淺析廢線路板污染及防治措施

鄭磊

（聯(lián)合赤道環(huán)境評價有限公司，天津300042）

近年來，隨著社會和經(jīng)濟的高速發(fā)展，尤其是信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們的生活更加舒適、便捷，與此同時，廢線路板污染問題成為人們關(guān)注的焦點。電腦、手機等電子產(chǎn)品更新速度快，產(chǎn)品的生命周期短，報廢數(shù)量觸目驚心。據(jù)資料顯示，我國的電子廢棄物350 萬t，并且以每年5%～10%的速度增加[1]。廢線路板堆積影響著人們的生活空間，更重要的是，其成分中重金屬含量較高，拆解過程中產(chǎn)生鹵代有機污染物HOPs（Halogenated Organic Pollutants），如不加以處理，隨意排至外環(huán)境，將會嚴重污染土壤和水體[2]，另外，在土壤和水體中，通過食物鏈富集后，危及人類的生命健康。

1 廢線路板現(xiàn)狀及存在問題

廢線路板屬于電子垃圾，主要來自于電子電器產(chǎn)品及零部件。由于在其制造生產(chǎn)過程中使用了鉛、鉻、汞等重金屬及橡膠、塑料等難降解物質(zhì)，廢線路板對人類和自然環(huán)境造成了嚴重的影響。鉻、汞等重金屬均屬于持久性污染物，且可直接損傷人類的血液系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)甚至破壞DNA 結(jié)構(gòu)。據(jù)國外文獻研究顯示，電子廢物回收廠周圍土壤及農(nóng)作物中鄰苯二甲酸酯在周邊6 種不同功能的土壤及農(nóng)作物中均富集，其對生活在該區(qū)域的所有年齡的人群具有高危險性[3]。廢線路板拆解過程中加入的HOPs 具有生物累積性和高毒性，主要集中在頭發(fā)血清、母乳和脂肪組織中[4]。另外，我國金屬資源相對不足，不能滿足經(jīng)濟高速發(fā)展的需求，當前，我國已然成為世界上最大的金屬進口國。因此，廢線路板的回收和循環(huán)利用的意義重大。

當前，我國電子廢棄物的回收渠道有限，根據(jù)調(diào)查某城市市民處理電子垃圾的結(jié)果顯示，25%左右的人選擇處理給小商販；40%左右的人選擇參加以舊換新的活動；5%左右的人選擇直接扔掉；15%左右的人選擇被廠家回收；20%左右的人選擇二手家電回收，處理方式呈現(xiàn)出差別化。由此可以看出，大多數(shù)人對電子廢物的處理方式都是處理給小商販，但小商販將回收的電子產(chǎn)品賣到電子二手交易市場，二手市場容量有限，加工程度低，以小作坊式的加工為主，不僅無法對廢線路板等廢棄物進行充分利用，加工過程中產(chǎn)生的廢液不經(jīng)處理，直接排入外部環(huán)境，對環(huán)境造成非常惡劣的影響。而參與廢線路板拆解的企業(yè)，運營成本高，無法正常運營、營利。

2 相關(guān)法規(guī)制度

盡管社會對廢線路板污染問題高度重視，但從國家到地方，都缺乏全面系統(tǒng)的法律規(guī)范，缺少現(xiàn)行法規(guī)的執(zhí)行實施力度，從法律層級掣肘了廢線路板的循環(huán)再利用的過程，對構(gòu)建人類命運共同體產(chǎn)生了阻礙。

我國早在1990年就簽署了《巴塞爾公約》，加入到全球控制危險廢物跨越國境轉(zhuǎn)移和處置，同時在《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進法》和《中華人民共和國固體廢物污染防治法》中作出規(guī)定，規(guī)范廢棄電子產(chǎn)品的處理處置，促進資源綜合利用和循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展。2008年，國家出臺了《廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理管理條例》，明確提出國家鼓勵和支持電子廢棄物的再生資源化研究，明確了回收處理方式，即將廢棄電器電子產(chǎn)品進行拆解，從中提取物質(zhì)作為原材料或者燃料，用改變廢棄電器電子產(chǎn)品物理、化學特性的方法，減少已產(chǎn)生的廢棄電器電子產(chǎn)品數(shù)量，減少或者消除其危害成分，將其最終置于符合環(huán)境保護要求的填埋場的活動，不包括產(chǎn)品維修、翻新以及經(jīng)維修、翻新后作為舊貨再使用的活動。此外，財政部、環(huán)境保護部等多個部門聯(lián)合發(fā)布規(guī)定處理基金管理辦法的《廢棄電器電子產(chǎn)品處理基金征收使用管理辦法》，同時對廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理費用予以補貼。2016年1月，工信部出臺《電器電子產(chǎn)品生產(chǎn)者責任延伸試點方案》，格力、聯(lián)想、華為等電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)均在試點名單之中，但目前尚無進展信息。

3 廢線路板的處理技術(shù)

