電子廢棄物管理研究熱點(diǎn)對比與可視化分析*

楊海超 張 盛# 蔣洪強(qiáng) 劉婷婷 鄭曉奇 韓利東

(1.中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院，北京 100872；2.生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院，北京 100012；3.北京工業(yè)大學(xué)循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究院，北京 100124；4.北京百分點(diǎn)信息科技有限公司，北京 100096)

電子行業(yè)已經(jīng)成為全球最大、發(fā)展最快的制造領(lǐng)導(dǎo)行業(yè)。隨著電子產(chǎn)品消費(fèi)量日益增多，技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)致產(chǎn)品更新?lián)Q代加快，電子廢棄物(WEEE)的數(shù)量持續(xù)增加，WEEE管理已成為學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)。發(fā)達(dá)國家和地區(qū)已較早探索WEEE的管理問題，而我國作為世界上最大的電子產(chǎn)品生產(chǎn)和消費(fèi)國，如何對WEEE進(jìn)行有效管理，減少其對環(huán)境的危害頗受世界關(guān)注。目前學(xué)術(shù)界對于WEEE管理的文獻(xiàn)綜述僅停留在介紹評述層面，從計(jì)量學(xué)方法的角度對文獻(xiàn)進(jìn)行分析的討論鮮有報(bào)道，本研究以Web of Science(WOS)核心數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)(CNKI)全文數(shù)據(jù)庫相關(guān)文獻(xiàn)作為來源，借助Citespace軟件對國內(nèi)外WEEE領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀進(jìn)行梳理和分析，通過對比近10年來國際和國內(nèi)WEEE管理的發(fā)展脈絡(luò)、熱點(diǎn)前沿及關(guān)鍵文獻(xiàn)，梳理其演化路徑的異同，預(yù)測該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，為該領(lǐng)域的研究者提供一個(gè)可供借鑒的研究全景。

表1 2007—2017年WOS和CNKI數(shù)據(jù)庫中WEEE管理論文數(shù)量

1 數(shù)據(jù)來源與處理

1.1 數(shù)據(jù)來源

國外文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來源于WOS核心數(shù)據(jù)庫，檢索的主題為“e-waste”或“WEEE”或“electronic-waste”并含“management”或“disposal”，時(shí)間跨度為所有年份，共檢索到1 259篇文獻(xiàn)，將文獻(xiàn)以純文本的格式進(jìn)行保存，保證每一條數(shù)據(jù)都包含作者、題目、摘要和文獻(xiàn)引文。國內(nèi)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來源于CNKI全文數(shù)據(jù)庫，檢索主題為“電子廢棄物”或“電子垃圾”并含“管理”或“處置”，時(shí)間跨度所有年份，共檢索到813篇文獻(xiàn)，以Refworks格式導(dǎo)出文獻(xiàn)。國內(nèi)外檢索結(jié)果均已剔除重復(fù)樣。

1.2 研究方法

應(yīng)用Citespace軟件進(jìn)行可視化研究，將1 259篇來源于WOS庫的外文文獻(xiàn)導(dǎo)入Citespace，繪制所需的知識(shí)圖譜，參數(shù)設(shè)置如下：時(shí)間長度選2007—2017年，間隔為1年，節(jié)點(diǎn)類型選擇“Cited Reference”和“Keyword”。813篇中文文獻(xiàn)同樣導(dǎo)入Citespace，時(shí)間長度同樣選擇2007—2017年，間隔1年，由于Citespace無法對中文文獻(xiàn)進(jìn)行共被引分析，因此節(jié)點(diǎn)類型只選擇“關(guān)鍵詞”。

2 結(jié)果分析

2.1 文獻(xiàn)發(fā)表的地區(qū)分析

WEEE管理問題的研究是近年環(huán)境治理領(lǐng)域相關(guān)研究的重要組成部分，2007—2017年WOS和CNKI數(shù)據(jù)庫中關(guān)于WEEE論文數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

