废旧电池的危害、回收和利用

西南海 · 发表于 2012-1-8 10:20

废旧电池的危害、回收和利用

———综合实践活动网整理提供

资料1：

我们日常所用的普通干电池，主要有酸性锌锰电池和碱性锌锰电池两类，它们都含有汞、锰、镉、铅、锌等各种金属物质，汞、锰、镉、铅、锌，这五种金属物质各有各的害处：如果锰过量蓄积于体内能引起神经性功能障碍，早期表现为综合性功能紊乱。较重者出现两腿发沉，语言单调，表情呆板，感情冷漠，常伴有精神症状。锌的盐类能使蛋白质沉淀,对皮膜粘膜有刺激作用。当在水中浓度超过10-50毫史/升时有致癌危险，可能引起化学性肺炎。铅作用于神经系统、活血系统、消化系统和肝、肾等器官能抑制血红蛋白的合成代谢过程，还能直接作用于成熟红细胞，对婴幼儿影响甚大，它将导致儿童体格发育迟缓，慢性铅中毒可导致儿童的智力低下。镍粉溶解于血液，参加体内循环，有较强的毒性，能损害中枢神经，引起血管变异，严重者导致癌症。在这些重金属污染物中，汞是最值得一提的，这种重金属，对人类的危害，确实不浅，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的含量达到1-5%,中性干电池为0.025%,全国每年用于生产干电池的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，1953年，发生在日本九州岛的震惊世界的水俣病事件，给人类敲响了汞污染的警钟。

　　我们用过的电池被遗弃后，电池的外壳会慢慢腐蚀，其中的重金属物质会逐渐渗入水体和土壤，造成污染。重金属污染的最大特点是它在自然界中不能降解，只能通过净化作用，将污染消除。废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量的重金属上。废电池正在日益对环境构成严重威胁。有关资料显示：一节电池产生的有害物质能污染60万升水，等于一个人一生的饮水量：一节烂在地里的一号电池能吞噬一平方米土地，并可造成永久性公害。我国是电池生产消费大国，电池的年产量高达140亿节，消费约100亿节，占世界总量的1/3。以全国13亿人口计算，假设每年每人用6节电池，那么这些电池可以污染46800亿立方米的水，相当于中国全年径流总量的1.73倍；也可使7800平方千米土地失去利用价值，这相当于1.23个上海或15个浦东新区的面积。据估计，全球每年约有320亿节废旧电池被丢弃，其危害之大不能不令人触目惊心！

资料2：

废旧电池潜在的污染已引起社会各界的广泛关注。我国是世界上头号干电池生产和消费大国，有资料表明，我国目前有1400多家电池生产企业，1980年干电池的生产量已超过美国而跃居世界第一。1998年我国干电池的生产量达到140亿只，而同年世界干电池的总产量约为300亿只。如此庞大的电池数量，使得一个极大的问题暴露出来，那就是如何让这么多的电池不去破坏污染我们生存的环境。据我们调查，废旧电池内含有大量的重金属以及废酸、废碱等电解质溶液。如果随意丢弃，腐败的电池会破坏我们的水源，侵蚀我们赖以生存的庄稼和土地，我们的生存环境面临着巨大的威胁。如果一节一号电池在地里腐烂，它的有毒物质能使一平方米的土地失去使用价值；扔一粒纽扣电池进水里，它其中所含的有毒物质会造成60万升水体的污染；废旧电池中含有重金属镉、铅、汞、镍、锌、锰等，其中镉、铅、汞是对人体危害较大的物质。而镍、锌等金属虽然在一定浓度范围内是有益物质，但在环境中超过极限，也将对人体造成危害。废旧电池渗出的重金属会造成江、河、湖、海等水体的污染，危及水生物的生存和水资源的利用，间接威胁人类的健康。废酸、废碱等电解质溶液可能污染土地，使土地酸化和盐碱化，这就如同埋在我们身边的一颗定时炸弹。因此,对废旧电池的收集与处置非常重要，如果处置不当，可能对生态环境和人类健康造成严重危害。随意丢弃废旧电池不仅污染环境，也是一种资源浪费。有人算了一笔帐以全国每年生产100亿只电池计算，全年消耗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。电池一般分为一次性电池和充电电池。主要的一次性电池包括锌锰电池(含锌及二氧化锰)、锌汞电池（含锌及氧化汞）及锂电池等几类。主要的充电电池则包括镉—镍、铁—镍、锌—银、锌—空气和锂—硫化铁及铅酸蓄电池等。我们日常生活中使用最多的是锌锰电池及锌汞电池，而使电池造成污染的主要是汞（Hg）和镉(Cd)。

