CC BY
133EARTH SCIENCES
FORMATION AND UTILIZATION OF ELECTRONIC WASTES AS THE ECOLOGICAL PROBLEM
OF MODERNITY
Jussupova D.
doctor of Biological Sciences, professor of the department of geography of Kazakhstan and ecology, Abai
Kazakh National Pedagogical University, Republic of Kazakhstan, Almaty.
Sailaubekova P.
graduate student, Abai Kazakh National Pedagogical University, Republic of Kazakhstan, Almaty.
ОБРАЗОВАНИЕ И УТИЛИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОННЫХ ОТХОДОВ КАК ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ
ПРОБЛЕМА СОВРЕМЕННОСТИ
Джусупова Д.Б.
доктор биологических наук, старший научный сотрудник, профессор кафедры географии Казахстана и экологии, Казахский национальный педагогический университет им. Абая, Республика
Казахстан, г. Алматы. Сайлаубекова П.Н.
магистрант, Казахский национальный педагогический университет им. Абая, Республика
Казахстан, г. Алматы.
Abstract
Foreign experience in managing electronic waste has been briefly analyzed. Presented some data on the disposal of electronic waste management in the Republic of Kazakhstan at the present stage and marked achievements and problems on the way to effective processing of electronic waste in the republic Аннотация
Кратко проанализирован зарубежный опыт управления электронными отходами. Представлены некоторые данные по регулированию утилизации электронных отходов в РК на современном этапе, отмечены достижения и проблемы на пути к эффективной переработке электронных отходов в республике.
Keywords: electronic waste, hazardous substances, utilization, processing (recycling), environment. Ключевые слова: электронные отходы, опасные вещества, утилизация, переработка (рециклинг), окружающая среда.
Введение
Научно-технический прогресс во всем мире привел к резкому росту электронной промышленности в ХХ веке, что привнесло с собой большие проблемы в XXI век, связанных с утилизацией отработанного или устаревшего электронного оборудования. Быстрый экономический рост и увеличение численности населения во всех странах, а также снижение цен на данную продукцию привел к более активному использованию электронных приборов людьми. Этот процесс, к сожалению, опередил по скорости внедрение современных и экологически безопасных систем обработки отходов.
Отходы электронного и электрического оборудования - самая быстрорастущая категория отходов во всем мире. По данным ЮНЕП, во всем мире ежегодно образуется до 50 млн. т электронных отходов, что составляет более 5 % от общего объема твердых бытовых отходов [1-5]. Количество электронного и электрического оборудования растет на рынке с огромной скоростью. Специфика электронных устройств состоит в том, что благодаря техническому прогрессу они катастрофически быстро морально устаревают, вследствие чего ненужными становятся не только сломанные изделия, но и еще работающие устройства. Электронное и электриче-
ское оборудование, в основном, состоит из пластмассы, цветных металлов, керамики и стекла. Вместе с тем в них могут содержаться опасные вещества, такие как свинец, ртуть, асбест, хлорфторуг-леводороды и другие соединения, которые создают риск для окружающей среды [6]. В этой связи на сегодняшний день проблема утилизации и переработки отходов электронного и электрического оборудования актуальна практически во всех развитых и развивающихся странах мира [7-8].
Материал и методы исследования При проведении работы были использованы следующие методы исследования: сбор и обработка статистических данных, описательный и сравнительно-аналитический методы, а также обработка информации, полученной из отчетов первого этапа движения E-waste в Казахстане. Теоретическую основу представленного исследования составили труды отечественных и зарубежных авторов по электронным отходам.
Результаты и обсуждение Электронные отходы (абр. WEEE, e-waste) -один из видов отходов, содержащих отработанные и вышедшие из строя электронные и прочие электрические устройства, а также их части. Электронные отходы могут иметь высокие классы опасности
из-за содержащихся в них веществ, таких как свинец, ртуть, полихлорированные дифенилы, поливи-нилхлорид (из-за появления диоксинов при сгорании).
Электронное и электрическое оборудование для переработки можно разделить на три группы [9]:
- приборы для охлаждения и заморозки;
- информационные и коммуникационные технологии (ИКТ);
- телевизоры и мониторы.
Потенциал рынка инновационных технологий
предварительной обработки оценивается по трем
Таблица 1.
Отходы электронного и электрического оборудования на среднестатистического жителя в странах СНГ
критериям: ручной демонтаж и сортировка фракций; дегазация хлорфторуглеродов (ХФУ) и гидро-хлорфторуглеродов (ГФУ); полуавтоматическое удаление электронно-лучевой трубки и очистка.
