白色污染和废旧电池对现代生活的影响
白色污染的现状
(1)侵占土地过多。塑料类垃圾在自然界停留的时间很长,一般可达100~200年。
(2)污染空气。塑料、纸屑和粉尘随风飞扬。
(3)污染水体。河、海水面上漂着的塑料瓶和饭盒,水面上方树枝上挂着的塑料袋,面包纸等,不仅造成环境污染,而且如果动物误食了白色垃圾会伤及健康,甚至会因其绞在消化道中无法消化而活活饿死。
(4)火灾隐患。白色垃圾几乎都是可燃物,在天然堆放过程中会产生甲烷等可燃气,遇明火或自燃易引起的火灾事故不断发生,时常造成重大损失。
(5)白色垃圾可能成为有害生物的巢穴,它们能为老鼠、鸟类及蚊蝇提供食物、栖息和繁殖的场所,而其中的残留物也常常是传染疾病的根源。
(6)废旧塑料包装物进入环境后,由于其很难降解,造成长期的、深层次的生态环境问题。首先,废旧塑料包装物混在土壤中,影响农作物吸收养分和水分,将导致农作物减产。
塑料制品作为一种新型材料,具有质轻、防水、耐用、生产技术成熟、成本低的优点,在全世界被广泛应用且呈逐年增长趋势。塑料包装材料在世界市场中的增长率高于其他包装材料,1990~1995年塑料包装材料的年平均增长率为8.9%。
我国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一。1995年,我国塑料产量为519万吨,进口塑料近600万吨,当年全国塑料消费总量约1100万吨,其中包装用塑料达211万吨。包装用塑料的大部分以废旧薄膜、塑料袋和泡沫塑料餐具的形式,被丢弃在环境中。这些废旧塑料包装物散落在市区、风景旅游区、水体、道路两侧,不仅影响景观,造成“视觉污染”,而且因其难以降解对生态环境造成潜在危害。
据调查,北京市生活垃圾的3%为废旧塑料包装物,每年总量约为14万吨;上海市生活垃圾的7%为废旧塑料包装物,每年总量约为19万吨。天津市每年废旧塑料包装物也超过10万吨。北京市每年废弃在环境中的塑料袋约23亿个,一次性塑料餐具约2.2亿个,废农膜约675万平方米。人们对此戏称为“城郊一片白茫茫”。
白色污染
白色污染是我国城市特有的环境污染,在各种公共场所到处都能看见大量废弃的塑料制品,它们从自然界而来,由人类制造,最终归结于大自然时却不易被自然所消纳,从而影响了大自然的生态环境。从节约资源的角度出发,由于塑料制品主要来源是面临枯竭的石油资源,应尽可能回收,但由于现阶段再回收的生产成本远高于直接生产成本,在现行市场经济条件下难以做到。面对日益严重的白色污染问题,人们希望寻找一种能替代现行塑料性能,又不造成白色污染的塑料替代品,可降解塑料应运而生,这种新型功能的塑料,其特点是在达到一定使用寿命废弃后,在特定的环境条件下,由于其化学结构发生明显变化,引起某些性能损失及外观变化而发生降解,对自然环境无害或少害。例如淀粉填充塑料,首先其所含淀粉在短时间内被土壤中的微生物分泌的淀粉酶迅速分解而生成空洞,导致薄膜力学性能下降,同时配方中添加的自氧剂与土壤中的金属盐反应生成过氧化物,使聚乙烯的链断裂而降解成易被微生物吞噬的小碎片被自然环境所消纳,同时起到改良土壤的作用。
塑料最早运用于农业地膜,给农业生产带来了极大的发展,可使农作物在任何季节生长,促进了市场消费。据市场统计,自1990~1995年,塑料的生产以每年8.9%的速度增长,已经席卷了整个地球。简直可以称作“白色革命”。但它在为人们提供方便的同时,也给人们带来了一场“白色灾难”。
白色污染
白色污染的来源
