當代新技術發展中的環境風險控制
——以電子漿料技術為例

劉宏釗，陳立橋

(1.重慶大學法學院，重慶　400045；2.浙江海洋學院，浙江　舟山　316000)

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當代新技術發展中的環境風險控制
——以電子漿料技術為例

劉宏釗1，陳立橋2

(1.重慶大學法學院，重慶400045；2.浙江海洋學院，浙江舟山316000)

摘要：本文運用交叉學科的研究方法，以代表信息技術進步的電子漿料技術為例，從新技術產品整個生命周期過程中所產生的環境風險進行綜合對比分析，發現電子漿料新技術應用在提高電子電器性能的同時，卻從主客觀上帶來了新的、甚至更大的環境風險。有效處理電子漿料中的環境風險需要各社會主體引起重視并預先做好應對，檢視中外關乎電子漿料技術發展中的環境風險控制策略并對改進中國環境風險控制的不足提出建議，以促進科技與環境的協調、可持續發展。

關鍵詞：技術發展；電子漿料；環境風險；控制策略

1引言

科技是現代文明的主導，它不僅本身具有博大精深的內涵，而且直接決定或影響著經濟的增長、社會的進步和文化的轉型[1]。然而，科技發展在給人類帶來福祉的同時，也給社會帶來了風險和危機，工業革命之后人類就步入了烏爾里?！へ惪怂枋龅摹帮L險社會”時代。與此同時，隨著各種新技術的開發和廣泛運用，人類活動對自然資源和生態系統造成的影響與日俱增，對人體健康及生態環境構成了越來越大的危害，“環境風險”隨之產生并成為全球性的現代風險之一。技術進步產生環境風險已變成了現實，也成為風險研究者們關注的焦點。透視整個風險社會理論，新技術發展與應用是當今社會重要的環境風險源，而環境風險控制是消解技術工具理性與社會理性“斷裂”的重要手段。

2技術發展中環境風險控制研究的文獻綜述及本文的分析框架

梳理科技與環境風險控制的相關研究文獻，以烏爾里?！へ惪撕桶矕|尼·吉登斯為代表的“風險社會”理論具有支配性地位，并使“風險”概念很快從單純的科技——經濟范疇拓展到社會科學領域而被廣泛使用。在國內研究層面，科技風險研究主要集中在借鑒西方“風險社會”理論的基礎上，通過科技倫理、科技政治、科技文化、科技認知差異及科技風險管理等方面建構社會以實現技術工具理性與社會理性的融合。代表性的成果如薛曉源等主編的《全球化與風險社會》、莊友剛的《跨越風險社會——風險社會的歷史唯物主義研究》、李瑞昌的《風險、知識與公共決策》等。關于新技術發展中產生的環境風險控制研究，著述較少且主要集中在宏觀管理領域。代表性的成果如肖薇的《環境風險中的科技缺陷》、王芳的《轉型加速期中國的環境風險及其社會應對》、王金南的《國家環境風險防控與管理體系框架構建》等。隨著高新技術產生及新的環境風險出現，部分研究具體到納米技術風險、轉基因技術風險、危險化學品環境風險控制等領域，但內容大多仍源于對西方國家高科技風險管理方法的介紹或移植而缺乏“本土化”科技發展現實的考慮，給出的環境風險控制策略理想化色彩較濃而實踐性不強。代表性的成果如王軍英的《發展納米技術的潛在風險及對策》、徐振偉的《轉基因技術風險及控制探究》、黃政的《危險化學品環境風險防控立法問題研究》等。

本文在這些國內外研究的基礎上，運用交叉學科的研究方法，以代表工業信息技術進步的電子漿料技術為例，從原材料端——產品端——產品廢棄及再利用端等新技術產品整個生命周期過程中所產生的環境風險進行綜合對比分析，發現電子漿料新技術應用在促進電子電器性能提高的同時，卻從主客觀上帶了新的、甚至更大的環境風險。這一問題需要各社會主體引起重視并預先做好應對，檢視目前中外關乎電子漿料技術發展中的環境風險控制策略，希冀探求一條科技與環境協調、可持續發展之路，為中國綠色科技、生態科技發展提供智力支持。

3電子漿料技術及其環境風險

幾乎所有的電子電氣設備中都有電子漿料存在。隨著現代電子信息技術的飛速發展，小型化、低溫化、柔性化、低成本制造是電子元器件發展的趨勢[2]。這一趨向對電子漿料技術發展的要求是：制備漿料的固體粉末走向了納米化，采用有機高分子樹脂代替無機氧化物或玻璃粉末作為粘結劑，而且金屬導電相則要求從微米或亞微米球形朝著納米結構或片狀形貌轉變；采用賤金屬代替貴金屬作為導電相。然而，電子漿料技術沿著如此方向的更新及應用卻都存在著新的、甚至更大的環境風險。

