個美國城市都締造史上最高溫的記錄；過去50年，全球平均氣溫以有史以來最快的速度持續上升；2003年，熱浪在歐洲造成3萬人喪生，並在印度造成1,500人喪命；1978至今，北極冰圈以每10年9%的速度縮小；海鷗於2000年首度現蹤北極圈；非洲第一高峰吉力馬札羅山的雪，可能在2020年完全融化。
在高爾的演講中，會看到令人震驚的畫面，這些畫面造成的衝擊是無庸置疑的；高爾也發表了更驚人的數據，包括史上最熱的10年都發生在最近的14年，而且海洋的溫度急速上升，形成更多威力更強大的熱帶暴風和颶風。降雨模式的改變使得水災和旱災的情況愈來愈嚴重；昇高的氣溫則也成全球傳染性疾病的爆發；氣溫的改變也讓地球許多野生動物面臨絕種的危機，包括北極熊在內，因為冰層與冰層之間的距離變得太遠，北極熊已經沒有體力游得那麼遠，於是牠們開始被淹死在海中。本片記錄一個人以他無比的熱誠、深具啟發性的談話，以及堅定不移的決心，大膽戳破關於全球暖化的迷思和誤解，並激勵每個人採取行動阻止情況惡化。
他以多媒體輔助的演講，以風趣幽默的談話內容、卡通影片以及不容置疑的科學證據，說明全球暖化造成的現象已經在全世界各地造成嚴重災情。他也藉此機會呼籲美國政府、民間機構以及普通老百姓發揮環保精神，一起努力解除這個危機。高爾以低調的姿態在世界各地舉行了超過一千場的演講會，有些是在擁擠的學校禮堂；有些則是在大小城市的會議中心，希望能讓出席的觀眾覺悟到一個事實，那就是我們必須面對人類史上最大的危機，並且儘快採取行動設法解除危機。全球暖化造成的氣候危機需要我們採取大膽、快速以及適當的行動，演講內容只是在呈現一個科學事實，是希望引起我們的關切，激發我們起而行的力量。
高爾在片中最後指出，他相信只要政府和人民有決心，全球暖化的危機可以解除。他同時也反對經濟和環保非得處於對立的狀態。高爾認為節約能源、多使用大眾交通工具與另類能源，以及研發更有效率的電器產品，一定能改善全球暖化的情形。只是美國人與全人類都必須團結一心，人民可以向政府施壓，相信這個環保運動已經開始。

十四、參考文獻
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10.不願面對的真相官方網站：http://www.uip.com.tw/ait/
11.氣候變遷與台灣的水文循環：http://e-info.org.tw/node/12246
12.都市永續發展指標建立：http://www.npf.org.tw/PUBLICATION/SD/090/SD-R-090-013.htm
13.台灣大學全球變遷研究中：http://www.gcc.ntu.edu.tw/gcc/chinese.htm
14.行政院環境保護署：http://www.epa.gov.tw/
15.行政院環境保護署全民二氧化碳減量資訊站：http://co2.saveoursky.org.tw/16.經濟部溫室氣體減量資訊網：http://www.ftis.org.tw/TIGO/