伴随人们生活节奏的加快,社会生活正向便利化、卫生化发展。顺应这种需求,一次性泡沫塑料饭盒、塑料袋等开始频繁地进入人们的日常生活。这些使用方便、价格低廉包装材料的出现给人们的生活带来了诸多便利。但另一方面,这些包装材料在使用后往往被随手丢弃,造成“白色污染”,成为极大的环境问题。
所谓“白色污染”是指由农用薄膜、包装用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具(以下统称塑料包装物)的丢弃所造成的环境污染。
白色污染的危害
“白色污染”的主要危害在于“视觉污染”和“潜在危害”。
(1)“视觉污染”。在城市、旅游区、水体和道路旁散落的废旧塑料包装物给人们的视觉带来不良刺激,影响城市、风景点的整体美感,破坏市容、景观,由此造成“视觉污染”。
(2)“潜在危害”。废旧塑料包装物进入环境后,由于其很难降解,造成长期的、深层次的生态环境问题。①废旧塑料包装物混在土壤中,影响农作物吸收养分和水分,将导致农作物减产;②抛弃在陆地或水体中的废旧塑料包装物,被动物当作食物吞入,导致动物死亡(在动物园、牧区和海洋中,此类情况已屡见不鲜);③混入生活垃圾中的废旧塑料包装物很难处理,填埋处理将会长期占用土地,混有塑料的生活垃圾不适用于堆肥处理,分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很难回收利用。
目前,人们反映强烈的主要是“视觉污染”问题,而对于废旧塑料包装物长期的、深层次的“潜在危害”,大多数人还缺乏认识。
白色污染的防治
国外防治“白色污染”的有关内容
1985年,美国人均消费塑料包装物就已达23.4千克,日本为20.1千克。90年代,发达国家人均消费塑料包装物的数量更多。从消费量来看,似乎发达国家的“白色污染”应该很严重,实则不然。其原因为:①发达国家很早就严抓市容管理,基本消除了“视觉污染”。②发达国家生活垃圾无害化处置率较高。
现在已建立起了一套严密的分类回收系统,大部分废旧塑料包装物被回收利用,少部分转化为能源或以其他方式无害化处置,也基本消除了废旧塑料包装物的潜在危害。
美国制定了《资源保护与回收法》,对固体废物管理、资源回收、资源保护等方面的技术研究、系统建设及运行、发展规划等都做出了明确的规定。日本在《再生资源法》、《节能与再生资源支援法》、《包装容器再生利用法》等法律中列专门条款,以促进制造商简化包装,并明确制造者、销售者和消费者各自的回收利用义务。德国在《循环经济法》中明确规定,谁制造、销售、消费包装物品,谁就有避免产生污染、回收利用和处置废物的义务。
我国防治“白色污染”的方法及其利弊分析
目前我国开始从行政和技术2个方面采取措施,防治“白色污染”。
(1)在行政方面——
①加强管理。禁止使用一次性难降解的塑料包装物。杭州是我国最早禁止使用一次性泡沫快餐具的城市。通过采取上述措施,在一定范围,一定程度上减轻了“白色污染”的危害。但从实践的结果来看,单靠禁止是很难彻底解决“白色污染”问题的,上述颁布禁令的城市都要求用纸制品或可降解塑料制品代替原来的难降解的泡沫塑料制品。但是替代品在价格和品质上均无法与普通塑料制品竞争。因此,在市场经济条件下,仅靠行政命令,不考虑经济杠杆的调节作用,操作起来是很困难的。
②强制回收利用。清洁的废旧塑料包装物可以重复使用,或重新用于造粒、炼油、制漆、作建筑材料等。回收利用符合固体废物处理的“减量化、资源化、无害化”的通用原则。回收利用不仅可以避免“视觉污染”,而且可以解决“潜在危害”,缓解资源压力,减轻城市生活垃圾处置负荷,节约土地,并可取得一定的经济效益。
