張靖晴 王景偉
1.上海第二工業(yè)大學(xué) 上海 201209;2.上海電子廢棄物資源化協(xié)同創(chuàng)新中心 上海 201209
電器電子產(chǎn)品以電能為工作基礎(chǔ),是21世紀(jì)增長(zhǎng)最快的產(chǎn)品之一,我國(guó)已成為全球最大的電器電子產(chǎn)品生產(chǎn)國(guó)、消費(fèi)國(guó)和出口國(guó)。隨著電器電子產(chǎn)品消費(fèi)量日益增多,更新?lián)Q代加快,由此產(chǎn)生大量電子廢物(Waste electrical and electronic equipment,WEEE)[1,2]。電子廢物是城市礦產(chǎn)的一部分,其含有金屬、玻璃、塑料和稀土元素等高價(jià)值資源,若能有效回收利用,產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益可觀;同時(shí),電子廢物也具有一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),若處置利用不當(dāng),其含有的鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚等有害物質(zhì)會(huì)對(duì)環(huán)境和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅[3-5]。
電器電子產(chǎn)品制造過(guò)程中使用的化學(xué)物質(zhì)品種規(guī)格繁多。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),產(chǎn)品品種在2萬(wàn)余種以上,如導(dǎo)體、半導(dǎo)體、膠黏劑、電子漿料、封裝材料等[6],這些電子化學(xué)品在不同程度上對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響?;诖耍_(kāi)展電器電子產(chǎn)品全物質(zhì)披露(Full Material Disclosure,F(xiàn)MD)管理,使電器電子產(chǎn)品中各組成物質(zhì)的信息具體可知,包括資源物質(zhì)和有毒有害物質(zhì)的全部信息,可以更好地預(yù)判電器電子產(chǎn)品的資源價(jià)值和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),提升電子廢物管理水平。本研究在了解國(guó)內(nèi)外電子廢物環(huán)境法規(guī)的基礎(chǔ)上,借鑒其他領(lǐng)域開(kāi)展全物質(zhì)披露的成功案例,提出開(kāi)展電器電子產(chǎn)品全物質(zhì)披露管理的探討和建議。
電子產(chǎn)品產(chǎn)生于十九世紀(jì)末二十世紀(jì)初,以電子管為基礎(chǔ)原件。電子管材料成分簡(jiǎn)單,主要含金屬和玻璃,但由于體積大、壽命短、耗電量高等原因,到二十世紀(jì)八十年代,電子管逐漸被晶體管取代。晶體管體積小、能耗低,但其中含有多種化學(xué)物質(zhì),根據(jù)化學(xué)物質(zhì)向環(huán)境的排放量不同,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)和影響不同。隨著電子產(chǎn)品的數(shù)量日益增多,產(chǎn)品更新?lián)Q代加快,電子廢物的數(shù)量直線上升,向環(huán)境排放化學(xué)品的量逐年增長(zhǎng),帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題,各國(guó)開(kāi)始出臺(tái)法規(guī)指令對(duì)電子廢物進(jìn)行管理,發(fā)展情況如圖1所示。
圖1 電子產(chǎn)品到電子廢物的發(fā)展
歐盟《廢棄電器電子設(shè)備指令》(Directive on Waste Electronical and Electronic equipment)對(duì)電子廢物的定義是:按照第75/442/EEC號(hào)指令第一條(a)款定義確定為廢棄物的電器或者電子設(shè)備,包括在產(chǎn)品廢棄作為其一部分的部件所有成分、部件和消耗件[7]。
