我国的单位产品用水量与国外相比也有很大的差距。华北的几个大钢厂,每生产1吨钢材需要25~56立方米的水,而美国等先进国家的钢厂,生产1吨钢耗水量一般都在5.5立方米以下。我国和先进国家在水的利用率上存在相当大的差距,因此节水的潜力也相当大。但是,我国现在一直在努力采用节水新技术,大大提高水的利用效率。
与此同时,还要注重再生水,所谓再生水是指污水经适当处理后,达到一定的水质指标,满足某种使用要求,可以进行有益使用的水。和海水淡化、跨流域调水相比,再生水具有明显的优势。从经济的角度看,再生水的成本最低,而海水淡化的成本比起再生水要高将近一倍。从环保的角度看,污水再生利用有助于改善生态环境,实现水生态的良性循环。
再生水也指污水处理厂处理达标水,一般为二级处理。具有不受气候影响、不与临近地区争水、就地可取、稳定可靠、保证率高等优点。再生水虽不能饮用,但它可以用于一些水质要求不高的场合,如冲洗厕所、冲洗汽车、喷洒道路、绿化等。再生水工程技术可以认为是一种介于建筑物生活给水系统与排水系统之间的杂用供水技术。再生水的水质指标低于城市给水中饮用水水质指标,但高于污染水允许排入地面水体的排放标准。
再生水是城市的第二水源。城市污水再生利用是提高水资源综合利用率,减轻水体污染的有效途径之一。再生水合理回用既能减少水环境污染,又可以缓解水资源紧缺的矛盾,是贯彻可持续发展的重要措施。污水的再生利用和资源化具有可观的社会效益、环境效益和经济效益,已经成为世界各国解决水问题的必选。
生活用水节水潜力也不小。有人计算过,如果水龙头没有关紧,仅仅流出像火柴棒那样细的水流,一昼夜就可流失432升水。再拿抽水马桶来说,我国旧式马桶因结构不合理,80%都漏水,平均每套每年漏水110吨。我国共有这种旧式马桶2000万套,仅马桶漏水一年就漏掉176000万吨。如果采用节水设备,则可以使生活用水量大大降低。研究人员开发出一系列节水型卫生设备,可使住宅用水量节约30%左右。
采用节水新技术固然重要,但关键还在于提高我们的节水意识。自古以来,人们常用“花钱如流水”来形容花钱大手大脚,这恰恰表明水在人们的头脑中是没有价值的。然而,全球水资源危机正在向我们逼近,未来许多国家可能会因水源发生战争。所以我们每一个人都必须意识到,水是一种珍贵的自然资源,应该自觉地珍惜水、节约水!
水循环提供了一种既能减少垃圾填埋又能节约自然资源的方法,因此很具有吸引力。20世纪80年代后期,随着环保意识的增强,公众开始认为循环是保护环境的关键。所谓循环就是将废品变为可再利用材料的过程,它与重复利用不同,后者仅仅指再次使用某件产品。然而,循环利用并不总是有经济效率的,甚至并不总是有益于环境。现在流行的对循环的强调源于两个错误概念:填埋和焚烧是“坏”的、填埋空间日趋缺乏。亚利桑那大学的考古学家威廉·拉什杰致力于研究垃圾处理,他说填埋可以安全地选址和设计,而且美国除了东北部的一些地区以外还有充足的空间。工程师们知道垃圾填埋场要避开河流、湿地等有水的地方,并且设计了监控系统保证任何泄露在造成危害之前被发现。
废水可以通过物理处理法处理。通过物理作用分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物(包括油膜和油珠)的废水处理法,可分为重力分离法、离心分离法和筛滤截留法等。以热交换原理为基础的处理法也属于物理处理法。
还可以通过化学处理法处理。通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。
还可以通过生物处理法来处理污水。通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物,转化为稳定、无害物质的废水处理法。根据作用微生物的不同,生物处理法又可分为需氧生物处理和厌氧生物处理两种类型。废水生物处理广泛使用的是需氧生物处理法。按传统分类,需氧生物处理法又分为活性污泥法和生物膜法两类。活性污泥法本身就是一种处理单元,它有多种运行方式。
电子垃圾的循环利用
让人眼花缭乱的各类高科技电子产品在给人类带来便捷和快乐的同时,也产生了电子垃圾。一项研究显示,生活在电子垃圾回收点附近的哺乳妇女的母乳中,发现了二恶英等致癌物浓度的增高,这将威胁到她们和婴儿的健康。日复一日增长的电子垃圾给环境带来了巨大压力。电子垃圾是人类面临的新问题。这些人们曾经的宠儿被随意地丢弃或者不正确地回收,它们造成的环境危害并不亚于常规的垃圾。电子垃圾治理成已为全社会共同应对的环保新课题。
