废电池与环境保护

自从第一只化学电源伏打电池问世以来,已经历了两个世纪了,在这期间,电池为我们人类做出了巨大的贡献,特别是本世纪70年代以来,越来越多的移动电话,BP机,手提电脑等电子产品走进消费者的日常生活,使电池这一家族获得了巨大的发展,但凡事有利必有弊,大量电池废弃后给人类环境带来了巨大的污染,据测试一粒钮扣电池能污染60万升水,一个人一生也喝不完,一节1号电池烂在地里,能使一平方米土地失去使用价值,多么触目惊心的数字呀,于是我们课题组选择了这个课题,希望能对此作进一步的了解,从而为废电池回收做些力所能及的事,为我们的环保事业贡献一份自己的力量。
一、 电池的危害性
万事开头难，面对着这么大的一个课题，应该从哪里研究起呢？我们三人都不约而同地想到从电池的危害性入手。人都说废电池有害,那么是不是所有的废电池都有害呢?电池的危害性又表现在哪里呢?为此,我们上网查阅了有关资料,并得出了以下结论:
①.并不是所有的废电池都是危险品,碰也碰不得,电池种类不同,对于环境的污染差别也很大,应区别对待,有些电池如碱性干电池和镍氢电池不会对环境造成严重危害,但有些电池如镉镍电池含有有害物质,进入环境长期作用,可能直接危及人们的健康。
②.电池污染具有生产多少废弃多少，集中生产，分散污染；短时使用，长期污染的特点，电池污染是因为电池含有以下重金属 ：
铅：神经系统（神经衰弱、手足麻木）、消化系统（消化不良、腹部绞痛）、血液中毒和其他的病变。
汞：精神状态改变是汞中毒的一大症状。脉搏加快，肌肉颤动，口腔和消化系统病变。发生在日本的水俣病就是汞中毒的典型。
镉、锰：主要危害神经系统。镉中毒后患者手足疼痛，全身各处都很易发生骨折，俗称“痛痛病”
③废旧电池污染环境的途径：
俗话说得好：病从口入，废电池也一样。我们分析了种种电池污染过程，不外乎以下几种，且这些元素本被封存在电池壳内部，并不会对环境造成影响。是经过长期机械磨损和腐蚀，使得内部的重金属和酸碱等泄露出来，进入土壤或水源，才会通过各种途径进入人的食物链，从而危害人类健康。
这些过程简述如下：
电池→土壤→微生物→动物循环
粉尘→农作物→食物→人体→神经→沉积发病
其他：水源→植物→食品→消化
生物从环境中摄取的重金属可以经过食物链的生物放大作用，逐级在较高级的生物中成千上万地富积，然后经过食物进入人的身体，在某些器官中积蓄造成慢性中毒。
④废旧电池危害的其它表现：
那么，废电池是如何进入环境的呢，目前我国还没有进行垃圾分类回收，目前生活垃圾处理主要是卫生填埋、堆肥和焚烧三种方式，混入生活垃圾的废旧电池在这三个过程中的污染作用体现在：
填 埋: 废旧电池的重金属通过渗滤作用污染水体和土壤。（主要是干电池）
焚 烧：废旧电池在高温下，腐蚀设备，某些重金属在焚烧炉中挥发在飞灰中，造成大气污染，焚烧炉底重金属堆积，给产生的灰渣造成污染。
堆 肥：废旧电池的重金属含量较高，造成堆肥的质量下降。

二、电池回收的现状：
1、 回收的可行性：
通过以上研究，我们对电池的危害性有了比较深刻的认识既然废电池对人类，对环境有如此大的危害，那么回收废电池就成了一件非常必要的事．事实上，废电池其实一点也不＂废＂，废电池中有偿使用９５％的物质均可回收，其中含有大量有色金属，而有色金属是地球上不可再生的资源，回收利用能产生一定的经济价值，实现资源化．为此，我们查找了一些关于废电池回收情况的资料，并对此进行了分析、总结．
来自网上的资料：
据不完全统计，全国每年生产的电池达到15亿节，这些电池含锌皮38200吨铜帽600吨，铁皮29600吨，汞2.48吨等。如国外再生铅业发展迅速，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。 