(2)在技术方面——
①采取以纸代塑。纸的主要成分是天然植物纤维素,废弃后容易被土壤中的微生物分解,因此可以解决前面所说的“潜在危害”,但也会带来新的环境问题:首先造纸需要大量的木材,而我国的森林资源并不富裕;其次造纸过程中会带来水污染。另外,在性能、成本等方面,纸制品尚不能与塑料制品抗衡。目前,我国也有以甘蔗秆、稻草为原料生产一次性餐具的做法,但尚处于试验阶段。
②采用可降解塑料。在塑料包装制品的生产过程中加入一定量的添加剂(如淀粉、改性淀粉或其他纤维素、光敏剂、生物降解剂等),使塑料包装物的稳定性下降,较容易在自然环境中降解。目前,北京地区已有19家研制或生产可降解塑料的单位。试验表明,大多数可降解塑料在一般环境中暴露3个月后开始变薄、失重、强度下降,逐渐裂成碎片。如果这些碎片被埋在垃圾或土壤里,则降解效果不明显。使用可降解塑料有4个不足:一是多消耗粮食;二是使用可降解塑料制品仍不能完全消除“视觉污染”;三是由于技术方面的原因,使用可降解塑料制品不能彻底解决对环境的“潜在危害”;四是可降解塑料由于含有特殊的添加剂而难以回收利用。
③从法律上进行规定。通过相关法律,从2008年6月1日开始,到超市购物将不再免费提供塑料袋,要自己单独付费,这算是希望人们减少塑料袋的使用吧。
废旧电池污染的现状
废旧电池污染
废旧电池潜在的污染已引起社会各界的广泛关注。我国是世界上头号干电池生产和消费大国,有资料表明,我国目前有1400多家电池生产企业,1980年干电池的生产量已超过美国而跃居世界第一。1998年我国干电池的生产量达到140亿只,而同年世界干电池的总产量约为300亿只。
如此庞大的电池数量,使得一个极大的问题暴露出来,那就是如何让这么多的电池不去破坏污染我们生存的环境。据我们调查,废旧电池内含有大量的重金属以及废酸、废碱等电解质溶液。如果随意丢弃,腐败的电池会破坏我们的水源,侵蚀我们赖以生存的庄稼和土地,我们的生存环境面临着巨大的威胁。如果1节一号电池在地里腐烂,它的有毒物质能使1平方米的土地失去使用价值;扔1粒纽扣电池进水里,它其中所含的有毒物质会造成60万升水体的污染,相当于一个人一生的用水量。废旧电池中含有重金属镉、铅、汞、镍、锌、锰等,其中镉、铅、汞是对人体危害较大的物质。而镍、锌等金属虽然在一定浓度范围内是有益物质,但在环境中超过极限,也将对人体造成危害。废旧电池渗出的重金属会造成江、河、湖、海等水体的污染,危及水生物的生存和水资源的利用,间接威胁人类的健康。废酸、废碱等电解质溶液可能污染土地,使土地酸化和盐碱化,这就如同埋在我们身边的一颗定时炸弹。因此,对废旧电池的收集与处置非常重要,如果处置不当,可能对生态环境和人类健康造成严重危害。随意丢弃废旧电池不仅污染环境,也是一种资源浪费。有人算了一笔账,以全国每年生产100亿只电池计算,全年消耗15.6万吨锌,22.6万吨二氧化锰,2080吨铜,2.7万吨氯化锌,7.9万吨氯化铵,4.3万吨碳棒。尽管先进的科技已给了我们正确的指向,但我国的电池污染现象仍不容乐观。目前我国的大部分废旧电池混入生活垃圾被一并埋入地下,久而久之,经过转化使电池腐烂,重金属溶出,既可能污染地下水体,又可能污染土壤,最终通过各种途径进入人的食物链。生物从环境中摄取的重金属经过食物链的生物放大作用,逐级在较高级的生物中成千上万倍地富集,然后经过食物链进入人的身体,在某些器官中积蓄造成慢性中毒,日本的水俣病就是汞中毒的典型案例。
废旧电池的危害
