高技术污染

高技术污染

硅谷——圣弗朗西斯科（旧金山）的以斯坦福大学为中心的高技术产业区，以其微电子技术产品的辉煌业绩——占世界同行业总产值约25%，以及斯坦福大学的学子们的创新、敢冒风险的所谓“硅谷”精神而称为20世纪最后20年饮誉世界的璀璨明星。可是在成功的耀眼光芒和“技术秘密”的双重掩盖下，一场难以逆转的高技术派生出的“瘟疫”正悄然蔓延。

理克·普鲍先生是居住在美国硅谷的一名园艺师，他是一个极普通的美国家庭的父亲。他的小儿子布里安一出生就被发现心脏上开着一个洞，出生后半个月内就动过三次手术，住院达6个月之久。在这一带的住户中，有位母亲叫罗莱茵·劳斯夫人，她也有一个患着同样心脏病的孩子.她在给负责这一带供水的大橡树自来水公司、费尔柴尔德公司和加利福尼亚地方水质管理委员会的信中诉说了这样的实情：“我的女儿于9个月前出生。但是，现在患有多发性心脏病。最近3年，在我居住的街区里有10个孩子出生，6个孩子健康正常，4个孩子却很悲惨。其中，1人死产，1人因先天异常而夭折，1人患有复发性血液病，而我的女儿一再需要进行心脏手术。在我家附近的街区也听说有3个先天异常的事例。还有，我家附近的朋友由于使用了橡树自来水公司的供水，出生才8个月的女儿就患有多发性心脏病。他们都是我所认识的。我认为某些负责人或某些机构应该进行正式的调查。这些悲剧和费尔柴尔德公司的有毒化学品之间难道没有关系吗？我和邻居们对此都很关注。”这封信中提到的费尔柴尔德公司，其半导体工厂的废有机溶剂从地下储罐泄露了，居民的饮用水井由此受到污染。水井的污染时期、污染规模以及健康损害之间存在着因果关系。据费尔柴尔德公司本身计算，约有220立方米的三氯乙烷等有机溶剂去向不明。此外，在医学方面，新泽西医科大学使用老鼠进行实验表明，三氯乙烷会引发心血管病。

1981年10月，在IBM公司圣何塞工厂最早发现地下储罐的有机溶剂三氯乙烷的泄漏情况，这种有机溶剂用于磁盘驱动部件的清洗。1981年11月，费尔柴尔德公司的工人在挖掘地下储罐（强化塑料制，已使用3年）附近的土壤时发现土壤湿润，遂开始调查湿润的原因，证实了距离600米远的大橡树自来水公司第13号水井（供应约700人）已被三氯乙烷污染了，其三氯乙烷的浓度为5800×10^-9，污染程度严重到高达加利福尼亚州环境标准值（200×10^-9）约30倍。地下储罐上写的都是强调“耐久”、“省钱”、“埋掉并忘掉它”之类的广告语，大量的地下储罐是廉价的玻璃纤维制品或强化塑料制品，它们在地下受到压力和溶剂渗透时便会出现裂纹。

地下储罐污染地下水处理

在硅谷，地下储罐的泄漏率估计已高达80%，宛如呈现“地下有烟囱”的景观。对饮用水一半依靠地下水的硅谷来说，地下水的污染事态极为可怕。污染已蔓延到150米深的深水井。

今天，“硅谷”已成为高技术产业区的代名词。它一向给人以十分“清洁”的印象。我们几乎所有的人都容易被高技术工业的超净厂房、精细的加工等表面现象所迷惑，不太了解这个使用着大量化学品（包括不少有毒化学品）的行业。第二次世界大战之后，该地区以电子计算机和电子有关企业为中心而急剧扩大。硅谷本身是在半径20千米之内集中了高技术企业2900家、雇员23万人的高度密集地区。该地区人口急剧增加，结果带来住宅的昂贵与短缺、离婚率高、上下班距离远和交通堵塞等各种问题。高技术污染就是在这样的情况下产生的。除了已经成为环境焦点问题的废水、废气、工业固体废物和垃圾等人们容易见到的物质之外，原料和废液等从“储罐”的泄漏也成为重要的污染。

下面请各位读者“参观”一下半导体工厂，就可大致了解污染是怎样产生的了。半导体制造由两个工艺组成，“前工艺”是晶片制造，“后工艺”是组装检查。对于前工艺首先通过化学方法“培育”硅片或砷化镓。之后，圆柱状的单晶硅被切割成晶片。晶片用化学物质清洗到非常干净和光滑之后，再在高温下焙烧，使其表面形成不导电的二氧化硅薄膜，利用光掩蔽剂和紫外线把晶片灼烧成所要求的电路图案。未暴露于紫外线的部分用化学品清除掉（蚀刻工艺）。暴露的图案再在高温下加入掺杂剂。在晶片的每一个薄片上形成电路（扩散工艺）。这些工艺被反复地进行。住在硅谷的很多少数民族女工在自己家里使用有机溶剂进行印刷线路板的加工和组装。

