張靖晴 王景偉
1.上海第二工業大學 上海 201209;2.上海電子廢棄物資源化協同創新中心 上海 201209
電器電子產品以電能為工作基礎,是21世紀增長最快的產品之一,我國已成為全球最大的電器電子產品生產國、消費國和出口國。隨著電器電子產品消費量日益增多,更新換代加快,由此產生大量電子廢物(Waste electrical and electronic equipment,WEEE)[1,2]。電子廢物是城市礦產的一部分,其含有金屬、玻璃、塑料和稀土元素等高價值資源,若能有效回收利用,產生的經濟效益可觀;同時,電子廢物也具有一定的環境風險,若處置利用不當,其含有的鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯和多溴二苯醚等有害物質會對環境和人體健康構成嚴重威脅[3-5]。
電器電子產品制造過程中使用的化學物質品種規格繁多。據不完全統計,產品品種在2萬余種以上,如導體、半導體、膠黏劑、電子漿料、封裝材料等[6],這些電子化學品在不同程度上對環境產生影響。基于此,開展電器電子產品全物質披露(Full Material Disclosure,FMD)管理,使電器電子產品中各組成物質的信息具體可知,包括資源物質和有毒有害物質的全部信息,可以更好地預判電器電子產品的資源價值和環境風險,提升電子廢物管理水平。本研究在了解國內外電子廢物環境法規的基礎上,借鑒其他領域開展全物質披露的成功案例,提出開展電器電子產品全物質披露管理的探討和建議。
電子產品產生于十九世紀末二十世紀初,以電子管為基礎原件。電子管材料成分簡單,主要含金屬和玻璃,但由于體積大、壽命短、耗電量高等原因,到二十世紀八十年代,電子管逐漸被晶體管取代。晶體管體積小、能耗低,但其中含有多種化學物質,根據化學物質向環境的排放量不同,對環境產生的風險和影響不同。隨著電子產品的數量日益增多,產品更新換代加快,電子廢物的數量直線上升,向環境排放化學品的量逐年增長,帶來了嚴重的環境問題,各國開始出臺法規指令對電子廢物進行管理,發展情況如圖1所示。

圖1 電子產品到電子廢物的發展
歐盟《廢棄電器電子設備指令》(Directive on Waste Electronical and Electronic equipment)對電子廢物的定義是:按照第75/442/EEC號指令第一條(a)款定義確定為廢棄物的電器或者電子設備,包括在產品廢棄作為其一部分的部件所有成分、部件和消耗件[7]。
我國《電子廢物污染環境防治管理辦法》[8]中規定,電子廢物是指廢棄的電器電子產品、電器電子設備及其廢棄零部件、元器件和國家環境保護總局會同有關部門歸定納入電子廢物管理的物品、物質。包括工業生產活動中產生的報廢產品或者設備、報廢的半成品和下腳料,產品或者設備維修、翻新、再制造過程產生的報廢品,日常生活或者為日常生活提供服務的活動中廢棄的產品或者設備,以及法律法規禁止生產或者進口的產品或者設備。
歐盟、日本等發達國家對電子廢物的管理起步較早,并在實踐中取得良好效果,給全球提供了借鑒和啟示。2000年起,我國開始探索更新電子廢物管理相關法規并開展工程實踐。國內外電子廢物管理辦法如表1所示。

表1 國內外電子廢物管理辦法
早在1953年,《中華人民共和國藥典》就將各類藥物來源、性狀、功能等信息進行記載,后來進一步擴大藥品品種的收載和修訂,并不斷完善,FMD的理念在藥品領域發展起來,并呈現出向其他行業蔓延之勢[14]。20世紀八九十年代發達國家的肥胖率不斷飆升,為了使消費者了解待消費食品的能量和營養信息,作出正確的消費決策,食品營養標簽制度應運而生,食品FMD的制度開始發展起來[15]。2002年歐盟RoHS指令的出臺對電器電子行業提出有害物質禁用要求,由于電器電子行業細分較為復雜,所以不同領域產生了不同的應對辦法,但其都是以“全物質申報”為基礎,并配合適當的化學測試以應對法規要求。
FMD具體是指通過調查供應鏈,收集產品與材料的全部化學組分及其含量信息,并拒絕有害物料的輸入,以此達到產品有害物質控制的目的,通常需要借助IT系統來完成信息的傳遞和存儲。
FMD的要求:①將所供產品或物料的結構及化學成分完全通報給買家,如有需要保密的成分,應確保保密成分中不含有害物質。②通報的信息應包括產品結構(BOM)、材料化學組分的名稱、CAS號和含量百分比(BOS)。③材料中的物質披露百分比一般需要達到90%,另外10%如果是保密成分需要用通配符替代,整個材料的物質總和應等于100%[16]。
3.2.1 食品和藥品FMD管理
食品和藥品安全涉及生命健康問題,食藥監局作為管理部門對食品和藥品的生產、流通等過程進行嚴格把控。食品和藥品全物質披露管理的對比如表2所示,食品營養成分披露信息如表3所示。

