弃置金属带来的环境危害
废旧电池的危害及其回收利用
组长：黄晨颖 副组长：黄瑾翔 组员：张德恺，陈莹，汤蓓芳，陈鸣，罗德华
指导老师：林玉琼
内容提要：科技高度发达的今天，人们的生活离不开电，对电池的需求量也日益增加。 一个问题随之出现，电池用完该如此处理？随手丢弃吗？这样处理是否科学？我们课题小组对这一系列的问题进行了深入的研究探讨。
关键词：电池，环保，汞，重金属，危害，政府，法律法规，宣传，前景……
电池，是我们日常生活中用得最广泛的商品之一，从照相机、录音机、计算器和电子闹钟到寻呼机、电子辞典和掌上电脑，都离不开干电池。 我国是干电池的生产和消费大国，一年的产量达150亿只，居世界第一位，消费...全部
废旧电池的危害及其回收利用
组长：黄晨颖 副组长：黄瑾翔 组员：张德恺，陈莹，汤蓓芳，陈鸣，罗德华
指导老师：林玉琼
内容提要：科技高度发达的今天，人们的生活离不开电，对电池的需求量也日益增加。
一个问题随之出现，电池用完该如此处理？随手丢弃吗？这样处理是否科学？我们课题小组对这一系列的问题进行了深入的研究探讨。
关键词：电池，环保，汞，重金属，危害，政府，法律法规，宣传，前景……
电池，是我们日常生活中用得最广泛的商品之一，从照相机、录音机、计算器和电子闹钟到寻呼机、电子辞典和掌上电脑，都离不开干电池。
我国是干电池的生产和消费大国，一年的产量达150亿只，居世界第一位，消费量为70亿只，平均每个中国人一年要消费5只干电池。据报道，仅2000年，我国电池产量和消费量就高达１４０亿节，占世界总量的三分之一左右。
以北京为例，年约消费2亿节电池，而且还在增加。统计资料表明，1980 年我国干电池生产量就已超过美国而跃居世界第一；1998年我国干电池生产量达到 140 亿只，而同年世界干电池总产量约 300 亿只。
随意丢弃干电池，不仅污染环境、危害人体健康，而且也浪费资源。以每年生产100 亿只干电池计算，全年将要消耗 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。
随着日常生活中电子产品的增多，电池的使用量越来越大。与此同时，一个相当严重的问题随之出现——废旧电池何去何从。
在我们对许多家长同学的访问中得知，绝大多数人是知道废旧电池对环境是有所危害的，但具体有什么危害却并没人能说得完整正确。
一、废旧电池的危害
电池中含有大量的重金属--锌、铅、镉、汞、锰等。据专家测试，一节钮扣电池能污染60万升水；一节一号电池烂在地里，能使一平方米的土地失去利用价值。
有关专家指出，废旧电池如果与生活垃圾混合处理，电池腐烂后，其中的汞、镉、铅、镍等重金属溶出会污染水体和土壤，并通过食物链最终危害人类健康。人如果汞中毒，会患中枢神经疾病，死亡率高达40%；镉则被定为IA级致癌物质。
现在，我们就来谈谈含汞电池。
长期以来，我国在生产干电池时，要加入一种有毒的物质--汞或汞的化合物。我国的碱性干电池中的汞含量达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。
干电池中含汞最多的锌汞电池约占电池重量的20%~30%，碱性干电池约为1 3%，普通锌锰电池含汞较少。
汞就是我们俗称的"水银"。汞和汞的化合物都是有毒的，科学家发现，汞具有明显的神经毒性，此外对内分泌系统、免疫系统等也有不良影响。
20世纪50年代发生在日本的震惊世界的公害病--水俣病，就是由于汞污染造成的。
40多年前，在日本九州南部的一个沿海小镇--水俣镇，当地居民中出现了一种奇怪的病。患者开始口齿不清，步态不稳，四肢麻痹，最后全身痉挛，精神失常，在痛苦的折磨中死去。
后来染上这种疾患的人越来越多，甚至连猫和海鸟都出现了同样的症状。后来，医务工作者从死者的尸体和海鱼体内发现了有毒的甲基汞，证明了人是吃了被污染的鱼而中毒的。经过调查，原来是当地的日本氮肥工业公司常年向水俣湾排放含汞废水，使海水受到了汞的污染，当地捕捞的海产品中都含有高浓度的甲基汞。
为了恢复水俣湾的生态环境，日本政府花了14年的时间，投入了485亿日元，把水俣湾的含汞底泥深挖4米，全部清除。同时，在水俣湾入口处设立了隔离网，将海湾内被污染的鱼统统捕获进行填埋。
