浙江ROHS認(rèn)證：家電中的六種有害成分及其替代

隨著人們生活水平和環(huán)保意識(shí)的提高，家電產(chǎn)品中的各個(gè)零部件是否含有對環(huán)境和人體健康有害的物質(zhì)也越來越引起了重視。另一方面，可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的呼聲越來越高，家電零部件中的有害物質(zhì)在危害環(huán)境和人體健康之后，也增加了回收處理的難度和費(fèi)用。因此，作者認(rèn)為完全有必要限制或消除家電中的有害成分，采用環(huán)境友好材料對其進(jìn)行替代。 2003年2月，歐盟的《官方公報(bào)》公布了歐洲議會(huì)和歐盟部長理事會(huì)共同批準(zhǔn)的《關(guān)于在電子電氣設(shè)備中禁止使用某些有害物質(zhì)指令》（ Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment，即RoHS指令）。該指令要求自2006年7月1日起在歐盟市場禁止銷售含有鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、聚溴二苯醚和聚溴聯(lián)苯6種有害物質(zhì)的電子電氣設(shè)備。指令的產(chǎn)品適用范圍包括大中小型家電、IT及通訊設(shè)備、照明設(shè)備、電氣和電工工具、醫(yī)用設(shè)備、監(jiān)視和控制設(shè)備等十大類電子電氣產(chǎn)品[1, 2]。 RoHS指令實(shí)際上對家電產(chǎn)品提出了更高的環(huán)保要求，這是歐盟在節(jié)能降噪技術(shù)指標(biāo)之外的又一個(gè)新動(dòng)向。該指令對我國的家電生產(chǎn)企業(yè)是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，尤其是在當(dāng)前國內(nèi)家電市場的競爭日益激烈的情況下。在此，作者總結(jié)了六種有害成分對環(huán)境和人體的危害，及一些初步的替代方案。 1 六種有害成分的危害 1.1 鉛(Pb)的危害 對于鉛的污染和鉛對人體的危害，人們了解很多。鉛是惟一的人體不需要的微量元素，它幾乎對人體的所有器官都能造成損害。具體表現(xiàn)為，影響智力的發(fā)育和骨骼發(fā)育，造成消化不良和內(nèi)分泌失調(diào)，導(dǎo)致貧血、高血壓和心律失常，破壞腎功能和免疫功能等。即使人體內(nèi)僅有0.01 μg鉛的存在，也會(huì)對健康造成損害。而且，即使脫離了污染環(huán)境或經(jīng)治療使血鉛水平明顯下降，但受損的器官和組織已不能修復(fù)，將伴隨終身。 研究和試驗(yàn)表明，血鉛高的兒童總智商、操作智商、語言智商分別比低血鉛的落后14、14、13分，而每升血液中鉛的濃度上升100 μg，兒童的身高則降低1.3 cm。 鉛的危害始于胎兒。鉛主要損害神經(jīng)系統(tǒng)，造血系統(tǒng)等。由于胎兒的大腦比成人的腦對鉛的毒性作用更敏感，鉛對胎兒期發(fā)育的損傷，在出生后早期就表現(xiàn)出來，不僅體格發(fā)育差，明顯的是智力發(fā)育差，是促成弱智的原因之一。研究表明，90%的血鉛來自于食物，水和食物中的鉛是造成血鉛含量增加的主要原因。地球上每年會(huì)產(chǎn)生40萬t鉛塵，可通過呼吸進(jìn)入人體；土壤是自然界中鉛的最大儲(chǔ)存庫，這些鉛會(huì)沉積到谷物和蔬菜當(dāng)中，造成污染[3，4]。 1.2 鎘(Cd) 的危害 鎘是一種毒性很大的重金屬，其化合物也大都屬毒性物質(zhì)。鎘的用途很廣，鎘鹽、鎘蒸燈、顏料、煙霧彈、合金、電鍍、焊藥、標(biāo)準(zhǔn)電池、冶金去氧劑、原子反應(yīng)堆的中子吸收棒等，都要用到鎘。如顏料鎘紅即為硫化鎘、硒化鎘和硫酸鋇組成；鎘黃為硫化鎘與硫酸鋇組成。 金屬礦的開采和冶煉、電鍍、顏料等是鎘的主要人為污染源。含鎘的礦山廢水污染了河水及河兩岸的土壤、糧食、牧草后，就會(huì)通過食物鏈進(jìn)入人體而慢慢積累，鎘在腎臟和骨骼中會(huì)取代骨中鈣，使骨骼嚴(yán)重軟化。鎘毒性是潛在性的，潛伏期可長達(dá)10～30 a，且早期不易覺察。資料表明，人體內(nèi)鎘的生物學(xué)半衰期為20～40 a，鎘對人體組織和器官的毒害是多方面的，且治療極為困難。 1.3 汞(Hg) 的危害 汞即水銀，是一種液體金屬，在常溫下即可蒸發(fā)，其蒸氣無色無味，比空氣重七倍。汞及其化合物毒性都很大，特別是汞的有機(jī)化合物毒性更大。魚在含汞量0.01～0.02 mg/L的水中生活就會(huì)中毒；人若食用0.1 g汞就會(huì)中毒致死。汞及其化合物可通過呼吸道、皮膚或消化道等不同途徑侵入人體。食物鏈對汞有相當(dāng)大的富集能力，如淡水魚和浮游植物對汞的富集倍數(shù)為一千，淡水無脊椎動(dòng)物為十萬，海洋植物為一百，海洋動(dòng)物為二十萬。當(dāng)汞進(jìn)入人體后，即集聚于肝、腎、大腦、心臟和骨髓等部位，造成神經(jīng)性中毒和深部組織病變。