循环经济视角下的电子废弃物污染处理与综合利用，本文主要内容关键词为：废弃物论文,循环经济论文,视角论文,电子论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
电子废弃物俗称“电子垃圾”。主要包括各种废旧电脑，电子通讯设备、电视机、电冰箱等废旧家电，及被淘汰的精密电子仪器仪表等。电子垃圾是一个世界各国共同面临的问题，而我国的情况则尤为严重。目前，我国的电子垃圾回收处理处于内忧外患的局面。中国是世界上最大的家电生产国和消费国。据统计，中国目前电视机、洗衣机、电冰箱、空调器、电脑五大类家电的社会保有量超过10亿台，按家电正常使用寿命10－15年计算，每年将产生3000多万台报废电器。环保总局估计，中国每年最少产生111万吨电子垃圾。自2003年起，中国每年至少报废500万台电视机、400万台电冰箱、500万台洗衣机、500万台电脑及上千万部手机。仅电脑的废弃量便以每年25％－30％的速度在增长。其中，城市电子垃圾问题尤为突出，如北京一年的废旧电子产品的年淘汰量已经达1160万台左右，近10万吨各种电子垃圾急需处理，但是90％以上的这些垃圾都被当破烂收走，成为污染环境的“定时炸弹”。另一方面，中国还遭遇国外电子垃圾的侵入。据统计，全世界数量惊人的电子垃圾，80％被运到亚洲，其中的90％丢弃在中国。这样算来，近年来，我国每年要容纳全世界70％以上的电子垃圾。这些物质如果处理不当，对环境污染来说将是雪上加霜。
一、电子垃圾的危害
由于电子产品是由各种材料和元件组成的复杂混合体，其中含有许多对环境和人体健康有害的物质。如铅、镉、贡、六价铬、聚合溴化联苯PBB、聚合溴化联苯乙醚PBDE等多种有毒有害材料，一旦进入大气和土壤将对人类健康产生严重威胁（见表1）。如一台电视机的阴极射线管中含有4至8磅铅；制造一台电脑需要700多种化学原料，其中含有300多种对人类有害的化学物质。一台电脑显示器中铅含量平均达1公斤多。铅元素可破坏人的神经、血液系统和肾脏。对此，不少国家的政府都制定了相关的法律解决类似的环境问题。2006年7月1日，欧盟正式实施《关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令》（ROHS指令），它将铅、镉、汞、六价铬、PBDE和PBB列为有害物质予以禁用。
二、电子废弃物的国内外处理技术比较
（一）我国电子废弃物的处理技术
国内对于电子废弃物处理的相关技术。总的来说，目前，我国电子废弃物的资源循环技术主要分两类，一是物理方法为主的物理技术。将废旧电缆、导线和部分元器件通过机械粉碎，分离出部分有机物粉尘，接着进入水浸分离，得到较粗颗粒的金属粉，然后将金属粉熔炼并块、电力分解各种金属。二是以化学方法为主的化学技术。将线路板、触点等电子废弃物与盐酸、硝酸、硫酸或它们的混合物、氰化物溶液等进行反应，使各种有价值的金属进入溶液，通过还原或电解方式回收金属，不溶物作为固体废弃物采用掩埋、焚烧等方式进行处理。与其他国家相比，我国电子废弃物处理水平和处理能力都存在很大差距，尤其是配套的环保工艺和设备比较落后，产生的废水、废气、废渣难以达到相关排放标准，对环境造成了二次污染。
1.资源利用率较高，但拆卸回收技术原始
对于电子废弃物的回收和拆卸，这一部分是我们国家在处理电子废弃物的过程中做得比较好的一块。因为我国电子废弃物的回收最重要的途径是一些小作坊和私营小企业，占到60％，而在这些小作坊里，劳动力成本与国外比较更低。家电、空调之类的电子废弃物完全人工的被拆卸成很多很小的零件，从资源利用的角度来说，在中国的资源利用率还是比较高的。但是，这种人工精细拆卸有两个弊端，其一，危害操作者身体健康，其二，有些不能回收的有毒物质，在小作坊中会被直接丢弃填埋，污染环境。对于国内的电子废弃物再利用过程中的拆卸筛选，涉及保护操作者健康和环境清洁的部分应该吸收一些国外的先进技术和装备。这样，就既能充分发挥我国劳动力成本低的优势精细筛选提高资源再利用率，同时使环境免受污染。
2.金属回收技术与国外相差不大