曾亲眼目睹过水俣病爆发的日本水俣市市长吉井正澄感慨地说："经过近半个世纪的不懈努力，我们终于从水俣病的阴影中走出来了，正在建设一个新的水俣市。我希望全世界都吸取日本水俣病的教训，摆脱愚昧的生产方式，推行文明的生产方式。
"
二、废旧电池回收现状
据了解，目前在发达国家，含汞电池已经被淘汰了，干电池实现了无汞化或低汞化。在中日友好环保中心担任顾问的日本专家小柳秀明说，日本现在生产和使用的干电池都是不含汞的，由于无汞，废电池对环境的危害大大减轻了，填埋处置的费用也降低了。
我国从2001年1月1日起，也开始实行干电池的低汞化和无汞化，在新世纪到来的时候，绿色环保电池终于走进了中国百姓的生活。不过，据我们了解，我国大多数消费者对废电池污染的了解不是太多，人们购买电池时往往有很大的随意性，并没有把是否符合环保标准放在第一位。
而对于电池生产厂家来说，生产环保电池，需要改进工艺设备和原料配方，这无疑要增加资金投入和生产成本，企业并不是很情愿。目前有些企业对电池的"限汞规定"漠然置之，按兵不动。由此可见，我国减缓废旧电池危害的现状不容乐观。
国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种：固化深埋、存放于废矿井、回收利用。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，有不少国家均有专门工厂分拣回收。在我国也有很多地方开始采取了措施。
如北京、沈阳、石家庄、鞍山等等城市都出台了相关政策，设置专门的回收箱或站点，南京市甚至交废旧电池可看廉价电影。同时也有个人对此做出努力，如河南省新乡县一农村妇女田桂荣创办了中国第一个由农民创立环保网站，对废旧电池回收投入了巨大的力量。
北京崇文区的孩子们更是用废旧电池拼出世界地图用以宣传环保。
然而，尽管如此，废旧电池回收的进程并不顺利。以北京为例，从 1998 年 5 月到 1999 年 5 月，共收回废旧干电池 14 吨，与全市同期消耗 3000吨相比，微乎其微。
同样，上海市目前废旧干电池的回收率也还不到生产总量的1/10。低回收率直接限制了处理规模的扩大和处理技术的提高，进而严重阻碍了废旧干电池回收利用的产业化进程。
1999年北京环卫局已和麦当劳、罗杰斯、北极星图片社、好邻居、奥土凯、新街口百货商场等50余家快餐厅、40余家连锁店合作收集废旧电池，而一些商场电池柜台上的收集箱、环卫局专是的分类垃圾箱更构成了一张"搜捕"小小电池的大网。
与大网不成比例的是，每年京城有各类废旧电池3000吨，而被"拉上网"的仅10吨左右。据北京市环卫局有用垃圾回收中心的卢建国介绍，虽然回收中心对外承诺30公斤就可上门回收，可效果目前仍不甚明显，而在回收的废旧电池中，"麦当劳"回收的就占一半左右。
2001年，长春市在城区投放了200个绿色的废旧电池回收箱，收回了不少废旧电池。然而，部分回收箱的结局却让人担忧，很多已经沦为群众随手投掷废物的“垃圾箱”，有的甚至遭遇“封口”的尴尬。
有关人士认为，这是人们环保意识淡薄和宣传不够的结果。在长春百货大楼电池专柜的两侧，摆放着两个废旧电池回收箱，可走近仔细一看才发现它们的“口”全被广告宣传画封住了。据该专柜的王小姐介绍说，自从回收箱摆在这儿以来，几乎没有人来投废旧电池。
大家都把回收箱当成垃圾箱用，扔些果皮、纸屑，有些人甚至往里面 吐痰。而她们又没有清理这些脏物的义务，可如果不清扫，卫生不合格，会被罚钱的。所以她们干脆就将回收箱清洗干净，把“口”封上，以减少麻烦。
在卓展购物中心和恒客隆超市，回收箱虽然没有遭到被封“口”的命运，可也只是“享受”普通垃圾箱的“待遇”。据商场的服务人员介绍，投电池的人很少。在回收箱里，大都是纸屑、果皮、空瓶等，细看才能发现一两节废电池夹杂在脏物中。
在杭州，2001年有人对此进行调查认为废旧电池危害“很严重”的人数比例达８８％，但又有近八成的市民认为废旧电池回收活动“与自己无关”或“没时间参加”。据统计，目前杭州市每年的电池消费量约为２０００万节。