我国是电池生产和消费大国，去年电池的产量和消费量高达140亿只，占世界总量的1/3。而由于种种原因，我国目前对废电池的环境管理基本处于空白，每年报废的上百亿只电池大部分没有回收处理，而是随意丢弃，对生态环境和公众健康构成了潜在的威胁。 看样子，我国在废电池回收方面所做的工作是远远不够的，既然经验不足，就得懂得向别人学习，为此我们又查阅了一些国外关于电池回收的资料。 
2．电池回收在国外：
①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,将收集起来的废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。②美国
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。
③瑞士：
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。：
④德国：
在德国，目前已做到废电池全部收集，分类处理和处置。政府已经立法，明确规定：对于毒性大的铅酸蓄电池、含汞电池、镉镍电池等必须标有再生利用标识；电池生产厂家和经销商必须收集所有废电池；经销商必须将有标识和无标识的电池加以分类；电池生产企业必须建立电池再生利用和处理设施；对于所有的废电池必须优先考虑再生利用，对于不可再生利用的电池要根据废物管理法进行妥善处置；在电池的生产方面，要进一步降低电池的重金属含量，尤其要降低碱锰电池的汞含量，积极开发对环境危害小的新产品。
德国阿尔特公司研制的真空热处理法便宜，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。
⑤日本
一次电池在日本国内已完全实现了无汞化，也就是说一次电池对环保的影响已降至很小很小．目前日本国内８４％的电池都有回收，回收的方式是在两万多家商店内派发回收纸盒，回收袋，并有相应的抽奖旅游．商店门口树立着回收的广告牌，日本人的宣传和自主环保意识是较强的．
从以上资料来看我国在电池回收方面的确已落后于发达国家一大截．其中的原因也是多方面的．第一，在技术水平方面，目前国内仅仅处于科研和试验阶段，有少数几家工厂开展了废电池的再利用，但技术尚不成熟.因此我国应尽快研究开发电池的资源化，无害化处理技术，必要时应从国外引进先进成熟的技术．第二，公民的环保意识不强，随意丢弃废电池的现象比较严重，造成了资源的浪费和环境的污染．这方面，发达国家的公民就做得比较好，因此，我国应该做好宣传工作，加大废电池的回收力度，因为只有废电池的回收量大，工厂有了源源不断的充足的原料，废电池的再生和处理才能上规模，企业才能有经济效益．
3．我国国家和城市措施：
面对我国电池污染的严峻形势，我国政府也并没有坐视不理，而是采取了一系列强有力的措施。据了解，国家经贸委、国家环保总局、国家技术监督局等9个部委局已于1997年发布了《关于限制电池产品汞含量规定的通知》。“通知”说：“首先实现低汞，最终达到无汞。”通知要求：“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，在单体电池上均需标注汞含量(例如，用‘低汞’或‘无汞’注明)，未标注汞含量的电池不准进入市场销售；自2002年1月1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0.0001%的碱性锌锰电池；自2006年1月1起，禁止在国内经销汞含量大于电池重量0.0001%的碱性锌锰电池。　”
目前全国已有十几家电池厂能够生产无汞环保电池了，如福建南孚电池厂生产的南孚牌电池、中银(宁波)电池公司生产的双鹿牌电池等等，但尚有80%的厂家还在等待观望，在这方面没有什么进展。国家环保总局、国家技术监督局、国家工商总局等执法部门准备联合行动，加大执法监督力度。
我国一些大城市的回收工作：
