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康路晨:廢舊電池:回收的困境
2016-01-20 48069

“一塊手機(jī)電池污染水量相當(dāng)于3個標(biāo)準(zhǔn)游泳池”這句口號作為廢舊電池回收活動的宣傳由來已久,近十幾年來,幾乎成為了環(huán)保宣傳的月經(jīng)貼,比如這里。但是,這個宣傳口號的真實(shí)性一直為人所質(zhì)疑,甚至吐槽為“偽環(huán)保知識”,為什么會這么說呢?一篇長文,來分析“廢舊電池回收”運(yùn)動背后的種種科學(xué)問題。

電池的分類知識

廢舊電池回收歷時二十年的宣傳與行動,其影響涉及全國80%以上人口,幾乎所有中小學(xué)校和各類高校都參與到其中。然而依然有不少人含糊地把所有電池都混為一談,這并不科學(xué)。要了解廢舊電池回收,分類是首先要學(xué)習(xí)的事情。

生活中的電池常見有以下幾種:

  1. 鋰電池,在電池表面能找到化學(xué)元素鋰的符號Li;
  2. 堿性電池,又名堿性鋅錳電池,在電池表面可能有其英文名:Alkaline battery,某些會寫上無汞堿性電池,它是早期鋅錳電池的升級版;
  3. 鎳鎘或者鎳氫電池,在電池上的標(biāo)識分別為Ni-Cd或Ni-MH,前者含有大量的重金屬鎘,后者不含鎘,需要注意區(qū)分;
  4. 鉛蓄電池,經(jīng)常在電動車?yán)锩婺馨l(fā)現(xiàn),英文名為lead battery。

對環(huán)境影響最大的重金屬有五種,分別是砷,鉛,鎘,鉻和汞。在電池里面,主要含有其中三種,它們是鉛蓄電池中的鉛,鎳鎘電池中的鎘,以及堿性鋅錳電池中作為添加劑而存在的汞。另外幾種常見的電池,如鋰電池,鎳氫電池,里面的有毒重金屬含量幾乎可以忽略不計。 “一塊廢舊手機(jī)電池的污染強(qiáng)度是普通堿性電池的100倍,可嚴(yán)重污染6萬升水,相當(dāng)于3個標(biāo)準(zhǔn)游泳池”,如果這句話指的是目前最常見的手機(jī)電池鋰電池或者鎳氫電池,這種污染描述顯然是無稽之談。

廢舊電池該不該回收之“得饒人處且饒人”

含有重金屬的三種電池各有的特點(diǎn)。

鉛蓄電池的特點(diǎn)是能賣錢,一塊舊鉛蓄電池能賣100多塊,隨便丟棄的現(xiàn)象很少,回收再利用是做得最好的。當(dāng)然它回收后存在大問題,這個暫且按下后表。

鎳鎘電池的特點(diǎn)是沒前途,因為含有大量的重金屬鎘,在很多領(lǐng)域已經(jīng)被鋰電池或者鎳氫電池所代替,將逐步淘汰出市場。

堿性鋅錳電池的特點(diǎn)是危害小數(shù)量大。鋅錳電池中含汞量的下降是二十多年廢舊電池回收運(yùn)動所得到的最讓人欣喜的結(jié)果。隨著技術(shù)的發(fā)展,低汞甚至無汞的鋅錳電池正成為市場主體,通過汞減量化的手段降低了其環(huán)境危害。我國頒布的《廢電池污染防治技術(shù)政策》規(guī)定:2005 年 1 月 1 日起停止生產(chǎn)含汞量大于 0.0001%的堿性鋅錳電池。

根據(jù)中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),2008年,我國生產(chǎn)鋅錳電池270億只,鎳鎘電池9.9億只,鎳氫電池12.9億只,鋰電池24.5億只。

不回收廢舊電池的第一個理由就來自生產(chǎn)和使用量都最大的堿性鋅錳電池。

不回收廢舊電池的理由之一——“得饒人處且饒人”:電池市場的主體——堿性鋅錳電池,其含汞量已經(jīng)通過技術(shù)手段得以控制,不會對環(huán)境和人體健康產(chǎn)生顯著影響;除鎳鎘電池和鉛蓄電池之外,其他電池對環(huán)境影響也很小,無需進(jìn)行回收,可做為一般固體廢棄物處理。