对于金属的回收，最为常见的是经过人工精细的拆卸之后，很多金属被送往冶炼厂，冶炼厂经过熔解、精炼和电解，在成本控制的基础上，回收利用大部分的铜等金属。金属回收这一部分国内外的处理方式和措施大体一致。
3.非金属资源利用技术相对落后
由于技术水平的限制，我国对于电子废弃物的再利用多集中于对其中的金属物质的拆卸提炼，而非金属物质，由于其中多为有机物，提取的技术和成本较高，现在利用率较低，国内的非金属的处理多为填埋、焚烧。更由于我国电子废弃物的处理途径多为小作坊，个体经营者的逐利思想和处理技术使得国内电子废弃物中的非金属有用物质多被丢弃并与其它的固体垃圾混合，被垃圾处理部门作为普通垃圾一样处理。
综上可见，我国电子废弃物回收处理存在的技术问题主要有：第一，拆解及回收的工艺原始落后，没有采取适当的环境保护和劳动保护措施，环境及操作工人的健康都受到危害。第二，回收技术及装备简单落后，使一些可回收再用的材料被当作废物流向市政废物流中，增加了市政废物处理的压力。第三，没有二手产品标准，经过维修的电子电气设备，没有相应的标准进行检测，直接进入市场，对其安全性和使用性无法保证，二手产品出现事故的情况也时有发生。第四，缺乏专业性回收处理生产线，技术上仍属于小作坊水平，回收成本较高。
（二）电子废弃物的国外先进处理技术
目前，欧洲大多数国家已经建立了相应的回收体系。在德国，电子废弃物回收处理企业一般规模都不大，大多为市政系统专业回收处理公司、制造商专业回收处理公司、社会专业回收处理公司、专业危险废物回收公司等。在美国，电子废弃物的资源化产业已经形成，共有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。通过对美国、日本、欧洲一些先进技术的整理，电子废弃物的处理过程大致如下：
1.电子废弃物的分类回收和拆卸
电子废弃物的分类和拆卸是电子回收的首要环节，同时也是至关重要的一环，分类是否仔细，拆卸的过程是否准确将直接关系到电子废弃物处理的结果。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。在拆卸的过程中，对诸如存储器片、集成电路板等可进行修理或升级的则延长其寿命再使用；对含有害物质的部分如：水银开关，镍—镉电池和含有多氯联苯的电容器等可预先拆下来，通过可靠性检测后再对其进行单独处理。贵金属成分含量的多少是衡量电子废弃物价值高低的基础，价值高的电子废弃物贵金属含量较多，如电脑的多氯联苯；价值低的电子废弃物贵金属含量较少，如电视、录影机的多氯联苯。但不论电子废弃物价值高低，处理流程基本是相同的。
2.电子废弃物中金属的回收
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。（1）熔化：取样后的不同的电子废弃物经过均匀混合，作为原料加入到熔炉中。在熔炼过程中，熔融的电子废弃物顶层是炉渣，底层是铜。铜和少许矿渣流入转炉中，剩下的炉渣和矿石一起通过浮选来回收一些贵金属。最后剩余的炉渣堆放在残渣中，可进一步浓缩、精炼回收贵金属。（2）精炼：来自熔炉的铜加入到转炉中混合精炼，通过吹氧熔融铜中的铁和硫黄，从而净化铜。炉渣可以通过进一步净化得到副产品铁砂和锌渣，再通过电炉加工铁砂和锌渣得到铁和锌。转炉中产生的工业废气经过处理后得到的金属尘土，可进行再回收。（3）电解：由转炉中得到的水泡铜（98％的铜）铸成阳极铜，即所谓的阳极铸造，成型的阳极铜含有99％的铜和0.5％的贵金属。铜电极通过电解提纯，利用硫酸和铜的硫酸盐作为电解液，加工过程中的直流电流约2万安培。在阴极板上一般可获得99.99％的纯铜，而贵金属和杂质则作为阳极的附着物留在阳极板上，可进一步进行提炼。贵金属的精炼在精炼厂，金、银、铂、钯可再生。
3.电子废弃物中非金属的回收
电子废弃物中的金属回收虽然复杂，但各国采取的措施大体相同。与金属的回收相比，各国由于发展水平不同，采取的方法不尽相同，因为非金属材料中含有大量的有机物，这些有机物的分离需要高技术的支持。综合国内外非金属处理办法，概括起来主要有填埋、焚烧或热解气化技术。
