COVID-19 Impact on Pharmaceutical Packaging in Chemicals and Materials Industry

化学工业:环境问题的催化剂

  • 2022 年 4 月 30 日

化学工业:

化学品的应用历史已有一千多年。自诞生以来,化学品制造实践不断发展。其应用范围最初仅限于某些工业活动,但如今已扩展到消费品制造。化学品的历史可以追溯到碱和石灰石混合形成玻璃的时候。在一系列发现和发明中,硫和硝石的混合物为世界带来了一种类似于火药的物质。大约在 10 世纪,中国人发明了黑火药,用作原始爆炸材料。然而,这一切都局限于小规模。化学工业在 19 世纪开始大规模发展。

工业革命- 工业革命对化学工业产生了巨大的积极影响。化学工业作为一个独立部门的出现与工业革命的出现息息相关。正是在这一阶段,英国(1740 年,里士满)、法国(1766 年,鲁昂)、俄罗斯(1805 年,莫斯科省)和德国(1810 年,莱比锡附近)建立了第一批几家硫酸厂。这导致了大量其他工厂的出现,例如法国(1793 年,巴黎附近)、英国(1823 年,利物浦)、德国(1843 年,舍讷贝克)和俄罗斯(1864 年,巴尔瑙尔)的苏打厂,以及英国(1842 年)、德国(1867 年)和俄罗斯(1892 年)的人工肥料厂。化学公司开始采用电解法,这导致了对苛性钠和灰分的需求和产量的增加。

19世纪— 19 世纪下半叶,有机化学进一步发展,进而导致合成染料和煤焦油生产率的提高。合成染料为纺织品、油漆和印刷品的全球增长铺平了道路。第二次世界大战期间,美国大量依赖石化产品来生产塑料和纤维。19 世纪,化学工业的两大主要驱动力是聚合物科学(涉及塑料、树脂、油漆和粘合剂的生产和制造)和化学工程(涉及尽可能低的成本生产和制造产品以实现盈利)。第二次世界大战的结束导致人们的注意力从无机化学品转移到有机化学品。全球化速度的提高是化学工业蓬勃发展的原因,到 19 世纪末,行业领导地位转移到德国。商业政治、高水平的科学技术发展和专利垄断的加强是德国在全球市场上增长和占据主导地位的主要原因。值得注意的是,美国化学工业的繁荣起步晚于欧洲经济体。然而,美国很快就超越了市场。20 世纪初,由于该国矿产资源丰富和技术先进的基础设施,美国成为世界上最大的化学品生产国。

20世纪- 这一阶段导致美国氰胺公司将合成肥料引入全球市场。这是农业绿色革命的垫脚石,在此期间,研发活动大幅增加,合成橡胶也在这一阶段诞生。在这一阶段,合成橡胶的主要生产国是美国、日本、联邦德国、法国、英国和意大利。20 世纪后期,美国在全球市场的主导地位减弱。20 世纪 60 年代,天然气等有机化学品产量上升。在此期间,BP、壳牌和埃克森等许多化学公司开始多元化发展。

21世纪- 到了这个阶段,全球企业大致分为大、中、小型企业。价值数十亿美元的企业提高了全球影响力。这个阶段创造了数百万个就业机会。化学工业包括生产合成化合物的组织。它是当今世界经济不可或缺的一部分,它生产了 70,000 多种不同的成品(利用石油、石油气、空气、水、金属和矿物等原材料)。

在将化学品排放到垃圾填埋场、坑或水体之前,必须对其进行处理。工业界越来越多地采用现代技术先进的工艺和设备来处理有害的工业化学品。污泥处理就是其中一种技术。Data Bridge Market Research 分析称,在 2021-2028 年的预测期内,污泥处理化学品市场将实现 5.18% 的复合年增长率。一些主要的市场增长决定因素和驱动因素包括:由于人们越来越意识到污泥化学品处置的有害影响,对化学、石油和天然气以及其他最终用户行业的投资不断增加,加上这些最终用户垂直行业的增长和扩张,以及对开发新的污泥去除技术的关注度不断提高,导致对污泥处理化学品的需求不断增加。

