摘要:電子廢棄物在拆解過(guò)程中很容易產(chǎn)生重金屬污染。隨著環(huán)保技術(shù)的不斷發(fā)展,重金屬污染成為當(dāng)前全球必須關(guān)注的問(wèn)題。因此,有必要深入解讀電子廢棄物拆解過(guò)程中重金屬污染的環(huán)境行為,并提出科學(xué)的防控策略,有效防范電子廢棄物拆解過(guò)程的重金屬污染,構(gòu)建綠色、可持續(xù)的電子廢棄物管理體系。
關(guān)鍵詞:電子廢棄物;拆解;重金屬污染;環(huán)境行為;防控策略
中圖分類號(hào):X820.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1008-9500(2024)08-0-03
DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2024.08.052
Environmental behavior and prevention strategies of heavy metal pollution during the dismantling process of electronic waste
CAO Yunhua
(Chifeng Ecological Environment Monitoring Center, Chifeng 024000, China)
Abstract: Electronic waste is prone to heavy metal pollution during the dismantling process. With the continuous development of environmental protection technology, heavy metal pollution has become a global issue that must be addressed. Therefore, it is necessary to deeply interpret the environmental behavior of heavy metal pollution during the dismantling process of electronic waste, and propose scientific prevention and control strategies to effectively prevent heavy metal pollution during the dismantling process of electronic waste, and build a green and sustainable electronic waste management system.
Keywords: electronic waste; dismantling; heavy metal pollution; environmental behavior; prevention strategies
隨著科技的飛速發(fā)展,電子產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快,電子廢棄物產(chǎn)生量激增,誘發(fā)環(huán)境污染問(wèn)題。作為一類特殊的固體廢棄物,電子廢棄物體積龐大,含有多種有害的重金屬,如鉛、鎘、汞及鉻等。重金屬元素難降解,一旦進(jìn)入土壤,將長(zhǎng)期滯留并可能通過(guò)食物鏈逐級(jí)累積,最終對(duì)人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅[1]。
1 電子廢棄物拆解過(guò)程中重金屬污染的環(huán)境行為
1.1 遷移與轉(zhuǎn)化
在電子廢棄物拆解及后續(xù)處理過(guò)程中,重金屬會(huì)通過(guò)溶解作用進(jìn)入土壤或水體。電子廢棄物中重金屬的賦存形態(tài)、土壤或水體的酸堿度、氧化還原電位以及溫度等均會(huì)對(duì)該過(guò)程產(chǎn)生影響。溶解后的重金屬離子可隨水分遷移,通過(guò)淋濾作用進(jìn)一步擴(kuò)散至更廣泛的區(qū)域。在雨水沖刷或灌溉過(guò)程中,重金屬的遷移能力顯著增強(qiáng),很容易導(dǎo)致地下水污染,進(jìn)而影響飲用水水源地安全。汞是電子廢棄物中常見(jiàn)的揮發(fā)性重金屬之一。在拆解過(guò)程中,若處理不當(dāng),汞可能以氣態(tài)形式釋放到大氣中,并隨氣流遠(yuǎn)距離傳播。這種大氣傳播不僅擴(kuò)大污染的擴(kuò)散范圍,還增加其生物可利用性,使汞更容易進(jìn)入食物鏈,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成深遠(yuǎn)影響。高溫焚燒處理電子廢棄物時(shí),鉛、鎘等重金屬可能以蒸氣形式揮發(fā),進(jìn)一步加劇大氣污染[2]。重金屬在環(huán)境中的形態(tài)轉(zhuǎn)化是其毒性和遷移性變化的關(guān)鍵。例如,在自然環(huán)境中,鉻主要以三價(jià)鉻和六價(jià)鉻兩種形態(tài)存在。三價(jià)鉻相對(duì)無(wú)毒,而六價(jià)鉻則具有強(qiáng)氧化性和高度毒性,對(duì)生物體具有嚴(yán)重的致癌作用。在電子廢棄物拆解及后續(xù)處理過(guò)程中,若環(huán)境條件適宜,三價(jià)鉻可能轉(zhuǎn)化為六價(jià)鉻,增強(qiáng)其對(duì)環(huán)境的毒害作用。