填埋技术是一种操作简单的垃圾处理方法，它可以处理所有种类的垃圾，也由此曾风光一时。但随着时间的推移和技术的发展，其缺点开始一一暴露。填埋要占用大量土地，而且，随着雨水的渗入，电子废弃物渗出液会污染地下水及土壤，近年来有的城市已经认识到这些问题，建立起一批具有较高水平的填埋厂，较好地解决了二次污染问题，但却又带来了其他的问题——建设投资大，运行费用高等。最关键的是填埋厂处理能力有限，服务期满后仍需投资建设新的填埋场，进一步占用土地资源。基于这些原因，现在填埋设施已有逐渐减少的趋势，成为其他处理工艺的辅助方法，主要用来处理不能再利用的物质。
焚烧是一种传统的垃圾处理方法，从古代的玛雅人到现今的社会，焚烧仍然在垃圾处理方法中占据着重要的位置。通过焚烧垃圾来发电，既最大限度地减少了垃圾的体积，又利用其产生新能源。现代垃圾焚烧技术诞生于数10年前，一度是世界上许多大城市的首选。在日本、荷兰、瑞士、丹麦，瑞典等国成为垃圾处理的主要手段。但这种技术的使用，由于在焚烧的过程中产生毒性更强且具有致癌性的二恶英，造成了二次污染。目前，欧洲、美国、日本等一些国家相继关闭了现有的焚烧厂。
热解气化技术是欧洲和日本的研究人员开发的“第三代”垃圾处理技术。该技术是在焚烧法基础上发展起来的、结合热解气化和熔融固化的一种新型垃圾处置方法，实现了无害化、显著的减容性、广泛的物料适应性和高效的能源与物资回收，在90年代中期，开始在发达国家流行。该技术是先将垃圾在450－600℃的还原性气氛下气化，产生可燃气体和易于铁、铝等金属回收的残留物，再进行可燃气体的燃烧使含碳灰渣在1350－1400℃条件下熔融，整个过程把低温气体和高温熔融结合起来。与传统焚烧技术相比，气化熔融技术有许多优点：（1）可以最大限度减容、减量。（2）可以实现二恶英的低排放。目前，世界最先进的焚烧设施的二恶英排放标准大概是0.1nmg／立方米，而热解气化技术的二恶英排放标准已经降到0.01nmg／立方米。（3）气化熔融技术还可以固化有害重金属元素。垃圾焚烧法容易造成二次污染，其中之一就是重金属的污染，目前被认为是灰渣无害化处理的有效方法之一。（4）热解气化技术的另一更重要的优点是无须分类，这样不仅可以降低电子废弃物分类的费用，还大大缩短了电子废弃物处理的周期，并可产出热能和电能。
三、国内外电子废弃物处理与利用的制度比较
（一）国外的相关制度借鉴
1.全社会联动
在循环经济视角下电子废弃物的循环处理系统包括很多层面，比如政府机构、行业组织、研究机构、民间组织、企业等。系统内不同层面的行为相互影响，循环经济系统能够消除不同层面之间的矛盾，最终实现多赢的局面。以美国为例，首先作为政府行为，美国环保局就电子废弃物的回收利用提出了建议并发起了电子产品回收和资源化行动，国防部、能源部、邮政总局等部门建立并资助了一些研究项目和示范项目，所有这些为产业发展提供了法律和资金支持。部分州开始制定专项法律法规，在这种形势下，电子废弃物回收处理专业化公司开始出现。目前，电子废弃物资源化产业在美国已经初具规模。其次，行业组织行为，一些行业组织如国际电子废弃物回收商协会（IAER）、电子工业联盟（EIA）、全国回收商联盟（NRC）等行业组织为电子废弃物产业的发展做出了积极贡献。他们举办“电子产品资源化高级会议”和“电子产品与环境国际研讨会”等，为企业解决技术与发展问题。另外一些研究机构如马塞诸塞大学、杜克大学等研究单位就电子废弃物的立法管理、收集方法、处理技术进行了大量研究，这些工作为人们深入了解和认识电子废弃物提供了大量的信息，并且为电子废弃物的产业化发展提供了技术支持。同时还有一些民间组织如硅谷毒性物质联盟、巴塞尔行动网络、绿色和平组织做了大量调查和宣传教育活动。这些组织在促进公众环境意识的提高，加快立法方面起到了积极作用。
2.政策到位和法律较健全