在半导体所有元件的制造过程中，一旦有尘埃附着在半导体上面，其半导体性能就无法发挥出来，因此洁净是必须的。工作人员连化妆品也不允许使用。可见，从事前工艺的半导体厂与其说是电子工厂，倒不如说是更接近化学工厂。一般而言，前工艺使用大量的水、电和化学品，而后工艺则需要大量的比较单纯的劳动力，使用有机溶剂等化学品和检查用的氪85等放射性物质。这些新物质实在难以处置，正如“废旧钢铁处理业的从业者对新材料的处理叫苦连天”那样。同时，硅谷的净化土地的费用远比土地本身价格高。例如，据说费尔柴尔德公司的土地以500万美元被卖掉，而这些土地的全部净化费用为其6倍，即0.3亿美元。另外，还由于这些技术的开发在企业相互竞争条件下竞相加快，其技术信息难以公开，在残酷的工业界，连一些一般的常识也被视作“秘密”，很多情况不为当地居民所了解。有关化学反应的基础研究和有关监视技术完善之前，有的企业可能会引入新的原料气体和新工艺，并把尚处于实验室阶段的成果直接应用到生产工艺之中，故而环境保护行动难免滞后。这些新物质即使只有微量，对人体的长期作用及其同其他化学物质的复合作用等往往很不清楚。

我们再来谈谈有机溶剂。有机溶剂不仅限于半导体工业，而且在洗涤过程、金属除油以及作为涂料溶剂被广泛使用，所以不能确认高技术污染就是地下水污染的唯一原因。半导体工业使用的有机溶剂有三氯乙烯、四氯乙烯、三氯乙烷和溶纤素（EGM）。从洗衣店门前走过常能闻到一种独特的香味，这就是四氯乙烯发出的。我们桌上的白色油状修改液，它用的稀释液就是100%三氯乙烷。由于三氯乙烷的毒性被认为比三氯乙烯小，所以日本企业已用三氯乙烷替代三氯乙烯。在使用有机溶剂时，除了粘膜的急性中毒外，还会出现因长期低浓度的接触引起的致癌、神经系统、心血管系统、肝功能和生殖系统障碍等问题。由于半导体工厂“洁净室”的空调装置只是为了去除尘埃而不能去除挥发性化学物质，所以它使这些化学物质在“洁净室”内反复循环，从而使工人暴露于所循环的溶剂和化学物质之下。在美国波斯顿郊外的沃本，哈佛公众保健学院的一个研究小组发现，在饮用受三氯乙烯污染的井水的孩子中，小儿白血病大量发生，在流行病统计学上被认定同三氯乙烯有因果关系。另外，有机溶剂为挥发性物质，故有一种新理论强调，除了检测饮用水以外，还必须注意在游泳池、淋浴间和浴池中以及洗手时同有机溶剂的接触。由此可见，有机溶剂都呈现出没有出路的状况。

我们从硅谷可以学到些什么呢？硅谷的高技术污染事件有许多教训值得记取。硅谷的污染范围广而且严重，净化费用浩大，完全恢复是不可能的，地下储罐的泄露所引起的地下水污染特别危险，但对污染源和污染途径的全面调查工作大大滞后。高技术污染实质上是一种复合的化学污染，问题在于化学物质的管理体制。应该要求企业越过“企业秘密”的壁垒，对所使用的原材料实施“信息公开”。严密监视对健康损害的物质——三氯乙烯、三氯乙烷等。高技术工业的集中布局对当地居民具有潜在的危险性，许许多多的化学品和气体被高度集中储藏，而且高速卡车来往于工业区，有必要制定对消防、地震、运输事故的对策。在引进高技术企业时，当地政府和市民必须对防治高技术污染的各个方面认真地加以考虑。行政当局经常以担心会使居民陷于不安为理由，往往倾向于把环境信息作为内部秘密来处理。但是，一旦居民后来知道了这件事的时候，由此造成的不安和混乱会更大。所以，只有通过居民的反馈，才有可能采取综合性的对策。行政机关的“信息公开”和允许居民积极参与“立案”、“净化”和“控制”非常重要。

在防止高技术“瘟疫”蔓延方面，全世界，尤其是发展中国家的新兴高技术产业区，都应该以硅谷的环境污染为借鉴，认真思考“防患于未然”的重大课题。