我國(guó)《電子廢物污染環(huán)境防治管理辦法》[8]中規(guī)定,電子廢物是指廢棄的電器電子產(chǎn)品、電器電子設(shè)備及其廢棄零部件、元器件和國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局會(huì)同有關(guān)部門(mén)歸定納入電子廢物管理的物品、物質(zhì)。包括工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的報(bào)廢產(chǎn)品或者設(shè)備、報(bào)廢的半成品和下腳料,產(chǎn)品或者設(shè)備維修、翻新、再制造過(guò)程產(chǎn)生的報(bào)廢品,日常生活或者為日常生活提供服務(wù)的活動(dòng)中廢棄的產(chǎn)品或者設(shè)備,以及法律法規(guī)禁止生產(chǎn)或者進(jìn)口的產(chǎn)品或者設(shè)備。
歐盟、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)電子廢物的管理起步較早,并在實(shí)踐中取得良好效果,給全球提供了借鑒和啟示。2000年起,我國(guó)開(kāi)始探索更新電子廢物管理相關(guān)法規(guī)并開(kāi)展工程實(shí)踐。國(guó)內(nèi)外電子廢物管理辦法如表1所示。
表1 國(guó)內(nèi)外電子廢物管理辦法
早在1953年,《中華人民共和國(guó)藥典》就將各類藥物來(lái)源、性狀、功能等信息進(jìn)行記載,后來(lái)進(jìn)一步擴(kuò)大藥品品種的收載和修訂,并不斷完善,F(xiàn)MD的理念在藥品領(lǐng)域發(fā)展起來(lái),并呈現(xiàn)出向其他行業(yè)蔓延之勢(shì)[14]。20世紀(jì)八九十年代發(fā)達(dá)國(guó)家的肥胖率不斷飆升,為了使消費(fèi)者了解待消費(fèi)食品的能量和營(yíng)養(yǎng)信息,作出正確的消費(fèi)決策,食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽制度應(yīng)運(yùn)而生,食品FMD的制度開(kāi)始發(fā)展起來(lái)[15]。2002年歐盟RoHS指令的出臺(tái)對(duì)電器電子行業(yè)提出有害物質(zhì)禁用要求,由于電器電子行業(yè)細(xì)分較為復(fù)雜,所以不同領(lǐng)域產(chǎn)生了不同的應(yīng)對(duì)辦法,但其都是以“全物質(zhì)申報(bào)”為基礎(chǔ),并配合適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)測(cè)試以應(yīng)對(duì)法規(guī)要求。
FMD具體是指通過(guò)調(diào)查供應(yīng)鏈,收集產(chǎn)品與材料的全部化學(xué)組分及其含量信息,并拒絕有害物料的輸入,以此達(dá)到產(chǎn)品有害物質(zhì)控制的目的,通常需要借助IT系統(tǒng)來(lái)完成信息的傳遞和存儲(chǔ)。
FMD的要求:①將所供產(chǎn)品或物料的結(jié)構(gòu)及化學(xué)成分完全通報(bào)給買(mǎi)家,如有需要保密的成分,應(yīng)確保保密成分中不含有害物質(zhì)。②通報(bào)的信息應(yīng)包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(BOM)、材料化學(xué)組分的名稱、CAS號(hào)和含量百分比(BOS)。③材料中的物質(zhì)披露百分比一般需要達(dá)到90%,另外10%如果是保密成分需要用通配符替代,整個(gè)材料的物質(zhì)總和應(yīng)等于100%[16]。
3.2.1 食品和藥品FMD管理
食品和藥品安全涉及生命健康問(wèn)題,食藥監(jiān)局作為管理部門(mén)對(duì)食品和藥品的生產(chǎn)、流通等過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格把控。食品和藥品全物質(zhì)披露管理的對(duì)比如表2所示,食品營(yíng)養(yǎng)成分披露信息如表3所示。
表2 食品和藥品管理對(duì)比
表3 食品營(yíng)養(yǎng)成分表[18]
3.2.2 汽車工業(yè)FMD管理