Электронные и электрические отходы (ЭЭО) являются одним из наиболее быстро растущих источников мусора во всем мире. Объем электронных отходов вырос с 19,5 млн. тонн в 1990 году до 57,4 млн. тонн в 2010 году и более чем втрое (приблизительно до 75 млн. тонн) в 2015 году [10-14].
В таблице 1 приведен объем образованных ОЭЭО по данным на 2014 год:
Страна Кол-во, кг/год
Россия 8,7
Беларусь 7,7
Казахстан 7,7
Украина 5,7
Азербайджан 5,1
Армения 4,6
Молдова 1,8
Узбекистан 1,5
Киргизия 1,2
Таджикистан 0,8
Для того, чтобы понять, почему так необходимо утилизировать бывшую в эксплуатации электронную технику, необходимо знать, что входит в состав материалов, из которых она изготавливается. Данная техника является технически сложным товаром, состоящим из огромного количества деталей, сделанных из разных материалов, которые могут быть токсичными или ядовитыми [15-17].
Ниже приведен перечень опасных веществ, содержащихся в ОЭЭО:
- вещества, ведущие к уменьшению озонового слоя (фреоны в холодильниках, системах кондиционирования, увлажнителях и др.);
- полихлорированные бифенилы (канцерогены, содержащиеся в конденсаторах многих устройств);
- тяжелые металлы (стеклянные устройства, содержащие такие тяжелые металлы, как барий, стронций, свинец; кадмий, свинец в источниках тока, ртуть в ртутьсодержащих осветительных приборах);
- бромированные антипирены (в печатных платах или коннекторах и кабелях), воздействующие на нервную систему или вызывающие раковые заболевания;
- литий (в литиевых, литий-ионных и литий-полимерных аккуму-ляторах), обладающий пожароопасными свойствами в виде чистого металла.
Следует отметить, что при правильной переработке отработанной техники они могут являться ценным сырьем, которое может впоследствии использоваться повторно (рециклинг) для изготовления новых деталей. Анализ показывает, что зару-
бежные компании чаще всего используют в качестве промышленной площадки для переработки ЭЭО Китай и другие страны [18-22].
Для малых предприятий переработка электронных отходов является, с одной стороны, экономической нишей, с другой, позволяет экономить издержки производства за счет использования сырья, созданного в процессе вторичной переработки материалов [23]. Кроме того, утилизация ЭЭО приводит к положительным эффектам для окружающей среды.
К целям политики управления электронными отходами относится решение важных задач в области защиты окружающей среды и минимизации негативного влияния ИКТ на здоровье населения, в том числе:
- утилизация опасных фракций экологически безопасным способом;
- максимальное восстановление ценного материала (например, метал-лов и сплавов);
-создание экологически эффективных и устойчивых предприни-мательских структур;
- оценка социальной эффективности на местном уровне.
Инновационный критерий технологий переработки ЭЭО можно оценивать с точки зрения экономических, экологических и социальных эффектов
Наиболее распространенной концепцией управления электронными отходами в развитых странах является концепция расширения сфер ответственности производителей (Extended Producer Responsibility - EPR). Она продолжает идеи концепции устойчивого развития и содержит в себе все ее основные принципы. При этом она учитывает, с одной стороны, современные тенденции научно-
технического прогресса, ведущего к росту спроса на электрическое и электронное оборудование, а с другой стороны, потребность окружающей среды в защите от наплыва электронных отходов, являющихся результатом постоянно сокращающейся продолжительности жизненного цикла техники. Эта концепция применяется в ходе разработки программ экономического развития и приобретает широкое распространение во всем мире. В 2003 г. она получила закрепление в двух директивах ЕС [2425]:
- директива ЕС об отходах электрического и электронного оборудования, которая обязывает производителей, дилеров и импортеров электрического и электронного оборудования принимать отработавшую технику с целью ее переработки и рециклирования;
- директива об ограничении использования некоторых опасных веществ в электрическом и электронном оборудовании, которая устанавливает лимиты на использование ряда токсичных материалов в производстве электрического и электронного оборудования, что экологически обосновано, поскольку минимизируется антропогенное воздействие на окружающую среду при переработке и конечном захоронении электронных отходов. Кроме того, директива стимулирует производство экологичных товаров, т.к. компании, выпускающие электрическое и электронное оборудование с целью его реализации на европейских рынках, вынуждены производить его, соблюдая требования этой директивы.
Термин «Расширение сфер ответственности производителей» был определен шведским исследователем Lindhqvist [26] в докладе Министерству экологии и природных ресурсов Швеции следующим образом: это стратегия защиты окружающей среды, ставящая целью уменьшение общего воздействия продукции на окружающую среду, посредством возложения ответственности на производителя за весь ее жизненный цикл, в частности, за систему «take-back» (обязательного приема производителем отработавшего электронного оборудования), рециклирование и конечное захоронение.