由表1可見，WOS數(shù)據(jù)庫里外文文獻(xiàn)數(shù)量總體呈現(xiàn)增長趨勢，尤其是2012年出現(xiàn)了激增，之后兩年稍有下跌，2015年又開始明顯上升。CNKI數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)中文文獻(xiàn)則一直保持平穩(wěn)中波動(dòng)的趨勢，在2009年達(dá)到高峰。2008年8月我國頒布《廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理管理?xiàng)l例》，這可能是造成2009年相關(guān)文獻(xiàn)增長的主要原因。從WOS數(shù)據(jù)庫中文獻(xiàn)發(fā)表的地區(qū)來看(見圖1)，中國發(fā)文最多，為185篇；其次是美國108篇；第三是印度76篇。

圖1 WEEE管理外文文獻(xiàn)的地域分布Fig.1 Geographical distribution of foreign literature on WEEE management

從圖1可以看出，對WEEE管理研究熱門地區(qū)是美國、歐盟國家和亞太地區(qū)發(fā)展中國家，歐盟國家最早關(guān)注WEEE管理，中國、印度和巴西等國的上榜表明發(fā)展中國家的WEEE管理正在成為新的研究力量。WANG等[1]在《Nature》上發(fā)表題為《Take responsibility for electronic-waste disposal》論文，對全球WEEE產(chǎn)生和流向進(jìn)行了評估，表明中國、印度、巴西等國成為發(fā)達(dá)國家WEEE的主要流向地。

2.2 WEEE管理研究分析

2.2.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

圖2為運(yùn)用Citespace分析得到的2007—2017年國內(nèi)外WEEE管理領(lǐng)域關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖?？梢钥闯?，國外WEEE管理關(guān)鍵詞高頻詞匯為“China”“recycling”“waste management”“electronic equipment”“metal”“printed circuit board”“developing country”“design”“extended producer responsibility”“sustainability”“l(fā)ife cycle assessment”“reverse logistics”。國內(nèi)關(guān)鍵詞高頻詞匯有“回收處理”“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”“逆向物流”“拆解”“立法”“回收利用”“回收體系”“生產(chǎn)者責(zé)任延伸”“再生資源回收”“回收模式”“資源化”“責(zé)任主體”等。

從國外研究文獻(xiàn)中出現(xiàn)的高頻詞匯可以看出，以中國為代表的發(fā)展中國家對于WEEE的管理是2007—2017年國外研究熱點(diǎn)。此外，生產(chǎn)者責(zé)任延伸、生命周期評價(jià)和逆向物流都是國外近年來十分具有影響力的話題。國內(nèi)的WEEE管理研究熱點(diǎn)主要集中于探討WEEE的拆解回收和資源化再利用等方面，和國際研究熱點(diǎn)同步的是逆向物流和生產(chǎn)者責(zé)任延伸。相比國外文獻(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生命周期評價(jià)的角度來對WEEE的研究，國內(nèi)缺乏基于全產(chǎn)業(yè)鏈和全生命周期的WEEE管理研究。

