電子廢棄物管理研究熱點對比與可視化分析*

楊海超 張 盛# 蔣洪強 劉婷婷 鄭曉奇 韓利東

(1.中國人民大學環境學院，北京 100872；2.生態環境部環境規劃院，北京 100012；3.北京工業大學循環經濟研究院，北京 100124；4.北京百分點信息科技有限公司，北京 100096)

電子行業已經成為全球最大、發展最快的制造領導行業。隨著電子產品消費量日益增多，技術進步導致產品更新換代加快，電子廢棄物(WEEE)的數量持續增加，WEEE管理已成為學術界研究的熱點。發達國家和地區已較早探索WEEE的管理問題，而我國作為世界上最大的電子產品生產和消費國，如何對WEEE進行有效管理，減少其對環境的危害頗受世界關注。目前學術界對于WEEE管理的文獻綜述僅停留在介紹評述層面，從計量學方法的角度對文獻進行分析的討論鮮有報道，本研究以Web of Science(WOS)核心數據庫和中國知網(CNKI)全文數據庫相關文獻作為來源，借助Citespace軟件對國內外WEEE領域的研究現狀進行梳理和分析，通過對比近10年來國際和國內WEEE管理的發展脈絡、熱點前沿及關鍵文獻，梳理其演化路徑的異同，預測該領域的發展趨勢，為該領域的研究者提供一個可供借鑒的研究全景。

表1 2007—2017年WOS和CNKI數據庫中WEEE管理論文數量

1 數據來源與處理

1.1 數據來源

國外文獻數據來源于WOS核心數據庫，檢索的主題為“e-waste”或“WEEE”或“electronic-waste”并含“management”或“disposal”，時間跨度為所有年份，共檢索到1 259篇文獻，將文獻以純文本的格式進行保存，保證每一條數據都包含作者、題目、摘要和文獻引文。國內文獻數據來源于CNKI全文數據庫，檢索主題為“電子廢棄物”或“電子垃圾”并含“管理”或“處置”，時間跨度所有年份，共檢索到813篇文獻，以Refworks格式導出文獻。國內外檢索結果均已剔除重復樣。

1.2 研究方法

應用Citespace軟件進行可視化研究，將1 259篇來源于WOS庫的外文文獻導入Citespace，繪制所需的知識圖譜，參數設置如下：時間長度選2007—2017年，間隔為1年，節點類型選擇“Cited Reference”和“Keyword”。813篇中文文獻同樣導入Citespace，時間長度同樣選擇2007—2017年，間隔1年，由于Citespace無法對中文文獻進行共被引分析，因此節點類型只選擇“關鍵詞”。

2 結果分析

2.1 文獻發表的地區分析

WEEE管理問題的研究是近年環境治理領域相關研究的重要組成部分，2007—2017年WOS和CNKI數據庫中關于WEEE論文數量統計結果見表1。

由表1可見，WOS數據庫里外文文獻數量總體呈現增長趨勢，尤其是2012年出現了激增，之后兩年稍有下跌，2015年又開始明顯上升。CNKI數據庫中的相關中文文獻則一直保持平穩中波動的趨勢，在2009年達到高峰。2008年8月我國頒布《廢棄電器電子產品回收處理管理條例》，這可能是造成2009年相關文獻增長的主要原因。從WOS數據庫中文獻發表的地區來看(見圖1)，中國發文最多，為185篇；其次是美國108篇；第三是印度76篇。

圖1 WEEE管理外文文獻的地域分布Fig.1 Geographical distribution of foreign literature on WEEE management

從圖1可以看出，對WEEE管理研究熱門地區是美國、歐盟國家和亞太地區發展中國家，歐盟國家最早關注WEEE管理，中國、印度和巴西等國的上榜表明發展中國家的WEEE管理正在成為新的研究力量。WANG等[1]在《Nature》上發表題為《Take responsibility for electronic-waste disposal》論文，對全球WEEE產生和流向進行了評估，表明中國、印度、巴西等國成為發達國家WEEE的主要流向地。

