电子废弃物管理研究热点对比与可视化分析*

杨海超 张 盛# 蒋洪强 刘婷婷 郑晓奇 韩利东

(1.中国人民大学环境学院，北京 100872；2.生态环境部环境规划院，北京 100012；3.北京工业大学循环经济研究院，北京 100124；4.北京百分点信息科技有限公司，北京 100096)

电子行业已经成为全球最大、发展最快的制造领导行业。随着电子产品消费量日益增多，技术进步导致产品更新换代加快，电子废弃物(WEEE)的数量持续增加，WEEE管理已成为学术界研究的热点。发达国家和地区已较早探索WEEE的管理问题，而我国作为世界上最大的电子产品生产和消费国，如何对WEEE进行有效管理，减少其对环境的危害颇受世界关注。目前学术界对于WEEE管理的文献综述仅停留在介绍评述层面，从计量学方法的角度对文献进行分析的讨论鲜有报道，本研究以Web of Science(WOS)核心数据库和中国知网(CNKI)全文数据库相关文献作为来源，借助Citespace软件对国内外WEEE领域的研究现状进行梳理和分析，通过对比近10年来国际和国内WEEE管理的发展脉络、热点前沿及关键文献，梳理其演化路径的异同，预测该领域的发展趋势，为该领域的研究者提供一个可供借鉴的研究全景。

表1 2007—2017年WOS和CNKI数据库中WEEE管理论文数量

1 数据来源与处理

1.1 数据来源

国外文献数据来源于WOS核心数据库，检索的主题为“e-waste”或“WEEE”或“electronic-waste”并含“management”或“disposal”，时间跨度为所有年份，共检索到1 259篇文献，将文献以纯文本的格式进行保存，保证每一条数据都包含作者、题目、摘要和文献引文。国内文献数据来源于CNKI全文数据库，检索主题为“电子废弃物”或“电子垃圾”并含“管理”或“处置”，时间跨度所有年份，共检索到813篇文献，以Refworks格式导出文献。国内外检索结果均已剔除重复样。

1.2 研究方法

应用Citespace软件进行可视化研究，将1 259篇来源于WOS库的外文文献导入Citespace，绘制所需的知识图谱，参数设置如下：时间长度选2007—2017年，间隔为1年，节点类型选择“Cited Reference”和“Keyword”。813篇中文文献同样导入Citespace，时间长度同样选择2007—2017年，间隔1年，由于Citespace无法对中文文献进行共被引分析，因此节点类型只选择“关键词”。

2 结果分析

2.1 文献发表的地区分析

WEEE管理问题的研究是近年环境治理领域相关研究的重要组成部分，2007—2017年WOS和CNKI数据库中关于WEEE论文数量统计结果见表1。

由表1可见，WOS数据库里外文文献数量总体呈现增长趋势，尤其是2012年出现了激增，之后两年稍有下跌，2015年又开始明显上升。CNKI数据库中的相关中文文献则一直保持平稳中波动的趋势，在2009年达到高峰。2008年8月我国颁布《废弃电器电子产品回收处理管理条例》，这可能是造成2009年相关文献增长的主要原因。从WOS数据库中文献发表的地区来看(见图1)，中国发文最多，为185篇；其次是美国108篇；第三是印度76篇。

图1 WEEE管理外文文献的地域分布Fig.1 Geographical distribution of foreign literature on WEEE management

从图1可以看出，对WEEE管理研究热门地区是美国、欧盟国家和亚太地区发展中国家，欧盟国家最早关注WEEE管理，中国、印度和巴西等国的上榜表明发展中国家的WEEE管理正在成为新的研究力量。WANG等[1]在《Nature》上发表题为《Take responsibility for electronic-waste disposal》论文，对全球WEEE产生和流向进行了评估，表明中国、印度、巴西等国成为发达国家WEEE的主要流向地。

2.2 WEEE管理研究分析

2.2.1 关键词共现分析

图2为运用Citespace分析得到的2007—2017年国内外WEEE管理领域关键词共现图。可以看出，国外WEEE管理关键词高频词汇为“China”“recycling”“waste management”“electronic equipment”“metal”“printed circuit board”“developing country”“design”“extended producer responsibility”“sustainability”“life cycle assessment”“reverse logistics”。国内关键词高频词汇有“回收处理”“循环经济”“逆向物流”“拆解”“立法”“回收利用”“回收体系”“生产者责任延伸”“再生资源回收”“回收模式”“资源化”“责任主体”等。

从国外研究文献中出现的高频词汇可以看出，以中国为代表的发展中国家对于WEEE的管理是2007—2017年国外研究热点。此外，生产者责任延伸、生命周期评价和逆向物流都是国外近年来十分具有影响力的话题。国内的WEEE管理研究热点主要集中于探讨WEEE的拆解回收和资源化再利用等方面，和国际研究热点同步的是逆向物流和生产者责任延伸。相比国外文献从产品设计和生命周期评价的角度来对WEEE的研究，国内缺乏基于全产业链和全生命周期的WEEE管理研究。

