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关键词:废旧电池;种类;危害;利用;策略
引言
随着科学技术的推进,人们对电子产品越来越依赖,电池的使用量也越来越多,当前全球电池产量约以每年21%的速度增长。我国由于人口众多,因此也成为电池的消费大国,而如果废旧电池没有得到合理处理,将会对环境和人体健康造成极大的困扰。所以,对废旧电池的回收利用进行研究有着非常积极且重要的现实意义。
1 废旧电池的种类及危害
1.1 废旧电池种类
目前的电池种类丰富,根据电池用途不同可将电池分为工业电池和民用电池两大类,其中工业电池主要用于汽车、航天、铁路等领域,比如汽车的铅酸蓄电池等;民用电池按照能否重复使用又分为一次电池和二次电池,常见的一次电池有普通锌锰电池和锌银纽扣电池等,常见的二次电池有镉镍电池和手机的锂离子电池等。
1.2 废旧电池的危害
通常说来,电池中都有锌、汞、镍、铅等金属和酸性或碱性的电解质溶液,这也正是废旧电池的危害源所在。因为技术缺陷和其他客观原因,我国关于废旧电池的处理方法至今没有得到完全的推广。现在我国废旧电池通常通过填埋或随生活垃圾一起焚烧的方式进行处理,但是这种方式不易监管,并且处理不当将对环境造成极大的污染:废旧电池中的酸碱电解质溶液和重金属进入土壤后将改变土壤的酸碱度,严重影响土壤的农用价值,重金属可能渗入农作物和水体,如果不小心食用了被污染的农作物和水,将对人体器官造成严重的危害。另外,焚烧电池时部分重金属会挥发,飞灰中的重金属可能会对大气、土壤和水体产生不利影响。综合看来,将废电池通过填埋或随同生活垃圾一起焚烧处理的方式存在极大的问题,实际生活中不应予以采纳。
废旧电池中的重金属对人体产生的危害也是不容忽视的。采用填埋方式处理的废旧电池十分不稳定,外层保护壳易被腐蚀而导致其中的重金属和酸碱电解质被释放,进而污染土壤和水体。土壤和水体中的重金属极易随着食物链而发生迁移,接着被摄入人体,重金属逐渐在人体内聚集,最终将造成某些器官慢性中毒甚至衰竭。
2 废旧电池的综合处理与利用措施
2.1 无害化填埋
对于含有铅、汞等会对环境造成严重污染的重金属的废旧电池,以及实际生活中难以实现回收再利用的废旧电池,通常采用无害化填埋手段进行处理。无害化填埋虽然操作简单,仅需极少的处理成本,可是有较高的防渗技术要求。
2.2 综合回收利用技术
2.2.1 湿法。电解质溶液中的部分金属和废金属物质可以溶于酸,利用这类反应能够有效实现废旧电池的回收利用,这种方法也叫“湿法冶金”。湿法冶金的原理是使酸与废旧电池中的某些物质发生反应,生成可溶性盐,然后再将纯化过的可溶性盐溶液进行电解,使其产生纯度较高的金属单质和相应氧化物,此法还可用于生产化工产品或者化肥。湿法冶金运用技术相对成熟,反应纯度也比较高,在现实中得到了广泛的应用与推广。
2.2.2 干法。干法又名烟法、火法,是指将废旧电池进行分类后,在600至800摄氏度的高温环境下进行焙烧,使其中的金属及其化合物进行充分的氧化还原反应和分解反应的方法。相对湿法,干法的处理成本较高,操作难度也较大。举例来说,瑞士巴特列公司就是通过将废旧电池磨碎送往高温炉内进行加热的方法,通过控制不同的温度从而得到不同温度条件下的挥发物质。
2.2.3 干湿结合法。干湿结合法联合了传统的湿法和干法各自的优点,先利用干法对废旧电池原料进行焙烧,得到汞和一部分锌,然后再利用湿法溶解出含锰和剩余锌的盐溶液,最后通过电解、过滤等步骤得到金属锰和锌。这种方式回收效果极优,但缺点是回收成本较高且工序相对繁复,不易操作。澳大利亚的VA公司就是采用的干湿结合法对废旧电池进行回收利用:将分选后的纽扣电池进行650摄氏度的高温处理,在此阶段汞被蒸发出来并进行冷凝,从而完成回收;用硝酸溶解剩余残渣,再加入适量盐酸使银离子与氯离子发生反应生成氯化银沉淀;利用锌可以将银从氯化银沉淀中置换出来;反应产生的废水最终通过固定电解床回收剩余的微量汞,中和后就可以进行排放了。