廢線路板的處理技術(shù)[5]主要有機械處理法、熔鹽法、熱解法、濕法冶金、熱處理法、超臨界流體回收法等。其中機械處理法、熱解法較為經(jīng)濟、高效，更適合推廣使用，而超臨界流體回收法的回收效率高，環(huán)境性能好，處理技術(shù)效果最佳[6]。

機械處理法對于廢線路板的資源化回收利用效果較好，其重金屬含量高、解離度大，根據(jù)其密度、導(dǎo)電性、表面特性等物理性質(zhì)的差異，通過拆解、破碎、分選等方法分別對金屬和非金屬進行回收。有研究顯示[7]，破碎環(huán)節(jié)是機械處理法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在水介質(zhì)中采用濕法沖擊式破碎方式可以避免溴類阻燃劑分解釋放有毒氣體和粉塵，對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。

熱解法[8]是在缺氧或者無氧的條件下，將廢線路板加熱，使其含有的有機物被分解。熱解產(chǎn)生的熱量可以回收利用；液體（油）產(chǎn)物，包含苯酚、甲基苯酚、雙酚A、溴苯酚等，熱值較高，無需大量的助燃劑，經(jīng)濟可行；固體殘渣中主要為金屬、玻璃纖維等，可用于符合材料的再生產(chǎn)、再利用。但熱解法需要合理控制溫度，嚴防二惡英等有毒有害氣體的產(chǎn)生。

濕法冶金技術(shù)是在酸性或堿性條件下，將貴金屬與其他金屬進行分離，通過萃取、沉淀、置換、離子交換等物理化學方法，將液相中的貴金屬予以回收。西方國家最早利用硝酸等強酸溶解廢舊電路板，當前，金和銀等貴金屬的回收主要利用硫脲或者硫酸鹽進行浸出，濕法冶金工藝流程簡單，殘留物易處理，廢氣排放量少，經(jīng)濟性較強。

生物冶金法是利用微生物細菌的代謝作用從廢線路板中提取貴金屬，利用鐵氧化細菌將二價鐵變成三價鐵，利用三價鐵離子的氧化性能將除貴金屬外其他金屬氧化溶解，從而分離出貴金屬的方法。林海[9]等以氧化亞鐵硫桿菌作為菌種，從廢印刷線路板中浸出銅，研究表明，在pH 值為2、固液體積比1/20、線路板粉末粒度小于100 目等最優(yōu)條件下，氧化亞鐵硫桿菌對金屬銅的浸出率高達85.62%。但目前，該類技術(shù)雖然費用低、對外界環(huán)境污染小，但尚未成熟，僅停留在研發(fā)階段，未廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中。

超臨界流體回收法是利用超臨界流體的特殊性質(zhì)來破壞廢線路板的粘結(jié)層，使含溴阻燃劑及其他有機組分溶解，實現(xiàn)各組分的回收。常見超臨界流體法包括超臨界水氧化法和超臨界二氧化碳流體法。有研究表明[10]，廢線路板經(jīng)超臨界水氧化處理后，由鹽酸體系浸取銅，回收率達100%。但目前，該方法多為實驗室試驗階段，尚未大規(guī)模應(yīng)用推廣。

另外，化學混凝法、全膜法等多種形式的處理方法也在不斷地研發(fā)中，據(jù)文獻研究[11]，以聚鐵、PAM 作為混凝劑去除廢線路板中銅離子，在pH 值、攪拌速度和混凝時間等最佳條件下，銅離子的去除率可高達98.1%。廖冠[12]對全膜法處理廢線路板重金屬廢水進行研究，研究發(fā)現(xiàn)，采用全膜法處理線路板重金屬廢水，中水回用率可達到60%以上。

4 廢線路板污染的防治措施

4.1 控制源頭生產(chǎn)，減少電子產(chǎn)品的報廢量

電子生產(chǎn)廠商采用先進的工藝生產(chǎn)技術(shù)，采用環(huán)保替代材料，提高產(chǎn)品合格率，推進電子行業(yè)的清潔生產(chǎn)，提高電子產(chǎn)品的使用壽命。同時制定清潔生產(chǎn)管理制度，提高業(yè)內(nèi)工作人員清潔生產(chǎn)理念，從源頭控制污染物的產(chǎn)生。

4.2 暢通電子產(chǎn)品的回收渠道，強化廢線路板的處理處置

建立多種渠道回收方式，如生產(chǎn)廠商推行線上收購方式，制定法規(guī)，規(guī)范管理現(xiàn)有的個人商販回收形式，嚴懲污染外環(huán)境行為。另外，政府對電子產(chǎn)品回收處理廠加以鼓勵、引導(dǎo)，如減免稅費、予以一定經(jīng)濟補貼等多種形式，同時規(guī)范管理參與廢線路板拆解的企業(yè)，如要求其進行環(huán)境影響評價等，防止對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。

4.3 鼓勵科技創(chuàng)新，應(yīng)用先進的處理回收系統(tǒng)