2.2.2 经典文献聚类分析

运用Citespace软件对2007—2017年国内外WEEE管理文献主题聚类分布情况进行分析，结果见图3。

图3(a)中聚类0#“polybrominated diphenyl ether”和聚类5#“lead”探讨WEEE对环境和人体健康造成的危害。这个聚类中经典文献是WONG等[2]2007年以广东贵屿为例，通过与其他领域现有数据以及不同国家采用的指导方针进行比较，概述了持久性有机污染物的浓度，如阻燃剂、二噁英/呋喃、多环芳烃、多氯联苯以及不同环境介质中的重金属/准金属浓度。聚类1#“China”和聚类6#“developing country”聚焦以中国为代表的发展中国家的WEEE管理情况，这个聚类下经典文献是ROBINSON[3]认为未来10年，中国、东欧和拉丁美洲将成为主要的WEEE生产国，尽管有《巴塞尔公约》的限制，但是发达国家还是向发展中国家出口了难以计数的WEEE，加剧了发展中国家的环境污染。聚类2#“WEEE”以WEEE作为研究对象，该聚类中奠基性文献为ONGONDO等[4]714-7302011年发表的《How are WEEE doing?A global review of the management of electrical and electronic wastes》，介绍并分析了各个国家和地区的WEEE管理实践，成为引文次数最高(314次)的研究文献。聚类3#“model”主要运用模型来研究对WEEE的回收、运输和处理。本聚类中被引用最高的关键性文献为ACHILLAS等[5]以希腊马其顿地区为案例，在考虑了现有回收设施的基础上，混合整数线性规划数学模型，优化了WEEE回收的逆向物流网络，为政策制定者和监管机构提供了决策支持。聚类4#“attitude”主要关注公众对于WEEE回收的态度和意识，关键文献为AFROZ等[6]关于吉隆坡公众针对WEEE对健康和环境的影响的认识程度及支付意愿(WTP)评估。聚类7#“industrial ecology”关注用循环再利用的思想处理WEEE，代表的文献是VERHOEF等[7]认为产业生态学提供了一种简单而有力的方法来评估可持续性方面的政策和基础设施，并以该思想为基础设计了荷兰废物管理系统的路线图。

图2 2007—2017年国内外WEEE管理关键词共现图谱Fig.2 Co-occurrence map of domestic and international WEEE management keywords from 2007 to 2017

图3 2007—2017年国内外WEEE管理文献聚类共现图谱Fig.3 Clustering co-occurrence map of domestic and international WEEE management literature from 2007 to 2017

通过对国内文献进行分析，得到了6个聚类(见图3(b))，除聚类0#外，聚类1#“生产者责任延伸制度”主要探讨生产者责任延伸对WEEE的有效管理，经典文献为重庆大学唐绍均[8]的博士论文《生产者责任延伸(ERP)制度研究》，该文献详细介绍了生产者责任延伸的内涵，对国外生产者责任延伸的理论和实践经验进行了阐述，并对中国生产者责任延伸的实施提供了政策建议。聚类2#“政府责任”主要探究了循环经济背景下WEEE的管理，代表文献为南京财经大学石坚等[9]关于如何将循环经济发展模式应用于我国WEEE回收处理的分析研究。聚类3#“固体废物回收”中的经典文献是东华大学张科静等[10]关于国外WEEE再生资源化运作体系的研究，并提出了符合中国国情的建议；此外，上海第二工业大学梁波等[11]认为我国WEEE管理的未来研究应重点关注建立完善的法律监管体系、高效的回收处理体系和开发新技术工艺等。在聚类4#“立法”标签文献中，高被引经典文献为中国海洋大学陈晨[12]关于欧盟WEEE管理法的系统介绍。聚类5#“美利坚合众国”的文献主要对美国WEEE管理的立法和实践经验进行探究，代表文献为曾延光[13]对美国各州WEEE回收法律的最新情况介绍，并开展了各州间的对比分析。

2.2.3 关键作者分析

选取WEEE管理的关键作者及其代表文献进行详细阐述，分析目前国际WEEE管理的重点研究方向。WIDMER等[14]凭借在《Environmental Impact Assessment Review》杂志发表的《Global perspectives on e-waste》一文，成为近10年WEEE管理领域被引用频次最高的作者。该文阐述了全球视角下WEEE的增长、治理和问题现状，并提出了一项WEEE管理情况的评估体系，以中国北京、印度德里和南非约翰内斯堡为例，结果表明这3个地区的WEEE管理都已建立了相应的体系，但都存在一些缺陷；NNOROM等[15]评述了发展中国家对WEEE管理的立法与实践经验，作者认为目前大量跨境WEEE流入到回收和处理体系均较为落后的发展中国家，因此实施一种符合发展中国家国情的“简化”生产者责任延伸制度十分必要，该文认为政府引导、专项立法、控制WEEE倾倒、实施生产者责任延伸制度以及健全回收体系中技术水平的提高是发展中国家WEEE管理的关键。ONGONDO等[4]714-730介绍了WEEE产生的数量和各国WEEE管理经验，并提出了目前国际WEEE管理的4个研究重点，即资源枯竭、道德问题、健康与环境问题和回收策略。其他许多作者也都关注发展中国家和不发达地区的WEEE管理；LI等[16]评估了11个发展中国家进口和地区的管理法规；CUI等[17]从技术上讨论了WEEE管理，提出了一种基于WEEE物理特征的回收有价值材料的替代方法；CHI等[18]和YANG等[19]重点讨论中国WEEE的回收管理情况。