电池一般分为一次性电池和充电电池。主要的一次性电池包括锌锰电池(含锌及二氧化锰)、锌汞电池(含锌及氧化汞)及锂电池等几类。主要的充电电池则包括镉—镍、铁—镍、锌—银、锌—空气和锂—硫化铁及铅酸蓄电池等。我们日常生活中使用最多的是锌锰电池及锌汞电池,而使电池造成污染的主要是汞(Hg)和镉(Cd)。
汞的毒性
汞即我们俗称的“水银”,是一种常温下为液体的物质,可以阻止电池中阴极金属锌的氧化,这一做法提高了电池的贮存寿命。因此,早在以前采用的锌做阴极度的电池几乎都有一定量的汞做防腐剂。但是汞和汞的化合物都具有神经毒性,对内分泌系统、免疫系统等也有不良影响,它会引发人的口齿不清、步态不稳、四肢麻痹,最后导致全身痉挛,精神失常而死。
长期以来,我国在生产干电池时,要加入一种有毒物质——汞或汞的化合物。我国的碱性干电池的汞含量达1%~5%,中性干电池为0.025%,全国每年用于生产干电池的汞就达几十吨之多。随着科技的进步,电池开始逐渐实行低汞化和无汞化,汞的代替品表面活性剂Forafac氟化聚合物,在防止锌的腐蚀上取得了良好的效果。
废弃在自然界电池中的汞会慢慢从电池中溢出来,进入土壤或水源,再在微生物的作用下,无机汞可以转化成甲基汞,聚集在鱼类的身体里,人食用了这种鱼后,甲基汞会进入人的大脑细胞,使人的神经系统受到严重破坏,重者会发疯致死。
镉的毒性
镉不是人体所必需的微量元素,新生婴儿体内并没有镉,而是随着年龄的增长,逐渐累积起来的。镉具有肾毒性,它所致的肾损伤是不可逆的。同时肾损伤后还可能继发骨质疏松、软骨症和骨折。在1993年,国际抗癌联盟就将镉定为IA级致癌物。基于以上原因,许多发达国家已建议禁止使用镉镍电池,而镍氢电池已取代镉镍电池,避免了镉的使用。我国的绝大多数电池生产企业仍用镉作为生产电池的原料,使得电池的危害进一步加大。长期食用受镉污染的水和食物,可导致骨痛病,镉进入人体后,引起骨质软化骨骼变形,严重时形成自然骨折,以致死亡。
锰的毒性
过量的锰蓄积于体内可引起神经功能障碍,早期表现为综合性功能紊乱,较重的出现言语单调,表情呆板,感情冷漠,伴有精神症状。
铅的毒性
铅主要作用于神经系统、造血系统、消化系统和肝、肾等器官,能抑制血红蛋白的的合成代谢,还能直接作用于成熟红细胞,对婴、幼儿的影响很大,它将导致儿童体格发育迟缓,慢性铅中毒的儿童智力低下。
镍的毒性
镍粉溶解于血液,参加体内循环,有较强毒性,能损害中枢神经,引起血管变异,严重者导致癌症。
锌的毒性
锌是人体不可缺少的元素,毒性较低,口服1000毫克的硫酸锌才会使人急性中毒,但吸入氧化锌烟尘会引起中毒。其症状为全身疲乏、肌肉疼痛、呼吸困难、呕吐、腹泻,严重时心脏衰弱、虚脱、痉挛后死亡。硫酸锌、氯化锌侵入皮肤黏膜时,可产生皮炎和溃疡。锌对鱼类和水生生物的毒性比对人的毒性大,故渔业水质要求为每升水中锌的含量不得超过0.1毫克。
废电池的回收
废电池虽小,危害却甚大。但是,由于废电池污染不像垃圾、空气和水污染那样可以凭感官感觉得到,具有很大的隐蔽性,所以没有得到应有的重视。目前,我国已成为电池生产和消费的大国,废电池污染是迫切需要解决的一个重大环境问题。
据环保专家介绍,在废电池中每回收1000克金属,其中就有82克汞、88克镉,可以说,回收处置废电池不仅处理了污染源,而且也实现了资源的回收再利用。国外发达国家对废电池的回收与利用极为重视。西欧许多国家不仅在商店,而且直接在大街上都设有专门的废电池回收箱,废电池中95%的物质均可以回收,尤其是重金属回收价值很高。如国外再生铅业发展迅速,现有铅生产量的55%均来自于再生铅。而再生铅业中,废铅蓄电池的再生处理占据了很大比例。100千克废铅蓄电池可以回收50~60千克铅。对于含镉废电池的再生处理,国外已有较成熟的技术,处理100千克含镉废电池可回收20千克左右的金属镉,对于含汞电池则主要采用环境无害化处理手段防止其污染环境。而我国目前在这方面的管理相当薄弱。
