电子垃圾的危害与处理方法

题目：电子垃圾的危害与处理办法清华大学无29马泰坤2012011224摘要：随着科学技术的不断发展，一种新的垃圾——电子垃圾正在严重威胁着人们的生存环境。电子垃圾相对于传统垃圾来说有很大不同，其污染的毒性和处理的难度极大。在中国，电子垃圾的污染与毒害正逐渐显现。本论文旨在通过对电子垃圾的定义，危害，以及我国现状的分析，找到一个解决电子垃圾问题的可行的方法。关键词：电子垃圾，污染，处理方法正文：1.电子垃圾的定义及其所占比重电子垃圾（Electronicwaste,e-wasteore-scrap），或称垃圾电气电子设备（WasteElectricalandElectronicEquipment,WEEE）是指被废弃不再使用的电气或电子设备。主要包括电冰箱、空调、洗衣机、电视机等家用电器和计算机等通讯电子产品等的淘汰品。世界进入信息时代以后，随着信息技术的不断发展与电子产品换代速度的逐渐加快，全球别淘汰的电器设备越来越多，形成了大量的电子垃圾。据联合国环境规划署估计[1]，全世界每年约有2000万到5000万吨废旧电子产品被丢弃,其中美国约占1/3,是城市废弃物的2%-5%;欧盟约占1/4,是城市废弃物的4%。而全球电子垃圾每年的增速达到了3%-5%[2]。电子垃圾从而成为继工业时代化工、冶金、造纸、印染等废弃物污染后新的一类重要环境污染物。2.电子垃圾造成的污染及其危害a)电子垃圾中所含的污染物质种类繁多由于电子垃圾是废旧的电子设备，其中包含各种电路板，电子原件，塑料外壳等，而电子器件又包含多种贵金属成分，所以电子垃圾中的废物种类非常多。据了解，电子垃圾中含有塑料，铜等700多种物质[4]，其中既包含具有很大回收利用价值的铜等冶金学上品味较高的矿种（印刷线路板中的铜含量可达40%以上[5]，也包含重金属及有机污染物（其中有50%对人体有害[6]）。电子垃圾中的有害物质包括[6]:i.金属与金属化合物:(1)铅主要用于印刷电路板或阴极射线管(CRT)中。(2)镉主要存在于电阻器、红外线发生器和半导体等中,也作为塑料固化剂,在旧CRTs中使用。(3)汞据估计全世界每年耗用的汞有22%是用在电子电气产品中,主要被用于纯平显示器的照明装置中,也被用在旧电脑的主机开关和继电器里,还用于温度计、传感器、阻滞器、转换器、医疗设备、电灯、手机及电池中。(4)铬六价铬化合物常被用作金属外壳防蚀剂以及坚化和美化处理。(5)钡被用于电脑显示器、弹簧、继电器和连接器中,也曾用于计算机主板中。(6)铍轻而坚硬、电热良导体且没有磁性的特性使得被广泛用于电子产品中。ii.PVC塑料:由于其防火特性,PVC被广泛应用于包裹线路和电脑外壳,26%的电子产品塑料是含有PVC的。PVC燃烧过程中会产生大量的含氯污染物。此外PVC中还包含有机锡、铅和含镉固化剂以及酞酸盐等有毒物质。iii.溴代阻燃剂(BFRs):BFRs被用在电子产品的塑料以及电路板中,用以阻止燃烧和发烟,含量较高,5%)30%不等。所有含BFRs的产品被焚化时都会形成强致癌物二恶英和呋喃。iv.油墨:黑色油墨主要成分是碳黑。国际癌症研究机构将碳黑定为2B类致癌物。彩色油墨中还含有重金属和其他有机污染物。v.磷化物:应用于玻璃内表面的包衣,通过产生磷光效应使我们可以看到显示器图象。磷包衣有剧毒,其中还含有锌、钒等有毒添加物。vi.酞酸酯:主要用作增塑剂。以电脑为例,将电子垃圾有害物质的健康影响列于表1中。