2.2.2 經(jīng)典文獻(xiàn)聚類分析

運(yùn)用Citespace軟件對2007—2017年國內(nèi)外WEEE管理文獻(xiàn)主題聚類分布情況進(jìn)行分析，結(jié)果見圖3。

圖3(a)中聚類0#“polybrominated diphenyl ether”和聚類5#“l(fā)ead”探討WEEE對環(huán)境和人體健康造成的危害。這個(gè)聚類中經(jīng)典文獻(xiàn)是WONG等[2]2007年以廣東貴嶼為例，通過與其他領(lǐng)域現(xiàn)有數(shù)據(jù)以及不同國家采用的指導(dǎo)方針進(jìn)行比較，概述了持久性有機(jī)污染物的濃度，如阻燃劑、二噁英/呋喃、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯以及不同環(huán)境介質(zhì)中的重金屬/準(zhǔn)金屬濃度。聚類1#“China”和聚類6#“developing country”聚焦以中國為代表的發(fā)展中國家的WEEE管理情況，這個(gè)聚類下經(jīng)典文獻(xiàn)是ROBINSON[3]認(rèn)為未來10年，中國、東歐和拉丁美洲將成為主要的WEEE生產(chǎn)國，盡管有《巴塞爾公約》的限制，但是發(fā)達(dá)國家還是向發(fā)展中國家出口了難以計(jì)數(shù)的WEEE，加劇了發(fā)展中國家的環(huán)境污染。聚類2#“WEEE”以WEEE作為研究對象，該聚類中奠基性文獻(xiàn)為ONGONDO等[4]714-7302011年發(fā)表的《How are WEEE doing?A global review of the management of electrical and electronic wastes》，介紹并分析了各個(gè)國家和地區(qū)的WEEE管理實(shí)踐，成為引文次數(shù)最高(314次)的研究文獻(xiàn)。聚類3#“model”主要運(yùn)用模型來研究對WEEE的回收、運(yùn)輸和處理。本聚類中被引用最高的關(guān)鍵性文獻(xiàn)為ACHILLAS等[5]以希臘馬其頓地區(qū)為案例，在考慮了現(xiàn)有回收設(shè)施的基礎(chǔ)上，混合整數(shù)線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化了WEEE回收的逆向物流網(wǎng)絡(luò)，為政策制定者和監(jiān)管機(jī)構(gòu)提供了決策支持。聚類4#“attitude”主要關(guān)注公眾對于WEEE回收的態(tài)度和意識(shí)，關(guān)鍵文獻(xiàn)為AFROZ等[6]關(guān)于吉隆坡公眾針對WEEE對健康和環(huán)境的影響的認(rèn)識(shí)程度及支付意愿(WTP)評估。聚類7#“industrial ecology”關(guān)注用循環(huán)再利用的思想處理WEEE，代表的文獻(xiàn)是VERHOEF等[7]認(rèn)為產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)提供了一種簡單而有力的方法來評估可持續(xù)性方面的政策和基礎(chǔ)設(shè)施，并以該思想為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了荷蘭廢物管理系統(tǒng)的路線圖。

圖2 2007—2017年國內(nèi)外WEEE管理關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜Fig.2 Co-occurrence map of domestic and international WEEE management keywords from 2007 to 2017

圖3 2007—2017年國內(nèi)外WEEE管理文獻(xiàn)聚類共現(xiàn)圖譜Fig.3 Clustering co-occurrence map of domestic and international WEEE management literature from 2007 to 2017

通過對國內(nèi)文獻(xiàn)進(jìn)行分析，得到了6個(gè)聚類(見圖3(b))，除聚類0#外，聚類1#“生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度”主要探討生產(chǎn)者責(zé)任延伸對WEEE的有效管理，經(jīng)典文獻(xiàn)為重慶大學(xué)唐紹均[8]的博士論文《生產(chǎn)者責(zé)任延伸(ERP)制度研究》，該文獻(xiàn)詳細(xì)介紹了生產(chǎn)者責(zé)任延伸的內(nèi)涵，對國外生產(chǎn)者責(zé)任延伸的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了闡述，并對中國生產(chǎn)者責(zé)任延伸的實(shí)施提供了政策建議。聚類2#“政府責(zé)任”主要探究了循環(huán)經(jīng)濟(jì)背景下WEEE的管理，代表文獻(xiàn)為南京財(cái)經(jīng)大學(xué)石堅(jiān)等[9]關(guān)于如何將循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式應(yīng)用于我國WEEE回收處理的分析研究。聚類3#“固體廢物回收”中的經(jīng)典文獻(xiàn)是東華大學(xué)張科靜等[10]關(guān)于國外WEEE再生資源化運(yùn)作體系的研究，并提出了符合中國國情的建議；此外，上海第二工業(yè)大學(xué)梁波等[11]認(rèn)為我國WEEE管理的未來研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注建立完善的法律監(jiān)管體系、高效的回收處理體系和開發(fā)新技術(shù)工藝等。在聚類4#“立法”標(biāo)簽文獻(xiàn)中，高被引經(jīng)典文獻(xiàn)為中國海洋大學(xué)陳晨[12]關(guān)于歐盟WEEE管理法的系統(tǒng)介紹。聚類5#“美利堅(jiān)合眾國”的文獻(xiàn)主要對美國WEEE管理的立法和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行探究，代表文獻(xiàn)為曾延光[13]對美國各州WEEE回收法律的最新情況介紹，并開展了各州間的對比分析。

