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案例四:贵屿电子工业污染

  《输出危害:流向亚洲的高科技垃圾》报告中对废弃电子信息产品拆解去广东贵屿镇进行了详细介绍,从而引发人们对废弃电子信息产品处理的关注。

  贵屿是全国乃至世界上最大的废弃电子信息产品拆解处理集散地,也是有毒电子信息产品对环境造成不可逆转的污染影响最明显的受害地之一,曾以“全国最大的废旧电子器件拆解基地”而闻名海内外。贵屿位于广东省东南部汕头市潮阳区(23°327′N,116°342′E),比邻揭阳普宁。占地面积52.4平方公里,下辖四个片区28 个村,15 万常住人口。根据汕头市潮阳区政府的一份统计资料显示,贵屿镇28 个村(居)中从事拆解加工的村(居)有20 个,从事专业拆解的企业300 余家,手工拆解作坊3000 多家,有的拆解大户高峰期日拆解量高达200 吨。贵屿大约有6 万人(包括外来务工人员)从事电子拆解,接近贵屿总人口的一半,而每年的电子拆解量是155 万吨,工业产值达到8 亿元人民币。

  在上个世纪80 年代末期和90 年代初,贵屿开始涉及旧五金电器的拆解生意,并且由于获利丰厚,整个行业规模逐渐扩大。大面积的土地开始抛荒,贵屿镇区80%的家庭参与到这个行业中来,并以此迅速积累财富。

  在贵屿,电子废物来源主要分为国内和国外两部分。当前最主要的来源就是来自于欧美等发达工业国的进口电子垃圾。一般来说,这些垃圾主要走海运到香港,再通过小船搬运、海关瞒报夹带等各种途径进入内地,在南海、广州和深圳等地初步分离后直接转运到贵屿。虽然广东各地的政府监管力度不断加强,但在高额利润的刺激之下,电子垃圾依然通过各种途径进入贵屿。欧美大多数营利性的回收企业和机构往往扮演的是废物贸易商的角色,他们从本国的消费者那里收集废物时拿一次钱,卖给亚洲的中间商时又会拿一次钱。

  由于知识的缺乏和追逐利润的私欲,贵屿的家庭作坊采取最直接和最简单的方式对废弃电子信息产品进行拆解,每年要吞吐掉上百万吨的电子垃圾,导致电子信息产品的大量有毒物质得以肆意地污染环境,尤其是对于大气、土壤和地下水的污染。贵屿的上空迷漫着乌云,焚烧的烟灰遮天蔽日,气味刺鼻令人作呕。每条河流成了寸草不生的污水沟;被重离子污染的地下水早已不能饮用。

  家庭作坊式的处理模式发展的规模越来越大。与此同时,国外的电子垃圾通过深圳、广州和南海的转运点,大量的进入贵屿,使本地人民获益一时,而遗害当代及后代子孙。贵屿的电子垃圾污染在本世纪初,引起了媒体的注意,从此,贵屿由不为人所知到引起世界性的关注。

  a.水污染

  无论是对环境还是对人,电子垃圾拆解业的繁荣都不可避免地对他们造成了严重的损害。电子垃圾拆解需要很高的投入来控制对当地的污染,但是以作坊生产为主的贵屿根本就不可能配备昂贵的设备。为了节省成本,这些作坊采用最原始的方式进行生产,并用最简单的遗弃方式处理已经没有回收价值的那些废品,对当地环境造成严重污染。首当其冲的是贵屿镇大大小小的河流。已经没有回收价值的废品,如大量难降解的塑料外壳、显示器等堆积在河沟、堤岸中,因此落后的拆解回收工艺不可避免的引起了严重的河流污染。处理后的许多垃圾和用来处理电子垃圾的酸液也被随意的倾倒在河流和河涌中,使得这些地表水体水质受到严重污染和恶化,这些水体颜色几乎变成墨绿色或者黑色。水质浑浊不堪,丧失了任何使用功能。但在缺水的贵屿仍会被用于浇灌等农业生产。许多污染物通过渗透进一步污染土壤和浅层地下水。早在上世纪九十年代中期,贵屿附近的地下水已经完全不能饮用,当地居民那时候就已经面临需要买水的窘境,饮用水不得不从附近的城镇运来。但由于购买水毕竟需要成本,因此不少居民还是会使用看似清洁的地下水来洗涤生活用品和用具,有时甚至清洗餐具,造成有毒污染物可能通过间接方式进入人体。时至今日,当地人因为饮水而引发的健康问题非常多,其中最常见的就是肾结石,发病率在贵屿位居榜首。郭岩采集了贵屿、练江下游和海门湾三个地方的地表水及其底质、地下水的样品进行有毒污染物调研。其中贵屿作为废弃电子信息产品污染典型调查区,练江下游作为废弃电子信息产品延伸污染和农业有机农药污染双重影响的调查区,海门湾作为入海河口和近岸海水调查区(如图4-1 所示)。