歐盟2000年9月批準(zhǔn)“2000/53/EC關(guān)于報(bào)廢汽車的技術(shù)指令”,提出汽車產(chǎn)品禁用重金屬材料,并要求汽車生產(chǎn)商在新產(chǎn)品批準(zhǔn)時(shí)申報(bào)產(chǎn)品回收利用率,使得該領(lǐng)域開(kāi)始對(duì)材料禁用和數(shù)據(jù)申報(bào)進(jìn)行研究[21],最終建立國(guó)際材料數(shù)據(jù)申報(bào)平臺(tái),并由奧迪、寶馬、等合作開(kāi)發(fā)國(guó)際材料數(shù)據(jù)系統(tǒng)(International Material Data System,IMDS),用于收集汽車零部件供應(yīng)商的危險(xiǎn)物質(zhì)使用信息。IMDS現(xiàn)已成為幾乎所有原始設(shè)備制造商都在使用的全球標(biāo)準(zhǔn),系統(tǒng)里收集、維護(hù)、分析和儲(chǔ)存了所有汽車制造行業(yè)用到的材料[22],履行經(jīng)由國(guó)家及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、法律和規(guī)章給予汽車制造商的各項(xiàng)義務(wù)。
國(guó)際汽車聯(lián)盟組織在2005年初首次發(fā)布了全球汽車申報(bào)物質(zhì)清單(Global Automotive Declarable Substance List,GADSL),每年對(duì)該清單進(jìn)行更新。到2014年,汽車產(chǎn)品禁止使用和申報(bào)使用的材料從85類2000多種增加到132類2920種。歐盟REACH法規(guī)規(guī)定:如果物質(zhì)在物品中的濃度按物品重量計(jì)算高于0.1%,則列入REACH候選列表“高度關(guān)注物質(zhì)”(SVHCs)[23]。REACH的候選列表每年更新兩次,每次更新需要物品生產(chǎn)者重新檢查IMDS材料報(bào)告的任何一種被通配或者標(biāo)識(shí)為保密物質(zhì)是否在目前的候選列表中。
3.2.3 不同領(lǐng)域FMD管理為電子產(chǎn)品提供的借鑒
不同領(lǐng)域FMD管理的對(duì)比如表4所示,通過(guò)工業(yè)汽車的材料數(shù)據(jù)管理發(fā)現(xiàn),電子產(chǎn)品全物質(zhì)披露可以借鑒其材料數(shù)據(jù)系統(tǒng)管理平臺(tái)及申報(bào)物質(zhì)清單的做法,建立電子產(chǎn)品材料數(shù)據(jù)系統(tǒng),對(duì)電子產(chǎn)品所用的物質(zhì)材料統(tǒng)一進(jìn)行管理;另外,如食品、藥品標(biāo)簽一樣,電子產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中標(biāo)明產(chǎn)品所含物質(zhì)材料的信息,包括大量使用的材料、風(fēng)險(xiǎn)較大的材料以及與人體接觸最多的材料等,電子產(chǎn)品中有價(jià)值的資源、有毒有害物質(zhì)的所在零部件及具體含量、占比參考值等。
表4 不同領(lǐng)域FMD管理對(duì)比
《廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理管理?xiàng)l例》[12]相關(guān)方責(zé)任規(guī)定:電器電子產(chǎn)品生產(chǎn)者、進(jìn)口電器電子產(chǎn)品的收貨人,生產(chǎn)、進(jìn)口的電器電子產(chǎn)品應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)污染控制規(guī)定,采用有利于資源綜合利用和無(wú)害化處理方案,使用無(wú)毒無(wú)害或低毒低害及便于回收的材料。電器電子產(chǎn)品中或說(shuō)明書(shū)上應(yīng)按規(guī)定提供有毒有害物質(zhì)含量、回收處理提示性說(shuō)明信息;中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電器電子產(chǎn)品中限用物質(zhì)的限量要求》規(guī)定構(gòu)成電器電子產(chǎn)品的材料中,Pb、Hg、Cr6+、PBBs和PBDEs的含量不得超過(guò)0.1%,鎘的含量不得超過(guò)0.01%[24];REACH(EC 1907/2006)法規(guī)賦予行業(yè)管理化學(xué)品風(fēng)險(xiǎn)并提供有關(guān)物質(zhì)安全信息的責(zé)任,制造商和進(jìn)口商必須收集有關(guān)其化學(xué)物質(zhì)特性的信息,以便安全處理它們,并在赫爾辛基歐洲化學(xué)品管理局(ECHA)的中央數(shù)據(jù)庫(kù)中注冊(cè)該信息[25]。