名称用途P位置健康影响塑料包括有机物和氧化物(硅除外)PBDEs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铅金属接头,辐射屏蔽PCRT,印刷电路板会损伤中枢和周围神经系统、循环系统及肾脏;对内分泌系统有影响;严重影响大脑发育铝结构件,导体P罩盒,CRT,印刷电路板,接头皮疹,骨骼疾病,呼吸道疾病,包括哮喘;与Alzheimer氏疾病(老年痴呆症)有关镓半导体P印刷电路板动物实验有明显致癌作用镍结构件,磁化部件P(钢铁)罩盒,CRT,印刷电路板过敏反应,哮喘,慢性支气管炎,削弱肺部功能;极可能是人类致癌物质钒红磷发射器PCRT刺激肺及咽喉铍热导体P印刷电路板,接头损伤肺部,过敏反应,慢性铍疾病;极可能是人类致癌物质铬装饰部件,硬化剂P(钢铁)罩盒溃疡,痉挛,肝及肾损伤,强烈的过敏反应,哮喘性支气管炎,可能会引起DNA损坏;一种已知的人类致癌物质镉电池,蓝2绿磷发射器P罩盒,印刷电路板,CRT肺部损伤,肾脏疾病,骨骼易碎裂;极有可能是一种人类致癌物质汞电池,开关P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砷晶体管掺杂剂P印刷电路板过敏反应,恶心,呕吐,减少红血细胞和白血细胞的生产,心律异常;无机砷是一种已知的人类致癌物质硅玻璃,固态元器件PCRT印刷电路板可由呼吸吸入的晶体状硅会引起硅肺病,肺气肿,呼吸道障碍疾病,淋巴结纤维症;已知的人类致癌物质b)电子垃圾的处理难度巨大电子废弃物品种类型非常复杂，各厂家所生产的同种功能的产品从材料选择、设计、生产上也各不相同。在回收处理的过程中，需要人工拆分为印刷电路板、电缆电线、显像管等元部件，然后再对其进行相当复杂的处理。现有的处理方法分为化学处理、火法处理、机械处理、微生物处理等，但相应的都有很多不足，例如化学处理会使用强腐蚀性药品，并产生大量废液和有毒气体；火法处理会产生许多燃烧废物；机械处理过程中电子废弃物的拆卸通常是手工操作，效率较低；微生物处理的时间周期较长。c)电子垃圾造成的污染有极大的危害电子废弃物的成分复杂，不少家电含有有毒化学物质，其中半数以上的材料对人体有害，有一些甚至是剧毒的。比如，一台电脑有700多个元件，其中有一半元件含有汞、砷、铬等各种有毒化学物质；电视机、电冰电子垃圾造成严重污染电子垃圾造成严重污染；箱、手机等电子产品也都含有铅、铬、汞等重金属；激光打印机和复印机中含有碳粉等。电子废弃物被填埋或者焚烧时，其中的重金属渗人土壤，进入河流和地下水，将会造成当地土壤和地下水的污染，直接或间接地对当地的居民及其它的生物造成损伤；有机物经过焚烧，释放出大量的有害气体，如剧毒的二恶英、呋喃、多氯联苯类等致癌物质，对自然环境和人体造成危害。铅会破坏人的神经、血液系统以及肾脏，影响幼儿大脑的发育。铬化物会破坏人体的dna，引致哮喘等疾病。在微生物的作用下，无机汞会转变为甲基汞，进人人的大脑后破坏神经系统，重者会引起人死亡。遗弃后的空调和制冷设备中的氟利昂排放到大气中后将会破坏臭氧层，引起温室效应，增加人类皮肤癌的发生几率。溴系阻燃剂和含氯塑料低水平的填埋或不适当的燃烧和再生将会排放有毒有害物质。3.我国的电子垃圾污染现状[7]a)自身产生随着经济的快速发展，近年我国电子废弃物产生的速度十分惊人。据2010联合国环境规划署发布的报告，我国已成为世界第二大电子垃圾生产国，每年生产超过230万吨电子垃圾，仅次于美国的300万吨；到2020年，我国的废旧电脑将比2007年翻一番到两番，废弃手机将增长7倍。电子废弃物在回收及综合利用过程中，不同程度存在着污染环境和损害人体健康的现象，亟待引起重视。近年来，我国步入家电更新换代高峰期，也是电子垃圾高速增长期。