劉 宜,蘇 夏
(1.四川省固體廢物與化學品管理中心,成都 610000;2.成都市藥品不良反應監(jiān)測中心,成都 610000)
電子產(chǎn)品經(jīng)使用、淘汰后成為廢棄電器電子產(chǎn)品(簡稱“廢電器”),又稱電子廢物。隨著電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的加速,以廢電視機、廢手機為代表的大量廢電器產(chǎn)生,且增長速度越來越快。據(jù)統(tǒng)計,廢電器產(chǎn)生速度為每年5%~8%,存量每5年增加16%~28%。有關(guān)數(shù)據(jù)表明,全世界廢電器超過70%被出口中國[1]。除國外流入外,我國自身產(chǎn)生量也很龐大。根據(jù)《中國廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理及綜合利用行業(yè)白皮書2017》測算,僅電視機、電冰箱、洗衣機、電腦、房間空調(diào)器(簡稱“四機一腦”)5類產(chǎn)品的理論報廢量就約1億臺,與2016年相比總體呈上升趨勢[2]。有專家還曾以2007年量為基數(shù)估算了2020年存量,屆時廢電腦數(shù)量將升至2~4倍,廢手機數(shù)量增加7倍,廢電視機增加1~2倍[3]。廢電器中含多種有毒有害物質(zhì),如錫(Sn)、銻(Sb)、鉛(Pb)、汞(Hg)、鎘、六價鉻(Cr6+)、鋇(Ba)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)等(類)重金屬和鈹(Be);苯二甲酸二丁酯(DBP)、聚氯乙烯(PVC)、磷酸三苯脂(TPP)、鄰鄰苯二甲酸雙酯(DEHP)、壬基苯酚(NP)、多氯聯(lián)苯(PCBs)、多溴聯(lián)苯(PBBs)、多溴聯(lián)苯醚(PBDEs)和多氯化萘(PCNs)等有機物。以電腦為例,生產(chǎn)1臺電腦700多種原料中,對人體有害的超過50%,可污染環(huán)境物質(zhì)達10kg以上[4]。這些廢電器如果不能有效處置,會產(chǎn)生巨大的環(huán)境問題。
與污染相對應的是,廢電器中含多種資源,如金屬、塑料、玻璃、可再利用零部件等,經(jīng)濟價值十分可觀。從原料角度看,平均生產(chǎn)1t電腦及部件約使用0.9kg黃金,270kg塑料,128.7kg銅,1kg鐵,58.5kg鉛,39.6kg錫,36kg鎳,19.8kg銻,還有貴重金屬鈀、鉑等[5]。從回收和循環(huán)角度看,廢電器中80%~90%物質(zhì)屬于有價資源物,如電腦金屬含量35%,洗碗機則高達55%[6]。
這樣的背景下,廣東貴嶼、浙江臺州等地區(qū)曾在一段時間內(nèi)以小作坊為單位處理了大量廢電器。之所以稱為“非法”,是因為這些小作坊的處理過程沒有經(jīng)過環(huán)境影響評價,也沒有配套污染防治措施,拆解產(chǎn)生的可再利用元件通過二手市場使用到新產(chǎn)品中;不能再利用的,回收資源后丟棄或焚燒[7]。小作坊拆解廢電器的作業(yè)方式詳見表1。
表1 小作坊拆解廢電器作業(yè)方式[8] Tab.1 Operation mode of small workshops to dismantle the WEEE
非法拆解方式造成了貴嶼、臺州等地區(qū)的嚴重污染。雖然現(xiàn)在小作坊大多已取締,但造成的環(huán)境問題不容忽視。
2.1 大氣環(huán)境污染
非法拆解作坊沒有負壓收集措施,空調(diào)、冰箱等電器中含有的氟利昂等易揮發(fā)消耗臭氧層物質(zhì)(ODS)直接進入大氣,破壞臭氧層。不易揮發(fā)的污染物成分以氣溶膠或懸浮顆粒物等形式進入大氣中。Wong[9]及Deng等[10]對貴嶼的研究表明,多溴二苯醚(PBDEs)在TSP和PM2.5中總量分別達到了21.5ng/m3和16.6ng/m3,比當時所報道的其他區(qū)域大氣中濃度高兩個數(shù)量級左右。同時該區(qū)域大氣還含有高濃度的二惡英(PCDD /Fs)及多環(huán)芳烴(PAHs),其中PAHs 苯并[a]芘(BaP)濃度為廣州的20倍。