居民将废旧电池与生活垃圾一起丢弃的比例高达８７％。原因是，现在的回收方式太麻烦，整个杭州市市区目前大约只有３００个回收点，远远不能满足需要。
在我们三明，更是没有此方面的政策措施。由于数据难以统计，我们无法对每年三明废旧电池的污染危害做出统计，但这必须引起相关方面的重视。
三、废旧电池回收利用技术
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,将收集起来的费电池先用专门筛子筛选出那些用语钟表、计算器及其他小型电子仪器的纽扣电池，它们当中一般都含有汞，可将汞提取出来加以利用，然后用人工分拣出镍镉电池电池，法国一家工厂就从中提取镍和镉，再将镍用于炼钢，镉则重新用于生产电池。
其余的各类废电池一般都运往专门的有毒、有害垃圾填埋场，这种做法不仅花费太大（例如：在德国填埋一吨废电池费用达1700马克），而且还造成浪费，因为其中尚有不少可作原料的有用物质。
瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂，巴特列克公司采取的方法是将旧电池磨碎，然后送往炉内加热，这时可提取挥发出的汞，温度更高时锌也蒸发，它同样是贵重金属。
铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。该工厂一年可加工2000吨废电池，可获得780吨锰铁合金，400吨锌合金及3吨汞。另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素，并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。
不过，热处理的方法花费较高，瑞士还规定向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费，的国马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置，在这里除铅蓄电池外，各类电池均溶解于硫酸，然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属物，用这种方式获得的原料比热处理方法纯净，因此在市场上售价更高，而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。
湿处理可省去分拣环节（因为分拣是手工操作，会增加成本）。马格德堡这套装置年加工能力可达7500吨，其成本虽然比填埋方法略高，但贵重原料不致丢弃，也不会污染环境。
德国阿尔特公司研制的真空热处理法还要便宜，不过这首先需要在废电池中分拣出镍镉电池，废电池在真空中加热，其中汞迅速蒸发，即可将其回收，然后将剩余原料磨碎，用磁体提取金属铁，再从余下粉末中提取镍和锰。
这种加工一吨废电池的成本不到1500马克。
从前，我国处理旧电池难在工艺上，苦于不能充分、有效地分离和利用废旧电池中的资源，而且处理过程中的二次污染严重。目前国内主要的处理方式有 4种，人工分选、干法、湿法和干湿法。
人工分选回收利用法就是将回收的废旧干电池，先进行分类，人工分选出碳棒、铜帽、锌皮及各种残留物，并分别用相应的方法予以处理，这种方法简单易行，但使用劳动力多，经济效益差。所谓干法，也叫烟法或火法，就是对废旧干电池分类筛选、破碎后，再放人焙烧炉中在600 ～ 800 度下焙烧，将排出的气体冷凝后提取汞，再将焙烧剩余物放入回转窑在 1100 ～ 1300度下低烧，从烟气中回收氧化锌，从残渣中回收锰和铁。
运用此法，一般冶炼厂无须增加设备和劳力，就可回收干电池中的锌，若须进一步回收其他物质，尚须增加设备。所谓湿法，就是将干电池分类破碎后，置于浸取槽中，加入稀硫酸进行浸取，再经过滤，从滤液中提取金属锌，滤渣分离出铜帽铁皮后，再从剩余泥渣中进一步提取出锰来。
此法可以利用现有湿法炼锌工厂的设备和技术，对废旧干电池进行回收利用。干湿法，就是将干法和湿法的优点结合起来，先用焙烧的方法回收汞和部分锌，再用浸动和电积的方法回收锰和剩余的锌。运用此法，回收效果较好，但工序较复杂，成本也较高。
