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環境材料與能源材料

環境材料&相關法規簡介

遠東科技大學官振豐博士遠東科技大學官振豐博士Email:[email protected] Tel:0937-720210

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官振豐簡介學歷：學歷

1990年-1994年國立台灣工業技術學院纖維系學士• 實務專題指導老師：王英靖教授• 專題題目：3-cyano-2-methyl-4-substituted pyridines的合成及性質探討專題題目：3-cyano-2-methyl-4-substituted pyridines的合成及性質探討

（螢光增白劑）

1994年-1996年國立台灣大學材料所碩士• 指導教授：林金福教授• 論文題目：HACTP磷晴衍生物之合成及其在高分子之應用（反應型

難燃劑）

2001年-2006年國立清華大學化工所博士• 指導教授：馬振基教授• 論文題目：環境相容奈米複合材料之製備與性質研究

經歷：經歷2006/02/01~迄今遠東科技大學電應系專任助理教授2005/08/01-2006/01/31 遠東技術學院化工系兼任講師2004/08/01 2005/01/31 遠東技術學院「行政院勞委會職訓局大專

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2004/08/01-2005/01/31 遠東技術學院「行政院勞委會職訓局-大專院校就業學程」業界講師1998年-2006年財團法人塑膠工業技術發展中心副研究員

內容

環境材料簡介

生命週期分析(Life Cycle 生命週期分析( y

Assessment , LCA)Assessment , LCA)

環保法規WEEE和RoHS指令概況環保法規WEEE和RoHS指令概況

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4

京都議定書對台灣的影響

國際：國際公約指出，2008年至2012年，工業國家CO2排放量要比1990年再減少5.2%。

排放交易制度：

1.允許議定書簽約國彼此間可以進行排放交易，可以花錢從超額完成的國家買進超出的額度。

2.直接衝擊各國能源配比、產業結構，影響經濟發展。

3.地球資源重新分配，二氧化碳排放權將成為未來最珍貴的資源。

5

京都議定書對台灣的影響

台灣：

2004年二氧化碳等溫室氣體總排放量已將達2.5億公噸(佔全球1%)。億公噸(佔全球1%)。

非簽約國，無發言權；雖不會被規範，但進入他國市場貿易可能得接受他國開出的綠色生產要求，如關稅或限量等。

6

前言

由於全球環境惡化速度無法有效減低，高度工業與

經濟發展區域及國家的永續環境理念發酵，所以，

綠色技術因應而生。綠色技術因應而生

綠色技術：產品綠色技術、製程綠色技術、產品使

用端綠色技術產品廢棄後資源化技術等用端綠色技術、產品廢棄後資源化技術等。

7

第一部份

環境材料簡介環境材料簡介

88

生態環境材料是近二十年來才提出的一個概念其發生態環境材料是近二十年來才提出的一個概念，其發展歷史非常短暫。因此，關於該類材料的定義也有各種各樣的提法。例如，1992年，日本東京大學的山本良一教授樣的提法例如 1992年日本東京大學的山本良一教授在研究現有材料與環境間的關係時首次提出了生態環境材料(Ecomaterials)的概念。

Environmentally Conscious Materials

E l i l M t i lEcological Materials

Economical Materials

國內學者理解的Ecomaterials：環境材料、環境協調材料、環境意識材料、生態材料、綠色材料、環保型材料等。

9

Eco-materials

綠色環保是時代的趨勢，90年代初，針對人類社會經濟活動日益受到資源環境的嚴重制約日本的山本良一動日益受到資源環境的嚴重制約，日本的山本良一

（Ryoichi Yamamoto ）教授在材料研究中首次提出了「環境材料的概念，受到世界各國材料工作者的積極響應。境材料」的概念，受到世界各國材料工作者的積極響應。

此後，又進一步提出了生態環境材料的概念，相應於生態

環境材料這個概念的提出，也製造出了 Eco-materials環境材料這個概念的提出，也製造出了 Eco-materials（ Environment Conscious Materials 或者說是 EcologicalMaterials ）和 Ecoproducts （環境協調性產品）以及Materials ）和 Ecoproducts （環境協調性產品）以及Ecodesign（環境協調性設計）等一系列詞語。

10

生態環境材料在各自應用領域中具有良好的生態環境材料在各自應用領域中具有良好的使用性能，在原料製備、產品製造、使用以及再生利用或者廢棄物處理等環節中環境負荷最小或生利用或者廢棄物處理等環節中環境負荷最小或者有利於人類健康。

環境協調性

生態環境材料舒適性

先進性先進性

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環境材料三種特性

是在今後開發新材料時，必須考慮到其優異的使用性能，這是與傳統材料相一致的地方，稱之為材料的先能，這是與傳統材料相一致的地方，稱之為材料的先進性。

是在材料的生產環節中資源和能源的消耗少製程中是在材料的生產環節中資源和能源的消耗少，製程中有害排放少，廢棄後易於再生循環，即材料在製備、流通、使用和廢棄的全過程中必須保持與地球生態環流通使用和廢棄的全過程中必須保持與地球生態環境的協調性。