2.2 土壤、水、底泥及生物富集
2.2.1 重金屬
金屬類是廢電器拆解的主要產(chǎn)物。因此重金屬污染是廢電器處理關(guān)注的重點。黃華偉等[11]對龍?zhí)伶?zhèn)廢電器拆解區(qū)的河道底泥研究表明,拆解區(qū)下游底泥受到了重金屬不同程度地污染,Cd、Cr、Cu、Zn和Pb含量大幅增加。其中Cd含量最高可達背景值的10倍,且距拆解區(qū)越近,其值越大。潘海燕[12]等研究臺州廢電器拆解區(qū)的重金屬污染情況,認為近年來非法拆解作坊雖然得到一定控制,但因為重金屬高殘留,難降解和持久性等特點,土壤重金屬污染形勢依舊嚴峻。張金蓮[13]等研究清遠廢電器拆解區(qū)的土壤表明,拆解區(qū)附近表層土壤Pb、Cu、Cd、Zn、Ni和Cr含量表現(xiàn)出不同程度富集,樣品綜合污染指數(shù)在0.30~14.61之間,68.2%的樣品受到污染,其中53.3%為重污染等級。大部分重金屬相關(guān)性良好,簡單粗放的廢電器回收活動是周邊土壤污染的重要來源。吳江平等[14]分析廣東廢電器拆解地稻田土壤和大米Cd、Cu和Pb等含量,結(jié)果顯著高于對照區(qū)。土壤和大米中重金屬含量與拆解類型有關(guān):電子元件拆解廠附近稻田土壤和大米中Cd含量顯著升高,電路板和電纜線拆解廠附近土壤和大米中Cu含量較高。粗獷的廢電器拆解活動造成當?shù)剞r(nóng)田污染和人群健康風險。
2.2.2 二惡英類
民惟邦本,本固邦寧。河南作為全國農(nóng)業(yè)大省、糧食生產(chǎn)大省,改革開放以來,糧食生產(chǎn)連續(xù)跨上3000萬噸、4000萬噸、5000萬噸和6000萬噸4個大臺階,全省用占全國1/16的耕地,生產(chǎn)了1/10的糧食。
二惡英類污染物也是廢電器處理帶來的一類主要污染物,其中PCBs來自廢變壓器或電容器的導熱/絕緣油;PBDEs是計算機顯示器背殼等塑料添加溴代阻燃劑,在廢電器堆放或加熱過程中可能不同程度地釋放到環(huán)境中;PCDD /Fs是在對廢電器進行焚燒等粗暴處置時產(chǎn)生[15]。這三類 POPs 是廢電器拆解區(qū)的二惡英類主要環(huán)境污染物。林娜娜等[16]采樣分析清遠廢電器拆解區(qū)河流底泥PCBs污染水平,樣品PCBs含量在0.36~3.160μg/g之間,遠超出膠州灣東岸淺層、第二松花江底泥等中的含量。大部分采樣點PCBs以三~五氯為主,與廢電器中PCBs主要含三~五氯的情況吻合,PCBs生態(tài)風險指數(shù)大于50%,風險較高。宋楊等[17]對浙江省廢電器拆解區(qū)雞蛋和鯽魚中二惡英和PCBs的污染狀況進行取樣,二惡英總量為28.78、14.11 pg/g,PCBs總量為6 511.71、21 204.43 pg/g,均遠高于非拆解區(qū),電子垃圾拆解地食品中二惡英和PCBs污染比較嚴重。汪亞林采集了臺州廢電器拆解區(qū)的地下水進行分析,地下水PCBs平均濃度為0.130 4μg/L,是國家標準《集中式生活飲用水地表水特定項目標準限值》(0.02μg/L)的6.5倍[18]。陳香平等[19]分析臺州廢電器拆解區(qū)周邊水和沉積物中PBDEs的含量,水體中含量為9.4~57.2 ng/L。其中與拆解區(qū)最近的采樣點含量最高。隨著采樣點外移,水體中PBDEs含量有所下降,但即使是最外圍的最低值(9.4 ng/L)也大幅高于珠江入??谒w中的0.344 ng/L,均值(25.9 ng/L)則顯著高于北美安大略湖中的4.19 pg/L。沉積物中PBDEs含量為3.7~38 775 ng/g,同樣與離拆解區(qū)的空間距離呈顯著負相關(guān)性,證明河道中PBDEs的主要污染源為廢電器拆解。
2.2.3 其他污染物
廢電器拆解活動所釋放的污染物中, PAHs也是重點關(guān)注對象。對貴嶼的研究表明,土壤中的PAHs類污染物主要以萘、菲和熒蒽為主,可能是來自廢電器的不完全燃燒[20]。六溴環(huán)十二烷(HBCD)和短鏈氯化石蠟(SCCPs)是斯德哥爾摩公約候選 POPs 名單物質(zhì)。袁博等[21]研究了臺州地區(qū)土壤SCCPs的污染狀況,區(qū)域平均濃度達2 689ng/g(干重),與四川臥龍自然保護區(qū)土壤192ng/g(干重)的濃度相比存在嚴重污染。