要了解有关该研究的更多信息,请访问: https://www.databridgemarketresearch.com/zh/reports/global-sludge-treatment-chemicals-market  

环境概述:

化学工业被认为是造成环境污染和污染的最主要行业之一。由于所有化学组装和制造过程都使用来自环境各个部分的未精炼原材料,因此很明显,化学工业活动产生的负面影响不仅仅是因为非常现代的循环,还因为自然和有限资源的消耗。在二十世纪,石油、煤炭、矿物、木材等的使用率极高,从而影响了自然界的环境平衡。

化学工业对气候和生活方式的影响是由于现代活动产生的污染,导致气体排放、废水污染自然湖泊和地下水、固体和泥浆浪费,如果不加以处理,会污染土壤和地下水。此外,由于任何工业都需要能源供应来提供机械循环、供暖和电力,化学工业间接地将二氧化硫、氮氧化物和颗粒物的排放归咎于气候,因为热电站会产生能源。石油和煤炭的开采和生产用作化学工业的原材料和燃料,也以某种方式对环境有害。化学工业是各种环境污染的罪魁祸首,即空气污染、土地和土壤污染、噪音污染和水污染。多年来,化学工业对全球产生了毁灭性的影响。下面详细讨论了化学过程和活动带来的愤怒:

  1. 硫酸

硫酸是全球最基本、产量最大的化学品之一。硫酸用途广泛,从肥料到炸药。发达经济体的人均年产量在 50 至 200 公斤之间,发展中经济体的人均年产量在 5 公斤以下。产量足以将总成本维持在较低范围内。然而,硫酸的生产直接或间接地影响着环境。硫酸的毒性对水生生物或栖息地有害。它在空气中以气态存在,易溶于水。这就是硫酸越来越多地用于肥料的原因。

因此,肥料会破坏土壤的孔隙度和健康,甚至污染水资源。气态硫酸如果吞食,可能会导致喉咙灼伤、严重的皮肤灼伤、眼睛灼伤、失明和胃部烧伤。硫酸生产中固体废物的主要来源是含有钒的废硫酸。硫酸的主要层通常暴露于尘埃的破坏和污染中。废硫酸的常规清洁和更换被认为足以维持稳定的生产。收集并运送废硫酸及其残渣以提取钒并再利用。未反应的 SO2 的清洁通常通过水和碱溶液进行。因此,获得的硫酸铵可以在一定程度上支付污染控制的费用。

Data Bridge Market Research 分析,全球硫酸市场预计到 2029 年将达到 258.2 亿美元的市场价值,在 2022-2029 年的预测期内,复合年增长率为 3.4%。硫酸市场根据原材料、形式、制造工艺、分销渠道和应用进行细分。Airedale Chemical Company Limited.(英国北约克郡)、BASF SE(德国路德维希港)、Aguachem Ltd(英国雷克瑟姆)、Feralco AB(英国威德尼斯)、Fluorsid(意大利米兰)、Aurubis AG(德国汉堡)、Nyrstar(荷兰布德尔)和 Merck KGaA(德国达姆施塔特)是该市场的一些主要参与者。

要了解有关该研究的更多信息,请访问: https://www.databridgemarketresearch.com/zh/reports/sulfuric-acid-market

  1. 硝酸

硝酸 硝酸是化学工业生产的另一种化学品,用途广泛。硝酸的应用领域包括模具生产、农用化学品制造和塑料生产。硝酸是一系列化合物的组成部分。然而,硝酸的生产也会引起与硫酸类似的一系列污染问题。硝酸会破坏皮肤、眼睛、鼻子、粘膜、呼吸道和胃肠道,或与其接触的任何组织。高浓度接触会导致坏死和疤痕。轻度接触可能会刺激眼睛、皮肤、粘膜、呼吸道和胃肠道系统。持续接触可能与肺功能变化、持续性支气管炎、结膜炎以及严重的病毒性呼吸道疾病等明显的副作用有关。牙釉质可能会变色和崩解。摄入硝酸会灼伤嘴唇、舌头、口腔、喉咙和胃。其他副作用包括胃痛、恶心、呕吐和腹泻。在极端情况下,摄入大量硝酸可能会致命。  