1.2 重金屬的生物累積與毒性效應(yīng)
從生物累積機(jī)制來(lái)看,重金屬通過(guò)食物鏈的逐級(jí)傳遞和富集,最終在高級(jí)生物體內(nèi)達(dá)到較高的濃度水平。這種累積過(guò)程不僅受重金屬性質(zhì)的影響,還受到生物體代謝能力、環(huán)境條件等多種因素的調(diào)控。在電子廢棄物拆解區(qū)域及周邊環(huán)境中,由于重金屬污染物的持續(xù)輸入,植物、昆蟲(chóng)和魚(yú)類等生物體內(nèi)的重金屬含量往往顯著高于背景值,形成明顯的生物累積現(xiàn)象。經(jīng)毒性效應(yīng)分析,長(zhǎng)期暴露于重金屬污染的環(huán)境中,生物體會(huì)遭受?chē)?yán)重的毒害作用。這些毒性效應(yīng)主要包括神經(jīng)系統(tǒng)損傷、免疫系統(tǒng)抑制和生殖系統(tǒng)異常等[3]。例如,鉛可影響兒童大腦發(fā)育和智力水平;鎘可導(dǎo)致腎功能損害和骨質(zhì)疏松;汞具有神經(jīng)毒性和免疫毒性。
2 電子廢棄物拆解過(guò)程中重金屬污染的防范對(duì)策
面對(duì)電子廢棄物拆解過(guò)程中重金屬污染的環(huán)境行為,必須因地制宜,采取有效的防范對(duì)策??傮w來(lái)說(shuō),要強(qiáng)化源頭控制,構(gòu)建綠色電子產(chǎn)品生態(tài);建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)體系與監(jiān)管機(jī)制,規(guī)范電子廢棄物拆解流程;推進(jìn)電子廢棄物的資源化利用,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì);強(qiáng)化公眾教育與宣傳,構(gòu)建全社會(huì)共治的環(huán)保格局;加強(qiáng)國(guó)際合作與交流,共筑全球電子廢棄物管理防線。
2.1 強(qiáng)化源頭控制,構(gòu)建綠色電子產(chǎn)品生態(tài)
為從根本上緩解電子廢棄物拆解過(guò)程對(duì)環(huán)境的污染壓力,必須強(qiáng)化源頭控制,積極設(shè)計(jì)并推廣綠色電子產(chǎn)品,減少重金屬材料的使用。該舉措能夠從生產(chǎn)源頭削減有害物質(zhì)的引入,進(jìn)而降低拆解過(guò)程中重金屬釋放的風(fēng)險(xiǎn)。一是環(huán)保材料的創(chuàng)新與集成。電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與研發(fā)初期,應(yīng)將環(huán)保材料的應(yīng)用置于核心地位。具體而言,要積極探索并應(yīng)用無(wú)鉛焊料、低汞或無(wú)汞電池、無(wú)鎘顯示器等環(huán)保替代材料,以替代傳統(tǒng)含有害重金屬的組件。加大對(duì)新型環(huán)保材料的研發(fā)投入,如生物基材料、可降解塑料等,這些材料不僅對(duì)環(huán)境友好,還能顯著提升產(chǎn)品的可持續(xù)性[4]。要加強(qiáng)材料科學(xué)研究,提高材料的循環(huán)利用率和生物降解性能,為電子產(chǎn)品綠色化提供堅(jiān)實(shí)的科技支撐。二是增強(qiáng)產(chǎn)品耐用性與可維護(hù)性設(shè)計(jì)。為了延長(zhǎng)電子產(chǎn)品的使用壽命,減少因更新?lián)Q代頻繁而產(chǎn)生的廢棄物,必須在設(shè)計(jì)階段充分考慮產(chǎn)品的耐用性和可維修性。鼓勵(lì)設(shè)計(jì)師采用高質(zhì)量、高可靠性的元器件,以減少因故障導(dǎo)致的提前報(bào)廢。要持續(xù)加強(qiáng)用戶教育與引導(dǎo),提升公眾的電子產(chǎn)品維護(hù)與保養(yǎng)意識(shí),共同促進(jìn)綠色消費(fèi)文化的形成。
2.2 建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)體系與監(jiān)管機(jī)制,規(guī)范電子廢棄物拆解流程
一是制定科學(xué)和具備前瞻性的拆解標(biāo)準(zhǔn)。在標(biāo)準(zhǔn)的制定上,要明確界定拆解過(guò)程中重金屬及其他有害物質(zhì)的識(shí)別、分類、收集、儲(chǔ)存、運(yùn)輸及最終處理的每個(gè)環(huán)節(jié),確保每一步操作都在嚴(yán)格可控的范圍內(nèi)進(jìn)行。標(biāo)準(zhǔn)還需要與時(shí)俱進(jìn),隨著電子產(chǎn)品技術(shù)的更新?lián)Q代而不斷優(yōu)化調(diào)整,以適應(yīng)新的拆解需求。二是嚴(yán)格做好拆解企業(yè)的資質(zhì)認(rèn)證。為有效防范電子廢棄物拆解產(chǎn)生的重金屬污染,政府要積極建立并完善電子廢棄物拆解企業(yè)的資質(zhì)認(rèn)證體系,通過(guò)設(shè)定嚴(yán)格的技術(shù)門(mén)檻和環(huán)保要求,篩選出真正具備拆解實(shí)力與環(huán)保責(zé)任的企業(yè)。