是材料的感官性質，要求對材料的感覺舒服，使用者是材料的感官性質，要求對材料的感覺舒服，使用者樂於採用，這是材料的一種新性能，稱之為舒適性。

12

環境材料發展方向

先進性（Frontier）：即能為人類開拓更為廣闊的活動範圍和環境；境協調或與物的存使類的活動範和外部

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環境協調性或與生物圈的共存（co-existing with the eco-sphere），即使人類的活動範圍和外部環境盡可能協調；舒適性（Amenity）：即使活動範圍中的人類生活環境更加繁榮、舒適。

環境意識材料研究與研發中的主要課題

環境意識材料的概念及環境設計；

材料與環境的關係及其相互作用；材料與環境的關係及其相互作用；

材料與產品的再生循環設計及工藝技術；

材料的超長壽命化技術；

代用材料及替代工藝技術（如氟氯碳化物石棉）代用材料及替代工藝技術（如氟氯碳化物、石棉）；

環境分解材料（生物分解塑料及樹脂等）；環境分解材料（生物分解塑料及樹脂等）

環境淨化材料（如廢棄物固化劑，CO2固化劑、SOx、

14NOx等有害氣體的新高效觸媒材料等）；

環境意識材料研究與研發中的主要課題可再生性材料；生態資源材料；可再生性材料；生態資源材料；

環境負擔性低的工程技術；

利用微生物的材料工程技術；

廢物資源化技術；

材料中雜質的無害化技術；材料中雜質的無害化技術；

與環境有關的先進材料（新型建築材料、能源材料

、汽車材料、陶瓷化木材（Woodceramics）等）；

材料、產品的環境負荷的定量評估方法及其資料庫15

材料、產品的環境負荷的定量評估方法及其資料庫

等等。

第二部份

生命週期分析(Life Cycle

Assessment , LCA)Assessment , LCA)

161616

Life Cycle Assessment

產品的生命週期分析(Life Cycle Assessment LCA)產品的生命週期分析(Life Cycle Assessment , LCA)

可分析產品對環境產生的衝擊，其中有四項主要可分析產品對環境產生的衝擊，其中有四項主要

要考慮的因素。要考慮的因素。

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Life Cycle Assessment(1)首先是能源的消耗，其中包括原料的萃取、轉換、

運送以及妥善處理廢棄物所可能消耗的電能、熱運送以及妥善處理廢棄物所可能消耗的電能、熱

能。

(2)第二個因素是空氣污染，其定義為：使產品在各

個階段所產生的廢氣能符合現在排放法規所需加

入的清潔空氣體積入的清潔空氣體積。

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(3)第三個因素是水污染，也是指在製造成品每階段，

將廢水稀釋至符合排放標準所需的清水量。

(4)最後一個要考慮的因素則是產品生命周期中(4)最後一個要考慮的因素，則是產品生命周期中，

每個階段所產生的廢棄物量

19


• LCA可以用來比較不同原料、製程所得產品的生

態接受度。但材料生產廠商重視的則是產品的成

本與環境接受度之間的關係。

但是不論是製程中產生的副產品或是最終使用後

產生的廢棄物，都必須是環境可接受的。

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材料的環境協調性評價

目前通常採用生命週期評價 (LCA ， Life Cycle

Assessment)的基本概念、原則和方法對材料或產品全壽

命週期進行評估。LCA是1990年8月國際環境毒理學與命週期進行評估。LCA是1990年8月國際環境毒理學與

化學學會(SETAC, Society of Environmental Toxicology

and Chemistry)發表的，並且給出了LCA的三要素，為

LCA構築了技術框架。LCA構築了技術框架。

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SETAC給出的LCA的定義SETAC給出的LCA的定義：LCA is a process to evaluate the environmental burdens associated with a product,process or activity by identifying and quantifying energy and materials usedprocess, or activity by identifying and quantifying energy and materials usedand wastes released to the environment; to assess the impact of those energyand material uses and releases to the environment; and to identify and evaluateopportunities to affect environmental improvements. The assessment includesthe entire life cycle of the product, process, or activity, encompassing extractingand processing raw materials; manufacturing, transportation and distribution; use,reuse, maintenance, recycle and final disposal.

LCA的評估對象可以是一個產品、處理過程或活動，並且範圍涵蓋了評估對象的整個壽命周期，包括原材料的提取與加工、製造、運輸、和分發、使用、再使用、維持、循環回收，直到最終的廢棄。

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LCA的技術框架

目標和範圍確定

環直接用途

編目分析

環境解

產品開發產品改進政策依據

影響評估

解釋

政策依據……

影響評估

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LCA用於材料的設計、生產與迴圈再生

製造商用戶原材料

設計者製造商批發商用戶設計者

回收組織

零件

回收組織

材料廢棄物

適當的處理

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LCA的局限性：

• 應用範圍的局限性• 應用範圍的局限性

• 評估範圍的局限性

• 評估方法的局限性

• 時間和地域的局限性

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材料LCA評估實例

編目條目紙杯塑膠杯

每個杯子每個杯子

原材料

木材和樹皮（g） 33(28~37) 0石油（g） 4.1(2.8~5.5) 3.2其他化學品（g） 1.8 0.05杯子品質（g） 10.1 1.5批發比價 2.5x 1x