根据 Data Bridge Market Research 的研究,硝酸市场价值(2021 年为 239.7 亿美元)预计到 2029 年将达到 322.5 亿美元,预测期内的复合年增长率为 7.40%。硝酸市场根据产品类型、等级、浓度、应用和最终用途行业进行细分。根据产品类型,硝酸市场分为发烟和非发烟。根据等级,硝酸市场分为商用和其他。根据浓度,硝酸市场分为稀硝酸(68%)和浓硝酸(69%-71%)。根据应用,硝酸市场分为肥料、硝酸铵、硝基苯、甲苯二异氰酸酯、己二酸、硝基氯苯、聚氨酯、聚酰胺和其他。根据最终用途行业,硝酸市场分为农用化学品、爆炸物、化学品、采矿和其他。

要了解有关该研究的更多信息,请访问: https://www.databridgemarketresearch.com/zh/reports/global-nitric-acid-market

  1. 空气、土壤和水中的排放

说到空气污染,最大的污染源是焦炭、石油产品或天然气燃烧产生的二氧化硫。二氧化氮是另一种空气污染物,是由重整燃料燃烧时大气中的氮部分氧化产生的。高浓度的二氧化氮会损害人体呼吸系统,增加个人对呼吸系统疾病和哮喘的易感性和严重程度。长期暴露于高浓度的二氧化氮会导致持续的肺部感染。二氧化氮主要作为刺激物影响眼睛、鼻子、喉咙和呼吸道的粘膜。极高的二氧化氮暴露量可能导致肺水肿和肺损伤。二氧化氮对所有类型的生命都有害,就像氯气和一氧化碳的危害一样。二氧化硫很容易被肺部吸收,吸入会导致心血管衰竭,严重时甚至会导致死亡。

水排放或水污染是化学工业产生的最大问题之一。排入水体的工业废物对水生生物和栖息地非常有害。在欠发达和落后的经济体中,工业废物未经处理就排入水体。铅等有害工业废物会污染水体,使其不适合其他人类目的和活动。污染的主要来源是去除来自医疗、现代和家庭废物、农业堆肥废物和意外浮油的复合物质,这些物质通常会污染水体。影响人们健康的重大水毒素实例包括:

  • 微生物、感染和寄生虫等各种媒介通过污水、人类排泄物和动物排泄物使水质恶化
  • 放射性废物,含有铀、钍和氡等极有害物质。这种废物是一种严重的水污染,是由采矿活动、发电厂或自然资源产生的
  • 使水质变差的合成物质。这些合成物可以是天然的(杀虫剂、塑料、油、清洁剂等),来自自产、工业或农业废弃物;也可以是无机的(酸、金属、盐),来自自产和工业废水。

影响环境的严重水毒素有:

  • 植物补充剂,例如构成不同合成堆肥、污水和粪便的磷酸盐和硝酸盐。
  • 需要氧气的排泄物和农业废弃物是由于污水和农村径流而产生的。
  • 土壤分解后产生的泥土(沉积物)中的残渣,以及一些企业、发电厂使用的热水。

全球变暖和气候变化

化学工业是最大的能源用户之一,占总能源需求的 10%。因此,对能源的高需求和化石燃料的大量消耗使化学工业成为最大的排放源。二氧化碳和一氧化碳等有害气体的直接排放正在升高温度。二氧化碳的过量排放是全球变暖的最大原因之一。反过来,全球变暖又导致冰川融化,从而导致海平面上升。二氧化碳 (CO2) 是通过人类活动产生的主要臭氧破坏物质。2019 年,二氧化碳约占美国人类活动排放的所有臭氧破坏物质的 80%。二氧化碳增加的主要危害是温室效应。作为一种臭氧破坏物质,过量的二氧化碳会形成一层薄膜,将太阳的热能困在气候袋中,使地球和海洋变暖。二氧化碳的增加会导致大气条件的变化,从而对地球环境造成严重破坏。