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  图4-1 地表水、海水及底质采样点分布

  结果表明,贵屿地表水与对照区地表水的重金属存在显著性差异,贵屿境内地表水各重金属含量均高于对照区背景参考值,如表3. 9 所示,其中Cu 对比增幅最高,实测值是其对照值的2.4~131倍,平均为50.9±45.1 倍,依次Ni 为1.0~55.2 倍,平均19.0±17.6 倍,Cd 为2.0~35.7 倍,平均14.6±10.2 倍,Pb 为4.5~19.7 倍,平均9.2±5.5 倍,Hg 为1.0~9.6 倍,平均47±2.9 倍,As 最低,测值也达对照值的1.0~6.5 倍,平均4.0±1.4 倍。Pb 在贵屿境内普遍较高,出贵屿后沿练江向海门湾呈逐步递减的趋势,其它重金属在贵屿从入境河段到出境河段也呈上升趋势,出贵屿后也沿练江向海门湾呈逐步递减的趋势,但Cd 在练江下游含量普遍较高。贵屿地下水中的Cu、Pb、Ni、Cd、Hg、As 含量的平均值分别是WHO 标准值的0.022、0.49、3.65、11.0、0.742 和0.025 倍。Cd 和Ni 的对比倍数最大,其余则低于WHO 的相应标准值。虽然地表水在离开贵屿进入练江下游后重金属含量出现逐渐降低的趋势,但在长时间的污染压力下,重金属污染物实际上已从贵屿向其下游和近岸海域逐步扩散,并造成练江下游和海门湾大部分水体与底质呈现出个别重金属污染的现象。

  表4-1贵屿水体、地下水及地表水底质中重金属含量

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  Wang 等人发现贵屿下游的河水中Pb 含量高达0.4mg/L,高出当地饮用水标准(0.05mg/L)的8 倍,铁含量是背景样品的22 倍,底质中铜含量达到2670mg/kg.除重金属外,其它污染物也会随着处理或未处理的废弃电子信息产品腐蚀浸出,进入水生态系统。Luo 等人采集贵屿水域沉积物发现,其中PBDEs 的浓度高达16000ng/g,高于香港、珠江三角洲和其他地区,而且练江和南阳河里的鱼类体内PBDEs 含量高达766ng/g,比其它地区的高出2~4 个数量级。Man 等人发现贵屿的河鱼中除鲶鱼外的鱼类均检测到双对氯苯基三氯乙烷(DDT),其含量范围3.48~48.3ng/g,56%的鱼类DDT 含量超过美国环保总署规定的可食用鱼类DDT 含量规定标准(14.4ng/g)。Xing 等人对贵屿河流中7 种鱼类的 多氯化联苯(PCBs)含量进行了检测,结果发现鱼类样品中含有PCBs 在1.95~58.43ng/g 之间,至少高出我国其它地域鱼类一个数量级。

  Guo 等人的调查结果显示,沿练江从贵屿到入海口海门湾,河水中重金属含量呈降低趋势,其中贵屿段表层水中的Cu 含量是对照组的2.4~131 倍,Ni、Cd、Pb、Hg 和As 含量也显著高于对照组;水中重金属含量雨季高于旱季;贵屿段沉积物中Cu 的含量是对照组的3.2~429 倍,练江沉积物中Cu 的含量是对照组的3~54 倍,海门湾沉积物中Cu 的含量是对照组的1.3~2.4 倍,Ni、Hg、Pb、Cd 和As 含量也显著高于对照,贵屿附近河流底泥中,Cu、Pb、Ni、Cd、Hg 和As 含量分别为73.0~9962mg/kg 、29.0~274mg/kg 、24.0~2059mg/kg 、0.451~2.38mg/kg 、0.331~0.980mg/kg 和6.38~19.6mg/kg,其中Cd 和Cu 污染相当严重。

  b.大气污染

  贵屿镇地处低洼之地,周边都是丘陵地区,因为烘烤电路板、焚烧垃圾和塑料回收生产等产生的大量有害气体和悬浮物,很难通过大气的自然流动而散去。因此,在整个贵屿地区,空气质量差。

