电子废物的危害与污染防治对策的探讨

中国环境学会  2011年 03月31日

  樊 旭    高 山
  长春市危险废物管理中心  长春市卫星路7930号130021
  长春市环境监测中心站    联系电话 15104433018
   
  摘要  随着电子产业的飞速发展,电子产品使用量的迅速增加,产生的电子废物中含有大量有毒有害物质,对人类健康和环境安全已构成严重威胁, 本文分析了电子废物的成分、特征、危害以及我国电子废物现状, 在借鉴国外先进经验的基础上,探讨了如何规范合理地处理和回收利用电子废物, ,提出了防治电子废物污染的建议和措施,提高全社会的资源化废弃物和循环经济理念和环境保护意识。
  关键词 电子废物 危害 现状 污染防治
   
  随着社会的进步和发展,高科技电子产品使人们的生活更加丰富和便利,随之而来的是数量庞大、种类繁多的废旧电子产品,它们对环境和社会发展所带来的影响引起了越来越多的关注。废旧电子产品的安全无害化处理也成为我国目前环境保护工作的议题之一。电子废物俗称电子垃圾,包括狭义和广义两种。从狭义角度,电子垃圾是指在消费过程中产生的废旧电子电器产品的总称。从广义角度,除消费过程所产业的电子电器产品外,还包括生产过程中产生的不合格产品及其零部件、边角余料以及维护过程中产生的报废品和废弃零部件。电子垃圾虽然失去了使用价值,但是其本身的价值并没有失去。电子垃圾具有双重性,即资源再生性和潜在的环境污染性。一方面,电子垃圾中含有金、铜、铝、银等贵金属及塑料,存在巨大的资源再利用性和开发性,有一定的回收利用价值;另一方面,电子垃圾中含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等大量有害物质,如果回收利用不当或者任意丢弃,就会造成水、空气、土壤污染和动植物污染,从而危害人类健康和环境安全。
   
  1 电子废弃物的危害


  电视机和电脑对环境的污染主要来自阴极射线管(CRT)、印刷线路板(PWB)和塑料制件,还有砷、溴化阻燃剂、聚氯乙烯和其他有害物质。曾有报道一台电脑所含污染环境的有害物质高达10公斤以上。废弃电视机的污染物一-显像管所含铅玻璃,随意填埋会污染地下水系统,线路板含有少量有色金属及贵重金属。电冰箱使用周期普遍较长,目前到报废期的冰箱几乎都是上世纪的产品,冰箱制冷剂是氟利昂,氟利昂排空会破坏臭氧层。以下介绍了废旧电子产品中几种有害物质及其危害。
  表1  废旧电子产品中几种有害物质及其危害