Государственные институты при разработке программ по управлению электронными отходами перемещают большую часть ответственности с муниципальных органов на производителей продукции, основываясь на принципе «Платит тот, кто загрязняет» (Polluter-Pays Principle), который получил отражение в законодательстве многих стран мира. Суть этого принципа - производители несут материальную ответственность за вред, наносимый окружающей среде своей антропогенной деятельностью, и не возлагают эти расходы на общество.
Такой подход стимулирует выпуск экологичной продукции, оказывающей минимальное негативное воздействие на окружающую среду в течение своего жизненного цикла, и привлекает производителей и импортеров электрического и электронного оборудования к разработке эффективного механизма управления жизненным циклом
своей продукции, включая конечную стадию (рециклирование и конечное захоронение электронных отходов).
Lindhqvist [27] выделяет несколько типов ответственности производителя, которые могут быть определены следующим образом:
- ответственность, наступающая в случае нанесения экологического вреда продукцией на любой стадии ее жизненного цикла. Степень ответственности определяется действующим законодательством;
- экономическая (материальная) ответственность означает, что производитель покрывает все или часть затрат на сбор, переработку, конечное захоронение электронных отходов;
- физическая ответственность - производитель несет ответственность за сервисное обслуживание продукции, ее дизайн и качество. Производитель ответственен за свою продукцию в течение всего ее жизненного цикла;
- информационная ответственность заключается в обязательстве производителя предоставлять информацию об экологических свойствах своей продукции, о наличии в ней вредных веществ и элементов, об объемах собранных и утилизированных электронных отходов.
Выделение различных типов ответственности дает возможность распределить ее между участниками жизненного цикла продукции, однако в большинстве законодательных актов, действующих в странах с развитой рыночной экономикой, прослеживается возложение всей ответственности на производителей (дилеров, импортеров) оборудования. Таким образом, в результате комбинирования всех типов ответственности достигается синергетиче-ский эффект, благодаря которому выигрывают все участники жизненного цикла продукции.
Существуют следующие этапы эффективного управления обращением с электронными отходами:
1) сбор электронных отходов;
2) разборка и переработка электронных отходов;
3) извлечение вторичных материалов;
4) повторное использование извлеченных материалов в производстве;
5) максимально безопасное для окружающей среды захоронение того объема электронных отходов, который не может быть утилизирован.
Концепция EPR широко применяется в Нидерландах, Бельгии, Швеции, Германии при разработке программ по управлению обращением с электронными отходами [28, 29]. Она все чаще находит поддержку со стороны высших должностных лиц, деятельность которых связана с экологией. В основе этой стратегии лежит поддержание баланса между защитой окружающей среды и экономическим развитием, т.к. экологически эффективное управление продукцией и производственными процессами повышает надежность и репутацию производителей, увеличивает возможности для коммер-
ческого развития и облегчает диалог и сотрудничество со всеми участниками жизненного цикла продукции.
Согласно Европейской Директиве ЕС об утилизации электрического и электронного оборудования, начиная с 2006 года, сбор отработанных электроприборов и электрооборудования является обязательным. Основной целью Директивы WEEE является предотвращение вреда при утилизации от-
В Казахстане достигнуты определенные результаты в сфере обращения с ОЭЭО: разработан проект стандарта Республики Казахстан «Отходы электронного и электрического оборудования. Методы безопасного обращения», согласно которому собственники отходов обязуются принимать определенные меры по их утилизации, проявляя максимальную ответственность за возможное причинение вреда окружающей среде. В свою очередь производители электронного и электротехнического оборудования должны стремиться создавать такую продукцию, которая могла бы повторно перерабатываться и использоваться. Также производитель должен наладить схему приема отходов своего бренда от населения. Что касается региональных властей, они обязуются принимать все необходимые меры по раздельному сбору ОЭЭО от населения [30].
Необходимо также отметить, что в 2015 году в республике приняты поправки к Экологическому кодексу, вводящие расширенные обязательства производителей (РОП) [31] Утвержден оператор РОП (частная компания), который обеспечивает организацию сбора, транспортировки, переработки, обезвреживания, использования и утилизации отходов, образующихся после утраты потребительских свойств продукции (товаров), на которую рас-
ходов электрического и электронного оборудования; создание условий для повторного использования и утилизации, и других форм возмещения используемых материалов и компонентов, а также для улучшения экологических показателей всех участников. В таблице 2 проводится Обязательный по ЕС показатель по восстановлению, повторному использованию оборудования от количества используемого.