汞的毒性是積累性的，一開始往往不易察覺，要幾年或十幾年才能反應(yīng)出來[5, 6]。 1.4 鉻(Cr) 的危害 鉻是一種具有銀白色光澤的金屬，無毒，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。鉻的化合物中以六價(jià)鉻毒性最強(qiáng)，三價(jià)鉻次之。鉻是哺乳動(dòng)物生命與健康所需的微量元素，缺乏鉻可引起動(dòng)脈粥樣硬化，但過量的鉻卻會(huì)對哺乳動(dòng)物造成危害用。鉻酸、重鉻酸及其鹽類對人的粘膜及皮膚有刺激和灼燒作用。這些化合物以蒸氣或粉塵方式進(jìn)入人體，均會(huì)引起鼻中隔穿孔、腸胃疾患、白血球下降、類似哮喘的肺部病變。還有人認(rèn)為，六價(jià)鉻可誘發(fā)肺癌。 1.5 多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚的危害 多溴聯(lián)苯 (PBB，polybrominated biphenyls)是一種主要的可疑致癌物和潛在致癌物。人吃了受多溴聯(lián)苯污染的豬肉后，會(huì)出現(xiàn)劇烈頭疼、嚴(yán)重倦怠、腸胃難受、關(guān)節(jié)僵硬或腫脹等等。1968年3月，在日本的九州和四國等地曾發(fā)生過轟動(dòng)一時(shí)的“米糠油事件”，當(dāng)時(shí)脫溴的熱載體多氯聯(lián)苯泄漏，混入米糠油中，人畜食用后發(fā)生了中毒，一開始只是眼皮腫脹、手掌出汗、全身起紅疙瘩，繼之出現(xiàn)嘔吐、惡心、肝功能下降、全身肌肉疼痛、咳嗽不止等癥狀，有的竟醫(yī)治無效而死亡[5, 6]。 多溴二苯醚（PBDEs, polybrominated diphenylethers）是含溴阻燃劑的主要成分，溴系阻燃劑是產(chǎn)量最大、使用最普遍的有機(jī)阻燃劑之一。德國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)多溴二苯醚高溫?zé)岱纸鈺r(shí)，與被阻燃材料發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生劇毒、致癌的多溴二苯并二噁英（PBDD）和多溴代二苯并呋喃（PBDF）。大量的多溴二苯醚會(huì)影響人的大腦功能、破壞卵巢功能、降低男性生育能力。由于多溴二苯醚是高度穩(wěn)定的化合物，因此溴化阻燃劑是永久性環(huán)境有機(jī)污染物之一，也是近半世紀(jì)來在人體內(nèi)和環(huán)境中累積速度最快的化學(xué)物質(zhì)。據(jù)專家分析，即使現(xiàn)在禁用多溴二苯醚，該化學(xué)物質(zhì)仍會(huì)在環(huán)境中存在數(shù)十年。 2 六種有害成分的存在形式及其替代 鉛主要存在于含鉛焊料、CRT玻璃、燈泡、顏料、固體潤滑劑、橡膠、鉛酸電池、PVC熱穩(wěn)定劑等。其中線路板的焊錫是由63%的錫和37%的鉛組成的共晶焊錫，這種焊錫的熔點(diǎn)是183 ℃。目前可以采用無鉛焊接技術(shù)和工藝來取代常規(guī)的焊接工藝，由于焊接設(shè)備的不同，無鉛焊錫的材料也不同。手工焊一般采用 Sn-Cu、Sn-Ag或Sn-Ag-Cu，浸焊和波峰焊可采用Sn-Cu，回流焊可采用Sn-Ag和Sn-Ag-Cu。 鎘主要存在于開關(guān)、彈簧、連接器、外殼、PCB、保險(xiǎn)絲、顏料和涂料、半導(dǎo)體光電感應(yīng)器等。低壓電器領(lǐng)域中鎘的替代可用銀氧化錫氧化銦(AgSnO2In2O3)來代替銀氧化鎘(AgCdO)。 汞主要存在于溫控器、傳感器、繼電器、金屬蝕刻劑、電池、防腐劑、消毒劑、粘結(jié)劑等。可以使用氫鎳和鋰離子等可充電電池來替代含汞的電池，使用不含汞的新型溫控器和傳感器等。 鉻(六價(jià))主要存在于金屬防腐蝕涂層、顏料、防銹劑、防腐蝕劑、陶瓷釉等?？梢圆捎脡A性鍍鋅來替代鍍鉻，用Cr3 代替 Cr6 來減輕對環(huán)境的危害程度，或不使用電鍍件。 多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚主要存在于阻燃劑，PCB、連接器、塑料外殼等?？梢允褂昧紫底枞紕┐驿逑底枞紕?，或使用無機(jī)阻燃劑氫氧化鎂、氫氧化鋁等。 3 結(jié) 語 歐盟的電子電器設(shè)備回收指令（WEEE）及電子電器設(shè)備中限制使用有害物質(zhì)指令（RoHS），在其內(nèi)部爭論了近10 a的時(shí)間才得以通過。這兩個(gè)指令對保護(hù)環(huán)境和人類健康是一件好事，但在某些時(shí)候又成為歐盟一些成員國制造技術(shù)或環(huán)保貿(mào)易壁壘的一種手段，這對我國的相關(guān)電子電器生產(chǎn)企業(yè)形成了巨大的挑戰(zhàn)，僅在2002年，我國出口到歐盟的家電金額就有20.5億美元。因此，建議國內(nèi)的企業(yè)參照國外跨國公司的做法，積極采取措施，限制或消除使用有害物質(zhì)，提高產(chǎn)品的環(huán)保性能，提高產(chǎn)品在國際市場的競爭力。

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