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編目條目紙杯塑膠杯編目條目紙杯塑膠杯

每噸材料

消耗

蒸汽（Kg） 9,000~12,000 ~5,000電能（kW h） 980 120~180冷卻水（m3） 50 154

水體排放

體積（m3） 50~190 0.5~2（）固體懸浮物（Kg） 35~60 痕量BOD（Kg） 30~50 0.07BOD（Kg） 30 50 0.07有機氯（Kg） 5~7 0金屬鹽（Kg） 1~20 20

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金屬鹽（Kg） 1~20 20


空氣排放

氯氣（Kg） 0.5 0氯氧化物（Kg） 0.2 120~180氯氧化物（ g） 0. 0 80硫化物（Kg） 2.0 0微粒（Kg） 5~15 0 1微粒（Kg） 5 15 0.1CFCs（Kg） 0 0戊烷（Kg） 0 35 50戊烷（Kg） 0 35~50二氧化硫（Kg） ~10 ~10

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重複利用的可行性重複利用的可行性

對消費者而言是可能的，儘管清洗會造成損壞

很容易洗會造成損壞

使用後較難，熱熔性的黏膠或塗層使得回收

較易，外表面塗覆樹脂用於其他場合膠或塗層使得回收

困難樹脂用於其他場合

最終廢棄處理

合適的燃燒處理清潔清潔

再生熱（MJ/Kg） 20 40再生熱（MJ/Kg） 20 40填埋的品質（g） 10.1 1.5生物降解性可以，釋出甲烷 2不行

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生物降解性可以，釋出甲烷 2不行

紙與塑膠誰環保?

在一篇有關紙與塑膠的環境分析報導指出，以包

裝材料而言，紙用類的製造會比塑膠製多耗用2倍

的石化原料而處理纖維素的過程中會比聚乙烯的石化原料，而處理纖維素的過程中會比聚乙烯

產生多2倍的 SOx 與1.5倍的 NOx，但是經過燃燒產生多2倍的 SOx 與1.5倍的 NOx 但是經過燃燒

之後，紙產生的熱量卻遠小於聚乙烯(聚乙烯的熱

值和化石燃料相近)。

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紙與塑膠誰環保?

• Guillet曾計算了若要生產足夠的牛皮紙來取代現

在的聚乙烯包裝材，需多增加一億六仟兩佰萬英

畝的森林地，相當於6個美國田納西州的面積。畝的森林地，相當於6個美國田納西州的面積。

• 相較之下，用來生產聚乙烯的設備所占的土地面相較之下用來生產聚乙烯的設備所占的土地面

積是小到可以乎略的。

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傳統塑膠袋與生物可分解購物袋使用後傳統塑膠袋與生物可分解購物袋使用後傳統塑膠袋與生物可分解購物袋使用後傳統塑膠袋與生物可分解購物袋使用後作為廚餘袋之總成本分析表作為廚餘袋之總成本分析表

成本項目傳統塑膠袋生物可分解購物袋成本項目傳統塑膠袋生物可分解購物袋

1- 直接成本 0.6452 2.3226

2間接

A- 清運運輸費及人事費 1.4629 1.4629

B- 拆封處理人事費 0.4499 0

C- 回收運輸費及人事費 0.0515 0

D 回收焚化成本 0 0028 0成本

D- 回收焚化成本 0.0028 0

E- 灰渣運輸費及人事費 0.0515 0

F- 灰渣處理人事費 0.0022 0

G- 掩埋場壽命減短成本 0.0594 0

3社會成本

H- 焚化爐壽命減短成本 0.6281 0

I- 空氣污染﹙致癌﹚成本 ? 0

J- 廢水污染成本 ? 0

K 灰渣污染成本 ? 0本 K- 灰渣污染成本 ? 0

L- 噪音污染成本 ? 0

4- 堆肥收益費 0 -0.4743

32總成本﹙元﹚ 3.3535 3.3112

生態環境材料分類相關產品

環境相容材料純天然材料木材、竹材、石材

仿生材料人工骨、人工關節

綠色包裝材料綠色包裝袋包裝容器綠色包裝材料綠色包裝袋、包裝容器

生態建材無毒裝飾材料、環境相容性塗料

可降解（分解）材生物降解（分解）材料可降解可降解（分解）材料

生物降解（分解）材料、可降解無機磷酸鹽

可循環製備和使用再生紙、再生塑料、再生金屬、的材料再循環利用混凝土

環境工程材料環境修復材料治理大氣污染的吸附、吸收和催化轉化材料治理水污染的沈澱化轉化材料、治理水污染的沈澱、中和、氧化還原材料

環境淨化材料過濾、分離、消毒、殺菌材料、替代氟利昂的制冷劑材料

環境替代材料工業和一般的無機磷化學品材料、用竹木替代那些環境負荷較大

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用竹、木替代那些環境負荷較大的結構材料

環境材料實例

塑木複合材料是符合環境材料的先進性、保持與地球生態環境的協調性、舒適性三種特性的材料之一。它是木材纖維與塑膠複合的材料結合了塑膠和木材兩種材料材纖維與塑膠複合的材料，結合了塑膠和木材兩種材料的特性，並改善兩種材料各自的缺點。