制定先進的處理回收系統(tǒng)，一方面要系統(tǒng)化分工，回收處理廢線路板同時，劃分明確的各階段工序的職責，確保貴金屬的提煉回收水平，廢線路板的回收、拆解、再循環(huán)利用等工作能夠高效運行，并通過細化回收處理工作內(nèi)容，提高廢線路板的回收利用效率；另一方面，積極采用物理化學方法，化學法是處理廢線路板最為有效的手段，但需要強酸、鹵代有機物等物質(zhì)，通過一系列的化學反應(yīng)，從而有選擇地挑選、回收貴重金屬。在強酸溶液中無法進行反應(yīng)提純的固體廢物，需要采取有效措施進行進一步的處理，從而達到貴金屬與其他固體廢物分離的目的；此外，在物理分解、分離過程中廣泛應(yīng)用電子粉碎機，通過電子粉碎機，可以對物件進行甄選，挑選出無價值物件和有價值物件，應(yīng)用過程一般為：首先有毒有害物質(zhì)通過人工的方式挑選出來，然后將不含毒部件放入電子破碎機中，從而將有價值的金屬分離出來，電子粉碎機技術(shù)大大提高了廢線路板回收的再利用率。另外，從國家、政府方面制定科研計劃，創(chuàng)新廢線路板處理回收利用技術(shù)，鼓勵企業(yè)自主研發(fā)新工藝。

4.4 提升公民的環(huán)保意識，推行循環(huán)經(jīng)濟理念

通過廣播、電視、網(wǎng)絡(luò)媒體等形式宣傳廢線路板的危害性，提升公民的環(huán)保意識；在社區(qū)專門設(shè)置電子廢物回收站，集中運輸?shù)诫娮訌U物處理中心，規(guī)范電子廢物的回收制度。在企事業(yè)單位大力推行清潔生產(chǎn)，尤其在電子電器產(chǎn)品及零部件生產(chǎn)的企業(yè)，組織開展清潔生產(chǎn)活動，推行清潔生產(chǎn)定期審核制度，提升企業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟理念。

4.5 大力發(fā)展相關(guān)的科技水平，變廢為寶

垃圾是放在錯誤地點的寶物，廢線路板渾身是寶，但廢線路板變廢為寶需要科技的支撐。國家大力促進科技發(fā)展，一方面，分析特定的核心部件在消費者使用過程中出現(xiàn)的問題以及回收、循環(huán)利用技術(shù)，逐步掌握電子產(chǎn)業(yè)的核心科技；另一方面，通過先進的科學技術(shù)，回收重金屬，改善重金屬和有機物污染情況，保護自然資源。據(jù)統(tǒng)計，1 t 廢線路板中能提取黃金900 g、錫30 kg、銅130 kg，還可得到塑料270 kg。全球每年產(chǎn)生2 000~5 000 萬t 電子垃圾，宛若一座巨大的“城市礦產(chǎn)”。建立回收處理中心，可減少對一些稀有金屬的開采，減少對礦山資源的開發(fā)和開采，減少對環(huán)境資源的破壞。

4.6 完善相關(guān)法律法規(guī)，末端控制

盡管國家對廢線路板的重視程度日益加深，但目前仍然缺乏系統(tǒng)全面的法律法規(guī)，電子產(chǎn)品的回收仍處于無序狀態(tài)，納入監(jiān)管范圍的正規(guī)企業(yè)自主回收渠道非常有限，并且缺少監(jiān)管。國家和地方應(yīng)進一步完善廢線路板等電子廢棄物處理的相關(guān)法律法規(guī)，規(guī)范處理方式，規(guī)范處理企業(yè)的監(jiān)督管理方式，加大對廢線路板回收機構(gòu)的監(jiān)管力度，讓監(jiān)管部門做到有法可依，有法必依，執(zhí)法必嚴，違法必究。

另外，在此基礎(chǔ)上提高處理企業(yè)準入門檻，建立資格認證體系，取消只淘金不治污的小作坊。同時，鼓勵那些參與廢線路板拆解的企業(yè)，取得國家環(huán)保部的資格許可，申請國家補貼；將家庭作坊集合起來，給予一些補貼，發(fā)展先進處理工藝；提高處理工藝技術(shù)水平，進一步規(guī)范國家電子產(chǎn)品的回收制度；對參與廢線路板拆解的企業(yè)進行環(huán)境影響評價。

5 展望

盡管人們已經(jīng)意識到廢線路板的危害，并在廢線路板的回收處理工藝方面進行深入研究，在回收管理方面制定了相關(guān)法規(guī)制度，取得了一定的進步，但廢電路板污染問題仍然困擾著人們。當前我國的金屬資源匱乏，廢線路板中的重金屬，尤其是貴金屬的循環(huán)利用將成為重點關(guān)注的話題，同時環(huán)保材料替換有毒有害的非金屬材料，也將成為今后關(guān)注的另一個焦點。