在具體的落實(shí)上,監(jiān)管部門(mén)必須對(duì)企業(yè)的技術(shù)設(shè)備、人員資質(zhì)、環(huán)保設(shè)施及管理制度等方面進(jìn)行綜合評(píng)估。政府還應(yīng)實(shí)施定期復(fù)審與動(dòng)態(tài)監(jiān)管機(jī)制,確保企業(yè)持續(xù)符合認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),及時(shí)淘汰落后產(chǎn)能與違規(guī)企業(yè),維護(hù)行業(yè)的健康有序發(fā)展。三是加大監(jiān)管與執(zhí)法力度?;陔娮訌U棄物拆解管理的需求,政府要建立健全的監(jiān)管體系與執(zhí)法機(jī)制,明確各部門(mén)的職責(zé)分工與協(xié)作機(jī)制,形成監(jiān)管合力[5]。通過(guò)設(shè)立專門(mén)的監(jiān)管機(jī)構(gòu)、加強(qiáng)日常巡查與突擊檢查、建立舉報(bào)獎(jiǎng)勵(lì)制度等方式,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并查處拆解過(guò)程的違法行為。政府要加大對(duì)違法企業(yè)的處罰力度,提高違法成本,形成有效震懾,促使企業(yè)自覺(jué)遵守法律法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
2.3 推進(jìn)電子廢棄物的資源化利用,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)
一是資源化利用技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。鼓勵(lì)和支持電子廢棄物的資源化利用技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用,如濕法冶金、火法冶金、超臨界流體萃取等先進(jìn)技術(shù),以高效回收電子廢棄物中的重金屬資源[6]。在推動(dòng)資源化利用技術(shù)研發(fā)方面,要持續(xù)關(guān)注新技術(shù)、新工藝的研發(fā)動(dòng)態(tài),不斷推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。二是拆解產(chǎn)物的無(wú)害化處理與資源化利用。電子廢棄物拆解過(guò)程會(huì)產(chǎn)生多種物料,如塑料、玻璃和金屬等,應(yīng)進(jìn)行分類收集和處理。對(duì)于含有重金屬的電子廢棄物,應(yīng)采取無(wú)害化處理措施,防止其對(duì)環(huán)境造成污染。行業(yè)還要從環(huán)保視角出發(fā),積極探索拆解產(chǎn)物的資源化利用途徑,如將廢舊塑料再生為新材料、將廢舊金屬回爐冶煉等,實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用和污染的最小化排放。
2.4 強(qiáng)化公眾教育與宣傳,構(gòu)建全社會(huì)共治的環(huán)保格局
在推動(dòng)電子廢棄物拆解的環(huán)保事業(yè)中,公眾教育不僅是構(gòu)建全社會(huì)共治環(huán)保格局的基石,更是激發(fā)社會(huì)各界力量、促進(jìn)綠色發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。一是加強(qiáng)公眾教育與宣傳。通過(guò)媒體宣傳、學(xué)校教育和社區(qū)活動(dòng)等多種渠道,加強(qiáng)公眾對(duì)電子廢棄物污染的認(rèn)識(shí)和教育。普及電子廢棄物的危害、正確的回收和處理方式以及資源化利用的重要性等知識(shí),提高公眾的環(huán)保意識(shí)和參與度。二是鼓勵(lì)公眾參與回收與再利用活動(dòng)。建立便捷的電子廢棄物回收體系,如設(shè)置回收站點(diǎn)、開(kāi)展上門(mén)回收服務(wù)等,方便公眾參與電子廢棄物的回收活動(dòng)。通過(guò)政策激勵(lì)和獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,鼓勵(lì)公眾積極參與電子廢棄物的再利用活動(dòng),如二手電子產(chǎn)品交易等,形成良好的社會(huì)氛圍和生活習(xí)慣。
2.5 加強(qiáng)國(guó)際合作與交流,共筑全球電子廢棄物管理防線
