第一章 绪论
第一节 研究背景
20世纪90年代以来,我国电子产品产量和持有量快速增长,废弃电子产品数量激增、回收管理及资源化处理的失位造成全球生态污染威胁和居民健康隐患,以及稀缺、贵重资源的严重流失。国家统计局2002~2009年国民经济和社会发展统计公报显示,7年间电视机的生产总量达到5.31亿台,电冰箱2.25亿台,空调7.57亿台,电脑5.24亿台。将每年的生产量绘制成折线图,在图中可明显看到除2009年空调机的产量略有下降之外,其余均呈逐年急剧增长的态势(见图1-1)。
2001年国家统计局年调查资料显示,当时我国电视机社会保有量约为3.5亿台,电冰箱约为1.3 亿台,其中的一些电器大多是在20世纪80年代中后期进入家庭的,按正常的使用寿命10~15年计算,从2003年开始,我国将迎来家电更新换代的高峰期。而实际上,随着科技和经济的快速发展,电子产品的报废期限正在缩短,因此,我国废弃电子产品的数量将以每年5%~10%的速度迅速增加。
图1-1 我国主要电子产品各年产量折线图
资料来源:国家统计局网站,http://www.stats.gov.cn/tjgb/。
除此之外,我国废弃电子产品的另一大来源是国外电子垃圾,特别是来自美国、日本、英国和欧盟国家的电子垃圾。美国的两个环保组织巴塞尔行动网络(BAN)和硅谷防止有毒物质联盟(SVTC)在2002年发表联合撰写的长篇调查报告《输出危害:流向亚洲的高科技垃圾》显示:美国国内收集的电子废物50%~80%没有在本国回收处理,而是被迅速地装上货船运往亚洲,其中的90%被运到了中国。2008年以后,我国每年需要处理的废旧电子产品高达500万吨,且增长速率超过10%。
如若废弃电子产品处理不当,会对人体和环境造成巨大危害。废弃电子产品中含有大量的有毒有害物质,如废弃电子产品含铅、镉、汞、六价铬、聚合溴化联苯(PBB)、聚合溴化联苯乙醚(PBDE)等多种有毒有害材料。资料显示,每台电视机或电脑显示器中平均含有 4~8 盎司铅,电路板中也含有较多的铅,而铅一旦进入土壤会严重污染水源。铅会破坏人的消化、血液、生殖系统,它还有强烈的致畸作用,对儿童的脑发育造成极大的影响。一节用过的五号电池埋在土壤中,可使数平方米范围的土地在数年内寸草不生,并且对该块土壤的影响将持续半个世纪之久。
废弃电子产品中含有大量的铜、铝、铅、锌等有色金属和金、银等贵金属。电脑中金属的含量为35%左右,废弃线路板中仅铜的含量即高达20%。另外,废弃电子产品还含有铝、铁等金属及微量的金、银、铂等贵金属。废弃电子产品中的塑料含量也很高,塑料熔化后可作为新产品的原材料或者被用作燃料,1吨塑料能代替1.3 吨煤。因而废弃电子产品具有比普通城市垃圾高得多的价值(见表1-1)。
表1-1 四种典型家电的材料构成比例
相对于从原矿中获得金属,从废弃电子产品中获得金属具有明显的优点。废弃电子产品被人们称为“城市矿山”,其开发成本远远低于矿山。以线路板中的黄金为例,1吨电子板中可以提炼得到80克黄金,而普通含金矿石(沙)中每吨平均只能提取2克左右,而且要耗费大量的水和其他资源,对地理地貌将产生不可恢复影响(见表1-2)。所以,利用完善的回收技术从废弃电子产品中回收资源,与从原矿中提取相比,具有成本低,效益高,对环境影响小等特点。
表1-2 线路板中所含的物质成分及含量
资源短缺和环境污染是大多数国家经济快速发展过程中所遇到的难以逾越的瓶颈。然而,许多像废弃电子产品之类的资源就在我们身边,却因处置不当而造成资源的浪费和环境的污染。废弃电子产品就是隐藏在我们周围的一座座“城市矿山”,如何更好地开发利用“城市矿山”,建设资源节约型、环境友好型社会,已成为我们当今所面临的一个难题。我国人口众多,资源相对贫乏,生态环境脆弱,在资源存储量和环境承载力两个方面都已经不起传统经济形式下高强度的资源消耗和环境污染。因此,我们必须对这些废弃电子产品中的资源进行回收和利用。只有这样,我们才能对自然资源形成可持续发展的态势。
近年来,美国、韩国、日本及欧洲国家相继制定并实施了《关于报废电气电子设备指令》(WEEE指令)、《关于在电气电子设备中限制使用某些有害物质指令》(RoHS指令)、《耗能产品指令》(EuP指令)等在电子产品中限制使用有毒有害物质的指令、法规、标准,来控制生态环境的污染,我国也开始制定并实施《循环经济法》《废旧家电及电子产品回收处理管理条例》等相关法律,来加强对废弃电子产品回收处理行业的监管和控制。
国际上对废弃电子产品积极的处置方式是参与资源的再生利用,促进信息产业循环经济持续和谐发展。我国的《废弃家用电器与电子产品污染防治技术政策》实施近两年来,在回收电子垃圾方面起到了一定的推动作用,但仍没有从根本上改变我国目前以“小作坊”处理为主的状况,对环境造成的污染远远大于贡献。因此,要从根本上解决我国废弃电子产品处置方式,必须依法推动废弃电子产品回收利用企业逐步向集约化、规模化和产业化方向发展,形成稳定长效的协同机制。
废弃电子产品资源化共生网络是各类参与主体通过共生、协同或者竞争机制耦合而形成的复杂系统。废弃电子产品资源化共生网络的良性、稳定、长效运转是废弃电子产品无害化处理和资源化再利用的基础,也是国家相关法规政策落实的保障。因此,如何保障废弃电子产品资源化共生网络的长效运转,最大限度地加强废弃电子产品中有毒有害物质的无害化处理和资源提取,满足国内外的指令和法规的要求,已成为我国目前亟待解决的问题。