Таблица 2.
пространяется РОП. Пока РОП не распространяется на ОЭЭО. В перечне товаров есть электрические аккумуляторы и некоторые другие товары. Сбор ОЭЭО, как и в других странах СНГ, осуществляется главным образом у юридических лиц. Предпринимаются попытки разработки пилотных проектов и проведения кампаний по сбору ОЭЭО в некоторых городах Казахстана.
В Казахстане в год образуется до 343 000 тонн электронных отходов. Так, по данным представительства компании «Samsung» в Казахстане, подсчитано, что в 2014 году количество выброшенных мобильных телефонов составило 22 млн. штук или 2300 тонн [32]. Следует отметить, что на сегодняшний день в республике пока нет четкой и обоснованной стратегии по утилизации технически сложного "электронного мусора", куда относят такой товар как: компьютерная техника и периферийные устройства, оргтехника, бытовая техника, аудио и видео техника и другая электронная техника (мобильные домашние радио и проводные телефоны, рации, электронные часы-будильники и т.д.). Естественно, продажа бывшего в употреблении товара, нашедшего нового хозяина, не решает проблему его утилизации. На рисунке 1 представлены основные аспекты управления ЭО в Казахстане.
Обязательный показатель по восстановлению и повторному использованию оборудования
Категория оборудования Восст ановленный объект,% Повторно используемый объект, %
Бытовая техника широкого применения 80 75
Бытовая техника узкого применения 70 50
1Т и телекоммуникационное оборудование 75 65
Бытовая аппаратура 75 65
Осветительное оборудование 70 50
Электрические и электронные инструменты 70 50
Игрушки, повседневное оборудование и спортивный инвентарь 70 50
Инструменты для мониторинга и контроля 70 50
Автоматические распределительные устройства 80 75
Рисунок 1. Основные аспекты управления ЭО в Казахстане
В настоящее время на территории республики существует 12 предприятий по переработке ОЭЭО в таких городах, как Алматы, Астана, Караганда, Атырау. Каждое из них может перерабатывать около 500 т отходов в год. Выделенные фракции направляются для дальнейшей переработки и использования в производстве на предприятия Казахстана.
В Алматы существует достаточное количество организаций, занимающихся проблемами обращения, утилизации и переработки электронных отходов. Необходимо только их знать и шире представлять услуги в торговых точках, где продается эта продукция.
Таким образом, возможности для переработки отходов имеются. Однако, по оценкам экспертов, существует ряд проблем на пути к эффективной переработке ОЭЭО в республике, а именно:
- слабая помощь государства (субсидии, законодательная база, и т. д.);
- нехватка опыта и практики по переработке опасных отходов;
-низкий контроль со стороны государственных органов за исполнением требований по утилизации ОЭЭО;
- низкая заинтересованность бизнеса в переработке ОЭЭО;
- слабая информированность населения о правилах и способах утилизации данных отходов.
В заключение хочется отметить, что в республике есть основа для развития системы управления ОЭЭО, но требуется кооперация, а также заимствование зарубежного опыта, что безусловно помогло бы быстрее разрешить проблемы в данной области.
Повышение технической оснащенности предприятий-переработчиков, достижение более высокого уровня извлечения из ОЭЭО ценных фракций невозможно без обеспечения высокого уровня сбора отходов. Стоит отметить, что общественные организации во многих странах уже имеют немалый опыт работы с населением, что, в свою очередь, будет также способствовать дальнейшему информированию и экологическому обучению граждан. Важным является и общечеловеческий фактор: то, каким мы видим будущее нашей планеты. Усилия по созданию лучших мер по защите природы сейчас крайне необходимы, так как антропогенный экоцид приближает нас к крупному экологическому кризису.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. UNEP, Recycling - From E-Waste to Resources (Step solving the e-waste problem), accessed July 2009.
2. Ogungbuyi O., Nnorom I.C., Osibanjo O., Schluep M. e-Waste Country Assessment Nigeria, e-Waste Africa project of the Secretariat of the Basel Convention, Basel Convention Coordinating Centre, Nigeria and Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (Empa), Switzerland .- 2012. - 93 p.
3. Rolf W, Oswald-Krapf H, Sinha-Khetriwal D, Schnellmann M, Boni H. Global Perspectives on E-waste // Environmental Impact Assessment Review. -V. 25. - 2005. - P. 436-458.
4. Волкова. Г. П. Пекин через несколько лет ожидает «мусорный кризис» //Рециклинг отходов. -№ 3. - 2009 - С. 27-34.
5. Китайцев А. Апофеоз прогресса // Деловой экологический журнал. - 2009. - № 1 (24). - С. 3435.