  由于大气污染所引发的肾结石、呼吸道疾病、皮肤病和消化道疾病等成为贵屿居民常发病,且患病率呈显著上升趋势。由于抵抗力较弱,年幼的儿童是呼吸道疾病最大受害人群,据当地有关部门统计,超过80%的儿童都患有不同程度呼吸道疾病,而汕头大学医学院对当地人员所做的一些健康调查显示,外来工中88%患有皮肤病、神经系统、呼吸系统或消化系统疾病。工人基本上是露天作业,缺乏有效的防护措施。如,为回收电路板上的晶片、电容等零器件,烧板工将集成电路板置于煤炉上烘烤,待电路板受热软化后,即将上面的各种晶片、电容等取下来分类,该处理过程会产生大量刺激性气体;在塑料回收分拣工序中,工人常需要点燃塑料,靠嗅觉来辨别塑料的种类。已知锡、铅、铍、镉、汞和溴化物、二噁英等可以通过呼吸道直接进入人体。

  铅、汞等金属早期可以引起神经衰弱症候,如头晕、头痛、失眠、记忆力下降;长期接触铬酸或者二氧化二砷粉尘可发生鼻炎。此外,电子废弃物中有不少容易致皮肤过敏的重金属,包括镍、砷化物、铬、铜、汞等,这些可能引发皮肤疾病、慢性呼吸系统疾病和眼部症状(如发痒、结膜充血等)。

  Xing 等测得贵屿户外焚烧点大气中PCBs 的平均浓度达到414.8ng/m3,而当地非焚烧点也可检测到PCBs 污染,然而含量要低很多,居民区的大气PCBs 含量为4.7 ng/m3,水库附近大气中PCBs含量为1.1 ng/m3.研究表明,电子废弃物在拆解过程中不但对当地环境造成了严重的污染,还能通过大气传输对周边乡镇甚至更远的区域产生影响。经对比发现,贵屿户外焚烧点PCBs 含量远远高于英国伯明翰市(0.23ng/m3)、美国密尔沃基市(1.9ng/m3)、中国台湾地区台南市(3.48~7.83ng/m3)、中国广州市(0.16~2.72ng/m3)。

  Chen 等人研究贵屿大气发现11 种PBDEs 平均浓度在白天时高达11742pg/m3,夜间可达4830pg/m3.Deng 等人发现贵屿大气中PBDEs 浓度最高可达16575pg/m3,是香港地区同类样品的300 倍,该地区总悬浮微粒(TSP)和PM2.5 分别为124 和62.1μg/m3.Li 等人发现贵屿大气中氯代二苯并二噁英/呋喃(PCDD/Fs)含量为64.9~2365pg/m3,毒性当量为0.909~48.9pg W-TEQ/m3,是目前报道中大气含有该物质的最高浓度值;当地大气中多溴代二苯并二噁英/呋喃(PBDD/Fs)含量为8.124~61pg/m3,毒性当量为1.6~2104pg I-TEQ/m3.

  Leung 等人研究指出拆解作坊的粉尘中重金属含量为:Pb 含量110000mg/kg,Cu 含量8360mg/kg,Zn 含量4420mg/kg,Ni 含量1500mg/kg;毗邻道路的粉尘中重金属含量为:Pb 含量22600mg/kg,Cu 含量6170mg/kg,Zn 含量2370mg/kg,Ni 含量304mg/kg,其中道路粉尘中的Pb 和Cu 含量分别是8 千米外非电子垃圾拆解地区的330 和106 倍,是3 万米外地区的371 和155 倍。

  Wong 等人研究发现大气中22 种PBDEs 同系物的质量浓度为16.8ng/m3,比其他研究数据高出100 倍,其中具有剧毒的PBDEs 占94.6%;大气中TSP 含量为40.0~347ng/m3,而PM2.5 为22.7~263ng/m3,PM2.5 中有70.6%的多环芳香烃(PAHs);贵屿大气中PCDD/Fs 含量为6521fg/m3,是广州大气中的1.5 倍,香港的3.1 倍;大气中的重金属含量是其他亚洲城市的4~33 倍,其中Cr 含量为1161ng/m3,Zn 含量1038ng/m3,Cu 含量483ng/m3,Pb 含量为444ng/m3,Mn 含量为60.6ng/m3,As 含量为10.2ng/m3.

