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电器电子产品全物质披露管理办法的研究

2021-09-02 来源:互联网

1  引言 

电器电子产品以电能为工作基础,是21世纪增长最快的产品之一,我国已成为全球最大的电器电子产品生产国、消费国和出口国。随着电器电子产品消费量日益增多,更新换代加快,由此产生大量电子废物(Waste electrical and electronic equipment,WEEE)[1,2]。电子废物是城市矿产的一部分,其含有金属、玻璃、塑料和稀土元素等高价值资源,若能有效回收利用,产生的经济效益可观;同时,电子废物也具有一定的环境风险,若处置利用不当,其含有的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚等有害物质会对环境和人体健康构成严重威胁[3-5]。


       电器电子产品制造过程中使用的化学物质品种规格繁多。据不完全统计,产品品种在2万余种以上,如导体、半导体、胶黏剂、电子浆料、封装材料等[6],这些电子化学品在不同程度上对环境产生影响。基于此,开展电器电子产品全物质披露(Full Material Disclosure,FMD)管理,使电器电子产品中各组成物质的信息具体可知,包括资源物质和有毒有害物质的全部信息,可以更好地预判电器电子产品的资源价值和环境风险,提升电子废物管理水平。本研究在了解国内外电子废物环境法规的基础上,借鉴其他领域开展全物质披露的成功案例,提出开展电器电子产品全物质披露管理的探讨和建议。


       2  电子产品及电子废物管理

       2.1 电子产品与电子废物

       电子产品产生于十九世纪末二十世纪初,以电子管为基础原件。电子管材料成分简单,主要含金属和玻璃,但由于体积大、寿命短、耗电量高等原因,到二十世纪八十年代,电子管逐渐被晶体管取代。晶体管体积小、能耗低,但其中含有多种化学物质,根据化学物质向环境的排放量不同,对环境产生的风险和影响不同。随着电子产品的数量日益增多,产品更新换代加快,电子废物的数量直线上升,向环境排放化学品的量逐年增长,带来了严重的环境问题,各国开始出台法规指令对电子废物进行管理,发展情况如图1所示。


电器电子产品全物质披露管理办法的研究-爱博绿

图1 电子产品到电子废物的发展


       2.2 电子废物的定义

       欧盟《废弃电器电子设备指令》(Directive on Waste Electronical and Electronic equipment)对电子废物的定义是:按照第75/442/EEC号指令第一条(a)款定义确定为废弃物的电器或者电子设备,包括在产品废弃作为其一部分的部件所有成分、部件和消耗件[7]。


       我国《电子废物污染环境防治管理办法》[8]中规定,电子废物是指废弃的电器电子产品、电器电子设备及其废弃零部件、元器件和国家环境保护总局会同有关部门归定纳入电子废物管理的物品、物质。包括工业生产活动中产生的报废产品或者设备、报废的半成品和下脚料,产品或者设备维修、翻新、再制造过程产生的报废品,日常生活或者为日常生活提供服务的活动中废弃的产品或者设备,以及法律法规禁止生产或者进口的产品或者设备。


       2.3 国内外电子废物管理办法

       欧盟、日本等发达国家对电子废物的管理起步较早,并在实践中取得良好效果,给全球提供了借鉴和启示。2000年起,我国开始探索更新电子废物管理相关法规并开展工程实践。国内外电子废物管理办法如表1所示。


表1 国内外电子废物管理办法

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       3  全物质披露管理

       3.1 FMD的来源、定义及要求

       早在1953年,《中华人民共和国药典》就将各类药物来源、性状、功能等信息进行记载,后来进一步扩大药品品种的收载和修订,并不断完善,FMD的理念在药品领域发展起来,并呈现出向其他行业蔓延之势[14]。20世纪八九十年代发达国家的肥胖率不断飙升,为了使消费者了解待消费食品的能量和营养信息,作出正确的消费决策,食品营养标签制度应运而生,食品FMD的制度开始发展起来[15]。2002年欧盟RoHS指令的出台对电器电子行业提出有害物质禁用要求,由于电器电子行业细分较为复杂,所以不同领域产生了不同的应对办法,但其都是以“全物质申报”为基础,并配合适当的化学测试以应对法规要求。