6. Глобальная проблема электронных отходов. Режим доступа http://www.priroda.su/item.
7. Степанчикова И.Г.Современные технологии сбора и утилизации отработавших химических источников тока // Энергия: экономика, техника, экология. - 2009. - № 12. - С. 60-65.
8. Штойк С. Г. Утилизация отработавших аккумуляторных батарей //Экология и промышленность России. - 2008. - № 4. - С. 18-22.
9. Делео Дж. Утилизация электронных отходов. // PC Magazine. - 2009. - № 5. - С. 73-77.
10. Кочуров А.В., Тимошин В.Н. О решении проблем утилизации энерго-сберегающих ртутьсо-держащих ламп // Светотехника. - 2010. - № 3. - С. 43-44.
11. Волков А. По следам телефонов вчерашних дней // Знание-сила. - 2012. - № 2. - С. 4-12.
12. Данилов-Данильян В.И., Лосев К.С. Экологический вызов и устойчивое развитие. М: Прогресс-Традиция, 2000. - 263 с.
13. Прилепо Ю.П. О термоэлектрических холодильниках. // Энергия: экономика, техника, экология. - 2009. - № 1. - С. 70-72.
14. Комиссаров В.А. Ситуация с организацией управления ЭЭО в России и других странах СНГ. -2014. - С. 14.
15. Проблемы озеленения электроники. // Электроника: наука, технология, бизнес. - № . -2001. С.52-55.
16. Масленников А. Вторичное использование электроники. //Твердые бытовые отходы, №10, 2012. - С.46-51.
17. Huisman J. Eco-efficiency evaluation of WEEE take-back systems, Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE) Handbook, 2012. - P.93-119.
18. Lates D., Moica S. Analysis of WEEE recovery strategies and the WEEE treatment status in China and Romania. - Procedia Technology.22.2016. - P840-847.
19. D.Q.Nguyen, V.H. Ha. Material flows from electronic waste understanding the shortages for extended procedure responsibility implementation in Vietnam. - The 24-th CIRP Conference on Life Cycle Engineering. -2017. P.651-656.
20. Wong C.S. et al. Sources and trends of environmental mercury emissions in Asia. - Science of the Total Environment. - 2006,368. - P.649-662.
21. Zheng J. et al. Heavy metals in hair of residents in an e-waste recycling area, South China contents and assessment of bodily state. -Arch.Envi-ron.Contam.Toxicol. - 2011, 61(4). - P.696-703.
22. Terazono A, Murakami S. Abe N. Inanc B, Moriguchi Y, Sakai SI, Williams E, Current status and research on E-waste issues in Asia. //Journal of Material Cycles and Waste Management. - 2006; 8 (1): p.1-9.
23. Таничева Т.С. Механизм обеспечения устойчивого развития малых предприятий. - // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2015. №1. С. 88-92.
24. Directive 2002/96/EC on waste electrical and electronic equipment of 27 January 2003/ European Parliament and council. - Official Journal of the European Union, 2003. - 58 p.
25. Directive 2002/95/EC on the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment of 27 January 2003 / European Parliament and council. - Official Journal of the European Union, 2003. - 47 p.
26. 26.Lindhqvist T. Extended producer responsibility.- The WEEE Report made by Greenpeace International and European Environmental Bureau. - 2003. - 56 p.
27. Lindhqvist T. Extended Producer Responsibility in Cleaner Production. - The International Institute for Industrial Environmental Economics. - Lund University: Lund, Sweden, 2005. - 89 p.
28. Espejo, D. Assessment of the Flow and Driving Forces of Used Electrical and Electronic Equipment From Germany to Nigeria. Brandenburg University of Technology, Cottbus, Germany. -2010.-P.32-37.
29. Huisman, J., van der Maesen, M., Eijsbouts, R.J.J., Wang, F., Baldé, C.P., Wielenga, C.A., (2012), The Dutch WEEE Flows. United Nations University, ISP - SCYCLE, Bonn, Germany, March 15th2012, 46 pages.
30. Рыскулова А. Текущая ситуация в сфере переработки электронных отходов в Республике Казахстан. - C6. матер. регионального семинара, Бишкек. 6-8.07.2016. - С.45-48.
31. Мустафина В. В., Душкина Ю. Л. РОП в Законодательстве РК. Перспективы влияния нового законодательства на развитие переработки ОЭЭО в стране. - Kazwaste. 23-26 марта 2106.
32. Душкина Ю. Анализ ситуации в сфере обращения с отходами электронного и электрического оборудования в Республике Казахстан. -Астана, 2014. - 44 с.