廢舊電池該不該回收之“眾人拾柴火焰高”

“一塊電池可污染三個標(biāo)準(zhǔn)游泳池”其實(shí)說的是電池中的鎳鎘電池。我們來驗算一下,假設(shè)是一塊重24克的鎳鎘電池,其中有47%的是鎘,也就是說總含鎘11.3克。根據(jù)我國地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),二類水中鎘含量不得超過5微克每升。簡單計算一下就可以得到,一塊鎳鎘電池中的鎘可以使得2260000升的水受到污染,換算成標(biāo)準(zhǔn)游泳池(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。鎳鎘電池在上個世界八九十年代的時候,曾經(jīng)廣泛應(yīng)用到手機(jī)等小型設(shè)備上,但是現(xiàn)在鎳鎘電池已經(jīng)在手機(jī)上見不到了,代替鎳鎘電池的是更加好用的鎳氫或者鋰電池。所以現(xiàn)在說,一塊手機(jī)電池可污染三個標(biāo)準(zhǔn)游泳池的水,已經(jīng)是完全錯誤的了。

那為什么如此毒性高的鎳鎘電池可以被允許使用,而且迄今為止未發(fā)現(xiàn)一例因日常電池使用而鎘中毒的事件呢?

原因有兩個:第一,鎳鎘電池中的鎘被限制在包裝之中,很難泄露到環(huán)境中;第二,泄露到環(huán)境中的鎘,被土壤或者水稀釋,濃度沒有達(dá)到會引起中毒的劑量。

2003年,在《環(huán)境導(dǎo)報》上刊登了這么一則故事:1939年11月9日,日本神奈川縣某腦科醫(yī)院收留了一名神智不清的男子,并最終醫(yī)治無效去世。此后,與死者同村的人中又接二連三地出現(xiàn)了15名同樣癥狀的“瘋子”。這引起有關(guān)部門的注意,經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),死者生前都飲用了某商店周圍3口水井的水,并在距其中1口井5米內(nèi)的地方挖出了380節(jié)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后院使周圍井水污染,導(dǎo)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(shí),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(fā)生類似的事嗎?

給出答案之前,讓我們先學(xué)習(xí)一個概念——“環(huán)境容量”。

在環(huán)境學(xué)中,面對世界上無數(shù)種物質(zhì),要區(qū)分好壞不是件簡單的事情,比如說氮磷,是植物的好朋友,我們愛喝的可口可樂里面有大量的磷,愛吃的雞蛋牛奶里面有大量的氮,但是因為人類的過量施用,在湖泊中引起富營養(yǎng)化現(xiàn)象,導(dǎo)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污染物。其中原因,就是因為氮磷在湖泊中的量,超過了環(huán)境容量。

環(huán)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(huán)境容量,而超過環(huán)境容量的東西就叫做污染物。氮和磷的環(huán)境容量是很大的,在很多時候并不被看成是污染物,但是在富營養(yǎng)化的湖泊里面,它們就是污染物。而有些物質(zhì),他們的環(huán)境容量非常小,他們就是我們常說的有毒物質(zhì)了,比如重金屬。重金屬雖然被稱作有毒物質(zhì),但是它們在濃度低的時候?qū)ξ覀兊纳眢w是沒有危害的。大部分的人并不知道,重金屬在我們的生活環(huán)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(jìn)入到我們的身體的,而這些“有毒物質(zhì)”沒有讓我們生病的原因就是數(shù)量太少了,沒有超過環(huán)境容量。