现在，又从北京科技大学传来消息，研究者找到不同于国外火法处理的新方法，采用湿法工艺流程能充分对废干电池进行无害化、资源化处理，提高了废旧电池的利用率。
据主持研究这套工艺流程的北京科技大学王化军介绍，此方法可回收废旧电池中82．5％的有用成分，其中锌的总回收率达到83．54％，二氧化锰的总回收率为81。
91％， 含汞废渣可送专门工厂处理，工业废水经处理后可循环利用，不会产生二次污染。王化军说，这套工艺已研究出来一年多了，但要推广、使其工业化，还要解决一些外部环境方面的困难。
CECO北京中宜环能环保技术有限公司成功研发了“废旧电池处理技术”。
该技术采用卧式焙烧炉技术对废旧电池进行回收处理，首先对废旧电池进行破碎处理，然后再对各种物质分别进行回收处理。整套技术日处理50T系统，设备全部达到国产化，大大节约了成本投入。采用计算机网络控制，利用系统功能模块数据传输技术对破碎后废旧电池进行分拣分类。
将锌、锰、银、镍、汞、镉和铁等金属物质提取回收、炉渣还可以用来制作建筑材料，对不能利用的物质进行环境无害化处理，一改以前的工序繁复、工艺流程长、处理成本高的缺憾，从而实现了废旧电池处理的无害化、资源化、安定化的综合利用。
四、废旧电池缘何难收？
对我们的生活环境危害无穷的废旧电池为何难回收？据业内人士分析，首先，在《固定废弃物防治法》中，没有对电池回收制定详尽的细则，回收与不回收没有奖励、处罚，有关职能部门不能对生产企业、回收部门、个人做出有针对性的指导，加之有些单位有集中废旧电池对环境污染更大、分散弃置反而污染小的思想的影响，对回收电池指导不力；其次，目前废旧电池的回收网络基本上是商家、企业自发"编织"而成的，虽宣传力度较大，但由于居民们对废旧电池危害认识不足，没有形成自觉收集、上交意识，所以废旧电池还是难入"大网"；再次，作为生产企业的电池生产厂家每年都在向全社会提供上亿只各类电池，但真正参与到回收这一环节中的生产企业确属凤毛麟角。
专家们认为，他们在提供消费的同时，也应在财力、物力上给予回收、处理企业有力的支持。
据我们从多方面的资料整理看来，废旧电池回炉利用主要困难有以下几点：
1、废旧电池不够 由于回收力量单薄，回收的电池往往不够工业化处理，在实验室便可以用完。
无法大规模地进行处理。
2、生产厂房不保 力量不足，生产过程有时有一定污染等原因造成厂房都难以自保。
3、前期资金不足 处理废旧电池需要较大的规模，而且利润微薄。工业化处理废旧电池只能勉强维持基本运转，该行业要有大发展，还有待国家在投资、税收等政策上的优惠，以此来保证投资者的适当利益，保持投资者的投资热情，使这项环保活动能继续下去。
五、我们该怎么做？
据中国环境科学学会固体废物专业委员会副主任蓝嗣国说，关键是要尽快建立废旧干电池回收体制。国家应在政策法规、科技创新和资金投入等方面给予一定的扶持。
制定相关的政策法规，规定废旧干电池必须回收，禁止将废旧干电池随意丢入生活垃圾之中；制定科学合理的干电池生产包装标准，以简化废旧干电池回收后的分类；对积极参与废旧干电池回收利用的科研单位和企业要给予政策和资金倾斜，确保投资者资本的增值和处理单位产品的优先推广；为废旧干电池回收利用创造各种便利条件，如在公共场所设置废旧干电池回收箱，在销售电池时，实行抵押金制度，或采用以旧换新制度，确保废旧干电池的回收率；加大宣传力度，提高全民环境意识，树立废旧干电池必须回收利用的观念；干电池生产厂家也应在废旧干电池回收利用方面做出应有的贡献，如交纳特殊行业污染税以承担一定的回收处理费用等。
另外，各级环保部门、金融机构、科研单位和处理厂家应加强协作，加大投资力度，促进废旧干电池再生技术的开发和产业化进程。只有充分动员一切社会力量，形成全民参与、多方出力的势头，才能最终推动废旧干电池的回收、利用与开发。
通过这次调查研究，我们不难发现，其实废旧电池的回收利用的前景会很好，也需要加大力度宣传。我们中学生更应该切实从自己做起，点滴积累。我们希望能发起回收废旧电池的活动，支持这项利国利民的环保事业。
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