鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1319次 | 2019年05月08日
電池污染的是是非非
在生活中,我們不知道要怎么處理這種用過的廢舊電池,而且在一般人的印象中,電池是危害極大的污染物。事實(shí)上,從2008年起,一次性干電池就不再被列入《國家危險(xiǎn)廢物名錄》。那么,是否所有電池都不屬于危險(xiǎn)廢物?都不需回收和不值得回收?也并非如此
▲可充電電池和紐扣電池還含有對(duì)環(huán)境和人體有危害的重金屬等有毒物質(zhì),還需回收處理
法國勒阿弗爾,電池回收再循環(huán)利用
一次性干電池現(xiàn)已不屬危險(xiǎn)廢物,可以與生活垃圾一起丟掉
手機(jī)電池屬需回收電池
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電池自誕生以來已經(jīng)風(fēng)靡全球百余年,最開始時(shí),人們并沒有意識(shí)到大量普通干電池的使用會(huì)存在污染,但在意識(shí)到之后,又迅速將其危害妖魔化,其陰影長時(shí)間在影響著我們。盡管如今大部分一次性干電池已經(jīng)沒有什么污染了,但很多人并不知曉。
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小小電池,風(fēng)靡全球上百年
1786年,意大利生物物理學(xué)家伽伐尼在做青蛙解剖時(shí),兩手拿著的不同金屬器械無意中同時(shí)碰到青蛙的大腿,青蛙大腿的肌肉立刻抽搐了一下,仿佛受到電流的刺激,而只用一種金屬器械去觸碰青蛙,卻無此反應(yīng)。伽伐尼認(rèn)為,這種現(xiàn)象的出現(xiàn)是因?yàn)閯?dòng)物體內(nèi)存在著一種“生物電”。1791年,伽伐尼將實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫成論文,發(fā)表后震驚科學(xué)界。
伽伐尼的好朋友、大名鼎鼎的意大利物理學(xué)家伏特卻認(rèn)為,引起青蛙腿部肌肉抽搐是因金屬與蛙腿組織液之間產(chǎn)生了閉合回路電流的刺激造成的,關(guān)鍵在于蛙肌中含有導(dǎo)電液體。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
對(duì)于伏特的異議,伽伐尼重新做了多次嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn),認(rèn)定青蛙體內(nèi)確實(shí)存在著生物電,是生物電造成青蛙大腿肌肉的抽搐。
伏特在隨后的實(shí)驗(yàn)中,則發(fā)現(xiàn)如果不用蛙腿,只用兩種不同的金屬和濕的溶液接觸,也能產(chǎn)生電。1799年,伏特用不同的金屬圓片和浸過鹽水的濕紙片交替疊加成一個(gè)高高的圓柱,并從圓柱兩端引出了持久的電流,這就是有名的“伏特電堆”(也被稱作“伏打電池”),是人類最早發(fā)明的化學(xué)電池。實(shí)際上,“伏特電堆”就是串聯(lián)的電池組,它成為了早期電學(xué)實(shí)驗(yàn)以及電報(bào)機(jī)的電力來源。
伽伐尼的一個(gè)偶然發(fā)現(xiàn),引出了生物電學(xué)理論的建立和化學(xué)電池的誕生,成為科學(xué)史上一段佳話。
1836年,英國人丹尼爾對(duì)“伏特電堆”進(jìn)行了改良。他使用稀硫酸作電解液,制造出世界上第一個(gè)能保持電流平衡輸出的鋅-銅電池。因?yàn)檫@種電池能反復(fù)充電,又稱“蓄電池”。隨后,又有人陸續(xù)發(fā)明了效果更好的“本生電池”和“格羅夫電池”。然而,當(dāng)時(shí)無論哪種蓄電池都需要在兩個(gè)金屬板之間灌裝液體,所用液體又是硫酸,挪動(dòng)時(shí)很危險(xiǎn)且不方便。
1860年,法國人雷克蘭士發(fā)明了一種在世界上被廣泛應(yīng)用的“濕電池”(碳鋅電池的前身),這種電池由于正極和負(fù)極都浸在作為電解液的氯化銨溶液中,所以稱為“濕電池”。這種電池簡陋且易溢漏,但勝在價(jià)格便宜。
1887年,英國人赫勒森發(fā)明了世界上最早的“干電池”。相對(duì)于“濕電池”,干電池的電解質(zhì)為糊狀,糊狀物由淀粉、氯化銨和防腐劑組成。在隨后的發(fā)展中,不同結(jié)構(gòu)的干電池里的糊狀物的物質(zhì)構(gòu)成并不一樣,但“干電池”不會(huì)溢漏,便于攜帶,隨著價(jià)格的下降,最終取代了“濕電池”。