3.1金屬導電相納米化帶來的環境風險分析

據估算，在2011年，全球納米銀漿料及填料的市場價值約為2.9億美元，至2016年大約將增長到12億美元[3]。電子漿料中導電粉末的納米化已成為行業發展的必然。對于金屬導電相，90%以上的電子漿料均為銀粉。大多數研究結果均表明，類似于銀這樣的納米顆粒比其相應的大顆粒具有更大的毒性，因此，有人建議根據全球化學品統一分類和標簽制度(GHS)將納米粒子作為一種新生物種歸入“急性類1”[4]。納米粒子除了本身帶來的環境威脅之外，在制備的過程中，納米粒子通常比微米粒子的制備產生更大的環境風險。以納米銀為例，一方面，更苛刻的粒徑分布要求，需要一些特殊的試劑、更多的表面活性劑。當下納米銀粉通常需要采用有機銀化合物、有機溶劑等作為試劑[5]。有學者從銀前驅體、溶劑、還原劑、穩定劑等幾個方面對目前的銀納米粒子的制備方法進行了詳細總結，結果發現，納米銀的合成過程絕大多數是非環保的，只有24%方法是相對綠色環保的。他們還發現，粒徑小于20納米的銀粉制備工藝基本均為非環保的方法[6]。另一方面，納米粒子的制備為保證較小的粒徑，需要更多的有機表面活性劑并需另外工序過濾掉大顆粒，而這些處理手段既降低了銀粉的產率，也增加了額外的能耗。此外，納米墨水的銀粉粒徑在1～50納米，屬于典型的膠體，在溶液中形成均勻的體積而難以沉淀[7-8]。這也將造成更多成分隨生產廢水流失于環境當中產生危害。

3.2賤金屬替代貴金屬帶來的環境風險分析

傳統的導電漿料主要以貴金屬金、銀為導電相。隨著加工設備和工藝技術的改進，并在成本的驅動下，近來業界一直大力推動銅漿、鎳漿的發展。以銅、鎳為主導的賤金屬開始逐步代替貴金屬金、銀等進入電子漿料行業。單從金屬價格方面，導電漿料賤金屬化對漿料使用者是非常有吸引力的，但對于環境影響來說未必是有利的。首先，由于金、銀貴金屬離子的還原電位比銅、鎳高出很多，因此對于金銀這兩種貴金屬粒子基本可以通過醇類、抗壞血酸等常見無毒或低毒還原劑還原，而且通常只需理論比例即可徹底還原，但銅、鎳通常只能采用有毒的、強還原性的硼氫化鈉或水合肼等還原劑來實現[9-11]。為了保證還原的徹底性，還原劑的加入量一般是理論量的2倍以上。而賤金屬在高溫和過量有毒的強還原劑下發生，不僅產生了直接的毒副產品，還大大提高了能耗。其次，由于貴金屬本身的穩定性和離子較高的氧化還原電位，在環境中大多仍以金屬單質的形式存在。即使當少量銀逐漸溶解為銀離子時，也便會與空氣中的硫生成化學性質穩定的硫化銀，這可以減少銀對土壤的毒性風險。而銅、鎳因單質卻容易被氧化，一般以離子態存在環境中，使得銅、鎳對生物體將產生更大的危害。最后，由于貴金屬本身的價格昂貴，生產者、使用者(也包括漿料生產者和使用者)對貴金屬都有嚴格的管理程序和規范，這減少了貴金屬造成環境影響的人為因素，基于同樣的原因，貴金屬被回收再利用也比賤金屬更徹底。與此相反，對于銅、鎳等金屬的管理，一般沒有這么嚴格的管理措施。從金屬的整個生命周期來評估對環境的影響幾率，賤金屬對環境的影響比貴金屬大的多。

3.3漿料朝著低溫化發展趨向帶來的環境風險分析

為滿足電子元器件的柔性化和低溫化工藝制作的要求，傳統的很多高溫導電漿料開始走向低溫化[12]。對于金屬導電相，高溫漿料的組成一般為球形銀粉而低溫漿料主要是機械球磨制備的片狀銀粉[13-14]。片狀銀粉主要是在球形銀粉的基礎上，進一步通過機械球磨處置獲得(通常為48～96小時)[15]，在球磨的過程中，由于引入了一些球磨助劑并消耗大量能源而帶來了更大的環境壓力。對于有機溶劑與助劑，這兩類漿料的主要組分與類別相近，但低溫漿料的含量大約為高溫漿料的2倍，這明顯增加了有機揮發物的環境危害性。由此可見，漿料的低溫化發展趨勢，盡管滿足了元器件柔性化工藝發展的需要并在使用過程中降低了固化溫度，但在漿料的制備過程中卻增加了更多的環境風險。