2.3 人群健康
嚴重的環(huán)境污染使人群健康受到高度威脅。廣東省汕頭大學醫(yī)學院對貴嶼外來人口的研究結(jié)果表明,接近百分之九十的被調(diào)查人群患有皮膚、呼吸系統(tǒng)等各種疾病[22]。癌癥或其他不明病癥頻發(fā),甚至有一部分從事廢電器拆解的女工分娩羊水呈墨綠色,誕生的嬰兒皮膚漆黑并很快夭折。
廢電器“非法”拆解的環(huán)境風險及規(guī)范處理問題越來越受到關(guān)注。2012年7月,《廢棄電器電子產(chǎn)品處理基金征收使用管理辦法》實施,建立了廢電器處理基金政策。基金政策對 “四機一腦”5類廢電器生產(chǎn)者實行從量定額計征,對處理企業(yè)規(guī)范處理實行定額補貼[23]。國家對廢電器處理企業(yè)實行資格許可制度,資格許可由省級生態(tài)環(huán)境部門會同同級發(fā)改、商務(wù)、工業(yè)信息產(chǎn)業(yè)等部門編制地區(qū)廢電器處理發(fā)展規(guī)劃布點,經(jīng)生態(tài)環(huán)境部備案同意后,市級生態(tài)環(huán)境部門審發(fā)許可的方式進行[24-25]?;鹧a貼申請由生態(tài)環(huán)境部門組織審核。原環(huán)境保護部制定了四個重要指南作為審核工作的依據(jù):《廢棄電器電子產(chǎn)品規(guī)范拆解處理作業(yè)及生產(chǎn)管理指南》(簡稱《拆解指南》)作為處理企業(yè)規(guī)范化管理的標準,明確了企業(yè)物流、倉儲管理的方式和方法;設(shè)施、設(shè)備管理的具體細節(jié);拆解處理步驟和每步操作的具體要求等[26]?!稄U棄電器電子產(chǎn)品拆解處理情況審核工作指南》作為審核單位審核重要依據(jù),明確了處理數(shù)量核定原則、拆解處理紅線、基金管理紀律等[27]。《廢棄電器電子產(chǎn)品處理企業(yè)建立數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)及報送信息指南》對企業(yè)內(nèi)部資源計劃信息(ERP)系統(tǒng)提出細則要求,企業(yè)ERP系統(tǒng)必須能記錄廢棄電器電子產(chǎn)品運轉(zhuǎn)的整個流程[28]?!稄U棄電器電子產(chǎn)品處理企業(yè)資格審查和許可指南》作為市級生態(tài)環(huán)境部門核發(fā)處理資格許可重要依據(jù),明確了可獲處理資格許可的處理企業(yè)條件及資格許可核發(fā)程序等[29]。
圖1 廢電視機(顯像管CRT)拆解流程及產(chǎn)污節(jié)點圖Fig.1 Dismantling process and production node of waste TV (CRT)
圖2 廢電視機(液晶)拆解流程及產(chǎn)污節(jié)點圖Fig.2 Waste TV (liquid crystal) disassembly process and pollution production node map
圖3 廢冰箱拆解流程圖Fig.3 Waste refrigerator disassembly process
圖4 廢電腦拆解流程圖Fig.4 Waste computer disassembly flow chart
圖5 廢空調(diào)、洗衣機拆解流程圖Fig.5 Waste air conditioning, washing machine disassembly process
根據(jù)第二章對“非法”拆解污染情況綜述及規(guī)范處理的產(chǎn)污分析可知,規(guī)范處理過程也必須采取有效的控制措施,才能進一步減輕廢電器處理對環(huán)境的影響。產(chǎn)生污染物名稱及原因、主要危害、控制建議方式如下:
4.1 大氣污染物
原料堆存過程可能產(chǎn)生PBDEs,處理過程主要產(chǎn)生粉塵、制冷劑和汞蒸氣3類。大氣污染物的產(chǎn)生情況及控制方式詳見表2。
表2 大氣污染物的產(chǎn)生情況及控制方式Tab.2 Generation and control methods of atmospheric pollutants