在电池回收的大潮中，一些沿海的大城市行动比较早，做得也比较好。1998年4月，北京市环卫局成立了“有用垃圾回收中心”，专门负责废电池的回收工作，他们在中小学、机关、商店、餐厅建立了300多个回收点，定期派车到各点回收废电池。1998年共回收了7吨，今年预计回收30吨。
4． 不同种类电池的回收情况：
其实，就像上面讲到的，不同种类电池的污染程度不同，其回收情况自然也不同。其中充电电池含有一些比较贵重的金属如镍、锂、铅、镉等，回收价值较高，而干电池中含有的东西不值钱，利用价值不大，因此，对废旧干电池进行回收处理是没有什么经济效益的。目前，国外对废弃的充电电池大多进行了回收处理，而对于废旧干电池，目前采取的主要方法是回收之后集中填埋封存。至于干电池的处理工厂，目前全世界仅有两家，一家在日本，一家在瑞士。位于日本北海道的那家废电池处理厂主要从废旧干电池中提取锌、铜、锰等金属，由于经济效益不好，环保部门给予了该厂补贴，每处理1公斤废电池补贴80日元。

分析以上数据可得，有70％多的同学每星期用1－2节电池，甚至有同学一星期用六节以上，废电池有很广泛的来源，而同学对废电池回收的意识较弱，绝大多数同学把电池扔垃圾箱或随手一扔，对电池的危害性认识不够，再利用意识不强，对废电池危害十分清楚的同学还不到15％，所以很有必要在校园内进行废电池与环保宣传。
6　媒体关注程度
先让我们来看看以下两则报道：
①据《郑州日报》报道，郑州有两名大学生从网上看到一则报道：“德国老太太在中国旅游数日，由于找不到废电池回收站，只好把一些废电池带回国内”。两位即懂环保更有爱国之心的学子看后深受感动。他们成立了专门回收废电池的环保协会，并号召周围的同学响应起来，队伍不断壮大。现在已有２００多名在校大学生参加。
②《无锡日报》报道，年仅６岁的北京女孩王君婧“小人办大事”，为宣传废旧电池对环境的危害，她在父亲的陪伴下历时５０天穿越滇藏、新藏公路，行程一万七千余公里，途中捡拾废旧电池一千余枚。
由此可见，媒体对此的关注程度还是比较高的，人们的环保意识正在逐步增强，也让我们看到了废电池回收的曙光。
三、废电池回收的具体建议：
针对上述种种情况，并结合我国地广人多的实际，我们对废电池回收提出以下几点建议：
1.政府立法，从法律上保证这项工作的持续性。责令环保部门对废电池进行回收，然后提炼可利用物质，使之无害化处理。
2. 以单位（如机关、部队、学校、工厂、商店、大饭店旅馆、街道办事处，物业小区等级）行政系统为中心建立废电池回收网。
3．工会，青年团，学生会，妇联等组织，号召各自成员积极参加回收废电池的行动中来。
4． 进行广泛的社会宣传，增加公民意识。有必要在学校教学中，增加废电池回收与环境保护的内容。
5．有关回收废电池活动的专门奖惩制度。
6．公共场所尤其是在大商场，可以设立专门的回收柜台。
四、电池的发展方向
废电池的回收和处理是当前人们关注的焦点，其污染之严重也深为人们所担忧，那么能否从根本上减轻它的危害，电池又该向什么方向发展呢？为此，我们在汪老师的联系下参观了宁波中银电池厂希望能了解有关信息。该厂技术科的谢科长热情地接待了我们，并回答了我们有关问题让我们了解到目前电池的发展方向主要是向环保型电池方向发展，体现在：
1．电池材料无害化，无污染化，不含汞。
2．发展可充式电池研究以减轻废弃电池对生态环境造成污染。
谢科长向我们介绍了几种发展中的新型电池：
(1)可充式镍氢电池：由镍和稀土组成，不含汞。可连续放电500次，充电成本低.
(2)锂电池：以锂为负极，用非水有机溶剂和无机溶剂作溶剂，以锂盐为电解质.
(3)钠硫电池：液态电极和固态电解质组成，负极活性物质为熔融金属钠，正极活性物质为多硫化钠溶盐。
(4)燃料电池：以燃料作负极，转化率高，不排出有害的物质，噪音低，可大量供电。
一大串的新型电池看得我们眼花缭乱，我们深信：通过许多人共同的努力，电池与环境肯定能共同拥有一个美好的明天。