《生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度推行方案》[26]中要求:通過(guò)開(kāi)展產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)、使用再生原料、加強(qiáng)信息公開(kāi)等,推動(dòng)生產(chǎn)企業(yè)落實(shí)資源環(huán)境責(zé)任。其中,加強(qiáng)信息公開(kāi)要求強(qiáng)化生產(chǎn)企業(yè)的信息公開(kāi)責(zé)任,將產(chǎn)品質(zhì)量、安全、耐用性、能效、有毒有害物質(zhì)含量等內(nèi)容作為強(qiáng)制公開(kāi)信息,面向公眾公開(kāi);涉及零部件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、拆解、廢棄物回收、原材料組成等內(nèi)容作為定向公開(kāi)信息,面向廢棄物回收、資源化利用主體公開(kāi)。
(1)FMD要收集的是產(chǎn)品與材料的全部化學(xué)組分及含量信息,《廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理管理?xiàng)l例》中只要求說(shuō)明書(shū)中提供有關(guān)有毒有害物質(zhì)含量、回收處理提示性說(shuō)明等信息,并沒(méi)有對(duì)除有毒有害物質(zhì)外的其他材料組分作相關(guān)規(guī)定。
(2)目前市售的電器電子產(chǎn)品,只知道哪些零部件中有毒有害物質(zhì)含量超出規(guī)定限量要求,但沒(méi)有明確標(biāo)明該有害物質(zhì)在具體零部件中的含量、占比等信息。華為電腦在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中披露的有害物質(zhì)信息如表5所示[27]。
表5 華為電腦有害物質(zhì)披露信息[27]
(3)電器電子產(chǎn)品FMD涉及到多方責(zé)任、管理流程、管理成本、技術(shù)等方面的困難。首先,開(kāi)展電器電子產(chǎn)品FMD管理會(huì)導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)成本增加,生產(chǎn)成本增加將直接影響我國(guó)電器電子產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力;其次,生產(chǎn)商向上游一級(jí)追溯物質(zhì)含量信息存在困難,供應(yīng)商數(shù)據(jù)的真實(shí)性驗(yàn)證也存在困難。測(cè)試時(shí)可以用解剖麻雀的方法對(duì)主要成分和重量進(jìn)行確認(rèn),但是到了涂層、添加劑的級(jí)別,很多物質(zhì)沒(méi)有測(cè)試方法或者不容易定量;最后,材料供應(yīng)商一般調(diào)查的是所使用的物質(zhì)種類和重量,而物理混合、化學(xué)反應(yīng)都會(huì)導(dǎo)致重量損失,中間產(chǎn)物也難以清楚羅列,上升到部件級(jí)別同樣存在此問(wèn)題,導(dǎo)致物質(zhì)配比與最終交付物存在差距[28]。
4.3.1 蘋(píng)果公司案例
2016年,在WEEE指令和RoHS指令兩項(xiàng)電子廢物管理法規(guī)的基礎(chǔ)上,蘋(píng)果啟動(dòng)完全材料披露項(xiàng)目,與制造商合作伙伴攜手披露產(chǎn)品中每種材料所含有的化學(xué)物質(zhì),積極減少或避免使用電器電子產(chǎn)品生產(chǎn)中常用的有害物質(zhì)。通過(guò)設(shè)立《受管制物質(zhì)規(guī)范》、實(shí)施嚴(yán)格的設(shè)計(jì)、測(cè)試和分析流程,不斷改進(jìn)產(chǎn)品及其生產(chǎn)方式,使用的材料無(wú)論對(duì)環(huán)境、產(chǎn)品制造者還是用戶都更加安全,為整個(gè)行業(yè)領(lǐng)域提供借鑒,蘋(píng)果對(duì)產(chǎn)品管理的過(guò)程如表6所示。
表6 更安全材料的保障過(guò)程[29]
到2018年,蘋(píng)果從產(chǎn)品中包含的50000個(gè)組件中,匯總了25000多個(gè)單獨(dú)組件的構(gòu)成,采集了涵蓋iPhone 8、iPhone 8 Plus和iPhone X一半以上機(jī)身質(zhì)量的FMD數(shù)據(jù)[30],并爭(zhēng)取獲得更多部件的資料。蘋(píng)果公司使用綜合性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具對(duì)材料進(jìn)行篩檢,其中一項(xiàng)工具GreenScreen可針對(duì)18種不同的危險(xiǎn)物質(zhì),包括致癌物、誘變劑和內(nèi)分泌干擾物對(duì)材料進(jìn)行評(píng)估,風(fēng)險(xiǎn)較大的材料被列為優(yōu)先解決對(duì)象,例如大量使用及與人體接觸最多的材料。