  名称

用途/位置

主要危害

金属接头,辐射屏蔽/阴极射线管,印刷电路板

损伤中枢和周围神经系统,循环系统及肾脏;影响内分泌系统和大脑发育

电池,开关/罩盒,印刷电路板

慢性大脑、肾脏、肺及胎儿损伤;血压升高,心率加快,过敏反应,影响大脑功能和记忆力;可能是人类致癌物质

装饰部件,硬化剂/(钢铁)罩盒

溃疡、痉挛、肝肾损伤,强烈的过敏反应,哮喘性支气管炎,可能会引起DNA损坏;致癌物质

结构件,导体/罩盒,阴极射线管,印刷电路板,接头

皮疹、骨骼疾病、呼吸道疾病,包括哮喘;与老年痴呆症有关

溴化阻
燃剂

机壳塑料、电路板

多溴化二苯醚 PBDE──干扰内分泌并影响胎儿发育;多溴化二苯基(PBBs)--增加消化和淋巴系统患癌症的风险

氟利昂

制冷剂氯氟烃CFCs,发泡剂氢氯氟烃HCFCs

破坏臭氧层


  2 电子废物的资源性


  电子废弃物蕴含着巨大的经济价值。如废旧电脑的中央处理器、散热器、硬盘驱动器等元件富含铜、银、黄金、铝等贵重金属;电脑外壳、电源线、键盘、鼠标中富含铜和塑料;空调、冰箱的外壳、制冷系统中含有铁、铝、铜、塑料等。日本某公司对报废手机成分进行分析发现,平均每100克手机机身中含有14克铜、0.19克银、0.03克金和0.01克钯;从手机锂电池中还能回收金属锂。该公司通过从报废手机中回收多种贵重金属,获得相当可观的经济效益。在电子废弃物中,以电路板的回收价值最大,根据丹麦的报告,1吨随意搜刮的电子板卡中,可以分离出286磅铜、1磅黄金、44磅锡,其回收利用前景比天然矿石要好得多。这意味着电子废物的可利用价值很高,我们应该对其进行充分的利用。
   
  3 国内电子废物现状分析


  我国是电子产品生产和消费大国,家用电器已进入报废高峰期,按权威部门估算,2010年我国城镇电子产品报废总量将达到13亿台,仅北京市的电子废弃物将达到15.83万吨。随着经济的迅速发展,我国电子垃圾的数量还将以每年5%至10%的速度迅速增加,所有这些电子废弃物,如果回收处理不当,都将是未来环境的主要污染物,将对经济社会的发展产生巨大影响。 目前,我国的电子垃圾回收处理处于内忧外患的局面,不仅自身每年产生大量的电子垃圾,而且还遭遇国外电子垃圾的侵入。据《环球时报》报道,联合国环境规划署近日发表的报告警告说,今后10年,中国、印度以及非洲和拉丁美洲的发展中国家电子产品销量将急剧增长,如果不迅速采取行动,许多发展中国家都将面临严重的公共卫生和环境安全威胁。这份名为《回收———化电子垃圾为资源》的报告显示,全球电子垃圾数量每年增长约4000万吨,到2020年,南非和中国的废旧电脑将比2007年翻一番到两番,而印度则将增长5倍。此外,届时中国的废弃手机将增长7倍,印度将增长18倍。报告称,中国目前的电子垃圾产量约230万吨,仅比最大的电子垃圾制造国美国少70万吨。尽管中国政府已经禁止进口电子垃圾,但目前仍是发达国家电子垃圾的主要输出地。大量电子垃圾都由简易焚烧回收装置处理,只能回收少量的金属,却会释放出大量的有毒气体。报告的数据凸显了上述工作的紧迫性。面临严峻电子垃圾威胁还包括印度、巴西、墨西哥等发展中国家。把挑战转变为机遇,提高我国电子垃圾的回收率,不仅有助于保护人类健康,还能够减少温室气体排放,创造就业机会,并从中提取到包括金、银、铜、钯等在内的各种有用金属。
   
  4 我国电子废物处理现状现状及其存在的问题


  目前我国电子废物的流向主要有两个:一是通过小商贩上门回收或者通过生产厂家、销售商“以旧换新”等方式回收后,流入旧货市场,销售给低端消费者。二是拆解、处理,提取贵金属等原材料。废旧电子产品往往被转卖至偏远地区而继续使用,而这些继续使用的产品大都已远远超过了设计寿命期。因其绝缘性能降低、零部件损毁程度深、内含的有毒有害物质对人体辐射加大等,对人体健康、生命安全构成潜在威胁。有些废旧电子产品作为垃圾任意丢弃并直接焚烧,其中的有毒化学品、有害塑料和其他化学物质燃烧会对环境造成严重污染。
  在废旧电子产品回收处理中也存在着许多问题。在国外,电子垃圾处理是技术专业性非常强的工作,因为电子垃圾处理所需的工艺复杂、设备昂贵,而且投资回报周期长,不是普通的垃圾分解机构所能承受的。我国的废弃电子产品再生利用处置水平低,回收再利用率低,工艺落后,污染严重。目前,很多小型企业往往采用手工拆解,露天焚烧、强酸浸泡等原始落后的方式提取贵金属,随意排放废气、废液、废渣,对大气、土壤和水体造成了严重污染,危害了人类健康。非法拆解行为对环境的破坏到了令人发指的地步。一些污染严重的地方,不仅河流全部污染,而且由于有毒物质、液体被填埋或渗入地下,连地下水都被污染,导致方圆几十里上百里已经找不到可饮用的水。同时土壤也被彻底毒化,变成了不毛之地。大力发展电子垃圾处理正规企业迫在眉睫。
  
