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廢舊電池:回收的困境

2019-06-10 分享

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        “一塊手機電池汙染水量相當于3個標准遊泳池”這句口號作爲廢舊電池回收活动的宣传由来已久,近十几年来,几乎成为了环保宣传的月经贴,比如这里。但是,这个宣传口号的真实性一直为人所质疑,甚至吐槽为“伪环保知识”,为什么会这么说呢?一篇长文,来分析“廢舊電池回收”运动背后的种种科学问题。

        電池的分類知識

        廢舊電池回收历时二十年的宣传与行动,其影响涉及全国80%以上人口,几乎所有中小学校和各类高校都参与到其中。然而依然有不少人含糊地把所有电池都混为一谈,这并不科学。要了解廢舊電池回收,分类是首先要学习的事情。

        生活中的電池常見有以下幾種:

        锂電池,在電池表面能找到化學元素锂的符號Li;

        碱性电池,又名碱性锌锰电池,在电池表面可能有其英文名:Alkaline battery,某些会写上无汞碱性电池,它是早期锌锰电池的升级版;

        鎳镉或者鎳氫電池,在電池上的標識分別爲Ni-Cd或Ni-MH,前者含有大量的重金屬镉,後者不含镉,需要注意區分;

        铅蓄电池,经常在电动车里面能发现,英文名为lead battery。

        对环境影响最大的重金属有五种,分别是砷,铅,镉,铬和汞。在电池里面,主要含有其中三种,它们是铅蓄电池中的铅,镍镉电池中的镉,以及碱性锌锰电池中作为添加剂而存在的汞。另外几种常见的电池,如锂电池,镍氢电池,里面的有毒重金属含量几乎可以忽略不计。 “一块废旧手机电池的污染强度是普通碱性电池的100倍,可严重污染6万升水,相当于3个标准游泳池”,如果这句话指的是目前最常见的手机电池锂电池或者镍氢电池,这种污染描述显然是无稽之谈。

        廢舊電池该不该回收之“得饶人处且饶人”

        含有重金屬的三種電池各有的特點。

        鉛蓄電池的特點是能賣錢,一塊舊鉛蓄電池能賣100多塊,隨便丟棄的現象很少,回收再利用是做得最好的。當然它回收後存在大問題,這個暫且按下後表。

        鎳镉電池的特點是沒前途,因爲含有大量的重金屬镉,在很多領域已經被锂電池或者鎳氫電池所代替,將逐步淘汰出市場。

        碱性锌锰电池的特点是危害小数量大。锌锰电池中含汞量的下降是二十多年廢舊電池回收运动所得到的最让人欣喜的结果。随着技术的发展,低汞甚至无汞的锌锰电池正成为市场主体,通过汞减量化的手段降低了其环境危害。我国颁布的《废电池污染防治技术政策》规定:2005 年 1 月 1 日起停止生产含汞量大于 0.0001%的碱性锌锰电池。

        根據中國化學與物理電源行業協會數據,2008年,我國生産鋅錳電池270億只,鎳镉電池9.9億只,鎳氫電池12.9億只,锂電池24.5億只。

        不回收廢舊電池的第一个理由就来自生产和使用量都最大的碱性锌锰电池。

        不回收廢舊電池的理由之一——“得饶人处且饶人”:电池市场的主体——碱性锌锰电池,其含汞量已经通过技术手段得以控制,不会对环境和人体健康产生显著影响;除镍镉电池和铅蓄电池之外,其他电池对环境影响也很小,无需进行回收,可做为一般固體廢棄物處理。

        廢舊電池该不该回收之“众人拾柴火焰高”

        “一塊電池可汙染三個標准遊泳池”其實說的是電池中的鎳镉電池。K8凯发手机APP下载來驗算一下,假設是一塊重24克的鎳镉電池,其中有47%的是镉,也就是說總含镉11.3克。根據我國地表水環境質量標准,二類水中镉含量不得超過5微克每升。簡單計算一下就可以得到,一塊鎳镉電池中的镉可以使得2260000升的水受到汙染,換算成標准遊泳池(25米寬,50米長,1.5米深)大概是1.2個。也就是說,在這種情況下這句話基本上是正確的。鎳镉電池在上個世界八九十年代的時候,曾經廣泛應用到手機等小型設備上,但是現在鎳镉電池已經在手機上見不到了,代替鎳镉電池的是更加好用的鎳氫或者锂電池。所以現在說,一塊手機電池可汙染三個標准遊泳池的水,已經是完全錯誤的了。

        那爲什麽如此毒性高的鎳镉電池可以被允許使用,而且迄今爲止未發現一例因日常電池使用而镉中毒的事件呢?