表2 食品和藥品管理對比

表3 食品營養成分表[18]
3.2.2 汽車工業FMD管理
歐盟2000年9月批準“2000/53/EC關于報廢汽車的技術指令”,提出汽車產品禁用重金屬材料,并要求汽車生產商在新產品批準時申報產品回收利用率,使得該領域開始對材料禁用和數據申報進行研究[21],最終建立國際材料數據申報平臺,并由奧迪、寶馬、等合作開發國際材料數據系統(International Material Data System,IMDS),用于收集汽車零部件供應商的危險物質使用信息。IMDS現已成為幾乎所有原始設備制造商都在使用的全球標準,系統里收集、維護、分析和儲存了所有汽車制造行業用到的材料[22],履行經由國家及國際標準、法律和規章給予汽車制造商的各項義務。
國際汽車聯盟組織在2005年初首次發布了全球汽車申報物質清單(Global Automotive Declarable Substance List,GADSL),每年對該清單進行更新。到2014年,汽車產品禁止使用和申報使用的材料從85類2000多種增加到132類2920種。歐盟REACH法規規定:如果物質在物品中的濃度按物品重量計算高于0.1%,則列入REACH候選列表“高度關注物質”(SVHCs)[23]。REACH的候選列表每年更新兩次,每次更新需要物品生產者重新檢查IMDS材料報告的任何一種被通配或者標識為保密物質是否在目前的候選列表中。
3.2.3 不同領域FMD管理為電子產品提供的借鑒
不同領域FMD管理的對比如表4所示,通過工業汽車的材料數據管理發現,電子產品全物質披露可以借鑒其材料數據系統管理平臺及申報物質清單的做法,建立電子產品材料數據系統,對電子產品所用的物質材料統一進行管理;另外,如食品、藥品標簽一樣,電子產品說明書中標明產品所含物質材料的信息,包括大量使用的材料、風險較大的材料以及與人體接觸最多的材料等,電子產品中有價值的資源、有毒有害物質的所在零部件及具體含量、占比參考值等。

表4 不同領域FMD管理對比
《廢棄電器電子產品回收處理管理條例》[12]相關方責任規定:電器電子產品生產者、進口電器電子產品的收貨人,生產、進口的電器電子產品應符合國家有關污染控制規定,采用有利于資源綜合利用和無害化處理方案,使用無毒無害或低毒低害及便于回收的材料。電器電子產品中或說明書上應按規定提供有毒有害物質含量、回收處理提示性說明信息;中華人民共和國國家標準《電器電子產品中限用物質的限量要求》規定構成電器電子產品的材料中,Pb、Hg、Cr6+、PBBs和PBDEs的含量不得超過0.1%,鎘的含量不得超過0.01%[24];REACH(EC 1907/2006)法規賦予行業管理化學品風險并提供有關物質安全信息的責任,制造商和進口商必須收集有關其化學物質特性的信息,以便安全處理它們,并在赫爾辛基歐洲化學品管理局(ECHA)的中央數據庫中注冊該信息[25]。
《生產者責任延伸制度推行方案》[26]中要求:通過開展產品生態設計、使用再生原料、加強信息公開等,推動生產企業落實資源環境責任。其中,加強信息公開要求強化生產企業的信息公開責任,將產品質量、安全、耐用性、能效、有毒有害物質含量等內容作為強制公開信息,面向公眾公開;涉及零部件產品結構、拆解、廢棄物回收、原材料組成等內容作為定向公開信息,面向廢棄物回收、資源化利用主體公開。
(1)FMD要收集的是產品與材料的全部化學組分及含量信息,《廢棄電器電子產品回收處理管理條例》中只要求說明書中提供有關有毒有害物質含量、回收處理提示性說明等信息,并沒有對除有毒有害物質外的其他材料組分作相關規定。
(2)目前市售的電器電子產品,只知道哪些零部件中有毒有害物質含量超出規定限量要求,但沒有明確標明該有害物質在具體零部件中的含量、占比等信息。華為電腦在產品說明書中披露的有害物質信息如表5所示[27]。

