浅析废线路板污染及防治措施

郑磊

（联合赤道环境评价有限公司，天津300042）

近年来，随着社会和经济的高速发展，尤其是信息技术和互联网技术的飞速发展，人们的生活更加舒适、便捷，与此同时，废线路板污染问题成为人们关注的焦点。电脑、手机等电子产品更新速度快，产品的生命周期短，报废数量触目惊心。据资料显示，我国的电子废弃物350 万t，并且以每年5%～10%的速度增加[1]。废线路板堆积影响着人们的生活空间，更重要的是，其成分中重金属含量较高，拆解过程中产生卤代有机污染物HOPs（Halogenated Organic Pollutants），如不加以处理，随意排至外环境，将会严重污染土壤和水体[2]，另外，在土壤和水体中，通过食物链富集后，危及人类的生命健康。

1 废线路板现状及存在问题

废线路板属于电子垃圾，主要来自于电子电器产品及零部件。由于在其制造生产过程中使用了铅、铬、汞等重金属及橡胶、塑料等难降解物质，废线路板对人类和自然环境造成了严重的影响。铬、汞等重金属均属于持久性污染物，且可直接损伤人类的血液系统、神经系统甚至破坏DNA 结构。据国外文献研究显示，电子废物回收厂周围土壤及农作物中邻苯二甲酸酯在周边6 种不同功能的土壤及农作物中均富集，其对生活在该区域的所有年龄的人群具有高危险性[3]。废线路板拆解过程中加入的HOPs 具有生物累积性和高毒性，主要集中在头发血清、母乳和脂肪组织中[4]。另外，我国金属资源相对不足，不能满足经济高速发展的需求，当前，我国已然成为世界上最大的金属进口国。因此，废线路板的回收和循环利用的意义重大。

当前，我国电子废弃物的回收渠道有限，根据调查某城市市民处理电子垃圾的结果显示，25%左右的人选择处理给小商贩；40%左右的人选择参加以旧换新的活动；5%左右的人选择直接扔掉；15%左右的人选择被厂家回收；20%左右的人选择二手家电回收，处理方式呈现出差别化。由此可以看出，大多数人对电子废物的处理方式都是处理给小商贩，但小商贩将回收的电子产品卖到电子二手交易市场，二手市场容量有限，加工程度低，以小作坊式的加工为主，不仅无法对废线路板等废弃物进行充分利用，加工过程中产生的废液不经处理，直接排入外部环境，对环境造成非常恶劣的影响。而参与废线路板拆解的企业，运营成本高，无法正常运营、营利。

2 相关法规制度

尽管社会对废线路板污染问题高度重视，但从国家到地方，都缺乏全面系统的法律规范，缺少现行法规的执行实施力度，从法律层级掣肘了废线路板的循环再利用的过程，对构建人类命运共同体产生了阻碍。

我国早在1990年就签署了《巴塞尔公约》，加入到全球控制危险废物跨越国境转移和处置，同时在《中华人民共和国清洁生产促进法》和《中华人民共和国固体废物污染防治法》中作出规定，规范废弃电子产品的处理处置，促进资源综合利用和循环经济发展。2008年，国家出台了《废弃电器电子产品回收处理管理条例》，明确提出国家鼓励和支持电子废弃物的再生资源化研究，明确了回收处理方式，即将废弃电器电子产品进行拆解，从中提取物质作为原材料或者燃料，用改变废弃电器电子产品物理、化学特性的方法，减少已产生的废弃电器电子产品数量，减少或者消除其危害成分，将其最终置于符合环境保护要求的填埋场的活动，不包括产品维修、翻新以及经维修、翻新后作为旧货再使用的活动。此外，财政部、环境保护部等多个部门联合发布规定处理基金管理办法的《废弃电器电子产品处理基金征收使用管理办法》，同时对废弃电器电子产品回收处理费用予以补贴。2016年1月，工信部出台《电器电子产品生产者责任延伸试点方案》，格力、联想、华为等电子产品生产企业均在试点名单之中，但目前尚无进展信息。

