一旦石墨烯不再只是展品，而是工业化生产，污染隐忧可能会成为明患。 （CFP/图）
从2011年至今，在研究石墨烯环境风险的道路上，滕应几乎没有同行者：“石墨烯工厂对周边环境影响的实地调研，现在没有人在做。”
罗洪中算了算自家工厂台账：每生产一吨石墨烯，需要40到50吨硫酸，120到150吨的新鲜水。
“石墨烯（生产）会不会对环境造成污染，这是个伪命题。任何化工产品肯定有废弃物，关键看能否变废为宝。偷偷往河里排废水，那才叫污染。”
“一张未来城市特色名片、一个百亿规模的特色产业、一个资本市场的‘常州石墨烯板块’、一个石墨烯产业的国家标杆……”这是2014年12月，首个“国字头”石墨烯产业化基地落户江苏省常州市武进经济开发区后，当地政府网站上的豪言壮语。
这是石墨烯热潮中的一景。按照中国石墨烯产业技术创新战略联盟（以下简称联盟）的规划，“十三五”期间要在全国布局100个石墨烯应用产业基地，形成一千亿的产业规模。
然而，“大跃进”前夜，繁荣背后的环境风险，鲜有人提及。
“石墨烯但愿不要再重蹈铅蓄电池的老路了。”早在2011年，山东一位大学教授在博客中即为“大干快上”的石墨烯行业敲响了警钟。但如今，他只愿匿名受访：“国家大力支持，大家都在谈发展。”
“这个行业一来比较前沿，另外也没有具体的污染案例报告上来，我们对这一块关注得还不太多。”环保部环境规划院副研究员李晓亮坦言。
或富集毒物
和很多人一样，滕应第一次听说石墨烯是在2010年。那一年，石墨烯的发现者获得了诺贝尔物理学奖。
“我当时就在想，作为一种新材料，它的环境功能（指对周边环境的功能影响）和环境风险，应该去做前瞻性研究。”滕应是中国科学院南京土壤研究所研究员，从2011年至今，在研究石墨烯环境风险的道路上，他几乎没有同行者：“这方面的研究非常少。我在做的还是实验室模拟，石墨烯工厂对周边环境影响的实地调研，现在没有人在做。”
在石墨烯众多特性中，最先引起滕应注意的是其巨大的比表面积（单位质量物料所具有的总面积）。
由于巨大的比表面积，石墨烯对污染物有较强的吸附能力，可以作为土壤修复剂。但如果控制得不好，也可能富集环境中的有毒、有害物质，影响污染物的迁移。
滕应还研究了石墨烯对植物、动物、微生物的生物毒性效应。他对小麦、玉米、蚯蚓等生物进行模拟实验，从模拟效果看，低浓度的石墨烯对生物有促进效应，而高浓度时则会抑制生物生长。作为纳米级颗粒，石墨烯可以进入细胞，影响细胞活性。
美国加利福尼亚大学的环境工程师沙朗·沃克尔研究了石墨烯进入水体的环境风险，报告发表在2014年7月《环境科学工程》期刊上。研究发现，在类似地下水的液体中，氧化石墨烯会下沉，不会对水域造成危害。但是在类似地表水的液体中，氧化石墨烯并没有下沉，它会吸附到正在腐烂的植物和动物产生的有机物上，然后随着它们漂浮。那么，动物和人摄取氧化石墨烯的几率就会大大增加。
滕应认为，对石墨烯的环境风险进行预警不是杞人忧天。“现在产业刚刚开始，还找不到真正造成污染的地方。今后产业发展大了，如果没有很好的管理，对生态肯定会造成影响。”
将来，石墨烯可能以多种途径进入环境中。比如石墨烯改性聚合物材料降解以后，会将石墨烯暴露出来。石墨烯生产、应用企业的废弃物中，也可能含有大量石墨烯。
而这些因新材料特性产生的环境隐忧，实际中几乎无人注意。山东三润环保科技有限公司一位环评师曾给石墨烯生产企业做过环评，他告诉南方周末记者，环评时主要考虑的还是普通的“三废”处理，没有考虑过石墨烯进入土壤和水体后的特殊性质：“我只知道石墨烯不溶于水，会形成沉淀，应该问题不大。”
2015年11月20日，武进区环保局开发科工作人员对南方周末记者说，虽然石墨烯是新兴产业，但和其他企业一样，“污染由中介机构来评价，我们就审批。”至于后续管理，也无特殊之处，和其他企业参照同样标准。
高耗水，产废酸
虽然石墨烯材料自身的环境隐忧几乎无人关注，但石墨烯工业化生产过程中的环境问题已经浮出水面。
大规模生产石墨烯会不会影响生态，后端污染怎么回收——“这是我们聚在一起时会讨论的问题。”厦门凯纳石墨烯技术有限公司运营总监方崇卿说。
讨论的结果分歧巨大。江苏常州市政府科研机构江南石墨烯研究院名誉理事长冯冠平相信，石墨烯产业是绿色环保产业。但也有匿名业内人士的观点走向另一个极端，认为部分石墨烯生产企业“严格来说根本通不过环评”。
目前，工业界较多使用化学气相沉积法（CVD）和氧化还原法生产石墨烯，虽然工艺还不成熟。
化学气相沉积法以甲烷等含碳气体为原料，高温状态下，使碳原子在金属基底上挨个排列，“生长”出以平方米为计算单位的石墨烯薄膜。业界一般认为，这种制备方式不会给环境增加负担。
环境风险主要存在于氧化还原法中。这种制备方法通过石墨与强酸反应生成氧化石墨，经过分散形成氧化石墨烯，再加入还原剂制得石墨烯粉体。
氧化还原法须消耗大量的水和硫酸，同时产生大量酸性废水和废酸。生产出来的石墨烯粉体一般含多层碳原子，与严格意义上的单层石墨烯相比，性能受到损失。
国内到底有多少家石墨烯生产企业，目前并无权威统计，部分企业也不向外界公开产能及生产方法。据联盟秘书长李义春估计，目前接近量产规模的石墨烯薄膜生产企业有3家，达到量产规模（产能10吨/年）的石墨烯粉体生产企业有5家，东莞有1家企业量产石墨烯浆料。此外还有二三十家企业建成了石墨烯生产的中试线。
生产石墨烯粉体的企业，绝大多数使用的是氧化还原法。
“膨胀石墨是一吨石墨放两吨硫酸，已经够污染的。你再搞这个玩意（氧化还原法），那不更污染？”鸿纳（东莞）新材料科技有限公司生产石墨烯浆料，董事长李琦说。该公司制备工艺不同于上述两种，“属于商业秘密，不能透露”。
不过，实际污染并不突出。除了企业总数少、产能不高，另一个原因是多数企业没有天天开工。
李义春表示，现在石墨烯的下游应用跟不上，制约着石墨烯生产和产业发展。“（很多企业）就是生产线建起来了，生产一批，有下游客户了再生产一批。”
不过，一旦应用突破，石墨烯产业的发展可能一日千里。
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