       FMD具体是指通过调查供应链,收集产品与材料的全部化学组分及其含量信息,并拒绝有害物料的输入,以此达到产品有害物质控制的目的,通常需要借助IT系统来完成信息的传递和存储。


       FMD的要求:①将所供产品或物料的结构及化学成分完全通报给买家,如有需要保密的成分,应确保保密成分中不含有害物质。②通报的信息应包括产品结构(BOM)、材料化学组分的名称、CAS号和含量百分比(BOS)。③材料中的物质披露百分比一般需要达到90%,另外10%如果是保密成分需要用通配符替代,整个材料的物质总和应等于100%[16]。


       3.2 FMD管理的实践应用 

       3.2.1 食品和药品FMD管理

       食品和药品安全涉及生命健康问题,食药监局作为管理部门对食品和药品的生产、流通等过程进行严格把控。食品和药品全物质披露管理的对比如表2所示,食品营养成分披露信息如表3所示。


表2 食品和药品管理对比

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表3 食品营养成分表[18]

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       3.2.2 汽车工业FMD管理

       欧盟2000年9月批准“2000/53/EC关于报废汽车的技术指令”,提出汽车产品禁用重金属材料,并要求汽车生产商在新产品批准时申报产品回收利用率,使得该领域开始对材料禁用和数据申报进行研究[21],最终建立国际材料数据申报平台,并由奥迪、宝马、等合作开发国际材料数据系统(International Material Data System,IMDS),用于收集汽车零部件供应商的危险物质使用信息。IMDS现已成为几乎所有原始设备制造商都在使用的全球标准,系统里收集、维护、分析和储存了所有汽车制造行业用到的材料[22],履行经由国家及国际标准、法律和规章给予汽车制造商的各项义务。


       国际汽车联盟组织在2005年初首次发布了全球汽车申报物质清单(Global Automotive Declarable Substance List,GADSL),每年对该清单进行更新。到2014年,汽车产品禁止使用和申报使用的材料从85类2000多种增加到132类2920种。欧盟REACH法规规定:如果物质在物品中的浓度按物品重量计算高于0.1%,则列入REACH候选列表“高度关注物质”(SVHCs)[23]。REACH的候选列表每年更新两次,每次更新需要物品生产者重新检查IMDS材料报告的任何一种被通配或者标识为保密物质是否在目前的候选列表中。  


       3.2.3 不同领域FMD管理为电子产品提供的借鉴

不同领域FMD管理的对比如表4所示,通过工业汽车的材料数据管理发现,电子产品全物质披露可以借鉴其材料数据系统管理平台及申报物质清单的做法,建立电子产品材料数据系统,对电子产品所用的物质材料统一进行管理;另外,如食品、药品标签一样,电子产品说明书中标明产品所含物质材料的信息,包括大量使用的材料、风险较大的材料以及与人体接触最多的材料等,电子产品中有价值的资源、有毒有害物质的所在零部件及具体含量、占比参考值等。


       表4 不同领域FMD管理对比

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      4  电器电子产品开展全物质披露管理的探讨

      4.1 管理基础

       《废弃电器电子产品回收处理管理条例》[12]相关方责任规定:电器电子产品生产者、进口电器电子产品的收货人,生产、进口的电器电子产品应符合国家有关污染控制规定,采用有利于资源综合利用和无害化处理方案,使用无毒无害或低毒低害及便于回收的材料。电器电子产品中或说明书上应按规定提供有毒有害物质含量、回收处理提示性说明信息;中华人民共和国国家标准《电器电子产品中限用物质的限量要求》规定构成电器电子产品的材料中,Pb、Hg、Cr6+、PBBs和PBDEs的含量不得超过0.1%,镉的含量不得超过0.01%[24];REACH(EC 1907/2006)法规赋予行业管理化学品风险并提供有关物质安全信息的责任,制造商和进口商必须收集有关其化学物质特性的信息,以便安全处理它们,并在赫尔辛基欧洲化学品管理局(ECHA)的中央数据库中注册该信息[25]。