3 废线路板的处理技术

废线路板的处理技术[5]主要有机械处理法、熔盐法、热解法、湿法冶金、热处理法、超临界流体回收法等。其中机械处理法、热解法较为经济、高效，更适合推广使用，而超临界流体回收法的回收效率高，环境性能好，处理技术效果最佳[6]。

机械处理法对于废线路板的资源化回收利用效果较好，其重金属含量高、解离度大，根据其密度、导电性、表面特性等物理性质的差异，通过拆解、破碎、分选等方法分别对金属和非金属进行回收。有研究显示[7]，破碎环节是机械处理法的关键环节，在水介质中采用湿法冲击式破碎方式可以避免溴类阻燃剂分解释放有毒气体和粉尘，对环境产生二次污染。

热解法[8]是在缺氧或者无氧的条件下，将废线路板加热，使其含有的有机物被分解。热解产生的热量可以回收利用；液体（油）产物，包含苯酚、甲基苯酚、双酚A、溴苯酚等，热值较高，无需大量的助燃剂，经济可行；固体残渣中主要为金属、玻璃纤维等，可用于符合材料的再生产、再利用。但热解法需要合理控制温度，严防二恶英等有毒有害气体的产生。

湿法冶金技术是在酸性或碱性条件下，将贵金属与其他金属进行分离，通过萃取、沉淀、置换、离子交换等物理化学方法，将液相中的贵金属予以回收。西方国家最早利用硝酸等强酸溶解废旧电路板，当前，金和银等贵金属的回收主要利用硫脲或者硫酸盐进行浸出，湿法冶金工艺流程简单，残留物易处理，废气排放量少，经济性较强。

生物冶金法是利用微生物细菌的代谢作用从废线路板中提取贵金属，利用铁氧化细菌将二价铁变成三价铁，利用三价铁离子的氧化性能将除贵金属外其他金属氧化溶解，从而分离出贵金属的方法。林海[9]等以氧化亚铁硫杆菌作为菌种，从废印刷线路板中浸出铜，研究表明，在pH 值为2、固液体积比1/20、线路板粉末粒度小于100 目等最优条件下，氧化亚铁硫杆菌对金属铜的浸出率高达85.62%。但目前，该类技术虽然费用低、对外界环境污染小，但尚未成熟，仅停留在研发阶段，未广泛应用到工业生产中。

超临界流体回收法是利用超临界流体的特殊性质来破坏废线路板的粘结层，使含溴阻燃剂及其他有机组分溶解，实现各组分的回收。常见超临界流体法包括超临界水氧化法和超临界二氧化碳流体法。有研究表明[10]，废线路板经超临界水氧化处理后，由盐酸体系浸取铜，回收率达100%。但目前，该方法多为实验室试验阶段，尚未大规模应用推广。

另外，化学混凝法、全膜法等多种形式的处理方法也在不断地研发中，据文献研究[11]，以聚铁、PAM 作为混凝剂去除废线路板中铜离子，在pH 值、搅拌速度和混凝时间等最佳条件下，铜离子的去除率可高达98.1%。廖冠[12]对全膜法处理废线路板重金属废水进行研究，研究发现，采用全膜法处理线路板重金属废水，中水回用率可达到60%以上。

4 废线路板污染的防治措施

4.1 控制源头生产，减少电子产品的报废量

电子生产厂商采用先进的工艺生产技术，采用环保替代材料，提高产品合格率，推进电子行业的清洁生产，提高电子产品的使用寿命。同时制定清洁生产管理制度，提高业内工作人员清洁生产理念，从源头控制污染物的产生。

4.2 畅通电子产品的回收渠道，强化废线路板的处理处置

建立多种渠道回收方式，如生产厂商推行线上收购方式，制定法规，规范管理现有的个人商贩回收形式，严惩污染外环境行为。另外，政府对电子产品回收处理厂加以鼓励、引导，如减免税费、予以一定经济补贴等多种形式，同时规范管理参与废线路板拆解的企业，如要求其进行环境影响评价等，防止对环境产生二次污染。