電池作為能源,電壓穩(wěn)定,供電時(shí)間長,且結(jié)構(gòu)簡單,攜帶操作簡便,不受外界氣候和溫度的影響,因此在人類生活的各個(gè)方面都得到了廣泛的應(yīng)用。但在相當(dāng)長的時(shí)間里,很少有人關(guān)注到電池對(duì)環(huán)境的污染問題。
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一次性電池的污染曾是人們繞不開的話題
隨著各類電池在世界范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用,其對(duì)環(huán)境的污染問題慢慢受到人們的重視。廢舊電池內(nèi),除了含有大量的重金屬鎘、鉛、汞、鎳、鋅、錳等以外,還有廢酸、廢堿等電解質(zhì)溶液。如果隨意丟棄,腐敗的電池會(huì)污染水源,侵蝕人類賴以生存的莊稼和土地,影響種子發(fā)芽,使土地酸化和鹽堿化,對(duì)人類的健康構(gòu)成巨大的威脅。
例如,在很長的時(shí)期內(nèi),一次性干電池生產(chǎn)要加入一種有毒物質(zhì)——汞(俗稱“水銀”)或汞的化合物,以阻止電池中陰極金屬鋅的氧化而延長電池壽命。中國堿性干電池的汞含量達(dá)1%-5%,中性干電池汞含量超過0.025%,全國每年用于生產(chǎn)干電池的汞就達(dá)幾十噸之多。但是汞和汞的化合物都具有很強(qiáng)的毒性,對(duì)人體的內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)均有嚴(yán)重影響,吸收過多會(huì)引發(fā)口齒不清、步態(tài)不穩(wěn)、四肢麻痹,最后導(dǎo)致全身痙攣、精神失常而死。
而那些隨意丟棄的電池,汞會(huì)慢慢從電池中溢出,進(jìn)入土壤或水源,通過食物和飲水被人體吸收,一些汞在微生物的作用下,無機(jī)汞可以轉(zhuǎn)化成甲基汞,被魚類所吸收,人吃用了這種魚后,同樣對(duì)健康產(chǎn)生危害。
另外,不少電池為了提高使用壽命,都加有重金屬鎘。鎘對(duì)人體的腎、骨質(zhì)等都有嚴(yán)重?fù)p害;1993年,國際抗癌聯(lián)盟還將鎘定為IA級(jí)致癌物。
雖然鉛并不是制作干電池所必需的重金屬,但是2010年以前,由于我國制造干電池的原材料中往往含有一定含量的鉛,因此鉛毒常常就無法避免。
廢棄電池的危害對(duì)于中國來說,比起世界上許多國家更為嚴(yán)重。早在1980年,我國干電池的產(chǎn)量已超過美國躍居世界第一,同時(shí)也成為世界上最大的電池消費(fèi)國。1998年中國干電池的生產(chǎn)量達(dá)到140億只,而同年世界干電池的總產(chǎn)量約為300億只,我國的干電池產(chǎn)量占了世界產(chǎn)量近半。2012年,中國擁有的電池生產(chǎn)企業(yè)達(dá)1400多家。電池對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)人體的危害在我國便成為繞不開的話題。
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一次性干電池已大部分沒有污染了
中國電池工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長曹國慶表示,電池按使用方式看,分為一次性電池(干電池)和二次性電池(充電池)。干電池包括碳性電池、堿性電池等;充電池常見的有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳鐵電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。
曹國慶說,一次性干電池中的碳性電池的全稱是碳鋅電池,也稱為“鋅錳電池”,價(jià)格低廉,但電容量低,不適合需要大電流量和較長期連續(xù)工作的場合。一次性干電池中的堿性電池又稱“堿性鋅錳干電池”,是一種壽命較長的一次性電池,它以氫氧化鉀為電解液,外殼是鋼殼,安全性比碳性電池大大提高。雖然堿性電池價(jià)格是碳性電池的1.5-2倍,但是其產(chǎn)生的電量是碳性電池的4-5倍,很受消費(fèi)者的歡迎。目前,在一次性干電池市場上,碳性電池已較少見了。
那么,一次性干電池的污染問題在今天的情況又是如何的呢?