生物可分解塑膠（Biodegradable Plastics）又稱「綠色塑膠」，係運用生物化學之科技，從植物精練發酵合成以及利用化學合

水分(濕度)微生物氧(空氣)

從植物精練、發酵、合成，以及利用化學合成等程序，製造完全可被生物分解之生物可分解性材料。於產品生命循環中，利用有機堆肥來達成「取之於大自然使用後再回歸

養分堆肥--生物可分解塑膠(氮、磷、鉀)

堆肥來達成「取之於大自然，使用後再回歸於大自然」的原則，為環境材料之一。熱二氧化碳、水份

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第三部份第三部份

WEEE和R HS指令概況WEEE和RoHS指令概況

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WEEE指令WEEE：2002/96/EC Waste Electrical and Electronic Equipment,報廢電子電氣設備指令

核心內容

20052005年年88月月1313日起日起,,歐盟市場上流通的電子電氣設備歐盟市場上流通的電子電氣設備的生產商必須在法律上承擔起支付報廢產品回收的生產商必須在法律上承擔起支付報廢產品回收的生產商必須在法律上承擔起支付報廢產品回收的生產商必須在法律上承擔起支付報廢產品回收費用的責任費用的責任，，同時歐盟各成員國有義務制定自己同時歐盟各成員國有義務制定自己的電子電氣產品回收計畫的電子電氣產品回收計畫，，建立相關配套回收設建立相關配套回收設的電子電氣產品回收計畫的電子電氣產品回收計畫，，建立相關配套回收設建立相關配套回收設施施，，使電子電氣產品的最終使用者能夠方便並且使電子電氣產品的最終使用者能夠方便並且免費地處理報廢設備免費地處理報廢設備。。

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免費地處理報廢設備免費地處理報廢設備

WEEE指令範圍：包含附件清單全部範圍：包含附件清單全部1010類產品類產品，，但不包括家用照明但不包括家用照明範圍：包含附件清單全部範圍：包含附件清單全部1010類產品類產品但不包括家用照明但不包括家用照明設備和電燈泡設備和電燈泡

產品種類零部件、材料、物質回收再利用比率包括能源回收在內的總回收再

利用比率產品種類利用比率利用比率

大家電產品（如冰箱、空調、電烤箱等） 75 % 80 %

小家電產品（如吸塵器、烤麵包機等） 50 % 70 %小家電產品（如吸塵器烤麵包機等） 50 % 70 %

IT和通訊產品（如電腦、電話等） 65 % 75 %

消費類電子產品（如電視、DVD等） 65 % 75 %

照明設備 80 % N/A

電動和電子工具 50 % 70 %

玩具、休閒和運動設備 50 % 70 %

醫療設備和系統沒有設定回收目標沒有設定回收目標

監控和控制設備

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監控和控制設備 50 % 70 %

自動分割機 75 % 80 %

WEEE指令目標：目標：20052005年年88月月1313日生產者建立或使用回收系統日生產者建立或使用回收系統，，一年後達到一年後達到5050％％－－8080％％的回收率的回收率。。考核目標考核目標((由生由生((產商包括其進口商和經銷商負責回收產商包括其進口商和經銷商負責回收、、處理進入歐處理進入歐盟市場廢棄的電子電氣產盟市場廢棄的電子電氣產品品)WEEE)WEEE指令規定的對指令規定的對))1010大類物質的回收目標大類物質的回收目標。。生產者責任：環保設計生產者責任：環保設計，，符合符合RoHSRoHS，，生產者向成生產者向成生產者責任環保設計生產者責任環保設計符合符合RoHSRoHS 生產者向成生產者向成員國登記員國登記包括註冊費包括註冊費、、回收資金擔保回收資金擔保、、資訊費資訊費、、WEEEWEEE分類搜集分類搜集、、回收回收費用等費用等。。WEEEWEEE分類搜集分類搜集回收回收費用等費用等產品標識：生產者名稱產品標識：生產者名稱，，生產日期和相關標誌生產日期和相關標誌((加加貼回收標誌貼回收標誌))

38

貼回收標誌貼回收標誌))..

WEEE指令

WEEEWEEE指令有關指令有關建立回收體系建立回收體系的要求雖然的要求雖然是針對歐盟內部的“生產商＂（包括其進是針對歐盟內部的“生產商＂（包括其進是針對歐盟內部的生產商（包括其進是針對歐盟內部的生產商（包括其進口商和經銷商），但口商和經銷商），但最終成本勢必會轉嫁最終成本勢必會轉嫁到歐盟以外的出口商身上到歐盟以外的出口商身上，由此產生的直，由此產生的直接成本及間接成本接成本及間接成本勢必提高出口成本勢必提高出口成本。。

企業在出口時要額外繳納高額的電子垃圾企業在出口時要額外繳納高額的電子垃圾回收費用回收費用回收費用。回收費用。

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RoHS指令RoHS: 2002/95/EC The Restriction of the Use of

Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronici 關於在電子電氣設備中限制使用某些有害Equipment,關於在電子電氣設備中限制使用某些有害

物質指令

核心內容:從2006年7月1日起，新投放歐盟市場的電子電氣設備中不從2006年7月1日起，新投放歐盟市場的電子電氣設備中不得含有以下6種有害物質：鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、六價鉻（Cr6+）、多溴聯苯（PBB）、多溴二苯醚（）二苯醚（PBDE）