4.3 鼓励科技创新，应用先进的处理回收系统

制定先进的处理回收系统，一方面要系统化分工，回收处理废线路板同时，划分明确的各阶段工序的职责，确保贵金属的提炼回收水平，废线路板的回收、拆解、再循环利用等工作能够高效运行，并通过细化回收处理工作内容，提高废线路板的回收利用效率；另一方面，积极采用物理化学方法，化学法是处理废线路板最为有效的手段，但需要强酸、卤代有机物等物质，通过一系列的化学反应，从而有选择地挑选、回收贵重金属。在强酸溶液中无法进行反应提纯的固体废物，需要采取有效措施进行进一步的处理，从而达到贵金属与其他固体废物分离的目的；此外，在物理分解、分离过程中广泛应用电子粉碎机，通过电子粉碎机，可以对物件进行甄选，挑选出无价值物件和有价值物件，应用过程一般为：首先有毒有害物质通过人工的方式挑选出来，然后将不含毒部件放入电子破碎机中，从而将有价值的金属分离出来，电子粉碎机技术大大提高了废线路板回收的再利用率。另外，从国家、政府方面制定科研计划，创新废线路板处理回收利用技术，鼓励企业自主研发新工艺。

4.4 提升公民的环保意识，推行循环经济理念

通过广播、电视、网络媒体等形式宣传废线路板的危害性，提升公民的环保意识；在社区专门设置电子废物回收站，集中运输到电子废物处理中心，规范电子废物的回收制度。在企事业单位大力推行清洁生产，尤其在电子电器产品及零部件生产的企业，组织开展清洁生产活动，推行清洁生产定期审核制度，提升企业的循环经济理念。

4.5 大力发展相关的科技水平，变废为宝

垃圾是放在错误地点的宝物，废线路板浑身是宝，但废线路板变废为宝需要科技的支撑。国家大力促进科技发展，一方面，分析特定的核心部件在消费者使用过程中出现的问题以及回收、循环利用技术，逐步掌握电子产业的核心科技；另一方面，通过先进的科学技术，回收重金属，改善重金属和有机物污染情况，保护自然资源。据统计，1 t 废线路板中能提取黄金900 g、锡30 kg、铜130 kg，还可得到塑料270 kg。全球每年产生2 000~5 000 万t 电子垃圾，宛若一座巨大的“城市矿产”。建立回收处理中心，可减少对一些稀有金属的开采，减少对矿山资源的开发和开采，减少对环境资源的破坏。

4.6 完善相关法律法规，末端控制

尽管国家对废线路板的重视程度日益加深，但目前仍然缺乏系统全面的法律法规，电子产品的回收仍处于无序状态，纳入监管范围的正规企业自主回收渠道非常有限，并且缺少监管。国家和地方应进一步完善废线路板等电子废弃物处理的相关法律法规，规范处理方式，规范处理企业的监督管理方式，加大对废线路板回收机构的监管力度，让监管部门做到有法可依，有法必依，执法必严，违法必究。

另外，在此基础上提高处理企业准入门槛，建立资格认证体系，取消只淘金不治污的小作坊。同时，鼓励那些参与废线路板拆解的企业，取得国家环保部的资格许可，申请国家补贴；将家庭作坊集合起来，给予一些补贴，发展先进处理工艺；提高处理工艺技术水平，进一步规范国家电子产品的回收制度；对参与废线路板拆解的企业进行环境影响评价。

5 展望

尽管人们已经意识到废线路板的危害，并在废线路板的回收处理工艺方面进行深入研究，在回收管理方面制定了相关法规制度，取得了一定的进步，但废电路板污染问题仍然困扰着人们。当前我国的金属资源匮乏，废线路板中的重金属，尤其是贵金属的循环利用将成为重点关注的话题，同时环保材料替换有毒有害的非金属材料，也将成为今后关注的另一个焦点。