2.2.3 關(guān)鍵作者分析

選取WEEE管理的關(guān)鍵作者及其代表文獻(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)闡述，分析目前國際WEEE管理的重點(diǎn)研究方向。WIDMER等[14]憑借在《Environmental Impact Assessment Review》雜志發(fā)表的《Global perspectives on e-waste》一文，成為近10年WEEE管理領(lǐng)域被引用頻次最高的作者。該文闡述了全球視角下WEEE的增長、治理和問題現(xiàn)狀，并提出了一項(xiàng)WEEE管理情況的評估體系，以中國北京、印度德里和南非約翰內(nèi)斯堡為例，結(jié)果表明這3個(gè)地區(qū)的WEEE管理都已建立了相應(yīng)的體系，但都存在一些缺陷；NNOROM等[15]評述了發(fā)展中國家對WEEE管理的立法與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，作者認(rèn)為目前大量跨境WEEE流入到回收和處理體系均較為落后的發(fā)展中國家，因此實(shí)施一種符合發(fā)展中國家國情的“簡化”生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度十分必要，該文認(rèn)為政府引導(dǎo)、專項(xiàng)立法、控制WEEE傾倒、實(shí)施生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度以及健全回收體系中技術(shù)水平的提高是發(fā)展中國家WEEE管理的關(guān)鍵。ONGONDO等[4]714-730介紹了WEEE產(chǎn)生的數(shù)量和各國WEEE管理經(jīng)驗(yàn)，并提出了目前國際WEEE管理的4個(gè)研究重點(diǎn)，即資源枯竭、道德問題、健康與環(huán)境問題和回收策略。其他許多作者也都關(guān)注發(fā)展中國家和不發(fā)達(dá)地區(qū)的WEEE管理；LI等[16]評估了11個(gè)發(fā)展中國家進(jìn)口和地區(qū)的管理法規(guī)；CUI等[17]從技術(shù)上討論了WEEE管理，提出了一種基于WEEE物理特征的回收有價(jià)值材料的替代方法；CHI等[18]和YANG等[19]重點(diǎn)討論中國WEEE的回收管理情況。

由于Citespace無法對國內(nèi)文獻(xiàn)進(jìn)行作者共引分析，筆者在中國引文數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，得到被引用數(shù)據(jù)位于前30位的高被引作者數(shù)據(jù)，分析發(fā)現(xiàn)國內(nèi)作者的研究方向可以分為4個(gè)類別：一是文獻(xiàn)綜述類，如有害固體廢物管理中心吳峰[20]從環(huán)境管理與處理技術(shù)的角度介紹了外國管理WEEE的情況，并結(jié)合發(fā)達(dá)國家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，為我國如何將WEEE工作引向深入，提出了設(shè)想和建議；上海第二工業(yè)大學(xué)王景偉等[21]概述了《歐盟電子廢棄物管理法令》的立法目的與背景，介紹了立法程序與依據(jù)，并對法令的法律特征和保障措施進(jìn)行了詳細(xì)闡述。二是基于模型分析核算類，如中國環(huán)境規(guī)劃院張偉等[22]根據(jù)我國電器電子產(chǎn)品的銷售量、產(chǎn)品使用周期以及保有量等數(shù)據(jù)和參數(shù)，運(yùn)用斯坦福模型測算了我國2011—2020年的WEEE產(chǎn)生量；北京大學(xué)童昕等[23]基于我國家電以舊換新活動(dòng)試點(diǎn)區(qū)域的實(shí)際回收統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，比較了基于斯坦福模型和保有量系數(shù)法對我國WEEE產(chǎn)生量的預(yù)測。三是對WEEE回收現(xiàn)狀、模式及渠道的研究，華東師范大學(xué)王喜[24]設(shè)計(jì)了上海市WEEE回收網(wǎng)絡(luò)體系，介紹了基于Web-GIS的上海市WEEE回收網(wǎng)絡(luò)管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框架。四是基于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思想對WEEE資源化的研究，如董鎖成等[25]分析了中國WEEE管理存在的問題，并提出了WEEE循環(huán)利用的產(chǎn)業(yè)化政策建議。