40

RoHS涉及的產品範圍消極清單包括：WEEE附件IA清單中第1，2，3，4，5，6，

7，10類（8、9類醫療器械和測量儀器除外），設計使用交7 10類（8 9類醫療器械和測量儀器除外）設計使用交流電電壓不超過1000V，直流電電壓不超過1500V的設備

大型家用電器小型家用電器

電子電氣工具（大型固定工業工具除外）小型家用電器

IT和通訊設備消費類電子電器設備

玩具、休閒和運動設備自動售貨機消費類電子電器設備

照明設備（包括家用燈泡和照明設施）

41

）

2003年2月13日公告之RoHS指令(2002/95/EC)並未對鉛、汞、鎘、六價鉻RoHS指令

2003年2月13日公告之RoHS指令(2002/95/EC)並未對鉛汞鎘六價鉻、PBB、PBDE之含量限值作出明確之規範。但於2004/09/23有一份p r o p o s a l f o r C o u n c i l D e c i s i o n ，說明了管制的上限值為：鉛(Pb)、汞 (Hg)、六價鉻(Cr6+)、PBB、PBDE：1000ppm。鎘(Cd)：鉛(Pb)、汞 (Hg)、六價鉻(Cr )、PBB、PBDE：1000ppm。鎘(Cd)：100ppm。

有害物質有害物質限量標準（限量標準（mg/kgmg/kg））有害物質有害物質限量標準（限量標準（ g/ gg/ g））鉛（鉛（PbPb）） 10001000鎘（鎘（CdCd）） 100100鎘（鎘（CdCd）） 100100汞（汞（HgHg）） 10001000六價鉻（六價鉻（CrCr6+6+）） 10001000六價鉻（六價鉻（CrCr6+6+）） 10001000多溴聯苯（多溴聯苯（PBBPBB）） 10001000多溴二苯醚（多溴二苯醚（PBDEPBDE）） 10001000

42

多溴二苯醚（多溴二苯醚（PBDEPBDE）） 10001000

鉛之危害

金屬鉛製程可能產生鉛化合物，這些全被歸類為危險物質，

其毒性效應各有不同在人體中鉛會影響中樞神經系統及腎其毒性效應各有不同，在人體中鉛會影響中樞神經系統及腎

臟。鉛對一些生物的環境毒性已被普遍證實。

血液鉛濃度達10µg/dl以上就會產生敏感的生化效應，若長期曝露使血液鉛濃度超過60~70µg/dl就會造成臨床鉛中毒。

而鉛表面在空氣、土壤及水中容易起反應，形成一層保護及

不溶的無機鉛化物。不溶的無機鉛化物

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使用鉛需注意事項

鉛的毒性與危害

致癌物致癌物

損害腦部、神經系統、腎臟、生殖系統

記憶力衰退注意力不集中記憶力衰退、注意力不集中

貧血、聽覺障礙

中毒時的緊急處理中毒時的緊急處理

接觸：大量清水沖洗

食入：以吐根糖漿催吐並送醫

44

鉛及其化合物的主要用途：鉛及其化合物的主要用途：•• 鉛及其化合物的主要用途：鉛及其化合物的主要用途：–– 塑膠穩定劑、橡膠固化劑及配合劑塑膠穩定劑、橡膠固化劑及配合劑–– 焊接、塗蠟材料、電氣連接焊接、塗蠟材料、電氣連接–– 電池原料電池原料電池原料電池原料–– 顏料、塗料、墨水、染料的原料顏料、塗料、墨水、染料的原料電鍍液電鍍液–– 電鍍液電鍍液

–– 潤滑劑、硬化劑、油漆的乾燥劑潤滑劑、硬化劑、油漆的乾燥劑–– 陶瓷部件陶瓷部件–– 光學玻璃光學玻璃

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光學玻璃光學玻璃

可能含有鉛的材料：可能含有鉛的材料：

–– 包裝材料包裝材料–– 印刷電路板印刷電路板–– 電池和電池組電池和電池組部件的電極、引導端子部件的電極、引導端子–– 部件的電極、引導端子部件的電極、引導端子

–– 塗料、顏料、墨水、染料塗料、顏料、墨水、染料–– 各種合金各種合金–– 電子陶瓷部件電子陶瓷部件–– 各種玻璃材料，包括電阻體、粘合劑、玻璃各種玻璃材料，包括電阻體、粘合劑、玻璃料、密封材等料、密封材等

46

料密封材等料密封材等

鎘的特性與用途

鎘的熔點為321℃，硬度約與鉛銲材料相當，是提取鋅的副產品，多用於電鍍工業，其次用於製造合金、銲料、染料和產品，多用於電鍍工業，其次用於製造合金、銲料、染料和

塗料色素，以及用於製造塑膠的穩定劑。

在電子業之用途包括：鎘金屬或粉末可在鎳-鎘（Ni-Cd）電池中用作陰極電極物質；也可與鐵、鋼、鋁基材料、鈦基合

金或其他非鐵合金，作為在電解沉積、真空沉積或機械式沉

積時的塗料；此外，在低熔點硬銲、軟銲及其他特殊合金中

亦作為一種合金元素。

47

•• 鎘及其化合物的主要用途：鎘及其化合物的主要用途：塑膠的穩定劑塑膠的穩定劑–– 塑膠的穩定劑塑膠的穩定劑

–– 化學合成材料化學合成材料電池相片電池相片–– 電池、相片電池、相片

–– 表面處理、連接材料表面處理、連接材料–– 油漆、顏料、墨水、著色劑油漆、顏料、墨水、著色劑–– 低熔點焊接、保險絲低熔點焊接、保險絲–– 電鍍液的穩定劑、電鍍光澤劑電鍍液的穩定劑、電鍍光澤劑