  5 国内外采取的主要政策


  鉴于电子垃圾对环境所造成越来越大的危害,各国政府把电子垃圾的治理及立法工作提到了议事日程。日本2000年颁布的《家用电器再生利用法》规定制造商和进口商负责自己生产和进口产品的回收和处理。瑞典的法律规定处理费用由制造商和政府承担,而法国更强调全社会共同尽责,规定每人每年要回收4公斤电子垃圾。欧盟对电子垃圾的处理已经做出有关规定,实施了《废弃电子电器设备指令》和《关于在电子电器设备中限制使用某些有害物质的指令》等,要求有毒垃圾必须与普通垃圾分放,并要求所有成员国自2005年开始,人均至少分检出4公斤电子垃圾。美国加州的立法机构2004年通过了一项在美国首开先河的提案,要求顾客在购买新的电脑或电视机时,交纳每件10美元的“电子垃圾回收费”,旨在为环保提供额外资金。   
     在国内,2004年1月国家发改委确定浙江省、青岛市为国家废旧家电及电子产品回收处理体系建设试点省市,旨在建立规范的废旧家电及电子产品回收处理体系。2006年起我国相继制定《电子信息产品污控制管理办法》、《废弃家电与电子产品污染防治技术政策》、《电子废弃物污染环境防治管理办法》和《废旧家电及电子产品回收处理管理条例》等一系列相关法律法规,积极推动了电子垃圾的无害化、资源化处理。
   
  6 国内外电子废物处理技术


  电子废弃物综合利用技术主要涉及机械处理、湿法冶金、火法冶金以及最近兴起的生物方法等。在美国,电子废弃物的资源化产业已经形成,拥有400多家公司,主要分为专业化公司、有色金属冶炼厂、城市固体废物处理企业、电子产品原产商(OEM)和经销商。在火法冶金方法方面,澳大利亚开发出一项利用废旧手机生产铺路材料的技术。在金属分选方面,气力摇床分选、涡电流分选和静电分选等技术也得到了广泛应用。德国研制了一种分离金属和塑料的静电分选机,在控制的条件下可以分离尺寸小于0.1mm的颗粒,甚至能够从粉尘中回收贵重金属,而这些粉尘在其他工艺中仅仅被当作危险废弃物。
  电子废弃物的分类回收和拆卸通常是指电子废弃物在分类回收后运往拆卸公司,再由拆卸公司拆卸成各种碎片。在瑞典的斯特曼技术中心,电子废弃物先是被大致分成五大部分:大的金属零件、多氯联苯、包装材料、塑料零件和阴极射线管,然后再进一步拆分成70多种不同的碎片。电子废弃物中金属的回收过程比较复杂,通常是先通过高温使金属和杂质分离,然后通过几个相应的加工流程来提炼各种金属。电子废弃物中的铜、金、银、铂、钯等贵金属一般通过转炉加工回收。电子废弃物中所含的非金属成分主要是树脂纤维、塑料和玻璃。非金属处理经常采用填埋、焚烧或热解气化技术。
  在我国,随着电子环保法规及标准的出台与实施,电子废物处理主要包括以:无铅化焊料和无溴阻燃剂的生产工艺技术;阴极射线屏幕和液晶显示器的拆解、循环利用和处置的成套技术装备;电子废弃产品破碎、分选及无害化处置的技术和装备;家用电器与电子产品无害化或低害化的生产原材料和生产技术;废弃电冰箱、空调器压缩机中含氟制冷剂、润滑油的回收技术与装备等。某企业开发的等离子弧加热装置,可以在一个全封闭环境中,运用高温将"电子垃圾"分解到分子状态,排放物对环境的危害极微。随着电子垃圾的日益增多,电子废物处理技术将成为新的技术热点,它对保护人类的生存环境、促进人类的可持续发展,都具有十分重要的意义。
     