  c.土壤

  Wong 等人研究发现,贵屿土壤中的PBDEs 以十溴联苯醚为主,农田中BDE-209 的含量是瑞典南部土壤背景值的79~3973 倍;土壤中PCDD/Fs 毒性当量在1.15~9265pg I-TEQ/g;土壤中检测的16 种PAHs 含量范围在44.8~3206μg/kg,49 个采样点的PAHs 平均含量为582μg/kg,远高于中国南方其他城市;土壤中36 种PCBs 浓度范围在3.34μg/kg~458mg/kg.在调查的焚烧场地附近、农田和水库等的土壤样品中,PAHs、PCBs 和PBDEs 的含量从大到小顺序为焚烧场地>焚烧场地附近>农田>水库,表明电子垃圾的焚烧是这些污染物质的重要排放源;焚烧场土壤中重金属Cd,Cr,Cu,Ni,Pb 和Zn 的浓度远高于其他区域。

  Luo 等人采集贵屿露天焚烧场中燃烧残留样品中的PBDEs 含量为2379~6238ng/g,焚烧场近邻土壤样品中PBDEs 含量为247.4~1422.3ng/g.

  林文杰等人对贵屿镇电子垃圾回收重点村北林村中附近土壤的Cd、Cr、Cu、Pb 和Zn 含量进行调查发现,电子垃圾回收场附近的农田土壤Cd、Cr、Cu、Pb、Zn 中,除了Zn 之外均超过《国家土壤环境质量标准》二类土壤环境质量标准,污染最严重的是Cu、Cd,其次为Pb;底泥及农田土壤重金属迁移性依次为Cd>Cr>Pb>Zn>Cu.底泥和土壤重金属生物有效高,表明了重金属迁移性较大,对当地环境存在极大风险性。

  Leung 等人在酸洗回收金属所在地的土壤中发现PBDEs 含量高达4250ng/g.Liu 等人研究发现贵屿土壤中PBDEs 含量最高可达789ng/g(干重),电子垃圾拆解地中的PCBs 和PCDD/Fs 的毒性当量远远高于附近区域,这三种有机物对当地环境造成了严重危害。

  表4-2 为部分电子垃圾回收处理场地及周边环境表层土壤的重金属污染情况。电子垃圾回收处理作坊土壤中的重金属质量比远高于国家GB 15618-1995《土壤环境质量标准》中的一级标准。在所分析的环境样品中,Pb、Cd、Zn 和Cu 的质量比最高从,其中印刷电路板回收作坊尘土中Pb 的质量比超过国家《土壤环境质量》一级标准3141 倍,露天焚烧场地及拆解、回收作坊等土壤中的Pb质量比均超过了引起甘肃徽县儿童血铅超标事件的土壤最大Pb 质量比(187mg/kg)。Cd、Zn、Ni、Cu和Cr 的最高质量比均超过一级土壤标准27 倍。重金属在电子垃圾回收作坊表土中富集。

  表4-2 电子垃圾回收场地及周边土壤/尘土重金属污染水(mg/kg)

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  d.人类健康

  电子垃圾拆解、回收地区的人群存在两种污染暴露方式,即直接参与拆解、回收工作人员的职业暴露和当地居民的环境暴露。污染物质通过人体呼吸、皮肤接触、摄食等多种途径进入人体,从而危害人体健康,因此电子垃圾拆解、回收地区的人群健康受到了越来越多的关注。Leung 等人研究发现,重金属与持久性有机污染物(POPs)等包裹于悬浮颗粒PM2.5 中,通过人体呼吸直接进入人体肺部,进而被血液吸收。重金属会对人体神经系统产生危害,导致智力发育迟滞,肾脏受损,甚至死亡。而POPs 会在人体内蓄积引起内分泌失调,扰乱生殖,诱发癌症等。Huo 等人研究表明,居住在贵屿的居民皮肤感染、头晕头痛、慢性胃炎、十二指肠溃疡等疾病发生率比较高,这些都与电子垃圾拆解、回收活动有关。

  电子垃圾拆解、回收产生的污染物质会对当地儿童的生长、发育产生影响。Huo 等人对贵屿和陈店226 名6 岁以下儿童血铅情况进行对比研究,结果表明贵屿165 名儿童血铅含量为4.40~32.67μg/dL,平均为15.3μg/dL;陈店61 名儿童血铅含量为4.09~23.10μg/dL,平均为9.94μg/dL.