48

可能含有鎘的材料：可能含有鎘的材料：

–– 包裝材料包裝材料塑膠部件塑膠部件–– 塑膠部件塑膠部件

–– 電池和電池組電池和電池組部件的電極引導端子部件的電極引導端子–– 部件的電極、引導端子部件的電極、引導端子

–– 塗料、顏料、墨水、染料塗料、顏料、墨水、染料–– 各種合金部件各種合金部件–– 電子陶瓷部件電子陶瓷部件–– 各種玻璃材料，包括電阻體、粘合劑、玻璃料、各種玻璃材料，包括電阻體、粘合劑、玻璃料、密封材等密封材等

49

使用鎘需注意事項

鎘的毒性與危害

致癌物致癌物

損害生殖系統、腎臟、肝臟

引起骨骼軟化變形、干擾呼吸系統功能引起骨骼軟化變形、干擾呼吸系統功能

貧血、味覺喪失、牙齒黃斑


接觸：大量清水沖洗

食入：立即催吐並送醫食入：立即催吐並送醫

50

汞的特性與用途

汞一般可分為金屬汞、無機汞及有機汞三大類，其中以有機

汞的毒性最大，除工業用有機汞外，經由生物鏈也可將無機

汞轉換成有機汞，所以在污染的海產中，有機汞的污染是一

嚴重的問題。

日本豐田合成公司在2004年月展示了無汞液晶面板採用日本豐田合成公司在2004年5月展示了無汞液晶面板，採用白色發光二極體（LED）的車載用液晶面板，平均亮度為

2 畫面均勻度為實現了與以往使用含汞冷陰430 cd/m2，畫面均勻度為89%，實現了與以往使用含汞冷陰極管背光面板同等的性能。

51

汞及其化合物的主要用途：汞及其化合物的主要用途：

–– 防腐劑防腐劑、、催化劑催化劑、、防黴劑防黴劑、、殺菌劑殺菌劑–– 金屬蝕刻金屬蝕刻–– 電池電池顏料顏料–– 顏料顏料

–– 電極電極、、水銀燈水銀燈

52

可能含有汞的材料：可能含有汞的材料：

–– 包裝材料包裝材料印刷電路板印刷電路板–– 印刷電路板印刷電路板

–– 電池和電池組電池和電池組–– 塗料、顏料、墨水、染料塗料、顏料、墨水、染料–– 日光燈日光燈日光燈日光燈

53

汞之危害

急性：吸入：1.暴露於高濃度引起嚴重的呼吸道刺激、消化道干擾和顯著的腎臟受損於至 3下引起化道干擾和顯著的腎臟受損。2.於1.2至8.5mg/m3下，引起咳嗽、胸部痛、肺水腫和呼吸困難導致支氣管炎和化學性