毒性再強(qiáng)的物質(zhì),會不會影響到環(huán)境質(zhì)量,都必須看它的量是否超過了環(huán)境容量。

一個理想的廢舊電池回收系統(tǒng)應(yīng)該是這樣的:電池生產(chǎn)廠商把電池銷售到民眾手中,民眾使用完之后放入回收箱中,回收箱中的電池進(jìn)一步收集,匯總到電池回收企業(yè),電池回收企業(yè)提取廢舊電池中的有用材料,提供給電池生產(chǎn)廠商作為生產(chǎn)電池的原材料。這樣就完成了一個漂亮的物質(zhì)循環(huán),沒有廢棄物產(chǎn)生并釋放到環(huán)境中,形成潛在的污染。但是我國的廢舊電池回收處于一個奇怪的局面,民眾熱情,企業(yè)觀望,政府不作為。目前的回收體系基本上到回收箱就截止了,這使得儲存在各地的廢舊電池越來越多,量越來越大。量大到一定程度,就超過了環(huán)境容量,變成了環(huán)境污染事件。

因此,所謂的380節(jié)電池堆積導(dǎo)致的“1939年日本神奈川廢電池事件”并非不可能出現(xiàn)。媒體就曾發(fā)現(xiàn),成都一固廢治理站400噸舊電池9年無法處理。這幸虧是在固廢治理站,要是放在別的地方,保管不善,風(fēng)吹日曬,肯定會造成環(huán)境污染事件。

2008年頒布的《國家危險廢物》名錄中規(guī)定“家庭日常生活中產(chǎn)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、廢鎳鎘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(jìn)行管理?!逼湟罁?jù)的就是這些潛在污染物分散在環(huán)境中的時候,濃度低,一般不超過環(huán)境容量,危險程度很小。這并不是說“廢鎳鎘電池不是危險廢物”,而是“家庭日常生活產(chǎn)生的這些廢棄物,不作為危險廢物”。所以,在這一段話后面有個補(bǔ)充條款:“將前款所列廢棄物從生活垃圾中分類收集后,其運(yùn)輸、貯存、利用或者處置,按照危險廢物進(jìn)行管理?!币簿褪钦f,一旦這些潛在污染物被集中起來,就必須作為危險廢物管理。

打個比方總結(jié):一個鎳鎘電池是根火柴,一堆鎳鎘電池是堆火藥。

不提倡回收廢舊電池的理由之二——“眾人拾柴火焰高”:在沒有找到下家之前,不要收集任何廢舊電池,否則集中的污染物質(zhì)很可能造成大的環(huán)境危害。

廢舊電池的未來,還是回收

既然日常使用廢舊電池不會造成環(huán)境污染問題,那么我們是不是就不要回收廢舊電池呢?

要回答這個問題,我們需要從頭捋一捋電池是從哪里來的。

糧食是從田里種出來的,電池當(dāng)然是從超市買來的,不,從工廠生產(chǎn)出來的。工廠里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(yùn)來的,而礦石們,是被埋在地底下的。

2011年,國家頒布《重金屬污染防治“十二五”規(guī)劃(2010-2020年)》,其中提到重點(diǎn)控制五種重金屬砷,鉛,鎘,鉻和汞和監(jiān)管五個重點(diǎn)行業(yè):有色金屬采選業(yè),有色金屬冶煉業(yè),鉛蓄電池業(yè),皮革及其制品業(yè),化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)。

這五大行業(yè)中,鉛蓄電池業(yè)顯然主要是鉛污染。皮革及其制品業(yè)是鉻。剩下的三個行業(yè)就不能跟某種重金屬一一對應(yīng)了,用句行話說,產(chǎn)生的是復(fù)合污染。這三個行業(yè)為整個社會經(jīng)濟(jì)提供了各種各樣的材料,其中一部分,就用來做電池。

之前的分析,很多人肯定有意見,連鎳鎘電池都不算污染,那么什么才算污染?污染就在這些行業(yè)里,在電池工廠里。在網(wǎng)上搜索“電池廠污染”可以得大量的事故報道。