所谓电子垃圾,主要是指废弃不用的电子设备,它们都属于电子废弃物。电子废弃物主要包括电冰箱、空调、洗衣机、电视机等家用电器和计算机等通信电子产品等的淘汰品。电子垃圾现在还没有明确技术标准来确定。但笼统地说,凡是已经废弃的、或者已经不能再使用的电子产品,都属于电子垃圾。
随着科学技术的发展与革新,电子产品更新速度越来越快,电子产品的使用寿命相应会缩短,这将使电子废弃物的数量迅速增长。电子废弃物正成为新的危险废物污染源,而且还是毒物的集大成者。如果将废旧电子产品作为一般垃圾丢弃到荒野或垃圾堆埋区域,其所含的铅等重金属就会渗透污染土壤和水质,经植物、动物及人的食物链循环,最终造成中毒事件的发生;如果对之进行焚烧,又会释放出二恶英等大量有害气体,威胁人类的身体健康。
电子废弃物大致可分为两类:一类是所含材料比较简单,对环境危害较轻的废旧电子产品,如电冰箱、洗衣机、空调机等家用电器以及医疗、科研电器等,这类产品的拆解和处理相对比较简单;另一类是所含材料比较复杂,对环境危害比较大的废旧电子产品,如电脑、电视机显像管内含铅,电脑元件中含有的砷、汞和其他有害物质。手机的原材料中的砷、镉、铅以及其他多种持久性和生物累积性的有毒物质等。而手机中的电池可谓是旧手机中的金矿,1吨旧手机废电池,可以从中提炼100克黄金,而普通的含金矿石,每吨只能提取6克,多者不过几十克,可以说,旧手机是一种品位相当高的金矿石。在印刷电路板中,最多的金属是铜,此外还有金、铝、镍、铅、硅金属等,其中不乏稀有金属。有统计数据表明,每吨废电路板中含金量达到1000克左右。随着工艺水平提高,现在每吨废电路板中已能够提炼出300克金。
面对如此丰富的“金矿”,国内却尚无一家正规的电子废弃物处理厂。个别“农民式”的处理工厂,不仅浪费掉大量的珍贵资源,而且还会对周围环境造成巨大影响。据调查,现在的旧电器主要涌向了两个渠道:收垃圾的小贩和拆解作坊。小贩收来的旧电器一般有两个出路:能用的改装之后再卖到农村;不能用的,把玻璃、塑料等能卖钱的卖了,其余的当垃圾扔掉。拆解作坊相对于小贩来说比较高级一些,但也不外乎采用最原始的人工敲打办法。把拆下的电机等价值较高的零件集中卖掉,其余的按废铁、塑料等废品出售。对完全不能用的电子废弃物,如冰箱、空调机中的制冷剂则任意倾倒。当前,由于电子废弃物管理的法规或规章尚末出台,电子废弃物的收运、处置市场尚不规范,因此在处置旧家用电器过程中环境污染问题非常严重,所以迫切需要相关法律法规的实施。
但是,通过人工拆解和机械拆解分拣,对电子废弃物进行综合处理,还是会保护自然环境,而且能够对某些资源进行回收再利用,达到降低元器件制造成本的目的。下边就以电池为例来详细解说。
在这个越来越自动化的世界上,电池的用途很广泛。它为我们的汽车、可移动电子设备及每天使用的工具提供电力。我们甚至可以用植物来制造电池。我们日常使用的电子产品普遍以充电电池作为电源供应。一次性电池使用之后,如果回收不及时或处理不当,便会常随普通垃圾一起被丢弃或被填埋,造成很大的资源浪费,而且电池中的重金属元素泄漏也会污染当地的水体和土壤。进而进入鱼类、农作物中,破坏人类的生存环境,间接威胁到人类的健康。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。据科学家测定:一颗纽扣电池产生的有害物质,可污染60万升水,相当于一个人一生的用水量;一节一号电池烂在地里,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,约占世界总量的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!而我国目前在这方面的管理相当薄弱,废电池污染是迫切需要解决的一个重大环境问题。
充电电池是可以重复使用的,例如镍镉电池即是廉价版的可充电式碱性电池。它们可进行上百次的充电,以避免一次性电池的回收处理,通常情况下,它们可与碱性电池互换。另一种不带镉的电池是镍氢电池,很多名牌的可充电电池往往是镍氢电池。这两种电池在回收利用时需进行加热,以将高温金属镍和铁从低温金属锌和镉中分离出来;有些金属在熔化后会凝固,而其他的则作为金属氧化物进行再处理。这些金属都有一定的利用价值。
这虽然有助于保护环境。但用完的充电电池如不能妥善弃置,对环境也会造成很大的影响。虽然电池所含的物料会危害人体健康和环境,但这些物料具有很大的回收价值,可以循环再造,制成其他产品,例如磁合金和不锈钢。因此,回收再造是解决电池处置问题的上策,开发二次新型电池也是十分有必要的。