肺炎可能引起嘴部潰爛牙齒掉落噁心和腹痛頭肺炎。3.可能引起嘴部潰爛，牙齒掉落，噁心和腹痛。4.頭痛、噁心、嘔吐、抑制中樞神經系統、腸胃道刺激、腹瀉。

皮膚：1.液體可能刺激皮膚。2.若經由皮膚吸收會增加吸入的毒性。3.皮膚炎。的毒性 3.皮膚炎

54

汞之危害

眼睛：刺激。

食入：嘴部喉嚨胃腐蝕腸胃刺激噁心嘔吐食入：嘴部、喉嚨、胃腐蝕，腸胃刺激、噁心、嘔吐。

慢性：1.長期或反覆暴露於汞液體或蒸氣之影響是逐步發生，最初的影響通常是手、眼皮、嘴唇、舌頭或咽喉的小

顫抖，其他的影響有過敏性皮膚疹、頭痛、嘴部潰爛、唾

液增加、牙齒掉落、過敏、優柔寡斷、記憶力喪失和智力

退化。2.慢性的水銀中毒通常是職業暴露所引起的，具有神經痛、精神干擾、厭食、體重減輕和口腔炎。3.懷孕的婦女若暴露於有機態的水銀，對胎兒會有不利的影響。

5555

使用汞需注意事項

汞的毒性與危害

吸入具有致命性吸入具有致命性

損害腦部、神經系統、呼吸系統、消化系統等

典型汞中毒症狀為區域性顫抖典型汞中毒症狀為區域性顫抖

主要毒性來自汞蒸氣之吸入


吸入：供給氧氣並保持患者靜止、立即送醫

食入切勿催吐並立即送醫食入：切勿催吐並立即送醫

56

Cr6+之危害

鉻是地殼中蘊藏量較豐富的金屬之一，是非常堅硬的灰

白色金屬，用於不銹鋼、電鍍、製革、油漆顏料、染料、

木材防腐處理、防銹處理、合金等。

常見的裝飾性鍍鉻包括設備器具、珠寶、塑膠球形門柄、

硬體、手工具及汽車零件。硬體、手工具及汽車零件。

57

Cr6+的特性及用途

六價鉻為吞入性毒物/吸入性極毒物，皮膚接觸可能導致敏感；更可能造成遺傳性基因缺陷，吸入可能致癌，對環境感；更可能造成遺傳性基因缺陷，吸入可能致癌，對環境

有持久危險性。

鉻金屬、三價或四價鉻並不具有這些毒性。因此，電化學

工業中鉻酸被還原成CrO態，而磁帶工業則還原成CrO2。所以不影響電化學工業或磁帶工業。

58

•• 六價鉻化合物的主要用途：六價鉻化合物的主要用途：–– 催化劑、防腐劑催化劑、防腐劑催化劑防腐劑催化劑防腐劑–– 陶瓷用著色劑陶瓷用著色劑電池電池–– 電池電池

–– 電鍍液、防銹劑電鍍液、防銹劑–– 塗料、顏料、墨水塗料、顏料、墨水–– 鞣皮鞣皮鞣皮鞣皮

59

可能含有六價鉻的材料：可能含有六價鉻的材料：

–– 包裝材料、外殼包裝材料、外殼印刷電路板印刷電路板–– 印刷電路板印刷電路板

–– 電池和電池組電池和電池組–– 電鍍防銹處理的部件電鍍防銹處理的部件–– 塗料、顏料、墨水、染料塗料、顏料、墨水、染料–– 皮革部件皮革部件

60

Cr6+之替代

目前國內外汽車業推行六價鉻之替代為三價鉻，但三價

鉻之藥水昂貴而且也還是含鉻之藥水，應只是暫時性之

替代，未來應會朝向完全不含鉻之藥水方式替代，如合

金或複合電鍍。國內藥水商之三價鉻是來自國外之配方，

尚無自行開發之藥水。

61

使用六價鉻需注意事項

六價鉻的毒性與危害

致命性、致癌性，毒性為三價鉻1000倍以上造成遺傳性基因缺陷

損害皮膚、肝、腎、呼吸系統、消化系統、神經系統

各部位穿孔、潰瘍、變色、功能異常

中毒時的緊急處理

接觸：大量清水沖洗、塗抹EDTA或維生素C食入：切勿催吐、以氫氧化鎂或制酸劑中和

62

溴系阻燃劑可能含有溴代阻燃劑的材料可能含有溴代阻燃劑的材料•• 可能含有溴代阻燃劑的材料：可能含有溴代阻燃劑的材料：

–– 塑膠產品部件塑膠產品部件各種聚合物材料，如各種聚合物材料，如PEPE、、ABSABS、、HIPSHIPS、、各種聚合物材料如各種聚合物材料如 SS SSLDPELDPE、聚酯，電器塑膠外殼，電線電纜，、聚酯，電器塑膠外殼，電線電纜，開關等開關等開關等開關等

–– 印刷電路板印刷電路板

63

溴化阻燃劑之特性與用途

用途：溴化阻燃劑廣泛使用於電子及電機產品。

本品是一種普遍、高效、添加型阻燃劑。本品是一種普遍、高效、添加型阻燃劑。

具有添加量少，阻燃性強、熱穩定性高的特點。

廣氾適用於橡膠、紡織、電子、塑料等行業，特別適用於

PE、PP、ABS、PA6、PS、PBT、PC 、epoxy等合成高分PE PP ABS PA6 PS PBT PC epoxy等合成高分子。

多溴聯苯：polybrominated biphenyls(PBBs) or多溴聯苯：polybrominated biphenyls(PBBs) or.

多溴二苯醚 polybrominated diphenyl ethers(PBDEs)

64


大部分電路基板所採用的耐燃劑是溴含量甚高的溴化樹脂。大部分電路基板所採用的耐燃劑是溴含量甚高的溴化樹脂

是目前溴化耐燃劑中使用量最大的一種，其在印刷電路板的

製造中主要是扮演反應型耐燃劑的角色是一種唯一且必須製造中主要是扮演反應型耐燃劑的角色，是一種唯一且必須

使用的溴化耐燃劑。

為了符合歐盟指令的要求，無鹵材料的開發是必須克服的課

題。題

65


當廢棄的電機電子物品塑膠在未受控制的熱製程中(指溫度低於 1200℃) ，可能形成溴化二苯戴奧辛或呋喃(PBDD/Furan)。

此二者均屬於致癌性及致畸胎性物質。

這些物質可能造成嚴重且影響範圍廣泛的空氣污染，在環

境中因其難以分解，致造成環境蓄積及生物累積。

66

67

溴化阻燃劑(PBBs)之危害

固態PBBs以氣膠形式懸浮於空氣中。

它們最終藉由雪和雨水的沉降和沖刷回到地面和水中。

PBBs和其他污染物進行化學反應或進行光化學作用並不會降低空氣中PBBs的含量。

我們無法斷定它們會存在於空氣中多久。

PBBs不易溶於水，因此在水中不會找到大量的PBBs。

68

溴化阻燃劑(PBBs)之危害還不知道是否有自然發生的化學反應能使水中低濃度PBBs分解或大幅降低其濃度。

水中少量的PBBs會附著在微粒上，最後沉降在底部。在如湖底和河流等水體的底泥可視為PBB 的儲藏庫而PBB湖底和河流等水體的底泥，可視為PBBs的儲藏庫，而PBBs可留在此處達數年之久。