曹國慶告訴記者,早在2003年,我國環(huán)保部發(fā)布的《廢電池污染防治技術(shù)政策》就已經(jīng)認(rèn)定“廢棄的普通鋅錳電池和堿性鋅錳電池不屬于危險(xiǎn)廢物”,并指出“在缺乏有效回收的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下,不鼓勵(lì)集中收集已達(dá)到國家低汞或無汞要求的廢一次性電池?!睆?008年起,普通干電池就不再被列入《國家危險(xiǎn)廢物名錄》了。
這種情況是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢?原來,為了解決電池的污染問題,1997年12月31日,中國輕工總會(huì)、原國家環(huán)??偩值?個(gè)部委,聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于限制電池產(chǎn)品汞含量的規(guī)定》,要求我國電池行業(yè)限制電池產(chǎn)品的汞含量,首先實(shí)現(xiàn)低汞,最終達(dá)到無汞。所謂低汞,就是電池中的汞含量小于電池重量的0.025%;所謂無汞,就是電池中的汞含量小于電池重量的0.0001%。
根據(jù)規(guī)定要求,自2001年1月1日起,禁止在國內(nèi)生產(chǎn)各類低汞電池;自2002年1月1日起,禁止在國內(nèi)市場經(jīng)銷低汞電池。自2005年1月1日起,禁止在國內(nèi)生產(chǎn)汞含量大于電池重量0.0001%的電池;自2006年1月1日起,禁止在國內(nèi)經(jīng)銷汞含量大于電池重量0.0001%的電池。
為了消除普通干電池中鎘、鉛的污染,在2009年9月,我國發(fā)布了強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)《堿性及非堿性鋅-二氧化錳電池中汞、鎘、鉛含量的限制要求》,規(guī)定從2010年7月1日正式實(shí)施該要求。要求規(guī)定,堿性干電池中每克鎘含量不得超過20微克,鉛含量每克不得超過40微克,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)人體已基本無害,也達(dá)到了以歐盟為代表的發(fā)達(dá)國家對(duì)電池的環(huán)保要求。
可以說,目前在國內(nèi)市場上銷售的絕大多數(shù)一次性干電池已基本無汞、無鎘、無鉛,就算含有,其含量已符合國家的標(biāo)準(zhǔn)要求,不會(huì)對(duì)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生顯著影響。
遺憾的是,由于科普不到位,很多人并沒有認(rèn)識(shí)到普通干電池已沒有什么污染了,但以前環(huán)保宣傳中有關(guān)電池污染的威脅還留在記憶中,比如“一節(jié)一號(hào)電池在地里腐爛,它的有毒物質(zhì)能使一平方米的土地失去使用價(jià)值;扔一粒紐扣電池到水中,其所含的有毒物質(zhì)會(huì)造成60萬升水體的污染,相當(dāng)于一個(gè)人一生的用水量”等等。因此,不少消費(fèi)者盡管沒有找到很好的回收利用廢舊電池的辦法,但他們還是將這些電池都留了下來。
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可充電電池和紐扣電池仍存在較大污染,仍需回收處理
不過,曹國慶告訴記者:盡管普通干電池完全可以和其他生活垃圾一起扔掉及處理,但是鎘鎳手機(jī)電池、紐扣電池和其他各種充電電池仍需回收處理。截至目前,這些電池在發(fā)生作用時(shí)依舊需要鎘或者鉛、汞等重金屬元素參與,在技術(shù)上還沒有找到理想的替代方案。由于他們含有較多對(duì)環(huán)境有害的重金屬元素,廢棄后應(yīng)投放至專用的廢舊電池回收箱中,或投放至有害垃圾筒(箱)內(nèi),才能夠避免對(duì)環(huán)境造成的污染。
目前,北京市唯一的電池回收機(jī)構(gòu)——安定衛(wèi)生填埋場的電池庫已經(jīng)堆積了1300多噸廢舊電池且未經(jīng)處理。因?yàn)閺?998年起,從全市各處回收的廢舊電池源源不斷地運(yùn)往這里,大量的普通干電池和鎘鎳手機(jī)電池、紐扣電池等仍有污染的電池混合在一起,如何處理它們已經(jīng)成為一個(gè)十分頭痛的問題。
從2011年開始,蘇州在全市推廣生活垃圾分類,并在居民小區(qū)收集廢舊電池。據(jù)悉,2012年蘇州共有24個(gè)居民小區(qū)進(jìn)行了垃圾分類試點(diǎn)工作,2013年則增加至197個(gè),包括機(jī)關(guān)、學(xué)校、居民小區(qū)等。截至2013年年底,收集廢舊電池超過5噸。這些廢舊電池中有80%以上為已基本實(shí)現(xiàn)了低汞和無汞化的普通干電池,采用衛(wèi)生填埋等就可以避免對(duì)環(huán)境造成污染。但是,收集到的這些電池中,混入了不少仍有害的電池,要分揀的話,要耗費(fèi)大量的人力物力,不得不全部作為有害垃圾處置。