粗略估计，我国平均每年需报废的电视机在500万台以上，洗衣机约600万台，电冰箱约400万台，每年淘汰1500多万台废旧家电，这还不包括保有量迅猛增长并迅速更新的电子及通讯器材，包括手机、DVD等。这些报废的家电将进一步增加电子垃圾处理的压力b)垃圾进口电子垃圾经常由发达国家出口至发展中国家，这是违反《控制危险废物越境转移及其处置巴塞尔公约》的。而中国国家环保总局、海关总署等部门曾联合发文，明确规定自2000年4月1日起，禁止进口废电视机及显像管、废计算机、废显示器及显示管、废复印机、废摄（录）像机、废家用电话机等十一类废电器。但是在我国，电子垃圾进口的问题屡禁不止，据统计全球的电子垃圾80%被运到亚洲，其中90%在中国处理与丢弃[8]。其中著名的例子是贵屿现象。位于广东省汕头市潮阳区西部的贵屿镇，数万人从事着焚烧废电器和塑料的回收和分解工作，他们用硫酸水冲洗电路板，并焚烧那些无法再回收的垃圾，让这个小镇成了世界闻名的废旧电子电器拆解基地和再生五金塑料的集散地。自2005年3月起，绿色和平组织在广东省贵屿镇及其周边地区共收集了44份环境样本，公布的检测结果表明电子垃圾拆解过程中排出大量有毒重金属和有机化合物，导致空气、水体和土壤的重金属含量严重超标。土壤中钡的吉量超标10倍以上、锡为152倍、铅超标212倍、铬超标达1338倍，水中的污染物超过饮用水标准达数千倍。对在贵屿从业外来人口进行的医学检查显示，在接受调查的人群中88%的人患有皮肤病、神经系统、呼吸系统或消化系统疾病，健康遭到极大损害。[7]4.解决电子垃圾污染问题的可能方法在一些发达国家已经有了比较完善的电子垃圾处理机制。例如在日本，报废的家电由家用电器制造商、进口商负责运到指定的回收地点，并在指定的回收场所处置，再商品化。而在处理阶段，国外也大都采用污染较小的机械处理办法，日本，德国也已经有比较先进的技术利用机器提高机械处理的效率。我认为我国应当借鉴国外成功的解决垃圾污染问题的经验，首先通过立法明确电子垃圾问题的责任归属，让企业负担起应当负担的社会责任。此外要建立完整的回收与处理渠道，采用污染较小的方式来处理电子垃圾。政府也应当建立专项资金鼓励电子垃圾处理技术的改革与创新。于此同时，垃圾进口的问题也应当开展专项整治，严格杜绝。参考文献：[1]WilliamsE.TheThirdWorkshoponMaterialCyclesandWasteManagementinAsia.Tsukuba,Japan:NationalInstituteofEnvironmentalSciences,2005[2]KahhatR,KimJ,XuM,etal.Resources,ConservationandRecycling,2008,52:955)964[3]王育松(WangYS).机械管理开发(MechanicalManagementandDevelopment),2008,23:167)168[4]DavisG,HeratS.Resources,ConservationandRecycling,2008，52:1031)1039[5]孙朋(SunP),于云江(YuYJ),李定龙(LiDL)等.环境与健康杂志(JournalofEnvironmentandHealth),2008,25:452)455。[6]彭平安电子垃圾的污染问题[7]百度百科[8]王红梅(WangHM),张金良(ZhangJL),王先良(WangXL)等.环境科学与管理(EnvironmentalScienceandManagement)，2008,33:1)3