4發達國家對電子漿料技術中的環境風險控制策略

正如研究者們所述：電子漿料技術升級后，固體粉末由于采用的納米粉體而帶來的這一新的污染與危害，截至2012年8月，國際組織和各國都還未制定出相應的管控制度和預防措施[16]。“在納米科技已成為改變全球產業版圖的同時，如何規范納米技術對環境、健康和安全風險的爭論卻滯后于技術創新……”[17]。然而，電子漿料屬于化工產品，涉及金屬粉末、氧化物或玻璃粉、高分子及多種助劑等的化學制備和使用。同時，其又作為原材料應用在多種電子電器中并隨著這些電子電器廢棄而成為電子垃圾。故此，電子漿料技術中的環境風險控制可以從兩大方面去分析，即制備過程中的環境污染控制和作為電子電器廢棄物處置中的環境影響控制。歐美是全球科技發達的地區，追溯這些國家涉及電子漿料技術發展中的環境風險控制策略，主要表征為：

(1)完善的技術風險評估機制。汲取工業技術革命高速發展帶來環境污染、資源衰竭及生態破壞的教訓，歐美等發達國家都加強了高新技術風險的管理和研究，尤其是注重技術對環境影響的評估，從源頭防范工業新技術運用可能帶來環境威脅。在聯邦政府管理機構中，美國環保局、農業部、食品與藥品管理局、商檢局4個機構主要負責聯邦環境風險評價與管理工作。此外，為了規避納米技術運用可能對環境和健康帶來的潛在風險，歐美國家在納米研發前期很注重風險研究。例如，歐盟在2005年公布的《歐盟納米技術發展戰略行動計劃》中特別強調：要在推廣納米技術應用的同時，加強對納米技術對環境、健康及安全可能產生的負面影響研究；美國聯邦政府從2006年開始，每年撥出納米技術研發總投資的4%用于支持納米技術的環境、健康和安全的影響研究及風險評估，這筆資金總數達10億美元[18]。

(2)健全的環境風險法律控制體系。1990 年美國環保局(EPA)發布了《減輕風險:環境保護重點和戰略的確定》報告，標志著風險控制成為美國環境管理的重要策略，美國環保局還規定：具有特定設施及風險較高的企業和經營者必須準備和實施包括風險評估、預防、應急處置等內容的風險管理計劃(RMP)以及強制投保環境責任險。美國諸多與環境相關的法規都涉及風險防范之內容，而且在環境立法中也貫徹了風險預防原則。例如，《有毒物質控制法》、《綜合環境反應、賠償和責任法》(也稱《超級基金法》)、《清潔空氣法》、《應急規劃和社區知情權法》等，并在這些法規基礎上還形成了一套相關的導則、指南體系來指導各領域的環境管理工作。此外，法律上也最大限度地保障了公眾對環境風險的知情權、決策權、監督權等環境民主權利。歷史上歐盟國家的電子廢物管理制度一直比較成熟，2002年《歐盟電子廢物管理法令》就明確采用生產者延伸責任制度確定生產商、經銷商的責任，在此基礎上，2003年又出臺了歐盟2002/95/EC號指令和2002 /96 /EC號指令。即《電子電氣設備中限制使用某些有害物質指令》(也稱ROHS)和《廢棄電子電氣設備指令》。由于電子電器產品中涉及許多新化學物質，2007年6月歐盟又正式實施了《化學物質注冊、評估、授權和限制條例》(簡稱為REACH)，通過注冊、評估、授權、限制等綜合程序對進入市場的所有化學品進行監管。REACH被廣泛認為是歐盟20年來最重要的立法，并對全球工業產生了巨大影響。此外，歐盟的WEEE系列指令也為其他國家制定電子電器廢物管理法規提供參照，生產者延伸責任(EPR)已成為各國電子垃圾管理立法的一項基本制度。

5中國對電子漿料技術中環境風險控制的不足及其改進建議

2015年天津港“8·12”特別重大火災事故的原因已經查明，危險化學品倉庫爆炸是釀成慘劇的“元兇”。事故之后，如何有效防控危險化學品的環境風險再次引起關注。電子漿料的化工產品屬性、中國電子垃圾產量居全球“第二”的嚴峻現實，都亟需考量環境風險控制策略的合宜性。檢視電子漿料技術中環境風險控制的不足，在實質上也凸顯了國家科技發展中環境風險防控策略的缺陷。中國對電子漿料技術中環境風險控制的不足主要體現在：

