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废电池对环境、健康的影响及对策分析

发布时间:2004-07-01来源:《安全与健康》2004年7期 作者:林秀珍 点击:


   随着电子信息和汽车工业的不断发展,作为方便、高能电源的各种电池正越来越广泛地应用于各种领域。面对如此大量的电池消费,而其回收利用工作却永远落后;废电池对人类的危害性也远未被大众所充分认识。本文就废电池对环境、健康的影响进行分析并提出相应的对策。

   一、废电池对环境的污染


   1、电池的种类及主要有害成分
   电池产品可分为一次干电池(普通干电池,主要指锌-锰干电池、碱性锌-锰干电池、汞电池、氧化银电池等),二次干电池(可充电电池,用于移动电话、计算机,主要指镍-镉电池)以及铅酸电池(主要用于汽车)。由于废电池内含有汞、镉、铅、锌、铜、镍等重金属以及废酸、废碱有毒有害物质,排入环境后不易除去,而是在环境中长期累积。可见大量产生的废电池是潜在的环境污染源,对环境和人类健康造成严重威胁。
   2、废电池污染环境的过程
   目前除直接进入环境的废电池外,废电池有混合收集和分类收集两种方式。与垃圾混合收集的废电池处理方式有堆肥、填埋和焚烧;分类收集的废电池处理方式有临时贮存、填埋和回收利用。在不同情况下,废电池对环境污染的过程分析如下:
   2.1直接进入环境的废电池可能引起的污染
   直接进入环境的废电池会因长期的腐蚀作用而引起电池包壳破损,导致电池里的重金属和酸碱泄露。尤其是集中堆放的废电池,还会由于电化学腐蚀的微电池作用而加剧电池包壳的腐蚀和污染物泄露的速度,且污染物的释放量相对较大,因此对环境的危害性也就较为严重。将废铅酸电池和镍镉电池中的废酸、废碱及其它成分废电解液直接倒入环境,会引起即时的重金属和电解液污染。据报道,受铅酸废电池中废液污染的土壤,平均含铅量在1-50g/kg范围内,严重超过土壤中铅含量的本底值。
   2.2同垃圾混合收集的废电池可能引起的污染
   目前大多数废电池进入生活垃圾,随同生活垃圾进行填埋、焚烧、堆肥过程。
   我国现今垃圾填埋处置水准较低,许多垃圾处于简单堆放状态,废电池中的重金属及废液会通过渗滤作用直接污染水体或土壤。在填埋场发生反应阶段,更易于金属溶出。
   在焚烧过程中,废电池中的金属汞、镉、砷、锌高温挥发而被烟气带走,遇冷空气后凝结成为均匀小粒状物,粒径在1m以下则难以捕集;部分金属物在炉中参与反应生成氯化物、硫化物或氧化物,比原金属元素更易气化挥发,这些物质再冷凝成为小粒状物,最终转化成底灰残留物,从而产生重金属含量很高的灰渣,难于处理。
   在堆肥过程中废电池的主要污染作用在于增加了堆肥产品中重金属的总量,且废电池可能同堆肥产品中的其它成分发生作用而导致加速重金属的溶出。
   废电池同垃圾共同处理过程中对环境的污染程度取决于废电池在垃圾中所占的比例。
   2.3分类收集过程中废电池可能引起的污染
   在废电池收集、贮存、运输过程中,由于有些废电池中还残存有能量,有可能引起爆炸等事故。另外,长期的机械或腐蚀作用,废电池可能渗漏而腐蚀容器、运输工具等。在贮存过程中,由于大量重金属集中在一起,在发生淋溶作用时,可能会产生大量重金属溶解进入土壤等现象。
   废电池分类收集后进行填埋,其可能引起的污染情况主要也是因为废电池中的重金属通过渗滤作用而影响环境。但若填埋过程符合安全标准,则由于废电池中化学物质污染过程缓慢,对环境产生的污染则较小。
   最佳的废电池处理方案是分类收集后再生利用。但如果再生技术落后,再生利用过程也可能产生二次污染。而且若处理不当,则会由于重金属富集可能造成更大的污染。

   二、废电池对健康的影响


   以上阐述了废电池的主要有害成分及其对环境的污染过程,可见其对环境造成最大的影响是因为其中含有的大量重金属、废酸、废碱等物质渗入大气、土壤及水体,而这些进入环境的重金属物质再经微生物、植物与动物体内转变、富集后,通过食物链,最终影响人类的健康。在对人类自然环境威胁最大的几种物质中,废电池里就包含了汞、铅、镉等多种有害物质。下表列举了废电池中所含主要金属对人体健康危害的情况。
   废电池所含主要金属对人体健康的危害元素:
   汞 具有致癌性,能引发中枢神经疾病,可能使人发疯致死;其有机汞化合物(甲基汞)毒性最大,可破坏细胞的基本功能和代谢,破坏肝脏功能,使肾功能衰竭。
   镉 具有致癌性。主要危害首先使肾脏和肝脏受损害,其后继发骨质疏松、软骨证和骨折;还可能造成肺气肿、贫血;引起泌尿系统功能变化;可能使人体瘫痪。
   镍 具有致癌性。对水生生物有明显的危害,镍中毒的特别症状是皮肤炎、呼吸器官障碍及呼吸道癌。
   锌 主要毒性症状使胃肠功能失调和腹泻;锌盐可引起皮炎、皮肤溃疡;吸入氧化锌烟尘可引起锌中毒,并产生金属烟雾热症状,引起严重的支气管炎并发肺炎。
   铜 铜盐毒性较大,可导致胃肠系统伤害,可发生溶血性贫血,胆汁排泄功能紊乱,引起肝脏损坏。
   铅 主要毒性作用是导致贫血,损害神经系统、心血管系统和肾脏,伤害消化系统,影响儿童智能发育及生殖功能障碍。
   以上重金属物质对人体的危害,资料上也有报道。如在日本发生的“水俣病”和“痛痛病”就是由于含有汞或镉的工业废水污染了土壤和水源,进入了人类的食物链引起的。而吴宜群等人对田营镇(以回收废旧铅酸蓄电池为支柱产业的一个镇)儿童的生活环境,接触铅的状况,受到的危害进行的调查报告也表明了该镇儿童体内铅负荷明显增高,继而造成的儿童智商较低,生长发育缓慢等后果。
   综上所述可见,废电池的不当回收处理对环境以及人类健康的危害程度是十分严重的。

   三、对策分析


   以上分析了废电池对环境及健康的影响作用,因此废电池的环境管理问题应引起公众、媒体和环境管理部门等多方面的重视。但是废电池的环境管理工作是一项复杂的系统工程,管理过程中应综合考虑环境、经济、技术及行业发展等多种因素,力争做到各因素的合理协调,不可能一蹴而就。需要电池生产企业、环保部门、环卫部门以及公众等多方面遵循一定管理原则,制定实行一定的管理对策,对产生、收集、运输、利用、储存处理的全过程进行统一管理。参考国内外诸多资料,仅就废电池的管理工作提出如下对策,以供参考。
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