表5 華為電腦有害物質披露信息[27]
(3)電器電子產品FMD涉及到多方責任、管理流程、管理成本、技術等方面的困難。首先,開展電器電子產品FMD管理會導致企業生產成本增加,生產成本增加將直接影響我國電器電子產品在國際市場的價格競爭力;其次,生產商向上游一級追溯物質含量信息存在困難,供應商數據的真實性驗證也存在困難。測試時可以用解剖麻雀的方法對主要成分和重量進行確認,但是到了涂層、添加劑的級別,很多物質沒有測試方法或者不容易定量;最后,材料供應商一般調查的是所使用的物質種類和重量,而物理混合、化學反應都會導致重量損失,中間產物也難以清楚羅列,上升到部件級別同樣存在此問題,導致物質配比與最終交付物存在差距[28]。
4.3.1 蘋果公司案例
2016年,在WEEE指令和RoHS指令兩項電子廢物管理法規的基礎上,蘋果啟動完全材料披露項目,與制造商合作伙伴攜手披露產品中每種材料所含有的化學物質,積極減少或避免使用電器電子產品生產中常用的有害物質。通過設立《受管制物質規范》、實施嚴格的設計、測試和分析流程,不斷改進產品及其生產方式,使用的材料無論對環境、產品制造者還是用戶都更加安全,為整個行業領域提供借鑒,蘋果對產品管理的過程如表6所示。

表6 更安全材料的保障過程[29]
到2018年,蘋果從產品中包含的50000個組件中,匯總了25000多個單獨組件的構成,采集了涵蓋iPhone 8、iPhone 8 Plus和iPhone X一半以上機身質量的FMD數據[30],并爭取獲得更多部件的資料。蘋果公司使用綜合性風險評估工具對材料進行篩檢,其中一項工具GreenScreen可針對18種不同的危險物質,包括致癌物、誘變劑和內分泌干擾物對材料進行評估,風險較大的材料被列為優先解決對象,例如大量使用及與人體接觸最多的材料。
4.3.2 聯想公司案例
聯想自2013年10月起對供應鏈開展全物質披露管理,應對國際法規RoHS、REACH等的變化,并為產品廢棄拆解、逆向供應鏈、材料再利用等提供科學依據,實現綠色供應鏈管理。聯想引進GDX/WPA系統平臺,供應商使用GDX(Green Data Exchange)進行部件和材料的物質信息上傳,聯想在WPA(Windchill Product Analytics)端獲取GDX數據,進而完成產品的全物質信息匯總。GDX系統信息上傳的主要流程如圖2所示[31]。

圖2 GDX信息上傳流程[31]
截至2017年底,手機和平板類產品實現100%全物質信息披露,筆記本類產品實現100%,臺式機和服務器類產品實現92.7%。聯想基于此全物質信息披露平臺產生的大數據,分析和選擇環境友好的物質,逐步降低產品中的物質種類。據聯想全物質信息平臺GDX/WPA 數據分析,計算機類產品代比代降低物質種類使用約1%[32]。
從電器電子產品中剔除有害化學品的最佳方式便是從一開始就不使用它們,不能剔除的部分通過尋找更安全的化學品進行替代。當電器電子產品有了詳盡的FMD數據信息,即可完成價值預判和全面的風險評估,達到更好的資源化效果,減少污染,保護環境,提升電子廢物環境管理水平,以此帶來更好的社會效應。為此,提出以下幾個方面建議:
(1)設立高標準,細化對電器電子產品生產所用物質材料的具體要求,適時構建我國電器電子產品中化學物質的環境信息強制披露制度,達到最大化的信息公開、透明。
(2)對電器電子產品開展溯源制度,進行全物質追蹤,通過全球供應鏈信息聯動,為產品所用材料中的各種化學品創建全面詳盡的清單。
(3)設立電器電子產品FMD管理部門,建立電器電子產品FMD信息管理系統,全過程控制電器電子產品中化學品的使用。
(4)建議生產者對電器電子產品的全生命周期進行管理,實行全生命周期的FMD,落實EPR制度中生產者責任,加強信息披露力度、擴大信息披露范圍。
(5)政府出臺相應補貼政策,對開展FMD管理的電器電子產品生產企業提供支持,保證我國電器電子產品在國際市場的價格競爭力不受影響。