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電池回收不僅僅是污染問題
曹國慶表示,從另一個(gè)角度說,電池回收并不僅僅是環(huán)境污染問題,從資源循環(huán)利用而言,對(duì)所有廢棄電池都應(yīng)該進(jìn)行回收利用。
我國今年電池產(chǎn)量將達(dá)150億只,其中70%是鋅錳干電池,居世界第一位。以每年生產(chǎn)100億只干電池計(jì)算,將要消耗15.6萬噸鋅,22.6萬噸氧化錳,2080噸銅,2.7萬噸氯化鋅,7.9萬噸氯化銨,4.3萬噸碳棒。如果將廢棄的電池進(jìn)行回收加以利用,不論是從經(jīng)濟(jì)效益還是從對(duì)環(huán)保的貢獻(xiàn)來說都有巨大價(jià)值。
但目前的情況是,鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、鉛酸蓄電池等可充電電池由于含貴重金屬多,有一定的市場價(jià)格,回收率比較高。而一次性干電池由于所含金屬價(jià)值較低,回收成本高,利潤很低甚至?xí)潛p,所以社會(huì)上鮮有資本投入。
這些年來,國內(nèi)廢舊電池一直沒有較好的處理方法,全國范圍內(nèi)也缺乏專門的處理工廠,僅有的幾家試水廠家也處于觀望狀態(tài),這讓各地回收到的大量廢舊電池處于堆放狀態(tài)而無法得到專業(yè)處理和利用。
曹國慶認(rèn)為,既然合格的一次性干電池對(duì)環(huán)境并沒有什么污染,回收利用的問題也沒有得到很好的解決,在這樣的情況下,居民在使用后直接和其他生活垃圾一起扔掉就可以了。等到將來有了完善的回收利用途徑,再鼓勵(lì)居民分類回收也不遲。
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發(fā)達(dá)國家如何對(duì)待電池回收
歐盟、美國、日本等發(fā)達(dá)國家對(duì)廢舊電池的處理有很好的經(jīng)驗(yàn),值得我們借鑒。
歐盟在電池管理方面近幾十年來一直走在了世界前列,目前在歐盟,有12個(gè)國家要求零售商將已經(jīng)銷售的電池在用完后全部召回。而德國、奧地利、荷蘭和瑞典提出了比歐盟標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)厲的電池立法。
自1998年4月起,德國開始強(qiáng)制性執(zhí)行新的廢舊電池回收處理法規(guī),法規(guī)要求所有的電池生產(chǎn)廠家必須對(duì)他們的產(chǎn)品承擔(dān)全部回收責(zé)任。對(duì)消費(fèi)者則要求將使用完的干電池、紐扣電池等各種類型的電池送交商店或廢品回收站回收,商店和廢品回收站必須無條件地接受廢舊電池,并轉(zhuǎn)送處理廠家進(jìn)行回收處理。
同時(shí),他們還對(duì)有毒性的鎳鎘電池和含汞電池實(shí)行押金制度,即消費(fèi)者購買每節(jié)電池中含有一定的押金,當(dāng)消費(fèi)者拿著廢舊電池來換購新電池時(shí),價(jià)格中可以自動(dòng)扣除押金。
在廢舊電池處理技術(shù)方面,德國也十分領(lǐng)先。在德國的馬格德堡近郊區(qū),興建了一個(gè)電池“濕處理”裝置,在這里除鉛酸蓄電池外,各類電池均以硫酸溶解,然后借助離子樹脂從溶液中提煉各種金屬物,電池中95%的有用物質(zhì)都能被提煉出來,這套裝置年加工能力可達(dá)7500噸。
在日本,強(qiáng)制回收廢舊的可充電電池,對(duì)于一次性干電池,雖然沒有全國性強(qiáng)制回收規(guī)定,但許多地方政府依舊強(qiáng)制回收,這類電池的回收率達(dá)30%左右。
建于日本北海道的野村興產(chǎn)株式會(huì)社主要業(yè)務(wù)是廢棄電池和廢棄熒光燈處理。對(duì)于舊電池,主要回收其中的鐵殼和其他金屬原料,并進(jìn)行二次產(chǎn)品的開發(fā)制造。每年該株式會(huì)社從全國收購的廢舊電池達(dá)13000噸,93%是通過民間環(huán)保組織收集,7%是通過各廠家收集。
在美國,電池管理則按電池有害成分予以劃分,主要通過零售商店、社區(qū)回收站等回收體系進(jìn)行回收。
美國和日本在廢舊電池回收后,均交由企業(yè)處理,每處理一噸政府給予一定補(bǔ)貼。韓國則規(guī)定,生產(chǎn)電池的廠家,每生產(chǎn)一噸要向政府交一定數(shù)量的保證金,作為回收和處理的費(fèi)用,同時(shí)要征收環(huán)境治理稅。對(duì)于指定的廢舊電池處理企業(yè),則減免稅收。
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