  1. 酸雨

酸雨是由空气中的二氧化硫和二氧化氮等污染物引起的。酸雨对人类、野生动物和水生物种有害。二氧化硫的最大来源是发电活动、现代锅炉和其他工业循环,例如炼油和金属处理。柴油发动机是另一个主要来源,包括旧卡车和卡车、火车、邮轮和越野柴油机。酸雨对树木非常危险。浸透地面的酸雨会破坏树木生长所需的营养物质,例如镁和钙。酸雨还会将铝释放到土壤中,使树木难以吸收水分。铝对植物和动物都有害。酸雨还会从土壤中带走树木生长所需的矿物质和营养物质。事实证明,酸雨会对树木、淡水和土壤产生不利影响,杀死昆虫和海洋生物,造成油漆剥落、脚手架等钢结构腐蚀和损坏、石结构和模型受损,并影响人类健康。

化学污染是如何造成鱼类数量减少的?

河流中不断升级的化学污染直接导致全球鱼类种群数量下降。高工业废物处理率,包括塑料等废料的处理对水生生物是致命的。全球大多数人误以为水生生物或鱼类种群因过度捕捞而减少。然而,事实是,化学污染和气候变化是导致水生生物遭受这种灾难的主要原因。现代工业设施或建筑每年都会向水道、溪流、湖泊和海水中排放数以千计的有毒物质,包括多氯联苯、二恶英、现代阻燃剂和全氟化物。当水体发生漏油时,问题会进一步加剧。

塑料和微塑料作为废弃物越来越多地被排放到水体中。鱼类会误以为这些小塑料碎片是食物,从而吃掉它们。这反过来又导致它们接触有毒物质,这可能导致它们死亡并影响食物链。

  • 目前,海洋垃圾总量的 85% 是塑料垃圾。到 2040 年,这一数字几乎会大幅增加,每年有 2300-3700 万公吨的垃圾流入海洋。这意味着每米海岸约有 50 公斤塑料。
  • 因此,所有海洋生物,从小鱼和贝类,到鸟类、海龟和哺乳动物,都面临着中毒、行为紊乱、饥饿和窒息的严重危险。
  • 人体同样脆弱无助。塑料通过鱼、饮料,甚至食盐摄入体内。它们还会进入皮肤,悬浮后被吸入体内。
  • 这种污染会导致荷尔蒙变化、发育问题、受孕异常,甚至水源中出现癌症。

水体化学污染导致濒危物种

水污染会损害水质。污染实际上可能具有放射性。无人区是富营养化的一个因素。当藻类在水道上繁殖并吸干水中所有氧气时,就会发生这种情况。没有其他生物可以在这些区域生存。这些有害的藻华因其在水中出现而被称为赤潮或土色潮。一些容易灭绝的物种包括:

  1. 鲸鱼- 大型水体中化学和废物污染物排放量激增 海洋等环境中的污染物对鲸鱼的生命构成威胁。根据最近的一项调查,虎鲸(也被称为逆戟鲸)受到多氯联苯 (PCB) 污染的风险最高。多氯联苯 (PCB) 主要用于冷却剂和无碳复写纸的生产。1979 年,美国禁止生产和制造 PCB,但世界上许多地区仍在使用 PCB,预计要到 2025 年才会完全停止使用。这导致 PCB 充斥海洋,对海洋哺乳动物构成了特殊的威胁。由于化学物质不会很快分解,随着捕食者吃下越来越多受 PCB 污染的鱼,它们的集中度在捕食者中不断增加。对于哺乳动物来说,PCB 污染问题是代际的,母亲通过乳汁将化学物质传递给后代。
  2. 海豚- 海豚和水污染并不相容。化学污染是人类对海豚造成的最大威胁之一。由于水和化学污染,这些生物的消化系统被乱丢的塑料袋堵塞,被丢弃的渔具困住,被水下的声音弄得迷失方向。石油泄漏对海豚产生了长期影响。例如,2010 年墨西哥湾的深水地平线漏油事件至今仍对海豚产生影响。根据专家的研究,十年来,该地区 50% 的海豚种群灭绝。这是因为经常吸入水中的污染空气,导致呼吸系统疾病和免疫功能障碍。这进一步增加了患上许多其他疾病和障碍以及怀孕失败的风险。丢弃的塑料也给海豚带来了麻烦。研究人员估计,世界上大约 56% 的海豚在某个时候都吃过塑料。海豚误以为塑料是鱿鱼等潜在猎物,从而误食了塑料,进而影响了它们的消化系统。
  3. 海牛- 海牛是一种大型食草水生动物,也被称为海牛。佛罗里达海牛是西印度海牛 (Trichechus manatus) 的一个亚种,寿命可达 60 岁,体重可达 1200 磅,没有猎手。人类活动对这些温顺的海洋温血动物构成最大的威胁。人类通过船只撞击、捕鱼设备、海沟锁和其他防洪设施伤害海牛,但最大的威胁来自化学毒素。城市和农村污染造成的洪水加剧了大规模赤潮,导致许多海牛死亡。由于缺乏海草床而导致的饥饿是 1000 多头海牛死亡的主要原因,促使野生动物管理局采取措施加以保护。接触草甘膦(农达)除草剂等污染物会持续污染佛罗里达州的河流,这会增加海牛的死亡风险,以及导致死亡的其他常见原因,包括赤潮和冬季的冷压力,因为海牛无法在 68 华氏度以下的水中生存。由于海牛是饮用淡水的海洋温血动物,它们往往会饮用从庭院和风景区、公园、跑道和农田流入当地河流的污染溢流水。研究表明,55.8% 的海牛体内含有草​​甘膦。

世界可以做什么来与环境保护目标保持一致?

当然,化学工业需要处理许多环境问题,例如污染。工厂必须特别注意空气和土壤污染,因为污染是由各种气体和毒素的进入引起的。工业废物使土壤中缺少基本矿物质。此外,全球气温变化是温室气体排放的结果,例如甲烷、一氧化二氮和氢氟碳化物。这些气体是化学混合的结果。因此,专注于新的生产和制造技术将控制有害气体在环境中的排放。然而,改变生产和制造技术并不总是适用于每种情况。另一种选择是提高工业产品和副产品的价值。许多产品和副产品未在该行业中使用,而是直接作为废物处理。重复使用它们具有明显的环境优势以及经济效益。

人口过剩使稀缺资源和资产面临压力,这意味着迫切需要寻找替代原材料并利用它们。通过这种方式,除了寻找不同的资源外,化学过程也可能是独一无二的,并且可以通过利用气候相关的功能环境来改进。

另一个进步领域是降低能源成本。通过实施控制和先进的指导,可以提高每单位努力的能源生产率。由于过程控制和指导,它将有助于确定如何规划高效合成过程,同时降低能源消耗,对气候的影响最小。

安装技术先进、现代化的空气污染控制系统将满足环境目标,并确保合理使用自然和有限的资源或原材料。同样,Data Bridge Market Research 准备了一份关于空气污染控制系统的详细报告。预计空气污染控制系统市场在 2021 年至 2028 年的预测期内将以约 5.10% 的速度增长,预计到 2028 年将达到 1.0741 亿美元。各地区政府的有利法规是最大的市场增长决定因素之一。

要了解有关该研究的更多信息,请访问: https://www.databridgemarketresearch.com/zh/reports/global-air-pollution-control-systems-market