續(xù)表2
污染物名稱產(chǎn)生原因主要危害控制方式處理環(huán)節(jié)污染控制場外(場內(nèi))污染消除汞蒸氣液晶顯示器電視機的背光源摘取燈管斷裂劇毒??诜⑽牖蚪佑|后可以導致腦和肝損傷。生物富集性處理工位用側(cè)吸風或下吸風的方式負壓吸附含汞光源及吸附汞的活性炭屬于危險廢物。交由持有危險廢物經(jīng)營許可證并具有相應處理能力單位處置
4.2 廢水
“非法”拆解產(chǎn)生的廢水主要來自于金屬提取等酸浸過程。規(guī)范處理過程產(chǎn)生的生產(chǎn)性廢水較少,主要來自全自動洗衣機拆解平衡環(huán)內(nèi)的鹽水及地坪沖洗水。平衡環(huán)內(nèi)鹽水屬于含鹽工業(yè)廢水,應當妥善收集稀釋后達標排放。生產(chǎn)及庫房區(qū)域地坪沖洗水可能含有懸浮物、地面殘留廢潤滑油等,應當經(jīng)處理后達標排放。生產(chǎn)及庫房區(qū)域地面應進行防腐、防滲設(shè)計,避免廢潤滑油等液體泄漏污染地下水,危險廢物庫房等重點區(qū)域建設(shè)應符合《危險廢物貯存污染控制標準》等要求。
4.3 噪聲
目前,“四機一腦”處理主要采用人工物理方式拆解,產(chǎn)生噪聲的環(huán)節(jié)較多。主要有拆解作業(yè)噪聲、物料收集噪聲等。生產(chǎn)作業(yè)中應盡量減少物料拋投動作、減少榔頭等大工具的使用等。物料收集中應盡量降低玻璃等噪聲較大的產(chǎn)物收集落差,在物料收集通道使用柔性接頭或隔音(吸聲)材料包裹等。對屏錐分離、電機/壓縮機打孔等噪聲源強較大的工位實行工人勞動保護。
4.4 固體物料(拆解產(chǎn)物)
“四機一腦”拆解后產(chǎn)生的最終物料主要是固體狀態(tài)。其中大部分有循環(huán)再生利用價值,因此廢電器又被成為“城市礦山”。廢電器拆解產(chǎn)生的主要資源物量詳見表3。
表3 廢電器拆解產(chǎn)生的主要資源物量Tab.3 Main resources generated by dismantling the WEEE
注:以上數(shù)據(jù)來自調(diào)研統(tǒng)計。
同時,部分拆解產(chǎn)物也有一定危險特性,“非法”拆解產(chǎn)生的環(huán)境問題主要就是來自于對這部分拆解產(chǎn)物的“粗暴”回收、提取過程。本文結(jié)合拆解產(chǎn)物的危險特性、再生利用價值、環(huán)保處理要求等,建議將固態(tài)(半固態(tài))拆解產(chǎn)物分為資源類、固體廢物類、危險廢物類、特殊管控類4類進行分級管理。其中,資源類是指具有較高再生利用價值,可在環(huán)境影響評價要求下進行再生利用的拆解產(chǎn)物。固體廢物類指基本不具備再生利用價值,可填埋處置的拆解產(chǎn)物。特殊管控類指雖未列入《國家危險廢物名錄》[30],但具有一定的環(huán)境風險,有特定處理要求的拆解產(chǎn)物。危險廢物類指列入《國家危險廢物名錄》[30],可按照環(huán)境影響評價文件自行處置利用或外委交由持有危險廢物經(jīng)營許可證且具有相應經(jīng)營范圍的單位處理的拆解產(chǎn)物。為與“非法”拆解進行對比,表4通過調(diào)研給出了規(guī)范條件下資源物的最終可能回收方式。
表4 拆解產(chǎn)物產(chǎn)生情況及處置要求Tab.4 Dismantling product production and disposal requirements
在基金補貼制度的指導下,目前全國共有109家廢電器處理企業(yè)列入了財政部、原環(huán)境保護部基金補貼企業(yè)名單,2012年至今,規(guī)范處理了大量廢電器。其中,僅四川省2018年一年,規(guī)范處理量就達612萬臺。大量廢電器進入規(guī)范處理企業(yè)處理,阻斷了“非法”處置的源頭,消除了非法處置帶來的諸多環(huán)境問題,保障了人民健康安全。但目前,廢電器規(guī)范處理仍然還存在一些困難。
5.1 部分拆解產(chǎn)物處理存在難點