2.2 WEEE管理研究分析

2.2.1 關鍵詞共現分析

圖2為運用Citespace分析得到的2007—2017年國內外WEEE管理領域關鍵詞共現圖。可以看出，國外WEEE管理關鍵詞高頻詞匯為“China”“recycling”“waste management”“electronic equipment”“metal”“printed circuit board”“developing country”“design”“extended producer responsibility”“sustainability”“life cycle assessment”“reverse logistics”。國內關鍵詞高頻詞匯有“回收處理”“循環經濟”“逆向物流”“拆解”“立法”“回收利用”“回收體系”“生產者責任延伸”“再生資源回收”“回收模式”“資源化”“責任主體”等。

從國外研究文獻中出現的高頻詞匯可以看出，以中國為代表的發展中國家對于WEEE的管理是2007—2017年國外研究熱點。此外，生產者責任延伸、生命周期評價和逆向物流都是國外近年來十分具有影響力的話題。國內的WEEE管理研究熱點主要集中于探討WEEE的拆解回收和資源化再利用等方面，和國際研究熱點同步的是逆向物流和生產者責任延伸。相比國外文獻從產品設計和生命周期評價的角度來對WEEE的研究，國內缺乏基于全產業鏈和全生命周期的WEEE管理研究。

2.2.2 經典文獻聚類分析

運用Citespace軟件對2007—2017年國內外WEEE管理文獻主題聚類分布情況進行分析，結果見圖3。

圖3(a)中聚類0#“polybrominated diphenyl ether”和聚類5#“lead”探討WEEE對環境和人體健康造成的危害。這個聚類中經典文獻是WONG等[2]2007年以廣東貴嶼為例，通過與其他領域現有數據以及不同國家采用的指導方針進行比較，概述了持久性有機污染物的濃度，如阻燃劑、二噁英/呋喃、多環芳烴、多氯聯苯以及不同環境介質中的重金屬/準金屬濃度。聚類1#“China”和聚類6#“developing country”聚焦以中國為代表的發展中國家的WEEE管理情況，這個聚類下經典文獻是ROBINSON[3]認為未來10年，中國、東歐和拉丁美洲將成為主要的WEEE生產國，盡管有《巴塞爾公約》的限制，但是發達國家還是向發展中國家出口了難以計數的WEEE，加劇了發展中國家的環境污染。聚類2#“WEEE”以WEEE作為研究對象，該聚類中奠基性文獻為ONGONDO等[4]714-7302011年發表的《How are WEEE doing?A global review of the management of electrical and electronic wastes》，介紹并分析了各個國家和地區的WEEE管理實踐，成為引文次數最高(314次)的研究文獻。聚類3#“model”主要運用模型來研究對WEEE的回收、運輸和處理。本聚類中被引用最高的關鍵性文獻為ACHILLAS等[5]以希臘馬其頓地區為案例，在考慮了現有回收設施的基礎上，混合整數線性規劃數學模型，優化了WEEE回收的逆向物流網絡，為政策制定者和監管機構提供了決策支持。聚類4#“attitude”主要關注公眾對于WEEE回收的態度和意識，關鍵文獻為AFROZ等[6]關于吉隆坡公眾針對WEEE對健康和環境的影響的認識程度及支付意愿(WTP)評估。聚類7#“industrial ecology”關注用循環再利用的思想處理WEEE，代表的文獻是VERHOEF等[7]認為產業生態學提供了一種簡單而有力的方法來評估可持續性方面的政策和基礎設施，并以該思想為基礎設計了荷蘭廢物管理系統的路線圖。

圖2 2007—2017年國內外WEEE管理關鍵詞共現圖譜Fig.2 Co-occurrence map of domestic and international WEEE management keywords from 2007 to 2017