4.3.2 聯(lián)想公司案例
聯(lián)想自2013年10月起對(duì)供應(yīng)鏈開(kāi)展全物質(zhì)披露管理,應(yīng)對(duì)國(guó)際法規(guī)RoHS、REACH等的變化,并為產(chǎn)品廢棄拆解、逆向供應(yīng)鏈、材料再利用等提供科學(xué)依據(jù),實(shí)現(xiàn)綠色供應(yīng)鏈管理。聯(lián)想引進(jìn)GDX/WPA系統(tǒng)平臺(tái),供應(yīng)商使用GDX(Green Data Exchange)進(jìn)行部件和材料的物質(zhì)信息上傳,聯(lián)想在WPA(Windchill Product Analytics)端獲取GDX數(shù)據(jù),進(jìn)而完成產(chǎn)品的全物質(zhì)信息匯總。GDX系統(tǒng)信息上傳的主要流程如圖2所示[31]。
圖2 GDX信息上傳流程[31]
截至2017年底,手機(jī)和平板類產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)100%全物質(zhì)信息披露,筆記本類產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)100%,臺(tái)式機(jī)和服務(wù)器類產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)92.7%。聯(lián)想基于此全物質(zhì)信息披露平臺(tái)產(chǎn)生的大數(shù)據(jù),分析和選擇環(huán)境友好的物質(zhì),逐步降低產(chǎn)品中的物質(zhì)種類。據(jù)聯(lián)想全物質(zhì)信息平臺(tái)GDX/WPA 數(shù)據(jù)分析,計(jì)算機(jī)類產(chǎn)品代比代降低物質(zhì)種類使用約1%[32]。
從電器電子產(chǎn)品中剔除有害化學(xué)品的最佳方式便是從一開(kāi)始就不使用它們,不能剔除的部分通過(guò)尋找更安全的化學(xué)品進(jìn)行替代。當(dāng)電器電子產(chǎn)品有了詳盡的FMD數(shù)據(jù)信息,即可完成價(jià)值預(yù)判和全面的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,達(dá)到更好的資源化效果,減少污染,保護(hù)環(huán)境,提升電子廢物環(huán)境管理水平,以此帶來(lái)更好的社會(huì)效應(yīng)。為此,提出以下幾個(gè)方面建議:
(1)設(shè)立高標(biāo)準(zhǔn),細(xì)化對(duì)電器電子產(chǎn)品生產(chǎn)所用物質(zhì)材料的具體要求,適時(shí)構(gòu)建我國(guó)電器電子產(chǎn)品中化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境信息強(qiáng)制披露制度,達(dá)到最大化的信息公開(kāi)、透明。
(2)對(duì)電器電子產(chǎn)品開(kāi)展溯源制度,進(jìn)行全物質(zhì)追蹤,通過(guò)全球供應(yīng)鏈信息聯(lián)動(dòng),為產(chǎn)品所用材料中的各種化學(xué)品創(chuàng)建全面詳盡的清單。
(3)設(shè)立電器電子產(chǎn)品FMD管理部門(mén),建立電器電子產(chǎn)品FMD信息管理系統(tǒng),全過(guò)程控制電器電子產(chǎn)品中化學(xué)品的使用。
(4)建議生產(chǎn)者對(duì)電器電子產(chǎn)品的全生命周期進(jìn)行管理,實(shí)行全生命周期的FMD,落實(shí)EPR制度中生產(chǎn)者責(zé)任,加強(qiáng)信息披露力度、擴(kuò)大信息披露范圍。
(5)政府出臺(tái)相應(yīng)補(bǔ)貼政策,對(duì)開(kāi)展FMD管理的電器電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)提供支持,保證我國(guó)電器電子產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力不受影響。