在更深層底泥中的PBBs會被分解。水中的一些PBBs會累積在魚類體內。

一般情形下，土壤中的PBBs分解速度很慢，所以它們可能存在泥土中達數年之久

69

存在泥土中達數年之久。

溴化阻燃劑(PBBs)之危害

為保護環境，某些鹵素系阻燃劑已經不能使用在電器產品

和房屋建材的塑膠材料部份此泛指塑膠的表面外殼塑和房屋建材的塑膠材料部份 (此泛指塑膠的表面/外殼)。塑膠材料中禁用鹵素系阻燃劑的原因是此種阻燃劑無法回收

使用，而且在燃燒與加熱過程中會釋放有害物質，威脅到

人類身體的健康、環境和下一代子孫。

電腦處理器和監視器上的「毒塵」，含有可能使人類與生

畜生殖系統和神經系統病變的化學物。畜生殖系統和神經系統病變的化學物

70

71廢電子電機廢棄物成分百分比

汽車與運輸

7%

建築

33%電子電器類

53%53%

汽車與運輸

建築

纖維及接著劑

7%

纖維及接著劑

電子電器類

德國塑膠雜誌調查難燃劑之主要應用市場(資料來源：Polymeric Flame Retardants plastic Europe 09/2004)

72

(資料來源：Polymeric Flame Retardants, plastic Europe 09/2004)

兩指令涵蓋地域範圍

兩指令覆蓋25個歐盟成員國以及3個歐洲經濟區國家(EEA) 共計28國家(EEA)，共計28國。25個歐盟成員國是：奧地利、比利時、丹麥、芬蘭、法國德國希臘愛爾蘭義大利盧森堡荷法國、德國、希臘、愛爾蘭、義大利、盧森堡、荷蘭、葡萄牙、西班牙、瑞典、英國、斯洛文尼亞、賽普勒斯、馬爾他、波蘭、捷克共和國、愛沙尼亞、賽普勒斯、馬爾他、波蘭、捷克共和國、愛沙尼亞、匈牙利、拉托維亞、立陶宛、斯洛伐克。

個國家是冰島挪威列支敦士登3個EEA國家是：冰島、挪威、列支敦士登。

73

兩指令涉及的產品種類WEEE R HSWEEE RoHS

1、大型家用電器 1、大型家用電器2 小型家用電器 2 小型家用電器2、小型家用電器 2、小型家用電器3、IT和通訊設備 3、IT和通訊設備4、消費類電子電器設備 4、消費類電子電器設備4、消費類電子電器設備 4、消費類電子電器設備5、照明設備 5、照明設備6、電子電氣工具（大型固定工業工 6、電子電氣工具（大型固定工業工6 電子電氣工具（大型固定工業工具除外）

6 電子電氣工具（大型固定工業工具除外）

7、玩具、休閒和運動設備 7、玩具、休閒和運動設備8、醫用設備9、檢測和控制儀器

自動售貨機自動售貨機74

10、自動售貨機 10、自動售貨機

兩指令涉及的其他法規

94/62/EC：packaging and packaging waste 包裝和包裝廢棄物指令

91/157/EEC：batteries and accumulators電池和蓄電池指令電池和蓄電池指令

REACH制度:歐盟未來化學品政策REACH制度:歐盟未來化學品政策化學品註冊、評估、許可制度

2000/53/EC：End-of-life Vehicles廢舊車輛回收指令

75

歐盟產品環保要求指令之相關規範

指令規範產品

項目規範需求概要

危害物質限制項目回收責任 Pb Cd Hg Cr+6 PVC Br-FR 回收再利用g

Packing & Packing Waste

包裝物質廢棄物處理危害物質避免

● ● ● ● ● ● ●

廢棄物處理End-of-life Vehicle(ELV)

汽車廢棄物處理危害物質避免

回收責任

● ● ● ● ● ● ● 回收責任

WEEE 電子電機

產品廢棄物處理回收責任

● ●

RoHS 電子電機

產品危害物質避免 ● ● ● ● ●

76

歐盟制定的環境保護限制措施

名稱限制內容名稱限制內容

RoHS 2006年7月1日起電器產品零組件禁用鉛汞鎘六價

RoHS(Restriction of Hazardous Substances)

組件禁用鉛、汞、鎘、六價鉻及特定的溴系難燃劑(PBB，PBDE等)PBDE等)

ELV2003年7月1日起汽車零組件禁用鉛、汞、鎘、六價鉻。ELV

(End of Life Vehicle)禁用鉛汞鎘六價鉻添加前述物質時鎘限制在0.01%以下，其他為0.1%以下

包裝材料指令包裝材料使用鉛、汞、鎘、六價鉻的含量限制在0.01%以下

77下

78

環境材料與能源材料 - ntut.edu.t · 環境材料與能源材料...

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