        原因有兩個:第一,鎳镉電池中的镉被限制在包裝之中,很難泄露到環境中;第二,泄露到環境中的镉,被土壤或者水稀釋,濃度沒有達到會引起中毒的劑量。

        2003年,在《環境導報》上刊登了這麽一則故事:1939年11月9日,日本神奈川縣某腦科醫院收留了一名神智不清的男子,並最終醫治無效去世。此後,與死者同村的人中又接二連三地出現了15名同樣症狀的“瘋子”。這引起有關部門的注意,經調查發現,死者生前都飲用了某商店周圍3口水井的水,並在距其中1口井5米內的地方挖出了380節已腐爛的廢電池!原來是該商店把顧客丟下的廢電池集中埋在了後院使周圍井水汙染,導致了這場悲劇。

        故事雖然驚心動魄,可惜查遍日文還是英文的資料,都沒有正式的記載。顯然,這個故事不太可能是史實,更可能是一個謠言,一個被文人墨客打造出來的都市傳說。

暫不追究故事是真是假。如果真的將成百上千的電池埋入地下,會發生類似的事嗎?

        給出答案之前,讓K8凯发手机APP下载先學習一個概念——“環境容量”。

        在環境學中,面對世界上無數種物質,要區分好壞不是件簡單的事情,比如說氮磷,是植物的好朋友,K8凯发手机APP下载愛喝的可口可樂裏面有大量的磷,愛吃的雞蛋牛奶裏面有大量的氮,但是因爲人類的過量施用,在湖泊中引起富營養化現象,導致大量水生動植物死亡,一下子從人見人愛的肥料變成了處處搖手的汙染物。其中原因,就是因爲氮磷在湖泊中的量,超過了環境容量。

        環境容量好比是一個氣球,如果氣球被充氣過多,就會漲破,這個時候就叫超過環境容量,而超過環境容量的東西就叫做汙染物。氮和磷的環境容量是很大的,在很多時候並不被看成是汙染物,但是在富營養化的湖泊裏面,它們就是汙染物。而有些物質,他們的環境容量非常小,他們就是K8凯发手机APP下载常說的有毒物質了,比如重金屬。重金屬雖然被稱作有毒物質,但是它們在濃度低的時候對K8凯发手机APP下载的身體是沒有危害的。大部分的人並不知道,重金屬在K8凯发手机APP下载的生活環境中是廣泛存在的,土壤中天然就含有多種重金屬,它們會通過植物或者空氣進入到K8凯发手机APP下载的身體的,而這些“有毒物質”沒有讓K8凯发手机APP下载生病的原因就是數量太少了,沒有超過環境容量。

        毒性再強的物質,會不會影響到環境質量,都必須看它的量是否超過了環境容量。

        一个理想的廢舊電池回收系统应该是这样的:电池生产厂商把电池销售到民众手中,民众使用完之后放入回收箱中,回收箱中的电池进一步收集,汇总到电池回收企业,电池回收企业提取廢舊電池中的有用材料,提供给电池生产厂商作为生产电池的原材料。这样就完成了一个漂亮的物质循环,没有废弃物产生并释放到环境中,形成潜在的污染。但是我国的廢舊電池回收处于一个奇怪的局面,民众热情,企业观望,政府不作为。目前的回收体系基本上到回收箱就截止了,这使得储存在各地的廢舊電池越来越多,量越来越大。量大到一定程度,就超过了环境容量,变成了环境污染事件。

        因此,所谓的380节电池堆积导致的“1939年日本神奈川废电池事件”并非不可能出现。媒体就曾发现,成都一固废治理站400吨旧电池9年无法處理。这幸亏是在固废治理站,要是放在别的地方,保管不善,风吹日晒,肯定会造成环境污染事件。

        2008年頒布的《國家危險廢物》名錄中規定“家庭日常生活中産生的廢藥品及其包裝物、廢殺蟲劑和消毒劑及其包裝物、廢油漆和溶劑及其包裝物、廢礦物油及其包裝物、廢膠片及廢像紙、廢熒光燈管、廢溫度計、廢血壓計、廢鎳镉電池和氧化汞電池以及電子類危險廢物等,可以不按照危險廢物進行管理。”其依據的就是這些潛在汙染物分散在環境中的時候,濃度低,一般不超過環境容量,危險程度很小。這並不是說“廢鎳镉電池不是危險廢物”,而是“家庭日常生活産生的這些廢棄物,不作爲危險廢物”。所以,在這一段話後面有個補充條款:“將前款所列廢棄物從生活垃圾中分類收集後,其運輸、貯存、利用或者處置,按照危險廢物進行管理。”也就是說,一旦這些潛在汙染物被集中起來,就必須作爲危險廢物管理。

        打個比方總結:一個鎳镉電池是根火柴,一堆鎳镉電池是堆火藥。

        不提倡回收廢舊電池的理由之二——“众人拾柴火焰高”:在没有找到下家之前,不要收集任何廢舊電池,否则集中的污染物质很可能造成大的环境危害。

        廢舊電池的未来,还是回收

        既然日常使用廢舊電池不会造成环境污染问题,那么K8凯发手机APP下载是不是就不要回收廢舊電池呢?