由于Citespace无法对国内文献进行作者共引分析，笔者在中国引文数据库进行检索，得到被引用数据位于前30位的高被引作者数据，分析发现国内作者的研究方向可以分为4个类别：一是文献综述类，如有害固体废物管理中心吴峰[20]从环境管理与处理技术的角度介绍了外国管理WEEE的情况，并结合发达国家的发展经验，为我国如何将WEEE工作引向深入，提出了设想和建议；上海第二工业大学王景伟等[21]概述了《欧盟电子废弃物管理法令》的立法目的与背景，介绍了立法程序与依据，并对法令的法律特征和保障措施进行了详细阐述。二是基于模型分析核算类，如中国环境规划院张伟等[22]根据我国电器电子产品的销售量、产品使用周期以及保有量等数据和参数，运用斯坦福模型测算了我国2011—2020年的WEEE产生量；北京大学童昕等[23]基于我国家电以旧换新活动试点区域的实际回收统计数据，比较了基于斯坦福模型和保有量系数法对我国WEEE产生量的预测。三是对WEEE回收现状、模式及渠道的研究，华东师范大学王喜[24]设计了上海市WEEE回收网络体系，介绍了基于Web-GIS的上海市WEEE回收网络管理信息系统的设计框架。四是基于循环经济的思想对WEEE资源化的研究，如董锁成等[25]分析了中国WEEE管理存在的问题，并提出了WEEE循环利用的产业化政策建议。

2.3 WEEE管理前沿分析

运用Citespace的词频探测技术，在关键词共现图谱的基础上进行突现词分析，突现词出现和持续时间，可以反映领域的学术研究前沿和发展趋势(见表2)。

由表2可见，国内文献的突现词探测到的比较少，主要有“回收处理体系”“立法”和“生产者责任延伸”3个。国际上对“industrial ecology”“extended producer responsibility”的探讨激增，强度值较高，均在5以上。2007—2013年，对“WEEE directive”“design”“recycling”以及对WEEE中的有害物质如铅、多溴二苯醚、溴化阻燃剂、多氯联苯和二苯并二噁英讨论较多，此外对中国东南部，尤其是广东贵屿讨论的热度也较高。近年间，国际上对WEEE的物流分析、管理系统和优化的研究较多。

表2 2007—2017年国内外文献突现词

3 结论与展望

根据2007—2017年国内外WEEE管理的发文数量、发文地区、研究的热点主题、经典文献及关键作者和研究前沿趋势的全面可视化对比分析，得到以下结论：(1)国际上关于WEEE管理的文献研究数量呈现上升的趋势，发展中国家和地区的WEEE管理问题正在成为学术界关注的焦点。国内对WEEE管理的关注主要得益于这10年间，政府逐渐加强对生态环境保护的重视程度，国内WEEE管理领域的研究初具规模;(2)国际近10年WEEE的研究热点主要是发展中国家WEEE管理。发展中国家的WEEE管理面临着制度体系不健全、回收技术落后以及发达国家的WEEE转移等问题，都成为国际上讨论的重点话题，研究尺度从极小区域的人体健康到全球生态环境，研究内容不断细化深入，新的理论和技术不断突破，研究方法、内容和角度日益丰富，生产者责任延伸制度、绿色设计、生命周期评价、逆向物流和产业生态学都成为研究的热点；(3)国外WEEE管理经过十几年的理论探索与研究，已经建立起了相对完整的理论框架和模型方法，奠定了该领域的研究基础。

结合前文分析及现有理论成果，我国WEEE管理的研究在未来应该更加注重以下几点：(1)加强对WEEE管理立法方面的研究。相比于欧盟、美国及日本等国完备的WEEE管理法律体系，我国应该加强对WEEE的立法研究，形成由环境、卫生、安全等法律为支撑的全面的法律体系，用以指导我国WEEE的管理；(2)推动WEEE管理的理论创新和技术创新。全世界都在关注发展中国家的WEEE治理，中国更是全球关注的焦点，我国WEEE的学术研究应该结合中国目前经济发展和环境保护的实际，不断进行适合国情的理论创新和技术创新；(3)关注大数据和信息系统在WEEE管理方面的应用。数据信息化是目前全球研究的热点，我国目前推出了“中国智能制造2025”“工业4.0”等概念，不仅要将数据信息化应用于电器电子产品的生产制造过程，更应把大数据和信息系统应用于WEEE回收端，形成全生命周期的管理流程，促进WEEE更好地被追溯、回收和资源化再利用。