  7 电子废物处理的建议和措施


  (1)建立完善合理的回收体系
  近年,为了“拉动内需,刺激消费”,以“家电下乡”为龙头,国家相继出台了一系列政策。在这种情况下,电子垃圾回收完全可以以“家电下乡”为依托,大力宣传“以旧换新”,并最终将相应的废旧电子产品以报废的方式运往正规电子垃圾处理企业。,加强以地区性非法回收渠道管理,加大对地区性正规回收和处理产业链的支持力度 2009年6月,我国发布并实施《家电以旧换新实施办法》,拟在北京、天津、上海等省市开展家电“以旧换新”试点工作。环保部发布了《关于贯彻落实家电以旧换新政策加强废旧家电拆解处理环境管理的指导意见》以保障“以旧换新”过程产生的废旧家电得到妥善拆解处理,并推动《废弃电器电子产品回收处理管理条例》的实施。
    (2)开发电子废物处理利用新技术加快产业化进程
     相对电子业界的技术发展水平,对电子废物处理与利用的管理和技术水平已严重滞后,对电子废弃物的处置仍是各国环保专家面临的严峻问题,而电子废弃物无害化回收技术则是电子垃圾资源回收的主要研究方向。国家应加强电子垃圾处理与利用技术的研究。建立电子垃圾科技成果转化平台,综合考虑技术水平,环境问题,政策支持,使科技成果尽快转变为生产力。推动电子垃圾回收利用企业逐步向集约化、规模化、产业化方向发展,实现由分散处理转向集中产业化处理,由低水平逐步转向高科技,建立起正式的、严格管理的机制,促进大型高效的电子垃圾回收处理设施的建设。
  (3)通过国家宏观调控,防止电子废物的非法流入
  由于地区发展不平衡,国外或国内经济发达地区地区的废旧电子产品常通过二手市场流向经济欠发达地区。这无疑也是一种污染转让,必须通过制定相应的国家宏观调控政策,有条理、及时有效地防止电子垃圾的非法流入。全面加强二手市场准入制度管理,加强“旧”和“废”电子产品量化区分;制定符合本地区特色且具体可操作性强的法律和法规,从政策上加速各地区电子废物良性循环。
  (4)加紧建设本地电子垃圾处理体系
  为使废旧电子产品的回收和再利用取得良好效果,必须结合我国国情,在政策、法律、制度、技术和管理等方面进行深入细致的研究,开发电子垃废物处理的新领域。根据地区分布特点,对比较集中的若干地区或城市建立统一的电子垃圾处理基地,并以此为中心建立一个电子垃圾密度比较大的消化区,加强对电子垃圾重产区的治理力度,建立以点、线、面相结合的电子垃圾回收和处理产业链。
  (5)加大宣传力度,引导公众进行绿色消费
      电子废物的产生与处理和消费者的环境意识有极大关系。绿色消费就是人们为了生产和生活的需要,购买和消耗符合环境保护标准的商品。利用消费者的环保意识在市场上形成一个庞大的环保消费趋势,来引导企业生产和制造符合环境标准的产品,以达到保护环境、实现和谐社会的目标。加强宣传,利用电视、报纸、网络、广播等媒介的宣传作用深入基层,开展定期和不定期相结合且有针对性的电子垃圾知识普及,正确引导消费者进行绿色消费,引导消费向有利于环境保护,有利于生态平衡的方向发展。绿色消费是人类进入环境需求阶段的必然结果,它必将引起社会经济各领域的一场革命。在这个大的背景下,我国废旧电子产品的处理必将得到妥善解决。

  参考文献
  [1]沙景华,刘淘宁,孔锐,顾润波。首都经济圈与可持续发展[M].地质出版社,2007.
  [2]张颖.废旧家电及电子产品污染现状及回收治理对策的探讨.北京工业大学
  [3] 吴彩斌.电子废弃物综合利用技术现状及其对策分析.华东交通大学

 
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