鉴于电子垃圾对环境所造成的越来越大的危害，各国政府也把电子垃圾的治理及立法工作提到了议事日程。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。环保组织和地方政府希望，这笔费用能用来帮助安全处理居民家中的电子垃圾。欧盟则做了“扩展的生产者责任”的尝试。起草制定了相关法律保证制造商对电脑的整个生命周期负责，并要求他们将回收电脑及配件的费用加到产品成本中。同时，制造商必须同意不添加任何有毒原料。从2003年8月13日起，每一件对欧盟出口的电子电气产品，都会被额外征收一笔10－22欧元的费用，用来处理报废的电子设备。欧盟对电子垃圾的处理已经做出有关规定，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。这个数量不大，因为在许多家庭的地下室或阁楼上还有大量的电子垃圾。欧盟还表示，消费者有义务将废旧电器送往专门的电子垃圾收集处。当然，将来的电子垃圾将不再实行免费收集。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。德国每年产生各种电子垃圾近200万吨，人均约25公斤，德国采取多种方法进行回收、处理和利用，不仅大大降低了废旧电器对环境可能造成的污染，同时又充分利用了旧电器中的有效成分。目前，德国正在根据欧盟指令着手制定本国的废旧家电回收利用法。德国希望通过相关法律法规，进一步明确制造商对其设计、制造和销售的家用电器和电子产品有义务进行收集、再使用和处置等，促使制造商开发绿色家电，即从电器的原材料选择和产品设计开始，就为将来的使用和废弃考虑，形成资源—产品—再生资源的良性循环，从根本上解决环境与发展的矛盾。
（二）国内相关制度法规
目前我国已经成为世界上最大的电子和信息产品消费国，同时美国等一些比较发达的国家把包括中国在内的发展中国家作为电子废弃物的转移目的地，使得我国面临的电子废弃物的整治处理和回收利用问题十分严峻，亟待建立和健全相关的政策法规，以防止资源的浪费和环境的污染。我国政府也已经意识到这一点，为积极推动电子废弃物的无害化、资源化处理，制定了一系列相关的法规，包括2007年3月1日实行的《电子信息产品污染控制管理办法》、2006年4月27日颁布实施的《废弃家用电器与电子产品污染防治技术政策》以及2007年实施的《废旧家电及电子产品回收处理管理条例》。
尽管已经出台了一些法规，但关于电子废弃物回收，特别是电子废弃物物流等方面的立法还有所欠缺。我国电子废弃物管理的立法工作还处在起步阶段，尚缺乏一部能够统领电子产品的清洁生产以及电子废弃物的综合利用、回收利用以及无害化处置等各个方面工作的综合性立法。综合性、统帅性立法的缺乏致使电子废弃物管理处于职责不清、政策矛盾的境地。此外，严厉打击各种严重破坏资源、污染环境的随意处置电子废弃物的行为，明确生产者、经营者消费者的权利义务关系，建立有利于电子废弃物的综合利用、无害处置的财政、税收、金融方面的鼓励措施，均需要法制的保障，应当看到，加强电子废弃物的管理需要颁布一些新的技术政策或规范，这些规范性文件可能会与过去的法规或技术规范标准发生矛盾，形成制度上的障碍。
四、循环经济视角下对我国电子废弃物处理的几点建议
（一）相关法律法规的建立
关于电子废弃物如何处理的问题在我国并非新鲜的事情，可以说，从八十年代家电大规模走进中国老百姓的家庭开始，这个问题就已经存在了。造成电子垃圾如此忧患的主要原因是在这个方面的管理体制不健全，法律法规严重缺位。2006年4月25日，北京市海淀区政府正式启动“电子环保、循环经济”示范工程，废旧电子产品回收终于有了正规渠道。此后不久，国家环保总局、科技部、商务部等部委联合发布了《废弃家用电器与电子产品污染防治技术政策》，提出由“产品生产者、销售者和消费者依法分担废弃产品污染防治的责任”原则。2007年3月1日，限制电子产品污染的《电子信息产品污染控制管理办法》开始实施，该办法涉及1800多种电子产品。该法规显著特点是，强令企业标明，电子产品中所含有毒有害物质名称、含量、使用期限等信息。这些法律法规的出台标志着我国从源头控制家用电器与电子产品的废弃量，控制回收过程中的环境污染已经开始步入正轨。但这些法规还不够全面，不足以解决目前我们所面临的电子废弃物的污染。所以，随着治理的不断深入相关的政策尤其是涉及电子废弃物的物流以及管理方面的法规亟待进一步完善。
（二）建立完善合理的回收体系
