废旧电池:回收的困境

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“一块手机电池污染水量相当于3个标准游泳池”这句口号作为废旧电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?谣言粉碎机编辑了一篇长文,来分析“废旧电池回收”运动背后的种种科学问题。

图片来自:networkwaste.co.uk

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电池的分类知识

废旧电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,这个并不科学。要了解废旧电池回收,分类是首先要学习的事情。

生活中的电池常见有以下几种:

1、锂电池,在电池表面能找到化学元素锂的符号Li;

2、碱性电池,又名锌锰电池,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;

3、镍镉或者镍氢电池,在电池上的标识分别为Ni-Cd或Ni-H,前者含有大量的重金属镉,后者不含镉,需要注意区分;

4、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。

废旧电池该不该回收之“得饶人处且饶人”

含有重金属的三种电池各有的特点。

铅蓄电池的特点是能卖钱,一块旧铅蓄电池能卖100多块,随便丢弃的现象很少,回收再利用是做得最好的。当然它回收后存在大问题,这个暂且按下后表。

镍镉电池的特点是没前途,因为含有大量的重金属镉,在很多领域已经被锂电池或者镍氢电池所代替,将逐步淘汰出市场。

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废旧电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。

根据中国化学与物理电源行业协会数据,2008年,我国生产锌锰电池270亿只,镍镉电池9.9亿只,镍氢电池12.9亿只,锂电池24.5亿只。

不回收废旧电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。

不回收废旧电池的理由之一——“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,可做为一般固体废弃物处理。

废旧电池该不该回收之“众人拾柴火焰高”

“一块电池可污染三个标准游泳池”其实说的是电池中的镍镉电池。我们来验算一下,假设是一块重24克的镍镉电池,其中有47%的是镉,也就是说总含镉11.3克。根据我国地表水环境质量标准,二类水中镉含量不得超过5微克每升。简单计算一下就可以得到,一块镍镉电池中的镉可以使得226000升的水受到污染,换算成标准游泳池(25米宽,50米长,1.5米深)大概是1.2个。也就是说,在这种情况下这句话基本上是正确的。镍镉电池在上个世界八九十年代的时候,曾经广泛应用到手机等小型设备上,但是现在镍镉电池已经在手机上见不到了,代替镍镉电池的是更加好用的镍氢或者锂电池。所以现在说,一块手机电池可污染三个标准游泳池的水,已经是完全错误的了。

那为什么如此毒性高的镍镉电池可以被允许使用,而且迄今为止未发现一例因日常电池使用而镉中毒的事件呢?

原因有两个:第一,镍镉电池中的镉被限制在包装之中,很难泄露到环境中;第二,泄露到环境中的镉,被土壤或者水稀释,浓度没有达到会引起中毒的剂量。

2003年,在《环境导报》上刊登了这么一则故事:1939年11月9日,日本神奈川县某脑科医院收留了一名神智不清的男子,并最终医治无效去世。此后,与死者同村的人中又接二连三地出现了15名同样症状的“疯子”。这引起有关部门的注意,经调查发现,死者生前都饮用了某商店周围3口水井的水,并在距其中1口井5米内的地方挖出了380节已腐烂的废电池!原来是该商店把顾客丢下的废电池集中埋在了后院使周围井水污染,导致了这场悲剧。

故事虽然惊心动魄,可惜查遍日文还是英文的资料,都没有正式的记载。显然,这个故事不太可能是史实,更可能是一个谣言,一个被文人墨客打造出来的都市传说。

暂不追究故事是真是假。如果真的将成百上千的电池埋入地下,会发生类似的事吗?

给出答案之前,让我们先学习一个概念——“环境容量”。

在环境学中,面对世界上无数种物质,要区分好坏不是件简单的事情,比如说氮磷,是植物的好朋友,我们爱喝的可口可乐里面有大量的磷,爱吃的鸡蛋牛奶里面有大量的氮,但是因为人类的过量施用,在湖泊中引起富营养化现象,导致大量水生动植物死亡,一下子从人见人爱的肥料变成了处处摇手的污染物。其中原因,就是因为氮磷在湖泊中的量,超过了环境容量。

环境容量好比是一个气球,如果气球被充气过多,就会涨破,这个时候就叫超过环境容量,而超过环境容量的东西就叫做污染物。氮和磷的环境容量是很大的,在很多时候并不被看成是污染物,但是在富营养化的湖泊里面,它们就是污染物。而有些物质,他们的环境容量非常小,他们就是我们常说的有毒物质了,比如重金属。重金属虽然被称作有毒物质,但是它们在浓度低的时候对我们的身体是没有危害的。大部分的人并不知道,重金属在我们的生活环境中是广泛存在的,土壤中天然就含有多种重金属,它们会通过植物或者空气进入到我们的身体的,而这些“有毒物质”没有让我们生病的原因就是数量太少了,没有超过环境容量。