<1> 汞的毒性汞即我们俗称的“水银”，是一种常温下为液体的物质，可以阻止电池中阴极金属锌的氧化，这一作法提高了电池的贮存寿命。因此，早在以前采用的锌做阴极度的电池几乎都有一定量的汞做防腐剂。但是汞和汞的化合都具有神经毒性，对内分泌系统，免疫系统等也有不良影响，它会引发人的口齿不清、步态不稳、四肢麻痹，最后导致全身痉挛，精神失常而死。随着科技的进步，电池开始逐渐实行低汞化和无汞化，汞的代替品表面活性剂Forafac氟化聚合物，在防止锌的腐蚀上取得了良好的效果。长期以来，我国在生产干电池时，要加入一种有毒物质——汞或汞的化合物。我国的碱性干电池的汞含量达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。

<2> 镉的毒性镉不是人体所必需的痕量元素，新生婴儿体内并没有镉，而是随着年龄的增长，逐渐累积起来的。镉具有肾毒性，它所致的肾损伤是不可逆的。同时肾损伤后还可能继发骨质疏松、软骨症和骨折。在1993年，国际抗癌联盟就将镉定为IA级致癌物。基于以上原因，许多发达国家已建议禁止使用镉镍电池而镍氢电池已取代镉镍电池，避免了镉的使用。而我国的绝大多数电池生产企业仍用镉作为生产电池的原料，使得电池的危害进一步加大。废电池虽小，危害却甚大。但是，由于废电池污染不象垃圾、空气和水污染那样可以凭感官感觉得到，具有很大的隐蔽性，所以没有得到应有的重视。目前，我国以成为电池生产和消费的大国，废电池污染是迫切需要解决的一个重大环境问题。尽管先进的科技已给了我们正确的指向，但我国的电池污染现象仍不容乐观。目前我国的大部分废旧电池混入生活垃圾被一并埋入地下，久而久之，经过转化使电池腐烂，重金属溶出，既可能污染地下水体，又可能污染土壤，一旦种植作物，重金属则可能在作物中积聚，通过食物链而最终影响人体健康。

当电池内部的化学物质反应完全后，电池再也不能供电了，成了一颗废电池，通常情况下人们就随手一丢，再买过另一颗新的。大多数人会说，这是很正常的哩。但他们没有想到，就在那举手投足之下，也是在破坏他们的家园——地球。也许有人会问：“就这么一个小东西对于地球来说，能有什么了不起呢！还说什么破坏？”电池看上去并不那么具有破坏力，但是看东西不能全看表面。废电池里含有大量重金属汞、镉、锰、铅等。当废电池日晒雨淋表面皮层锈蚀了，其中的成分就会渗透到土壤和地下水，人们一旦食用受污染的土地生产的农作物或是喝了受污染了的水，这些有毒的重金属就会进入人的体内，慢慢的沉积下来，对人类健康造成极大的威胁！据测量一节一号电池烂在土壤里，可以使一平方米土地失去利用价值；一个扣钮电池可以污染60万升水，相当于一个人一生的饮水量。就近全球50亿人来计每个月每人丢一颗电池，一年累积下来600亿颗电池，对地球的破坏力可说是很大的了，其对人类健康危害造成的后果更难以想象了，据统计，仅北京市每年因废电池而进入自然环境的汞竟然达到29.6吨，这数目不能不让人头痛。所以废旧电池是不可以随意丢弃的。在废电池回收上，各国都很重视。另外，发达国家生产的各类锌锰子电池已是无汞电池了。而且发达国家也不允许进口含汞电池。因此中国的含汞电池也不能进入欧美发达地区。