       《生产者责任延伸制度推行方案》[26]中要求:通过开展产品生态设计、使用再生原料、加强信息公开等,推动生产企业落实资源环境责任。其中,加强信息公开要求强化生产企业的信息公开责任,将产品质量、安全、耐用性、能效、有毒有害物质含量等内容作为强制公开信息,面向公众公开;涉及零部件产品结构、拆解、废弃物回收、原材料组成等内容作为定向公开信息,面向废弃物回收、资源化利用主体公开。


       4.2 存在的问题

       (1)FMD要收集的是产品与材料的全部化学组分及含量信息,《废弃电器电子产品回收处理管理条例》中只要求说明书中提供有关有毒有害物质含量、回收处理提示性说明等信息,并没有对除有毒有害物质外的其他材料组分作相关规定。


       (2)目前市售的电器电子产品,只知道哪些零部件中有毒有害物质含量超出规定限量要求,但没有明确标明该有害物质在具体零部件中的含量、占比等信息。华为电脑在产品说明书中披露的有害物质信息如表5所示[27]。


表5 华为电脑有害物质披露信息[27]

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      (3)电器电子产品FMD涉及到多方责任、管理流程、管理成本、技术等方面的困难。首先,开展电器电子产品FMD管理会导致企业生产成本增加,生产成本增加将直接影响我国电器电子产品在国际市场的价格竞争力;其次,生产商向上游一级追溯物质含量信息存在困难,供应商数据的真实性验证也存在困难。测试时可以用解剖麻雀的方法对主要成分和重量进行确认,但是到了涂层、添加剂的级别,很多物质没有测试方法或者不容易定量;最后,材料供应商一般调查的是所使用的物质种类和重量,而物理混合、化学反应都会导致重量损失,中间产物也难以清楚罗列,上升到部件级别同样存在此问题,导致物质配比与最终交付物存在差距[28]。


       4.3 电器电子产品FMD实例

       4.3.1 苹果公司案例

       2016年,在WEEE指令和RoHS指令两项电子废物管理法规的基础上,苹果启动完全材料披露项目,与制造商合作伙伴携手披露产品中每种材料所含有的化学物质,积极减少或避免使用电器电子产品生产中常用的有害物质。通过设立《受管制物质规范》、实施严格的设计、测试和分析流程,不断改进产品及其生产方式,使用的材料无论对环境、产品制造者还是用户都更加安全,为整个行业领域提供借鉴,苹果对产品管理的过程如表6所示。


表6 更安全材料的保障过程[29]微信图片_20210902110656.png

        到2018年,苹果从产品中包含的50000个组件中,汇总了25000多个单独组件的构成,采集了涵盖iPhone 8、iPhone 8 Plus和iPhone X一半以上机身质量的FMD数据[30],并争取获得更多部件的资料。苹果公司使用综合性风险评估工具对材料进行筛检,其中一项工具GreenScreen可针对18种不同的危险物质,包括致癌物、诱变剂和内分泌干扰物对材料进行评估,风险较大的材料被列为优先解决对象,例如大量使用及与人体接触最多的材料。


       4.3.2 联想公司案例

       联想自2013年10月起对供应链开展全物质披露管理,应对国际法规RoHS、REACH等的变化,并为产品废弃拆解、逆向供应链、材料再利用等提供科学依据,实现绿色供应链管理。联想引进GDX/WPA系统平台,供应商使用GDX(Green Data Exchange)进行部件和材料的物质信息上传,联想在WPA(Windchill Product Analytics)端获取GDX数据,进而完成产品的全物质信息汇总。GDX系统信息上传的主要流程如图2所示[31]。


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图2 GDX信息上传流程[31]


       截至2017年底,手机和平板类产品实现100%全物质信息披露,笔记本类产品实现100%,台式机和服务器类产品实现92.7%。联想基于此全物质信息披露平台产生的大数据,分析和选择环境友好的物质,逐步降低产品中的物质种类。据联想全物质信息平台GDX/WPA 数据分析,计算机类产品代比代降低物质种类使用约1%[32]。


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