毒性再强的物质,会不会影响到环境质量,都必须看它的量是否超过了环境容量。

一个理想的废旧电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,电池回收企业提取废旧电池中的有用材料,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。但是我国的废旧电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废旧电池越来越多,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年无法处理。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年颁布的《国家危险废物》名录中规定“家庭日常生活中产生的废药品及其包装物、废杀虫剂和消毒剂及其包装物、废油漆和溶剂及其包装物、废矿物油及其包装物、废胶片及废像纸、废荧光灯管、废温度计、废血压计、废镍镉电池和氧化汞电池以及电子类危险废物等,可以不按照危险废物进行管理。”其依据的就是这些潜在污染物分散在环境中的时候,浓度低,一般不超过环境容量,危险程度很小。这并不是说“废镍镉电池不是危险废物”,而是“家庭日常生活产生的这些废弃物,不作为危险废物”。所以,在这一段话后面有个补充条款:“将前款所列废弃物从生活垃圾中分类收集后,其运输、贮存、利用或者处置,按照危险废物进行管理。”也就是说,一旦这些潜在污染物被集中起来,就必须作为危险废物管理。

打个比方总结:一个镍镉电池是根火柴,一堆镍镉电池是堆火药。

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

废旧电池的未来,还是回收

既然日常使用废旧电池不会造成环境污染问题,那么我们是不是就不要回收废旧电池呢?

要回答这个问题,我们需要从头缕一缕电池是从哪里来的。

粮食是从田里种出来的,电池当然是从超市买来的,不,从工厂生产出来的。工厂里面的原材料是从冶炼工厂来到,冶炼工厂需要的矿石是从矿厂运来的,而矿石们,是被埋在地底下的。

2011年,国家颁布《重金属污染防治“十二五”规划(2010-2020年)》,其中提到重点控制五种重金属砷,铅,镉,铬和汞和监管五个重点行业:有色金属采选业,有色金属冶炼业,铅蓄电池业,皮革及其制品业,化学原料及化学制品制造业。

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,很多人肯定有意见,连镍镉电池都不算污染,那么什么才算污染?污染就在这些行业里,在电池工厂里。在网上搜索“电池厂污染”可以得大量的事故报道。

这样的事故不仅发生在电池厂,还发生在为电池厂提供原料的化学工厂,为化学工厂提供材料的冶炼厂,为冶炼厂提供矿石的矿山。需要说明的是,重金属镉不仅仅来自镍镉电池的生产过程,锌锰电池和铅蓄电池等的生产过程也会产生重金属镉,这是因为金属矿产通常会有多种金属伴生。镉就是铅锌矿的一种副产物,我国著名的镉高污染区域多数在铅锌矿附近,比如广西河池的铅锌矿,浙江衢州古铅锌矿等。

普通人没有遭受重金属毒害,凭借的就是我们的环境有巨大的环境容量,但是环境容量是有限的,在某些地方,大范围的污染已经出现,在南方的某些省份,重金属污染已经成为全省性的问题。

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。

其实,不仅仅是电池,所有不可再生的物质都有循环利用的必要,只是按照难易程度需要循序渐进。

废旧电池回收之“聚沙成塔”

循环利用是有难易之分的。回收的难易程度受到两个因素影响,一个是回收价值,一个是回收途径。

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家废旧电池回收处理企业,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,我们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。

缺乏经济价值而有回收体系的代表就是锌锰电池、镍镉电池、锂电池等各类电池。在两个影响循环利用因素中,回收途径的重要性要远大于经济价值。完全不存在回收途径的东西是存在的,但完全不存在经济价值的人类废弃物是不存在的。很多废弃物之所以经济价值不显著,是因为回收得到的量不够大,当有回收体系时,废弃物集中到一定数量,就会导致产业的形成,量变引起质变。足够数量的电池持续地被收集到一起,在政府的支持下,就能建立起电池回收的体系。

经过二十余年环境人的努力,回收废旧电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。

结论

最后总结一句话吧。对于个人,废旧电池不要去收集了;但是为了更好的环境,我们必须支持和督促早日建成废旧电池回收体系。其实不仅仅是废旧电池回收体系,整个社会的垃圾分类回收体系都应该这样。

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