电池主要含铁、锌、锰等，此外还含有微量的汞。汞的挥发温度低，是一种毒性较大的重金属。很多地方的土壤中也含有微量的汞，汞矿所在地土壤的背景值较高。在汞矿开采、提炼、含汞产品加工过程中，如密闭措施不够完备，释放到空气中的汞（蒸气）对操作人员健康影响很大。此外，汞法烧碱、汞法醋酸、汞法聚氯乙烯、汞法炼金、高汞铅锌矿采选等行业排放大量的含汞废水。有的企业一年就向下游排放十几吨汞。日本的水俣病就是化工企业几十年向一条河流排放大量含汞废水，下游水系中汞逐渐累积造成的。正因为如此，发达国家比较早地开始研发无汞工艺和无汞产品。从用汞大户开始，逐步削减汞的消耗量。目前，发达国家淘汰了汞法烧碱、汞法醋酸、汞法聚氯乙烯等耗汞工艺，汞的消耗量已经很低。

专家们认为，由于电池污染具有周期长、隐蔽性大等特点，其潜在危害相当严重，处理不当还会造成二次污染。据介绍，我国沿海某省的一些农民在回收铅酸蓄电池中的铅时，因为回收处理不当，把含有铅和硫酸的废液倒掉，不仅造成了铅中毒，而且使当地农作物无法生长。

资料3：

日益增长的垃圾产量正在使我们居住的星球超负荷运转，层出不穷的公害事件、"垃圾围城"早已为我们敲响了警钟。如何实现无害化、减量化、资源化已是当务之急。"放错了地方的资源"是近年来人们对垃圾的重新认识。实行垃圾分类将使能够回收的垃圾废物实现物尽其用，变废为宝。

　　就体积和重量而言，废电池在生活垃圾中是微不足道的，但它的害处却非常大，电池中含有汞、镉、铅等重金属物质。汞具有强烈的毒性，铅能造成神经紊乱、肾炎等；镉主要造成肾损伤以及骨疾－骨质疏松、软骨症及骨折。若把废电池混入生活垃圾中一起填埋，久而久之，渗出的重金属可能污染地下水和土壤。

　　电池在我们生活中的使用量正在迅速增加，已深入到我们生活和工作的每一个角落。WALKMAN、BP机、移动电话、照相机、计算器。目前，全国的电池消费量在70亿只左右。据预测，到2000年仅BP机的电池用量就将达到15.5亿只。这些电池若未得到妥善处理，将直接或间接地危害人们的身体健康。实施并倡导废旧电池分类收集活动为越来越多的人们所认识，并得到越来越多的重视、支持和参与。与其分散污染，不如集中治理。

一、废旧电池的危害

人们在日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗一点讲就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物含有大量的重金属污染物。当其被随意丢弃，混在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会慢慢从电池中溢出来，经过雨水的冲刷渗透到土壤或地下水源中，再通过农作物进入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积累难以排除，损害人的肌体，甚至致癌。废旧电池中含有有害的重金属——汞、铅、镉、铬等，据1998年《国家危险废物录》中的说明，汞：食用被汞污染的食品，会产生甲基汞中毒，头晕，四肢末梢麻木，记忆力减退，神经错乱，甚至死亡，还影响孕妇使胎儿畸形发育。铅：食用含铅食物会影响酶及正常血红素合成，影响神经系统，铅在骨骼及肾脏中积累，有潜在的长期影响。镉：进入骨骼会造成骨疼病，骨骼软化收缩，易发生病理性骨折，最后饮食不进，于疼痛中死亡。铬：铬进入人体内，分布于肝肾中，出现肝炎和肾炎病理。
有这样一组数据：一粒纽扣电池可以污染60万公升水，相当于一个人一生的饮水量！一个一号电池可以让一平方米土壤的庄稼绝收！而在我国每年仅消耗纽扣电池70亿粒！目前我国电池生产企业有1400家，每年生产电池140亿节！触目惊心啊！如此多的电池，有多少用过之后被回收处理了呢？我们不得而知，而我们看到的另一番景象是：在城市边缘的山地或河流两岸的生活垃圾堆放场，在农村的沟沟坎坎和村前村后的土地里，到处是丢弃的废旧电池。