圖3 2007—2017年國內外WEEE管理文獻聚類共現圖譜Fig.3 Clustering co-occurrence map of domestic and international WEEE management literature from 2007 to 2017

通過對國內文獻進行分析，得到了6個聚類(見圖3(b))，除聚類0#外，聚類1#“生產者責任延伸制度”主要探討生產者責任延伸對WEEE的有效管理，經典文獻為重慶大學唐紹均[8]的博士論文《生產者責任延伸(ERP)制度研究》，該文獻詳細介紹了生產者責任延伸的內涵，對國外生產者責任延伸的理論和實踐經驗進行了闡述，并對中國生產者責任延伸的實施提供了政策建議。聚類2#“政府責任”主要探究了循環經濟背景下WEEE的管理，代表文獻為南京財經大學石堅等[9]關于如何將循環經濟發展模式應用于我國WEEE回收處理的分析研究。聚類3#“固體廢物回收”中的經典文獻是東華大學張科靜等[10]關于國外WEEE再生資源化運作體系的研究，并提出了符合中國國情的建議；此外，上海第二工業大學梁波等[11]認為我國WEEE管理的未來研究應重點關注建立完善的法律監管體系、高效的回收處理體系和開發新技術工藝等。在聚類4#“立法”標簽文獻中，高被引經典文獻為中國海洋大學陳晨[12]關于歐盟WEEE管理法的系統介紹。聚類5#“美利堅合眾國”的文獻主要對美國WEEE管理的立法和實踐經驗進行探究，代表文獻為曾延光[13]對美國各州WEEE回收法律的最新情況介紹，并開展了各州間的對比分析。

2.2.3 關鍵作者分析

選取WEEE管理的關鍵作者及其代表文獻進行詳細闡述，分析目前國際WEEE管理的重點研究方向。WIDMER等[14]憑借在《Environmental Impact Assessment Review》雜志發表的《Global perspectives on e-waste》一文，成為近10年WEEE管理領域被引用頻次最高的作者。該文闡述了全球視角下WEEE的增長、治理和問題現狀，并提出了一項WEEE管理情況的評估體系，以中國北京、印度德里和南非約翰內斯堡為例，結果表明這3個地區的WEEE管理都已建立了相應的體系，但都存在一些缺陷；NNOROM等[15]評述了發展中國家對WEEE管理的立法與實踐經驗，作者認為目前大量跨境WEEE流入到回收和處理體系均較為落后的發展中國家，因此實施一種符合發展中國家國情的“簡化”生產者責任延伸制度十分必要，該文認為政府引導、專項立法、控制WEEE傾倒、實施生產者責任延伸制度以及健全回收體系中技術水平的提高是發展中國家WEEE管理的關鍵。ONGONDO等[4]714-730介紹了WEEE產生的數量和各國WEEE管理經驗，并提出了目前國際WEEE管理的4個研究重點，即資源枯竭、道德問題、健康與環境問題和回收策略。其他許多作者也都關注發展中國家和不發達地區的WEEE管理；LI等[16]評估了11個發展中國家進口和地區的管理法規；CUI等[17]從技術上討論了WEEE管理，提出了一種基于WEEE物理特征的回收有價值材料的替代方法；CHI等[18]和YANG等[19]重點討論中國WEEE的回收管理情況。