我国防治废旧电池污染的措施
1997年底,中国轻工总会、国家经贸委等9部门联合发出《关于限制电池汞含量的规定》,借鉴发达国家的经验,要求国内电池制造企业逐步降低电池汞含量,2002年国内销售的电池要达到低汞水平,2006年达到无汞水平。
从实际进展来看,国内电池制造业基本按照“规定”要求逐步削减电池汞含量。据中国电池工业协会提供的数据,我国电池年产量为180亿只,出口约100亿只,国内年消费量约80亿只,都已达到低汞标准(汞含量小于电池重量的0.025%)。其中约有20亿只达到无汞标准(汞含量低于电池重量的0.0001%)。
但据消费者反映,市场上有些假冒伪劣电池汞含量可能达不到低汞标准。至于市场上假冒伪劣电池的销售总量有多少,无法估计。
落实“规定”是今后一段时间的中心任务。
从其他国家的经验来看,解决电池行业污染的主要措施是调整产品结构,淘汰落后的工艺、产品,这一点是国家强制的。至于废电池收集、处理或再利用,则都是由行业协会、城市或企业自发进行的。借鉴其他国家经验,结合国内的经济技术水平、市场规范程度,应当科学地认识废电池的环境影响,不能过分夸大其危害。有关部门应把精力放在淘汰含汞电池上。至于分类收集处理(或利用),有条件的城市、有技术力量的企业可自己去操作,国家不宜提出强制要求。具体建议简述如下:
(1)加强市场抽查,强制禁汞。
淘汰含汞电池的目标步骤已经明确了,大多数企业也是按照国家要求去做的。但有一部分企业滞后于国家要求,甚至有少数企业冒用别人品牌生产高汞电池。对这些违法行为,只有加强市场抽查,对继续销售、生产超标电池的企业进行处罚,才能制止。建议有市场检查、处罚职能的工商、质监部门到销售点取样化验,发现电池汞含量超标的,没收劣质电池,处以罚款,并追究批发者、生产者的责任。应当通过有奖举报的方式动员社会力量举报生产、销售劣质电池的企业。
(2)谨慎收集废电池。
前面已经提到,电池中的汞含量较低(即便是高汞电池),消费群体分散,废电池随生活垃圾填埋是不会造成太大污染的(电池外壳的保护作用和大量垃圾的稀释作用使然)。但如果把大量的废电池集中到一个地方,加上处理不善(如剥开外壳,回收有价值部分,将残渣随意抛弃),则有可能引起局部地区的汞污染。因此,一些单位、个人在开展收集活动时,应当妥善保管并交给具备存放、处理条件的单位。在没有符合条件的处理或利用设施之前,不宜大规模收集废电池。
对目前已经收集到的废电池,应当以城市为单位由市政环卫部门安排场所集中贮存。待符合条件的设施建成后再处理或利用。
(3)自愿利用。
尽管从污染控制的角度考虑可以不单独收集干电池,但一些单位从节约资源的角度希望回收其中的锌、锰、铁等金属。与其他废物综合利用项目一样,废金属再生行业受原材料市场价格波动、下游需求的冲击较大,在一定的时期内利用废干电池可能入不敷出。在市场经济条件下,不允许财政对利用废电池的企业进行补贴,只能坚持企业自愿的原则。如企业具备技术、经营能力,或者从公益事业的角度考虑,即使亏本也愿意干,也可以开展这方面的业务。含汞电池的再利用设施,应建在人口稀少、环境不敏感(如汞矿等)的地区,技术管理水平应比较先进,规模较大,切忌搞成简陋作坊式的利用厂。