在規(guī)范的處理環(huán)境下,廢電器處理產(chǎn)生的大氣、水污染及噪聲問題得到有力控制。但部分拆解產(chǎn)物的終端處理(表4)還存在一定困難。如冰箱保溫材料再生利用、液晶面板資源提取、電路板貴金屬深度提取、電子元器件再生利用等,這些難點具有明顯的關(guān)卡效益,制約著廢電器處理行業(yè)的發(fā)展。在后續(xù)發(fā)展中,建議鼓勵有設(shè)備研發(fā)與制造能力的企業(yè)或根據(jù)市場需要,具有前瞻性的研究可再生利用資源處理技術(shù),研發(fā)處置設(shè)備。如:液晶面板綜合利用設(shè)施,CRT含鉛玻璃本地化應用技術(shù)、電路板貴重金屬高效回收利用技術(shù)等,并進一步提高設(shè)備和生產(chǎn)線的自動化程度,推動專用設(shè)備領(lǐng)域的發(fā)展和拆解處理技術(shù)的進步。在研發(fā)資金方面,建議在國家相關(guān)政策范圍內(nèi),鼓勵社會資本、民間資本、外國資本,采取獨資、合資、合作等多種形式,參與廢電器處理的后續(xù)資源化利用設(shè)施建設(shè),深化資源再利用模式,延伸處理產(chǎn)業(yè)鏈,再生更多拆解產(chǎn)物為原料。
5.2 基金補貼品種較少
目前,基金補貼范圍僅僅針對“四機一腦”5種廢電器。手機、熱水器、打印機、復印機等9類廢電器自2015年被納入基金補貼目錄后,至今未出臺相應的基金征收管理辦法和拆解處理規(guī)范。因此,我國規(guī)范處置企業(yè)實際處理品種也多局限于“四機一腦”。建議相關(guān)部門盡快出臺配套政策,明確手機等其它9類廢電器的管理要求,擴大補貼范圍,促進更多種類的廢電器進入規(guī)范處理渠道,進一步發(fā)揮“城市礦山”作用,消除環(huán)境隱患。
5.3 回收網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)還需加強
廢電器有效回收是廢電器規(guī)范處理的前提。政府應加強引導,整合社會廢舊物資和廢電器回收資源,推進回收網(wǎng)點建設(shè),拓展回收渠道,建立覆蓋面廣、效率高、參與廣泛的專業(yè)回收網(wǎng)絡(luò)體系和資源循環(huán)利用的公共服務(wù)信息平臺。還應鼓勵定點處理企業(yè)建立與廢舊物資(再生資源)回收公司、家電銷售企業(yè)以及家電生產(chǎn)企業(yè)的銷售網(wǎng)絡(luò)和售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的緊密結(jié)合,拓展思路,創(chuàng)新回收機制,充分利用互聯(lián)網(wǎng)和電話預約等方式擴大收集范圍。同時加強對現(xiàn)有回收體系的監(jiān)管,規(guī)范回收市場秩序,嚴格監(jiān)管廢舊物資回收再生資源交易市場及回收企業(yè)廢電器處置去向,盡力防止廢電器流入“非法”處置渠道,防止非法交易和回收拆解過程的二次污染。
廢電器產(chǎn)生量大、產(chǎn)生源廣、增長速度快,兼具環(huán)境污染性和資源再生性的雙重屬性。本文綜述文獻發(fā)現(xiàn),在我國,大量廢電器曾被 “非法”拆解,帶來了諸多環(huán)境問題。規(guī)范處置廢電器,合理回收資源勢在必行。在這樣的背景下,從2012年7月起,國家對部分品種廢電器實施了基金制度,促進了大量廢電器流入規(guī)范處理渠道,阻斷了“非法”處置的源頭。本文結(jié)合調(diào)研,分析了規(guī)范處理的污染產(chǎn)生環(huán)節(jié),提出了污染控制建議。在規(guī)范處理條件下,大部分污染物質(zhì)能得到有效控制,但部分拆解產(chǎn)物的處理還存在困難。本文結(jié)合當前污染控制難點及基金制度實施情況,建議通過鼓勵相關(guān)單位前瞻性技術(shù)研發(fā),打通處理瓶頸;增加補貼品種,擴大基金政策范圍;加強回收網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè),防止廢電器流入“非法”處置渠道等措施,進一步促進廢電器處理行業(yè)的健康發(fā)展,消除環(huán)境風險。