废电池虽小，为害却甚大。但是，由于废电池污染不像垃圾、空气和水污染那样可以凭感官感觉得到，具有很大的隐蔽性，所以一直没有得到应有的重视。目前，我国已成为电池的生产和消费大国，废电池污染是迫切需要解决的一个重大环境问题。就体积和重量而言，废电池在生活垃圾中是微不足道的，但它的害处却非常大，电池中含有汞、镉、铅等重金属物质。汞具有强烈的毒性，铅能造成神经紊乱、肾炎等；镉主要造成肾损伤以及骨疾－骨质疏松、软骨症及骨折。若把废电池混入生活垃圾中一起填埋，久而久之，渗出的重金属可能污染地下水和土壤。

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。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，在日本九洲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、废旧电池的利用与处理

而今天我们中国人的健康正受着怎样的危害，中国的环境正在被怎样的污染，废旧电池对环境造成的污染究竟怎样严重，我们应该深深的了解，回收并处理废旧电池已经迫在眉睫。
（一）、废旧电池的利用

废电池对环境和人体的危害远远超过我们的想象，随意丢弃电池，不仅污染环境、危害人体健康，而且浪费资源。以每年生产100亿只电池计算，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。因此，对废旧电池进行回收利用，利国利民，势在必行。这就要求人们找出解决废电池污染的途径。

电池可以说是生产多少废弃多少，集中生产，长期污染的物质。但“天生我材必有用”，废旧电池中对人体有害的重金属又是较为稀缺的工业原料。据环保专家介绍，废旧电池中95%的物质均可以回收，尤其是重金属回收价值很高。在废旧电池中每回收1000克金属，就有82克的汞、88克的镉。可以说，回收处理废旧电池不仅解决了环境污染的问题，而且也实现了资源的回收再利用。国外发达国家对废旧电池的回收与利用极为重视，西欧许多国家不仅在商店而且直接在大街上都有专门的废旧电池回收箱。在国外再生铅发展迅速，现有铅生产量的55%均来自于再生铅。而再生铅业中，废铅蓄电池的再生处理占据了很大比例。100千克废铅蓄电池可以回收50—60千克铅。对于含镉废旧电池的再生处理，国外已有较为成熟的技术，处理100千克含镉废电池可回收20千克左右的金属镉。对于含汞电池则主要采用环境无害化处理手段防止其污染环境。我们觉得就目前我国的环境与资源现状来看，采用重金属再生技术处理废旧电池是比较科学合理的途径。
（二）、废旧电池的处理

对于废电池的最佳处理办法是再生利用，提取其中的有用成分，将废物变为资源。废电池的回收，是废电池环境管理的首要环节，也是难度最大的一个环节。由于电池的使用者遍及千家万户，有单位，有个人，而且每个用户的用量又不是很大，导致废电池收集起来十分困难。废电池的环境管理是一项复杂的系统工程，涉及到收集、分类、运输、处理、处置等一系列过程，牵扯面广，需要环保部门、环卫部门、经济管理部门、电池生产企业、电池销售商以及公众共同配合才能做好，同时宣传教育手段要与行政手段、法律手段、经济手段相结合，多管齐下，才能推动这项工作的开展。
1、国外对废旧电池的处理办法

