在现有的美国联邦与加州州政府的法规中,通过应用基于生命周期影响和基于危害的评价方法,评估这些灯泡产品是否可归为危险废弃物。基于生命周期影响的方法,与常规的生命周期评估(LCA)是不同的,它是要量化LCA中元素的毒性潜力。节能灯和LED灯都可归为危险废弃物,因为可流失的铅已经极度过量了(分别为132 mg/L与44mg/L,而安全标准规定为5)和高含量的铜(111 000mg/kg和31600mg/kg,而安全标准规定为2500)、铅(CFL灯泡为3860mg/kg,安全标准规定为1000)和锌(CFL灯泡为34500mg/kg,安全标准规定为5000),而白炽灯泡是不危险的。注意,CFL灯泡的结果中,没有考虑灯泡汞蒸气,实验样品制备过程中没有进行捕获)。与白炽灯相比,节能灯和LED灯具有较高的导致资源枯竭和毒性的潜力,主要是由于它们具有较高的铝、铜、金、铅、银和锌。
LED具有最高的毒性潜力,主要是由于含铜和铝,节能灯次之,因为主要金属是铜。这些结果与潜在毒性指标(Toxic Potential Indicator,TPI)的结果有所不同。TPI的结果表明,节能灯具有最高的毒性可能主要是由于其中含锌和铜,其次才是含铜的LED。白炽灯泡含铝、铜、镍,但量很低,毒性潜力小。节能灯的具有最高的人类毒性和生态毒性潜力,LED次之。节能灯的人类毒性和生态毒性分别比LED高2.5倍和1.3倍,是白炽灯的2个数量级。考察灯泡中各金属元素对人类毒性和生态毒性的相对贡献,锌和铜是最高的,分别占89?98%和74-89%。
综合来说,节能灯和LED灯的环境潜在影响分别高于白炽灯3-26倍和2-3倍。目前的节能灯和LED灯泡技术需要进一步发展,降低整体资源消耗和毒性潜力。权衡收益与成本的综合评估认为,从DfE生命周期角度证明寻找替代材料是很有必要,尽量减少铝、铜、金、铅、银、锌的使用。另一种方法是开发寿命更长的节能灯和LED灯泡,可减少新的资源的使用和废弃物数量。因此,在照明产品开发中,要遵循保护和可持续发展政策,除了提高能源利用效率,还应该重点开发一些在不影响他们的性能和寿命的前提下,减少危险和稀有金属含量的技术。而从资源回收角度来讲,灯泡中的一些金属其实又是非常有限的。因此,迫切需要适当的废弃物管理措施,或者通过革新技术减少毒性物质、金属的含量,或者延长灯泡寿命。(作者:赵斌)