  统计学分析显示,贵屿儿童血铅含量显著高于陈店儿童。其中贵屿有81.8%的儿童血铅超标采样点,陈店血铅超标儿童占37.7%.此外,研究发现,随儿童年龄增长,血铅含量明显增加。

  Zheng 等人对贵屿和陈店278 名8 岁以下儿童血铅的对比研究表明,两地儿童血铅含量平均值分别为13.17±5.98μg/dL 和10.04±4.85μg/dL,超过10μg/dL 的分别占70.8%和38.7%;儿童血镉含量平均值分别为1.58±1.20μg/L 和0.97±0.70μg/L,血镉含量大于2μg/L 的儿童分别占20.1%和7.3%;贵屿儿童的血铅和血镉含量明显高于陈店儿童。

  Li 等人研究了贵屿镇和汕头潮南区新生儿脐带血铬水平。2006 和2007 年贵屿新生儿脐带血铬几何均值分别为303.38μg/L 和99.90μg/L,中值为93.89μg/L 和70.60μg/L,而对照组潮南新生儿脐带血铬均值分别为19.95μg/L 和32.48μg/L,中值分别为18.10μg/L 和24.00μg/L.贵屿脐带血铬水平远远超过目前认为的相对安全界限(0.2μg/L)。试验表明,贵屿新生儿脐带血淋巴细胞DNA 损伤与脐带血铬含量存在相关关系。如果环境污染导致母体血铬含量偏高,势必会导致胎儿铬过量,可能影响胎儿的正常发育。

  Wu 等人通过对贵屿和潮南新生儿脐带血(UCB)中的PCBs 含量研究发现,两地新生儿脐带血中PCBs 含量分别为338.56ng/g 和140.16ng/g,结果表明长期暴露在高含量PCBs 环境中会影响婴儿的健康。

  Guo 等人对贵屿和濠江两地842 名11 岁以下儿童血铅水平进行了研究,结果发现贵屿儿童血铅含量(7.06μg/dL)明显高于濠江地区的儿童(5.89μg/dL);贵屿儿童24.80%血铅超过10μg/dL,而濠江有12.84%儿童超过10μg/dL.

  Liu 等人研究了贵屿和陈店铅暴露对儿童性格的影响。贵屿儿童的血铅含量显著高于陈店。虽然贵屿和陈店儿童的性格类型在统计学上没有显著差异,但贵屿儿童在活动水平、趋避性等方面的得分更高,即贵屿儿童在行为上更容易产生冲动、对新鲜事物刺激反应退缩、产生学习障碍等。

  也有研究表明,婴幼儿的血铅含量会影响他们的身高、体重等。

  很多从事电子垃圾回收的外来民工来贵屿后都感染上了呼吸道疾病、皮肤病、肾结石甚至血液病,其中肾结石已成为当地最普遍的疾病之一人群健康状况堪忧。丘波等人对贵屿镇226 名回收拆解业工人及172 名非回收拆解人员进行健康调查。统计结果表明,电子废弃物回收拆解从业人员某些常见的症状和体征体现出一定的工种差异。烧板组以头痛、头晕、失眠、记忆力下降、乏力、恶心、皮肤瘙痒、皮疹、结膜充血多见;塑料处理组人员中,头晕、头痛、恶心、皮肤瘙痒、皮疹、结膜充血等;其他工种组的工人只有记忆力下降、鼻塞与对照组比较,差异有统计学意义,见表4-3.研究表明,从事电子废弃物回收拆解业人员的神经衰弱症状、鼻塞、恶心、结膜充血和皮肤症状等的发生率显著高于对照组,不同工种工人的主要症状和体征也有一定差异。烧板工人神经衰弱症候群的发生率更高,塑料处理组的皮肤疾病发生率较高,这可能与工作过程中通过不同途径接触到不同有害物质有关。

  近两年来,政府部门和相关企业在改变产业结构、环境综合治理方面的开展大量投入和改进,通过关闭小型作坊、建立循环经济产业园区并扶持高新企业入园、水土壤综合治理与设施改建等措施,使贵屿环境有较大改善。尽管如此,在土壤和地下水等深层次的污染治理与防护方面还需许多任重道远的工作。

  表4-3从事电子废弃物回收拆解业工人主要症状和体征发生率(%)

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