废旧电池的技术并不成问题，发达国家已经有现成的技术，拿过来用就可以了。据了解，德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。这套装置年加工能力可达7500吨。

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。

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。
2、我国目前废电池处理的现状
为加强电池产品汞污染的防治工作，保护和改善我国生态环境，原中国轻工总会等9部门于1997年12月31日曾联合下发了《关于限制电池产品汞含量的规定》，要求从2001年1月1日起，进口电池将由国家出入境检验检疫部门实施强制性检验。根据《规定》要求，我国电池行业将分期实现对电池产品汞含量的限制，首先实现低汞，最终达到无汞。低汞的含义为电池中的汞含量小于电池重量的0.025%；无汞的含义为电池中的汞含量小于电池重量的0.001%。
《规定》明确提出，自2001年1月1日起，禁止在国内生产各类汞含量大于电池重量0.025%的电池。从2001年1月1日起，凡进入国内市场销售的国内、外电池产品(含与用电器具配套的电池), 在单体电池上需标注汞含量(如：注明"低汞"或"无汞")，未标注汞含量的电池不准进入市场销售。自2002年1月1日起，禁止在国内市场经销汞含量大于电池重量0.025%的电池。自2005年1月1日起，禁止在国内生产汞含量大于电池重量0.001%的碱性锌锰电池。自2006年1月1日起，禁止在国内经销汞含量大于电池重量0.001%的碱性锌锰电池。为保证对进口电池检验工作的如期开展，国家出入境检验检疫部门正抓紧做好开检前的准备工作。

据我了解，国内的一些科研单位和企业也已经研发出来相关的技术。如北京科技大学废旧电池处理技术的河北省东华鑫馨废旧电池再生处理厂正在建设中。北京市发展计划委员会也已经批准采用欧洲的技术和设备，建立废干电池处理厂。河南省新乡电池厂已经有科技人员设计出了废旧电池回收再利用的成套技术和生产设备。经过两年攻关，辽宁鞍山市试制成功一种废旧电池回收资源再生及无害化处理工艺，已经通过有关专家和有关部门论证。
在国际上，废旧电池是按照危险废物来对待、处理的，而目前在我国，对于任何种类的废旧电池都没有按照危险废物来管理，而只是当作普通垃圾来对待。这样做不仅扩大了污染范围，让我国人民的生存环境陷入恶劣的境地，而且不能使人们对废旧电池的危害有合理的认识，也不能使社会对废旧电池污染问题产生足够的重视。另外，对废旧电池的回收、处置和处理，国家也没有制定具体的政策和法规要求，也使科学技术领域的创新缺乏了应有的社会价值导向。我们认为回收处理废旧电池应该有国家正规的管理要求，国家应该制定一套切实可行的“从摇篮到坟墓”的规则，使电池在生产、使用、回收、处理各个环节中都得到严格监控，以尽最大努力减少污染。
三、废旧电池的回收

美国是在废电池环境管理方面立法最多最细的一个国家，不仅建立了完善的废电池回收体系，而且建立了多家废电池处理厂，同时坚持不懈地向公众进行宣传教育，让公众自觉地支持和配合废电池的回收工作。

对废旧电池的回收利用应该有严格的程序：（1）放置专用的废旧电池回收桶；（2）定期专人上门收集；（3）电池分类；（4）库房分类并安全储存；（5）集中到一定数量后运至专门的处理厂；（6）处理利用稀有重金属。在这个程序中，回收是第一步，没有回收就没有处理，做好回收工作是关键，好的开头中成功的一半。回收过程也要分几个阶段，首先，应该将回收桶分布在居民区、学校、工厂等人口比较密集的地方；其次，要有专人负责，所谓专长人不一定是固定人员，可以发动青年志愿者、学生、环保人士等担任，这样一方面减轻了政府的压力，另一方面能起到很好的回收和宣传效果；第三，分类要按各种标准来进行，比如锌锰电池和碱锰电池、普通电池和纽扣电池等。