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废旧电池的环境危害和回收处理

作者:user 来源:  日期:2019-10-12 22:04

 摘要:我国已成为世界上最大的电池生产国、消费国和废旧电池产生国。近年来,随着公众环境意识的提高,废旧电池的环境问题和资源回收问题日益受到社会各界的广泛关注,各种自发和有组织的废旧电池收集活动在全国大中城市不断涌现。文章通过分析危害寻找根源,旨在宣传废旧电池管理的成功经验,对公众的自发行为加以正确引导。 
  关键词:废旧电池;环境危害;环境风险;资源回收;环境无害化管理 
   
  一、废旧电池的环境危害 
   
  一粒钮扣电池所含的汞,能污染60万升水(相当于一个人一生的用水量);1节1号电池腐烂后渗出的汞会污染1立方米土壤,并使其永远不能生长植物。废旧电池对人体健康的危害是非常大,危害主要集中在其中含有的汞、镉、镍、铅等重金属上,铅能使人体神经系统和消化系统出现不正常运作导致神经衰弱、手足麻木、消化不良、腹部绞痛、肾炎、血液中毒和其他病变。精神状态改变是汞中毒的一大症状,如脉搏加快、肌肉颤动、口腔和消化系统病变;镉、锰主要造成肾损伤以及骨质疏松、软骨症及骨折;这些重金属通过各种途径进入体内很难排除。随着生物积累浓度越来越高,将造成对肾脏、肝脏、神经系统、造血机制的损害,严重时会使人罹患“骨痛病”、精神失常甚至癌症,这就是所谓的重金属公害病。 
  我国废旧电池可能产生的环境污染危害,主要包括以下方面: 
  (一)焚烧 
  金属汞、镉、砷、锌等在焚烧高温下易挥发而被烟气带走,烟气温度降低时会凝结成为粒径在1μm以下粒状物,产生金属富集程度很高的飞灰并可能造成严重的大气污染。重金属在焚烧体系中的分布和存在形态主要由金属的挥发性决定。而随烟气排放的重金属速率主要取决于金属挥发性、焚烧废物中重金属的进料量以及烟气处理系统。重金属进料速率取决于焚烧处理垃圾量和垃圾中所含重金属量。 
  (二)填埋 
  废旧电池中的重金属溶解进入渗滤液,渗入下面土层和含水层,直接污染水体或土壤,或造成周围居民饮用被污染的地下水产生健康问题。另外,重金属在粘土中迁移很慢,很难从具有天然粘土衬层的填埋场中渗入到环境中。 
  (三)废旧电池单独收集、处置和利用中的环境风险 
  对废旧电池进行收集无疑可以减轻废旧电池随城市垃圾收集所带来的环境风险,但在废旧电池的收集、贮存、运输、处置和回收利用的各个环节,如果管理不善还能产生局部的、更严重的污染问题。 
  (四)堆肥 
  废旧电池可能同堆肥产品中的其他成分发生作用,加速重金属的溶出,从而增大堆肥产品重金属含量,甚至超过标准或最终通过食物链富集进入人体,危害人体健康。 
   
  二、不同废旧电池管理模式的环境风险分析 
   
  虽然我国城市生活垃圾目前主要采用填埋进行处置,国内外对废旧电池浸出特性的研究和垃圾填埋场渗滤液中重金属的长期监测数据均表明,废一次干电池随城市垃圾混合收集并进行填埋处置对环境和人体健康产生的危害风险很小。但鉴于采用焚烧进行处理的比例和废旧电池的产生量不断增大,其必然是增加焚烧烟气和飞灰中的重金属含量。对不同废旧电池管理模式产生的健康风险的分析表明: 
  第一,废一次干电池和废镍镉电池均不回收,全部进入城市生活垃圾处理处置系统。由于垃圾中废旧电池总量的增力瞬口焚烧比例的增加,2005年时的致癌效应和非致癌效应均超过可接受水平。 
  第二,只回收镍镉电池,而废一次干电池随生活垃圾收集处理处置。由于废镍镉电池的回收,不再产生致癌风险,非致癌性风险也大大降低。随着一次干电池无汞化程度的提高,废一次干电池与城市生活垃圾一同处理处置的非致癌性风险大大降低。到2005年,如果市场上销售的一次干电池中有80%为无汞电池,废一次干电池与城市生活垃圾一同处理处置的非致癌风险,即处于可接受水平。 
  第三,通过推进一次电池无汞化控制废电他的环境风险。随着一次干电池无汞化比例的提高,即便不收集废一次干电池或只有回收少量废一次干电池,废一次电池随垃圾处理处置产生的健康风险也处于可接受水平。2005年,无汞电池只需占一次干电池的80%,所有产生的废一次干电池与城市垃圾混合收集和处理处置的健康风险也处于可接受水平。 
  第四,通过推进废一次电池的回收控制废旧电池的环境风险。相反,如果不限制一次干电池中的汞含量,提高废一次干电池的收集率虽然会降低非致癌风险指数,但降低幅度不大,健康风险值仍然超出人体可承受水平。如在一次干电池中无汞电池比例为20%的情况下,即便废一次干电池的收集率达到40%,混入城市生活垃圾的废一次干电池在垃圾处理处置过程中产生的健康风险依然处于不可按受水平。 
   