        要回答這個問題,K8凯发手机APP下载需要從頭捋一捋電池是從哪裏來的。

        糧食是從田裏種出來的,電池當然是從超市買來的,不,從工廠生産出來的。工廠裏面的原材料是從冶煉工廠來到,冶煉工廠需要的礦石是從礦廠運來的,而礦石們,是被埋在地底下的。

        2011年,國家頒布《重金屬汙染防治“十二五”規劃(2010-2020年)》,其中提到重點控制五種重金屬砷,鉛,镉,鉻和汞和監管五個重點行業:有色金屬采選業,有色金屬冶煉業,鉛蓄電池業,皮革及其制品業,化學原料及化學制品制造業。

        这五大行业中,铅蓄电池业显然主要是铅污染。皮革及其制品业是铬污染(参考: 皮革中的铬危害有多大? )。剩下的三个行业就不能跟某种重金属一一对应了,用句行话说,产生的是复合污染。这三个行业为整个社会经济提供了各种各样的材料,其中一部分,就用来做电池。

        之前的分析,很多人肯定有意見,連鎳镉電池都不算汙染,那麽什麽才算汙染?汙染就在這些行業裏,在電池工廠裏。在網上搜索“電池廠汙染”可以得大量的事故報道。

        這樣的事故不僅發生在電池廠,還發生在爲電池廠提供原料的化學工廠,爲化學工廠提供材料的冶煉廠,爲冶煉廠提供礦石的礦山。需要說明的是,重金屬镉不僅僅來自鎳镉電池的生産過程,鋅錳電池和鉛蓄電池等的生産過程也會産生重金屬镉,這是因爲金屬礦産通常會有多種金屬伴生。镉就是鉛鋅礦的一種副産物,我國著名的镉高汙染區域多數在鉛鋅礦附近,比如廣西河池的鉛鋅礦,浙江衢州古鉛鋅礦等。

        普通人沒有遭受重金屬毒害,憑借的就是K8凯发手机APP下载的環境有巨大的環境容量,但是環境容量是有限的,在某些地方,大範圍的汙染已經出現,在南方的某些省份,重金屬汙染已經成爲全省性的問題。

        要减少重金属污染,仅仅靠加强环境监督和管理是不够的。要解决这个问题,一般还有两个途径。第一,把重金属相关行业搬到其他地方。我国为电池生产大国,2009年产量 400 多亿只,占全世界 50%以上,其中出口量约 300亿只,出口比例为 70%,显然这个方法不适合中国。第二,回收利用,把从矿山到家庭的重金属单向迁移体系变成从产品到废弃品再到产品的循环体系,这是解决重金属污染的最佳途径。

        其實,不僅僅是電池,所有不可再生的物質都有循環利用的必要,只是按照難易程度需要循序漸進。

        廢舊電池回收之“聚沙成塔”

        循環利用是有難易之分的。回收的難易程度受到兩個因素影響,一個是回收價值,一個是回收途徑。

        既有回收价值又有回收途径的东西是最容易循环利用的,比如说汽车,这个不多解释; 既缺乏经济价值又无回收途径的东西是最难循环利用的,比如说荧光灯管,荧光灯管大多含有重金属汞,因为易碎且难以再利用等原因,回收非常困难。

        有经济价值无回收途径的代表是铅蓄电池。对于铅蓄电池,据电池工业协会提供的数据,截止到2011年3月,全国有近3000家廢舊電池回收处理企业,80%以个体户为主,在每年可回收的近200万吨铅酸蓄电池中,这些无资质、环保不达标的小冶炼厂又把持着80%的回收份额。无序的铅蓄电池回收是造成我国大面积血铅的原因之一。对于电子器件垃圾的处理也存在类似的问题,K8凯发手机APP下载目前没有大规模的回收体系,反而是利用国外的回收体系。在我国某些地方,形成了电子垃圾拆解行业,这种我国所特有的现象打造了有“世界最大垃圾城”之称的广东贵屿。造成这种情况的原因之一就是无系统回收途径,支撑不起大规模的回收体系,使得个体户型的回收企业占据市场主体,难以纳入监管。这种伪回收体系是环境保护的大敌。

        缺乏經濟價值而有回收體系的代表就是鋅錳電池、鎳镉電池、锂電池等各類電池。在兩個影響循環利用因素中,回收途徑的重要性要遠大于經濟價值。完全不存在回收途徑的東西是存在的,但完全不存在經濟價值的人類廢棄物是不存在的。很多廢棄物之所以經濟價值不顯著,是因爲回收得到的量不夠大,當有回收體系時,廢棄物集中到一定數量,就會導致産業的形成,量變引起質變。足夠數量的電池持續地被收集到一起,在政府的支持下,就能建立起電池回收的體系。

        经过二十余年环境人的努力,回收廢舊電池的观念已经深入人心,但是因为下游处理环节的缺失,没能起到更大的作用。如果把这种闲散的民间回收行为变成系统的政府行为,很容易就能建立电池循环利用体系。

        結論

        最后总结一句话:对于个人,廢舊電池不要去收集,尽量使用无汞电池,拒绝使用镍镉电池;但是为了更好的环境,每个人都应该支持和督促早日建成廢舊電池回收体系。其实不仅仅是廢舊電池回收体系,整个社会的垃圾分类回收体系都应该这样。

        來源:科學松鼠會    编辑:陕西K8凯发手机APP下载科技

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