(1)科技風險規制不足。一是政府科技風險管控職能的缺位。與傳統風險相比，現代科技風險具有更強的不確定、隱蔽性及更大的破壞性，政府主導、條塊分割的部門化管理模式，確定指標、明確職責及義務的靜態管理方式使科技風險在管控、治理時缺乏有效的溝通和協調，重復管理、政出多門等“詬病”難以統一應對和處置突發風險的發生。二是企業環境責任的缺失。企業是生產和經營風險的最大主體，唯經濟利益及基于獲得最大利潤的驅使，往往在強調科技風險高投資、高回報、高收益的同時卻忽略了應該承擔的環保責任及義務。三是科技風險溝通機制欠缺。在科技發展與管理中，政府既是“裁判員”，又是“運動員”的雙重角色，致使公眾參與和社會監督缺失，風險信息的不透明也導致了政府與企業的風險“規制合謀”或“社會風險放大”。

(2)環境風險法律控制不足。檢視中國的環境風險法律規范，在2011年《國務院關于加強環境保護重點工作的意見》中首次提出要“完善以預防為主的環境風險管理制度”，之后發布的《國家環境保護“十二五”規劃》中，“防范環境風險”才列為國家環境保護的主要任務之一。環境風險防控的現實“需求”與環境法律政策的有效“供給”之間仍然存在較大差距，結構性、布局性等突出的環境風險問題很難通過現行的環境管理制度措施進行徹底地解決。例如，據不完全統計，每年2/3以上的突發環境事件都與危險化學品生產、使用、存儲及運輸有直接或間接的關系，而《危險化學品安全管理條例》(2011年修訂)、《新化學物質環境管理辦法》等立法對于危險化學品的環境風險評估等方面卻缺乏系統的規定。從化學品全過程管理的要求看，現行法律法規偏重于危險化學品環境風險產生的事后防范，缺乏從源頭消除或減少危險化學品環境風險的相關規定。

本文提出以下幾點改進建議：

(1)完善環境風險規制體系。一是建立協商民主及多元共治的環境風險管理模式。高科技產生的環境風險涉及范圍廣、損害性大，亟需包括政府、企業、公眾及社會組織等不同主體的協同參與才能有效地防控和治理。應明晰企業環境風險防控的主體地位和責任，加強政府的風險監管和引導，實施公眾參與，發揮公眾的社會監督作用，調動社會組織力量提供風險技術支撐與監督保障。二是完善技術風險評估、技術風險溝通機制，加強環境風險的科學研究和宣傳教育，提高全社會風險防控的意識和水平。應加強第三方技術風險評估機構的設立和管理，政府、企業要充分利用媒體、網絡等多種途徑公開環境風險信息并加強對科技風險知識的宣傳教育，以消除社會的風險恐慌和信任危機。

(2)健全環境風險法律控制體系。一是修訂和完善不符合風險預防原則為指導的科技法、環境法等法規，完善以風險治理為中心的法律制度保障環境風險的“良法善治”。二是針對新技術發展中的電子漿料、納米高科技產品、化學新物質及電子垃圾等對人體健康和環境帶來嚴重危害或存有潛在危險的新技術產品，必須借鑒發達國家的相關立法經驗，盡快健全風險管理的法律應對。如制定《技術評估法》、《化學物質控制法》和《科技及環境風險防控法》等專項法律規范。

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(責任編輯劉傳忠)

Environmental Risk Control in the Development of Modern New Technology-Taking Electronic Paste Technology as An Example

Liu Hongzhao1，Chen Liqiao2

(1.School of Law,Chongqing University,Chongqing 400045,China;2.Zhejiang Ocean University,Zhoushan 316000，China)

Abstract：The paper uses research methods of the cross discipline，taking the information technology progress of the electronic paste technology as an example，to do a comprehensive comparison analysis of environmental risks generated from the life cycle process of the new technology products .It finds that the new technology application of electronic paste can improve electronic and electrical properties，but it may bring new and even greater environmental risks from the subjective and objective aspects.The interested parties should focus on this issue and make a countermeasure in advance.The paper observes the control strategy of environmental risk,and puts forward some suggestions for China to improve the sustainable development between technology and environment.

Key words:Electronic paste；Technology development；Environmental risks；Control strategy

中圖分類號:F832.5

文獻標識碼:A

基金項目：國家社科基金重大項目(12&ZD209)，國家社科基金西部項目(14XFX018)，國家自然科學基金項目(51261008)。

收稿日期：2015-07-24

作者簡介：劉宏釗(1978-)，男，河南信陽人，重慶大學法學院博士研究生，講師；研究方向：風險規制、環境法學。