2.3 WEEE管理前沿分析

運(yùn)用Citespace的詞頻探測技術(shù)，在關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜的基礎(chǔ)上進(jìn)行突現(xiàn)詞分析，突現(xiàn)詞出現(xiàn)和持續(xù)時(shí)間，可以反映領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究前沿和發(fā)展趨勢(見表2)。

由表2可見，國內(nèi)文獻(xiàn)的突現(xiàn)詞探測到的比較少，主要有“回收處理體系”“立法”和“生產(chǎn)者責(zé)任延伸”3個(gè)。國際上對“industrial ecology”“extended producer responsibility”的探討激增，強(qiáng)度值較高，均在5以上。2007—2013年，對“WEEE directive”“design”“recycling”以及對WEEE中的有害物質(zhì)如鉛、多溴二苯醚、溴化阻燃劑、多氯聯(lián)苯和二苯并二噁英討論較多，此外對中國東南部，尤其是廣東貴嶼討論的熱度也較高。近年間，國際上對WEEE的物流分析、管理系統(tǒng)和優(yōu)化的研究較多。

表2 2007—2017年國內(nèi)外文獻(xiàn)突現(xiàn)詞

3 結(jié)論與展望

根據(jù)2007—2017年國內(nèi)外WEEE管理的發(fā)文數(shù)量、發(fā)文地區(qū)、研究的熱點(diǎn)主題、經(jīng)典文獻(xiàn)及關(guān)鍵作者和研究前沿趨勢的全面可視化對比分析，得到以下結(jié)論：(1)國際上關(guān)于WEEE管理的文獻(xiàn)研究數(shù)量呈現(xiàn)上升的趨勢，發(fā)展中國家和地區(qū)的WEEE管理問題正在成為學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點(diǎn)。國內(nèi)對WEEE管理的關(guān)注主要得益于這10年間，政府逐漸加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重視程度，國內(nèi)WEEE管理領(lǐng)域的研究初具規(guī)模;(2)國際近10年WEEE的研究熱點(diǎn)主要是發(fā)展中國家WEEE管理。發(fā)展中國家的WEEE管理面臨著制度體系不健全、回收技術(shù)落后以及發(fā)達(dá)國家的WEEE轉(zhuǎn)移等問題，都成為國際上討論的重點(diǎn)話題，研究尺度從極小區(qū)域的人體健康到全球生態(tài)環(huán)境，研究內(nèi)容不斷細(xì)化深入，新的理論和技術(shù)不斷突破，研究方法、內(nèi)容和角度日益豐富，生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度、綠色設(shè)計(jì)、生命周期評價(jià)、逆向物流和產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)都成為研究的熱點(diǎn)；(3)國外WEEE管理經(jīng)過十幾年的理論探索與研究，已經(jīng)建立起了相對完整的理論框架和模型方法，奠定了該領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)。

結(jié)合前文分析及現(xiàn)有理論成果，我國WEEE管理的研究在未來應(yīng)該更加注重以下幾點(diǎn)：(1)加強(qiáng)對WEEE管理立法方面的研究。相比于歐盟、美國及日本等國完備的WEEE管理法律體系，我國應(yīng)該加強(qiáng)對WEEE的立法研究，形成由環(huán)境、衛(wèi)生、安全等法律為支撐的全面的法律體系，用以指導(dǎo)我國WEEE的管理；(2)推動(dòng)WEEE管理的理論創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新。全世界都在關(guān)注發(fā)展中國家的WEEE治理，中國更是全球關(guān)注的焦點(diǎn)，我國WEEE的學(xué)術(shù)研究應(yīng)該結(jié)合中國目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的實(shí)際，不斷進(jìn)行適合國情的理論創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新；(3)關(guān)注大數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)在WEEE管理方面的應(yīng)用。數(shù)據(jù)信息化是目前全球研究的熱點(diǎn)，我國目前推出了“中國智能制造2025”“工業(yè)4.0”等概念，不僅要將數(shù)據(jù)信息化應(yīng)用于電器電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程，更應(yīng)把大數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)應(yīng)用于WEEE回收端，形成全生命周期的管理流程，促進(jìn)WEEE更好地被追溯、回收和資源化再利用。