针对废旧电子产品的回收处理，欧洲和美国都实施了比较完善的法规管理，例如生产者责任制。在这项制度下，生产者要在产品的生命周期内承担环境责任，完成废弃产品的回收、处置等一系列工作。它不仅有利于促进废弃物的回收和循环使用，而且可激励生产者减少原材料特别是有害物质的使用，从而使用更多的易于循环利用的材料。中国的现状更需要从生产领域入手，从而更方便地集中处理电子产品废弃物。当然，仅有生产者的参与是不够的，还需要政府与生产商、分销商、零售商、消费者建立沟通渠道，针对电子废弃物处理出台相关政策及配套设施，以此来提高电子废弃物的处理效率，促进整个回收体系的运作。一个好的回收体系应该是每一个环节的参与者都能从中得到实惠，无论是经济利益、社会利益还是环境利益。
（三）走废旧电子资源化道路，营造回收循环经济模式
电子垃圾中含有大量的可利用的聚酯、塑料、玻璃稀有金属等资源。按照循环经济的理念，垃圾只不过是放错了地方的资源。研究证实，对电子废弃物进行循环利用可以产生巨大的经济利益。随着科技的发展、电子产品的日益普及，人类社会就会始终面临着这些产品的报废处理问题，那么面对大量的电子废弃物，如何才能够变废为宝，同时又不污染环境才是最理想的解决之道。目前我国所做的电子信息产品废弃后的回收处理工作有一定的局限性，这一方面是由于技术的限制，另一方面也是现阶段有些企业还没有做好准备，也就是说经济循环的链条上的各个环节还有待进一步沟通，但无论如何，循环才是硬道理，只是要根据本国具体情况选择相应的循环模式。而中国的现状就是技术落后、管理混乱、任务严峻。这样在环保和经济发展之间，有些时候不得不按国情逐步推进。所以，依据中国国情，努力走废旧电子资源化道路，建设有中国特色的电子信息产品污染控制的经济循环模式，自然会为我国营造经济与环境和谐的局面做出贡献。
（四）积极推进国际间的合作，形成全球废旧电子处理产业链
电子废弃物问题是一个世界性的问题，对于电子废弃物的处理，大多数国家都还处于起步阶段。科技高速发展，产品制造过程合作程度日渐加深，那么相信产品的回收处理过程也会随之逐步加深。通过国际合作不仅可以使我们借鉴到国外先进的处理技术，另一方面也可以随时了解国外动态借以减少国外电子垃圾向我国的倾倒。2006年11月举行的第68届全国电子展期间展开了一场关于“绿色采购、绿色供应、绿色制造、绿色服务”的主题讨论。当时，来自全球的电子信息行业专家、学者和知名跨国公司的采购负责人，与参会者一道分享了他们的成功案例和管理经验，共同探讨了电子产业未来的发展方向和趋势。电子垃圾是我们共同的问题，那么问题的解决也必然由我们一道来解决。
（五）加大宣传力度，引导公众进行绿色消费
电子垃圾的产生与处理和消费者的环境意识有极大的关系。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。也就是说是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。在购买物品时，一方面人们更注意对自身健康有益的生存环境；另一方面，社会将负担过度消费引起的负效应。市场不但要适应这种变化，同时也有责任引导消费向有利于环境保护，有利于生态平衡的方向发展。电子产品的生产与垃圾处理政策，要全面考虑、正确引导消费者进行绿色消费，这是不可低估的一支力量。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，我国电子垃圾的处理必将得到妥善解决。
五、结束语
电子废弃物问题的根本解决，必须通过两条途径：其一，在产品中停止使用有毒物质；其二，对已含有有毒有害物质的电子产品在其报废后进行积极的回收利用。事物是矛盾的集合体，有关电子废弃物的话题，可谓仁者见仁，智者见智。更多的人注意到的是电子垃圾给环境带来的巨大威胁，处理电子垃圾的高额费用。实际上，电子废弃物并非一钱不值，完全可以再生利用，它们的价值甚至远远超过一些可再生资源。所以如何充分利用电子垃圾，变废为宝，就可以使严峻的问题变得乐观起来。如何处理电子垃圾，是一个充满挑战和巨大商机的课题，但前提必须是从循环经济的角度去思考和解决问题。
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