廢棄電器電子產品處理行業污染分析及防治綜述

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測中心，成都 610000)

1 前 言

電子產品經使用、淘汰后成為廢棄電器電子產品(簡稱“廢電器”)，又稱電子廢物。隨著電子產品更新換代的加速，以廢電視機、廢手機為代表的大量廢電器產生，且增長速度越來越快。據統計，廢電器產生速度為每年5%～8%，存量每5年增加16%～28%。有關數據表明，全世界廢電器超過70%被出口中國[1]。除國外流入外，我國自身產生量也很龐大。根據《中國廢棄電器電子產品回收處理及綜合利用行業白皮書2017》測算，僅電視機、電冰箱、洗衣機、電腦、房間空調器(簡稱“四機一腦”)5類產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年量為基數估算了2020年存量，屆時廢電腦數量將升至2～4倍，廢手機數量增加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，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)、多氯聯苯(PCBs)、多溴聯苯(PBBs)、多溴聯苯醚(PBDEs)和多氯化萘(PCNs)等有機物。以電腦為例，生產1臺電腦700多種原料中，對人體有害的超過50%，可污染環境物質達10kg以上[4]。這些廢電器如果不能有效處置，會產生巨大的環境問題。

2 非法處置帶來的環境問題

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，經濟價值十分可觀。從原料角度看，平均生產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]。從回收和循環角度看，廢電器中80%～90%物質屬于有價資源物，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、浙江臺州等地區曾在一段時間內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過環境影響評價，也沒有配套污染防治措施，拆解產生的可再利用元件通過二手市場使用到新產品中；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方式詳見表1。

表1 小作坊拆解廢電器作業方式[8] Tab.1 Operation mode of small workshops to dismantle the WEEE

非法拆解方式造成了貴嶼、臺州等地區的嚴重污染。雖然現在小作坊大多已取締，但造成的環境問題不容忽視。

2.1 大氣環境污染

非法拆解作坊沒有負壓收集措施，空調、冰箱等電器中含有的氟利昂等易揮發消耗臭氧層物質(ODS)直接進入大氣，破壞臭氧層。不易揮發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域大氣中濃度高兩個數量級左右。同時該區域大氣還含有高濃度的二惡英(PCDD /Fs)及多環芳烴(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物。因此重金屬污染是廢電器處理關注的重點。黃華偉等[11]對龍塘鎮廢電器拆解區的河道底泥研究表明，拆解區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，且距拆解區越近，其值越大。潘海燕[12]等研究臺州廢電器拆解區的重金屬污染情況，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的土壤表明，拆解區附近表層土壤Pb、Cu、Cd、Zn、Ni和Cr含量表現出不同程度富集，樣品綜合污染指數在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，結果顯著高于對照區。土壤和大米中重金屬含量與拆解類型有關：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地農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。河南作為全國農業大省、糧食生產大省，改革開放以來，糧食生產連續跨上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境中；PCDD /Fs是在對廢電器進行焚燒等粗暴處置時產生[15]。這三類 POPs 是廢電器拆解區的二惡英類主要環境污染物。林娜娜等[16]采樣分析清遠廢電器拆解區河流底泥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生態風險指數大于50%，風險較高。宋楊等[17]對浙江省廢電器拆解區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，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)也大幅高于珠江入海口水體中的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，同樣與離拆解區的空間距離呈顯著負相關性，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。袁博等[21]研究了臺州地區土壤SCCPs的污染狀況，區域平均濃度達2 689ng/g(干重)，與四川臥龍自然保護區土壤192ng/g(干重)的濃度相比存在嚴重污染。

2.3 人群健康

嚴重的環境污染使人群健康受到高度威脅。廣東省汕頭大學醫學院對貴嶼外來人口的研究結果表明，接近百分之九十的被調查人群患有皮膚、呼吸系統等各種疾病[22]。癌癥或其他不明病癥頻發，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。

3 基金政策

廢電器“非法”拆解的環境風險及規范處理問題越來越受到關注。2012年7月，《廢棄電器電子產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類廢電器生產者實行從量定額計征，對處理企業規范處理實行定額補貼[23]。國家對廢電器處理企業實行資格許可制度，資格許可由省級生態環境部門會同同級發改、商務、工業信息產業等部門編制地區廢電器處理發展規劃布點，經生態環境部備案同意后，市級生態環境部門審發許可的方式進行[24-25]。基金補貼申請由生態環境部門組織審核。原環境保護部制定了四個重要指南作為審核工作的依據：《廢棄電器電子產品規范拆解處理作業及生產管理指南》(簡稱《拆解指南》)作為處理企業規范化管理的標準，明確了企業物流、倉儲管理的方式和方法；設施、設備管理的具體細節；拆解處理步驟和每步操作的具體要求等[26]。《廢棄電器電子產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，明確了處理數量核定原則、拆解處理紅線、基金管理紀律等[27]。《廢棄電器電子產品處理企業建立數據信息管理系統及報送信息指南》對企業內部資源計劃信息(ERP)系統提出細則要求，企業ERP系統必須能記錄廢棄電器電子產品運轉的整個流程[28]。《廢棄電器電子產品處理企業資格審查和許可指南》作為市級生態環境部門核發處理資格許可重要依據，明確了可獲處理資格許可的處理企業條件及資格許可核發程序等[29]。

4 規范處理的產污分析與控制

圖1 廢電視機(顯像管CRT)拆解流程及產污節點圖Fig.1 Dismantling process and production node of waste TV (CRT)