  三、废旧电池的环境无害化管理 
   
  电池类型不同,其所含重金属的种类和含量也不同,并非所有类型的废旧电池都对环境有很大的潜在危害,或者是具有很大的资源回收价值。 
  一般来说,镍氢电池和锂离子电池是对环境友好的绿色电池,而铅酸电池、镍镉电池和氧化汞钮扣电池对环境和人体健康危害较大。从对废旧电池的环境无害化管理来说,重点对象是废镍镉电池和铅酸电池。而从资源回收的角度看,废铅酸电池、废镍氢电池和废锂离子电池是重点回收对象。目前世界上发达国家几乎都对废弃的铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和氧化汞钮扣电池进行回收和管理。 
  小型废一次电池中虽然含有汞,但由于它是添加剂,含量很少,即便是高汞电池的含汞量一般也在电池重量的0.1%以下。国内电池行业全年用汞量(十几吨)大体上与一个汞法烧碱、汞法醋酸、汞法聚氯乙烯、汞法炼金、高汞铅锌矿采选的一个企业年排放废水中的含汞量相当。此外,由于电池消费区域大,含汞废旧电池进入生活垃圾处理系统以后,对环境的危害比上述化工企业排放含汞废水所造成的影响要小得多,客观上不可能造成水俣病之类的影响。国内外均无废旧电池造成严重污染的报道或科研资料。日本福冈大学进行了连续15年的研究,结果表明含汞电池随生活垃圾填埋也是可以的。国内一些媒体前段时间有关废旧电池污染的报道缺乏科学实验基础,夸大了废旧电池对环境的危害。当然,含汞废旧电池毕竟对环境有负面影响(哪怕是轻微的),因此,发达国家较早控制小型废一次电池中的含汞量,禁止生产汞含量大于电池重量0.025%的电池,20世纪90年代初主要发达国家都实现了电池的无汞化(含汞量在0.000l%以下)。目前世界上多数国家对于小型废一次电池的环境污染控制主要是限制其含汞量,没有规定要进行回收,可以随城市生活垃圾混合收集和共同处理处置,但也有少数国家(如德国和瑞典)对小型废一次电池进行回收和管理。 
   
  四、废旧电池的宣传教育 
   
  在废电池回收宣传教育方面,欧盟提出了电池销售商、生产和进口商有教育公众的责任,同时每年应向环保部门汇报当年的回收协议实施情况。美国除在法令中规定有教育公众的要求外,RBRC通过电视台和广播电台进行电池回收公益宣传,总的接受公益宣传人次达222百万次。RBRC还聘请无线电电力专家作为形象代言人进行宣传,并在互联网上建立了公司宣传网站,设立了免费热线电话。RBRC还特地制作了一套有关电他的科普材料与录像带,免费赠送给各地中小学校,供三、四年级的小学生上科技常识课时使用。我国目前对废旧电池回收利用方面的宣传教育非常少,居民对废旧电池危害认识不足,没有形成普遍的自觉收集、自觉上交的意识,所以废旧电池回收还是难以形成不了规模,也不利于对废旧电池形成产业化经营。 
  我国政府应加强全民使用无汞干电池的宣导及全民应养成回收的行为习惯,以提升废干电池的回收率:让废干电池能全面、安全地在国内进行资源化处理,畅通回收管道,减少干电池对环境造成的负面影响。 

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