由于Citespace無法對國內文獻進行作者共引分析，筆者在中國引文數據庫進行檢索，得到被引用數據位于前30位的高被引作者數據，分析發現國內作者的研究方向可以分為4個類別：一是文獻綜述類，如有害固體廢物管理中心吳峰[20]從環境管理與處理技術的角度介紹了外國管理WEEE的情況，并結合發達國家的發展經驗，為我國如何將WEEE工作引向深入，提出了設想和建議；上海第二工業大學王景偉等[21]概述了《歐盟電子廢棄物管理法令》的立法目的與背景，介紹了立法程序與依據，并對法令的法律特征和保障措施進行了詳細闡述。二是基于模型分析核算類，如中國環境規劃院張偉等[22]根據我國電器電子產品的銷售量、產品使用周期以及保有量等數據和參數，運用斯坦福模型測算了我國2011—2020年的WEEE產生量；北京大學童昕等[23]基于我國家電以舊換新活動試點區域的實際回收統計數據，比較了基于斯坦福模型和保有量系數法對我國WEEE產生量的預測。三是對WEEE回收現狀、模式及渠道的研究，華東師范大學王喜[24]設計了上海市WEEE回收網絡體系，介紹了基于Web-GIS的上海市WEEE回收網絡管理信息系統的設計框架。四是基于循環經濟的思想對WEEE資源化的研究，如董鎖成等[25]分析了中國WEEE管理存在的問題，并提出了WEEE循環利用的產業化政策建議。

2.3 WEEE管理前沿分析

運用Citespace的詞頻探測技術，在關鍵詞共現圖譜的基礎上進行突現詞分析，突現詞出現和持續時間，可以反映領域的學術研究前沿和發展趨勢(見表2)。

由表2可見，國內文獻的突現詞探測到的比較少，主要有“回收處理體系”“立法”和“生產者責任延伸”3個。國際上對“industrial ecology”“extended producer responsibility”的探討激增，強度值較高，均在5以上。2007—2013年，對“WEEE directive”“design”“recycling”以及對WEEE中的有害物質如鉛、多溴二苯醚、溴化阻燃劑、多氯聯苯和二苯并二噁英討論較多，此外對中國東南部，尤其是廣東貴嶼討論的熱度也較高。近年間，國際上對WEEE的物流分析、管理系統和優化的研究較多。

表2 2007—2017年國內外文獻突現詞

3 結論與展望

根據2007—2017年國內外WEEE管理的發文數量、發文地區、研究的熱點主題、經典文獻及關鍵作者和研究前沿趨勢的全面可視化對比分析，得到以下結論：(1)國際上關于WEEE管理的文獻研究數量呈現上升的趨勢，發展中國家和地區的WEEE管理問題正在成為學術界關注的焦點。國內對WEEE管理的關注主要得益于這10年間，政府逐漸加強對生態環境保護的重視程度，國內WEEE管理領域的研究初具規模;(2)國際近10年WEEE的研究熱點主要是發展中國家WEEE管理。發展中國家的WEEE管理面臨著制度體系不健全、回收技術落后以及發達國家的WEEE轉移等問題，都成為國際上討論的重點話題，研究尺度從極小區域的人體健康到全球生態環境，研究內容不斷細化深入，新的理論和技術不斷突破，研究方法、內容和角度日益豐富，生產者責任延伸制度、綠色設計、生命周期評價、逆向物流和產業生態學都成為研究的熱點；(3)國外WEEE管理經過十幾年的理論探索與研究，已經建立起了相對完整的理論框架和模型方法，奠定了該領域的研究基礎。

結合前文分析及現有理論成果，我國WEEE管理的研究在未來應該更加注重以下幾點：(1)加強對WEEE管理立法方面的研究。相比于歐盟、美國及日本等國完備的WEEE管理法律體系，我國應該加強對WEEE的立法研究，形成由環境、衛生、安全等法律為支撐的全面的法律體系，用以指導我國WEEE的管理；(2)推動WEEE管理的理論創新和技術創新。全世界都在關注發展中國家的WEEE治理，中國更是全球關注的焦點，我國WEEE的學術研究應該結合中國目前經濟發展和環境保護的實際，不斷進行適合國情的理論創新和技術創新；(3)關注大數據和信息系統在WEEE管理方面的應用。數據信息化是目前全球研究的熱點，我國目前推出了“中國智能制造2025”“工業4.0”等概念，不僅要將數據信息化應用于電器電子產品的生產制造過程，更應把大數據和信息系統應用于WEEE回收端，形成全生命周期的管理流程，促進WEEE更好地被追溯、回收和資源化再利用。