再谈废电池的污染及防治

摘要：客观地评价废电池对环境的污染有利于国家环保技术政策的制定和实施，制定合理、有效、可行的废电池污染防治政策，将有利于废电池回收与处理处置技术市场的规范发展。通过举证，进一步论述了废弃一次电池对环境的影响，分析了处理处置方法的可行性。认为，防治废电池污染需要技术政策出台，更需要强化管理。
关键词：废电池；污染；处理处置；政策；管理
0前言
废电池的污染及其治理已成为社会最为广泛关注的环境保护焦点之一。目前，由于我国还没有技术上可行、经济上可取的成功地处理处置各种废旧电池的技术，也没有建立完整、科学的处理处置技术体系，加上一些“权威讲话”的误导以及少数媒体的炒作，夸大了某些电池系列特别是民用一次电池（公众所指的、志愿者回收的废弃电池基本局限于该类电池）对环境的污染程度，而忽视了真正对环境有影响的电池系列，造成废旧电池回收、处理、技术市场混乱，也造成了某些不必要的浪费和失误，干扰了国家环境污染治理政策的正确制定和实施。
1电池中的有害物质
评价废弃电池对环境的影响必须了解电池的组成和废弃量。电池种类很多，但常用的、用量较大的也只有几种系列，一次电池主要为锌-二氧化锰和碱性-锌-二氧化锰电池，是目前用量最大也是最分散的电池产品，国内年消费量约80亿只，废弃量约40万吨；小型二次电池主要有镉镍、氢镍、锂离子（含锂聚合物）电池，其中镉镍电池国内年产量约4亿只，国内消费量约2亿只，多为小型电池，加上国外电器配套进口的电池年废弃量不足1万吨；工业电池主要为铅蓄电池，也是目前用量最大的二次电池，年用量约5000万只，年废弃量约45万吨。常用电池系列的主要组成见表1。
表1 常用电池的组成

一般地讲，电池中的有害物质主要有Hg、Cd、Pb、Ni、Zn等重金属和铅蓄电池中的H2SO4、各种碱性电池中的KOH和锂电池中的LiPF6等电解质溶液。
Hg是常温下唯一的液态金属，蒸汽压较高，汞及其化合物，特别是有机汞化物，具有极强的生物毒性、较快的生物富集速率和较长的脑器官生物半衰期；
Cd易在动植物体内富集，影响动植物的生长，具有很强的毒性；
Pb可对人的胸、肾脏、生殖、心血管等器官和系统产生不良影响，表现为智力下降、肾损伤、不育及高血压等；
Ni、Mn的毒性相对较小，也是人体必须的微量元素之一，但超过一定浓度范围时，会对人体产生不良影响和危害。
废弃电池中的酸、碱电解质溶液会影响土壤和水系的PH，使土壤和水系酸性化或碱性化；这种污染相对而言是较轻微的，电池电解质构成污染的主要组份是其中的可溶重金属，特别是铅蓄电池电解液中大量的硫酸铅和镉镍电池中的氢氧化镉。
土壤、水系、空气中的任何元素，当含量超过一定限度时都会对环境造成不良影响，从中国目前的实际出发，结合有关标准和借鉴外国的经验，控制废弃电池对环境的污染，有害物应主要考虑Hg、Cd、Pb和电解质溶液。
2控制废电池污染的方式
控制废电池污染的方式主要有2种。一种是回收进行无公害化处理；一种是抓源头，控制有害物质使用直至完全替代，其中包括新型无公害电池取代有公害电池、延长电池使用寿命等。
回收无公害化处理从理论上讲是一种最有效也是最彻底的方法，但技术上实现无害化处理特别是无二次污染难度较大；有些电池的回收处理作为一种产业运作，经济上往往难以维持，要强制回收处理，只能作为一项公益事业。我国民用一次电池生产量和使用量都很大，如效仿日本的做法（政府补贴：80日元/kg废电池），国内废弃的部分全部回收处理，每年的政府补贴高达2亿美元左右。
抓源头，控制有害物质的使用，实现有害物质减量或替代，是近20年来全球电池业界共同追求的目标，这也是一种较有效、经济的治理方法。如锌锰和碱性锌锰电池实现低汞化、无汞化，用锌-空气电池代替氧化汞电池，用氢镍电池代替镉镍电池，通过改进技术延长蓄电池循环寿命等。我国在这方面的工作基本与世界同步，目前，锌锰和碱性锌锰电池已要求全部实现低汞化，一些基础好的企业已实现无汞化；小型二次电池新增市场几乎全部被新型电池所占领，镉镍电池的产量逐渐减少，部分传统市场也已被氢镍电池取代；铅蓄电池的使用寿命通过工艺改进、电池维护修复、电池充放电智能管理等手段得到延长。
曹国庆等曾系统综述了国外废弃电池的管理和法规。由国外 包括美、日等发达国家 的做法可见，各国在控制废弃电池污染时，不同的电池采取了不同的处理处置办法。大多数国家都要求全部回收铅酸蓄电池和镉镍电池，禁止生产氧化汞电池，控制一次电池中的用汞量。对废弃电池的处理和环保法规也主要涉及铅酸、镉镍、氧化汞等几类电池。对于使用量最大的锌锰和碱性锌锰等民用一次电池，绝大多数国家更注重限制电池中的汞含量，实现无汞化，并不实行强制回收。原因之一是该类电池实现低、无汞化以后，对环境的影响很小，美国已从原列入危险品管理改为按普通固体废物垃圾处理。原因之二是目前暂无经济有效的处理方法，回收再生缺乏经济可行性。