一是加強(qiáng)國(guó)際法律法規(guī)的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。各國(guó)應(yīng)加強(qiáng)電子廢棄物管理領(lǐng)域的法律法規(guī)建設(shè),并推動(dòng)國(guó)際間法律法規(guī)的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。通過(guò)國(guó)際公約、協(xié)議等形式,明確電子廢棄物的跨境轉(zhuǎn)移規(guī)則、責(zé)任分擔(dān)機(jī)制及環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),防止發(fā)達(dá)國(guó)家向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)嫁電子垃圾污染。加強(qiáng)信息共享與執(zhí)法合作,共同打擊非法跨境轉(zhuǎn)移電子廢棄物的行為。二是推動(dòng)技術(shù)交流與合作。電子廢棄物的資源化利用技術(shù)日新月異,各國(guó)應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)交流與合作,共享先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)舉辦國(guó)際會(huì)議、研討會(huì)和技術(shù)展覽等活動(dòng),促進(jìn)各國(guó)在電子廢棄物拆解、分類、處理及資源化利用等方面的交流與合作。鼓勵(lì)跨國(guó)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)及非政府組織等參與國(guó)際技術(shù)合作項(xiàng)目,共同推動(dòng)電子廢棄物資源化利用技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。三是建立國(guó)際電子廢棄物回收體系。鑒于電子廢棄物的跨國(guó)流動(dòng)性和復(fù)雜性,建立國(guó)際電子廢棄物回收體系顯得尤為重要。各國(guó)應(yīng)攜手合作,共同構(gòu)建覆蓋全球的電子廢棄物回收網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)設(shè)立國(guó)際回收站點(diǎn)、優(yōu)化跨境物流渠道和建立統(tǒng)一的回收標(biāo)準(zhǔn)等措施,實(shí)現(xiàn)電子廢棄物的跨國(guó)界高效回收與利用。還應(yīng)加強(qiáng)與國(guó)際組織的合作,爭(zhēng)取資金和技術(shù)支持,推動(dòng)國(guó)際電子廢棄物回收體系的不斷發(fā)展和完善。四是加強(qiáng)能力建設(shè)與國(guó)際援助。發(fā)展中國(guó)家在電子廢棄物管理方面往往面臨技術(shù)、資金及管理能力的不足。國(guó)際社會(huì)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)發(fā)展中國(guó)家的能力建設(shè)支持,提供技術(shù)培訓(xùn)、資金援助及政策指導(dǎo)等幫助。通過(guò)設(shè)立專項(xiàng)基金、開(kāi)展技術(shù)合作項(xiàng)目和派遣專家團(tuán)隊(duì)等方式,幫助發(fā)展中國(guó)家提升電子廢棄物管理水平,共同應(yīng)對(duì)全球電子廢棄物污染挑戰(zhàn)。
3 結(jié)論
電子廢棄物拆解過(guò)程的重金屬污染問(wèn)題復(fù)雜且嚴(yán)峻,需要政府、企業(yè)和社會(huì)各界共同努力加以解決。因此,必須強(qiáng)化源頭控制,規(guī)范電子廢棄物拆解過(guò)程,推進(jìn)資源化利用,開(kāi)展公眾教育與宣傳,深入開(kāi)展國(guó)際合作與交流。綜合防控策略的實(shí)施可以有效減少電子廢棄物拆解過(guò)程的重金屬污染,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,營(yíng)造良好的人居空間,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
1 蔣煒瑋,謝丹平,陳曉燕,等.電子廢棄物拆解園區(qū)重金屬排放特征和周邊土壤重金屬污染來(lái)源解析及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警,2023(1):9-15.
2 苑舒淇,吳玉鋒,趙智博,等.電子廢棄物拆解污染區(qū)土壤生態(tài)健康風(fēng)險(xiǎn)研究進(jìn)展[J].生態(tài)毒理學(xué)報(bào),2022(3):167-179.
3 陸建明.電子廢棄物拆解場(chǎng)地土壤多金屬遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律和微生物驅(qū)動(dòng)機(jī)制[D].武漢:武漢工程大學(xué),2022:14-15.
4 郭江山,顧衛(wèi)華,白建峰,等.電子廢棄物拆解污染土壤施用污泥發(fā)酵渣對(duì)香根草吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)重金屬的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2022(7):1452-1459.
5 張紫薇.電子廢棄物拆解污染場(chǎng)地土壤中Pb、Cd、Cu機(jī)械化學(xué)固化穩(wěn)定化研究[D].上海:上海第二工業(yè)大學(xué),2020:11-12.
6 任露陸,曹美苑,王固寧,等.電子廢棄物拆解區(qū)周邊農(nóng)田土壤重金屬污染及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2020(10):50-53.