這樣的事故不僅發(fā)生在電池廠,還發(fā)生在為電池廠提供原料的化學(xué)工廠,為化學(xué)工廠提供材料的冶煉廠,為冶煉廠提供礦石的礦山。需要說明的是,重金屬鎘不僅僅來自鎳鎘電池的生產(chǎn)過程,鋅錳電池和鉛蓄電池等的生產(chǎn)過程也會產(chǎn)生重金屬鎘,這是因為金屬礦產(chǎn)通常會有多種金屬伴生。鎘就是鉛鋅礦的一種副產(chǎn)物,我國著名的鎘高污染區(qū)域多數(shù)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,憑借的就是我們的環(huán)境有巨大的環(huán)境容量,但是環(huán)境容量是有限的,在某些地方,大范圍的污染已經(jīng)出現(xiàn),在南方的某些省份,重金屬污染已經(jīng)成為全省性的問題。

要減少重金屬污染,僅僅靠加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)督和管理是不夠的。要解決這個問題,一般還有兩個途徑。第一,把重金屬相關(guān)行業(yè)搬到其他地方。我國為電池生產(chǎn)大國,2009年產(chǎn)量 400 多億只,占全世界 50%以上,其中出口量約 300億只,出口比例為 70%,顯然這個方法不適合中國。第二,回收利用,把從礦山到家庭的重金屬單向遷移體系變成從產(chǎn)品到廢棄品再到產(chǎn)品的循環(huán)體系,這是解決重金屬污染的最佳途徑。

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

廢舊電池回收之“聚沙成塔”

循環(huán)利用是有難易之分的?;厥盏碾y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。

既有回收價值又有回收途徑的東西是最容易循環(huán)利用的,比如說汽車,這個不多解釋; 既缺乏經(jīng)濟(jì)價值又無回收途徑的東西是最難循環(huán)利用的,比如說熒光燈管,熒光燈管大多含有重金屬汞,因為易碎且難以再利用等原因,回收非常困難。

有經(jīng)濟(jì)價值無回收途徑的代表是鉛蓄電池。對于鉛蓄電池,據(jù)電池工業(yè)協(xié)會提供的數(shù)據(jù),截止到2011年3月,全國有近3000家廢舊電池回收處理企業(yè),80%以個體戶為主,在每年可回收的近200萬噸鉛酸蓄電池中,這些無資質(zhì)、環(huán)保不達(dá)標(biāo)的小冶煉廠又把持著80%的回收份額。無序的鉛蓄電池回收是造成我國大面積血鉛的原因之一。對于電子器件垃圾的處理也存在類似的問題,我們目前沒有大規(guī)模的回收體系,反而是利用國外的回收體系。在我國某些地方,形成了電子垃圾拆解行業(yè),這種我國所特有的現(xiàn)象打造了有“世界最大垃圾城”之稱的廣東貴嶼。造成這種情況的原因之一就是無系統(tǒng)回收途徑,支撐不起大規(guī)模的回收體系,使得個體戶型的回收企業(yè)占據(jù)市場主體,難以納入監(jiān)管。這種偽回收體系是環(huán)境保護(hù)的大敵。

缺乏經(jīng)濟(jì)價值而有回收體系的代表就是鋅錳電池、鎳鎘電池、鋰電池等各類電池。在兩個影響循環(huán)利用因素中,回收途徑的重要性要遠(yuǎn)大于經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)價值的人類廢棄物是不存在的。很多廢棄物之所以經(jīng)濟(jì)價值不顯著,是因為回收得到的量不夠大,當(dāng)有回收體系時,廢棄物集中到一定數(shù)量,就會導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)的形成,量變引起質(zhì)變。足夠數(shù)量的電池持續(xù)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。

經(jīng)過二十余年環(huán)境人的努力,回收廢舊電池的觀念已經(jīng)深入人心,但是因為下游處理環(huán)節(jié)的缺失,沒能起到更大的作用。如果把這種閑散的民間回收行為變成系統(tǒng)的政府行為,很容易就能建立電池循環(huán)利用體系。

結(jié)論

最后總結(jié)一句話:對于個人,廢舊電池不要去收集,盡量使用無汞電池,拒絕使用鎳鎘電池;但是為了更好的環(huán)境,每個人都應(yīng)該支持和督促早日建成廢舊電池回收體系。其實(shí)不僅僅是廢舊電池回收體系,整個社會的垃圾分類回收體系都應(yīng)該這樣。

本文轉(zhuǎn)自科學(xué)松鼠會

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