圖2 廢電視機(液晶)拆解流程及產污節點圖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、洗衣機拆解流程圖Fig.5 Waste air conditioning, washing machine disassembly process

根據第二章對“非法”拆解污染情況綜述及規范處理的產污分析可知，規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境的影響。產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生PBDEs，處理過程主要產生粉塵、制冷劑和汞蒸氣3類。大氣污染物的產生情況及控制方式詳見表2。

表2 大氣污染物的產生情況及控制方式Tab.2 Generation and control methods of atmospheric pollutants

續表2

污染物名稱產生原因主要危害控制方式處理環節污染控制場外(場內)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。口服、吸入或接觸后可以導致腦和肝損傷。生物富集性處理工位用側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”拆解產生的廢水主要來自于金屬提取等酸浸過程。規范處理過程產生的生產性廢水較少，主要來自全自動洗衣機拆解平衡環內的鹽水及地坪沖洗水。平衡環內鹽水屬于含鹽工業廢水，應當妥善收集稀釋后達標排放。生產及庫房區域地坪沖洗水可能含有懸浮物、地面殘留廢潤滑油等，應當經處理后達標排放。生產及庫房區域地面應進行防腐、防滲設計，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域建設應符合《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，產生噪聲的環節較多。主要有拆解作業噪聲、物料收集噪聲等。生產作業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(拆解產物)

“四機一腦”拆解后產生的最終物料主要是固體狀態。其中大部分有循環再生利用價值，因此廢電器又被成為“城市礦山”。廢電器拆解產生的主要資源物量詳見表3。

表3 廢電器拆解產生的主要資源物量Tab.3 Main resources generated by dismantling the WEEE

注：以上數據來自調研統計。

同時，部分拆解產物也有一定危險特性，“非法”拆解產生的環境問題主要就是來自于對這部分拆解產物的“粗暴”回收、提取過程。本文結合拆解產物的危險特性、再生利用價值、環保處理要求等，建議將固態(半固態)拆解產物分為資源類、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，可在環境影響評價要求下進行再生利用的拆解產物。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]，但具有一定的環境風險，有特定處理要求的拆解產物。危險廢物類指列入《國家危險廢物名錄》[30]，可按照環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營許可證且具有相應經營范圍的單位處理的拆解產物。為與“非法”拆解進行對比，表4通過調研給出了規范條件下資源物的最終可能回收方式。

表4 拆解產物產生情況及處置要求Tab.4 Dismantling product production and disposal requirements

5 困難與對策建議

在基金補貼制度的指導下，目前全國共有109家廢電器處理企業列入了財政部、原環境保護部基金補貼企業名單，2012年至今，規范處理了大量廢電器。其中，僅四川省2018年一年，規范處理量就達612萬臺。大量廢電器進入規范處理企業處理，阻斷了“非法”處置的源頭，消除了非法處置帶來的諸多環境問題，保障了人民健康安全。但目前，廢電器規范處理仍然還存在一些困難。

5.1 部分拆解產物處理存在難點

在規范的處理環境下，廢電器處理產生的大氣、水污染及噪聲問題得到有力控制。但部分拆解產物的終端處理(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卡效益，制約著廢電器處理行業的發展。在后續發展中，建議鼓勵有設備研發與制造能力的企業或根據市場需要，具有前瞻性的研究可再生利用資源處理技術，研發處置設備。如：液晶面板綜合利用設施，CRT含鉛玻璃本地化應用技術、電路板貴重金屬高效回收利用技術等，并進一步提高設備和生產線的自動化程度，推動專用設備領域的發展和拆解處理技術的進步。在研發資金方面，建議在國家相關政策范圍內，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資源化利用設施建設，深化資源再利用模式，延伸處理產業鏈，再生更多拆解產物為原料。

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范。因此，我國規范處置企業實際處理品種也多局限于“四機一腦”。建議相關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范處理渠道，進一步發揮“城市礦山”作用，消除環境隱患。

5.3 回收網絡體系建設還需加強

廢電器有效回收是廢電器規范處理的前提。政府應加強引導，整合社會廢舊物資和廢電器回收資源，推進回收網點建設，拓展回收渠道，建立覆蓋面廣、效率高、參與廣泛的專業回收網絡體系和資源循環利用的公共服務信息平臺。還應鼓勵定點處理企業建立與廢舊物資(再生資源)回收公司、家電銷售企業以及家電生產企業的銷售網絡和售后服務網絡的緊密結合，拓展思路，創新回收機制，充分利用互聯網和電話預約等方式擴大收集范圍。同時加強對現有回收體系的監管，規范回收市場秩序，嚴格監管廢舊物資回收再生資源交易市場及回收企業廢電器處置去向，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。

6 結 語

廢電器產生量大、產生源廣、增長速度快，兼具環境污染性和資源再生性的雙重屬性。本文綜述文獻發現，在我國，大量廢電器曾被 “非法”拆解，帶來了諸多環境問題。規范處置廢電器，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范處理渠道，阻斷了“非法”處置的源頭。本文結合調研，分析了規范處理的污染產生環節，提出了污染控制建議。在規范處理條件下，大部分污染物質能得到有效控制，但部分拆解產物的處理還存在困難。本文結合當前污染控制難點及基金制度實施情況，建議通過鼓勵相關單位前瞻性技術研發，打通處理瓶頸；增加補貼品種，擴大基金政策范圍；加強回收網絡體系建設，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的健康發展，消除環境風險。