3 构建废旧电池回收利用体系的策略
3.1 完善法律法规,加强监管
没有法律法规的支持,废旧电池回收利用的发展进程将异常缓慢,因此在这里笔者认为政府部门应当出台并完善相关法律法规实施细则,规范我国关于废旧电池的处理方法,同时引导企业加强对废旧电池的回收利用,明确废旧电池的管理责任,为相应的创新研究提供一定的资金支持,为积极参与废旧电池回收利用的企业提供一定的政策优惠。
另一方面,政府可以联合多个部门共同加强对电池生产流通领域的管理,可以对相应产品标记“环境友好标志”,正确引导消费者消费倾向,从而达到鼓励企业积极研发绿色环保电池的目的;同时,根据“谁污染,谁治理”的原则,明确废旧电池处理责任,对废旧电池的回收利用进行管理。
3.2加强技术研究开发,吸引更多的企业参与
技术是废旧电池回收利用过程中的核心部分,所以,在完善法规制度的同时还应加强对废旧电池回收利用技术的研究和改进,使核心技术工程化、产业化。第一步我们不妨从借鉴国外优秀的处理模式开始,从他人的发展过程中总结经验,再根据我国的基本国情和企业发展现状,制定出符合我国企业实际需要的废旧电池回收处理方案;然后通过降低成本、提高可行性等措施吸引更多的企I积极主动地参与废旧电池的回收利用,最终形成市场化运作和产业化体系。
3.3 加大对公众的宣传教育力度
群众的力量是伟大的,因此要加大对公众的宣传教育力度,使人们对废旧电池对环境和人体造成的危害引起深刻的重视,引导人们树立正确的电池回收再利用观念,帮助人们改变随意丢弃废旧电池的习惯,使废旧电池环保意识深入人心。
据统计,目前我国农村地区的废旧电池回收装置几乎没有,就算人们指导废旧电池的危害性也无法正确处置手中的废旧电池。针对这样的情况,笔者建议一方面学校要加强通识教育,培养学生正确的环境保护意识和观念;另一方面,政府要注意合理设置废旧电池回收装置,使人们能轻易地参与到环保大战中来。
3.4 拓宽废旧电池回收渠道
现阶段我国的废旧电池回收网络主要是由民间公益组织和个人志愿者组成的,要知道拓宽渠道是产业化的基础,因此要想废旧电池的回收利用形成产业化的规模,就需设法拓宽废旧电池的回收渠道,减少废旧电池的浪费,使回收废旧电池变得更加方便。比如可以在个居民小区增设专门用于电池回收的垃圾箱;可以鼓励居民住户自己保留废旧电池至一定数量再为其提供上门回收服务等。
4 结束语
要使国家工业可持续发展,我们现在就必须认识到环境保护的重要性和必要性,因此加强对废旧电池的回收利用更是大势所趋,今后的废旧电池回收利用必将在政策的扶持和技术的支持下进一步降低成本,得到全面普及。
参考文献
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[2]马云梅.浅谈化学电池的危害与回收利用[J].陕西教育(高教版),2011,Z1:101-102.
[3]陆成禹.浅谈化学废旧电池的回收和利用[J].科教导刊(下旬),2016,02:147-148.
关键词:电动车废旧电池;调研;环保宣传
一、调研目的
郑州市人口密集,电动车的数量极多,在回收利用电动车废旧电池的流程中,还存在着很多不合理现象。通过对郑州市七个区开展调研活动,深入和走近居民、生产厂家、维修部门和废旧电池回收中心,对电动车废旧电池的回收利用进行一项深入和具体的调查,通过自己的努力,调查居民对电池的维护和回收利用现状和维修部门、废旧电池回收中心及生产厂家处理废旧电池状况,整理调研数据,总结电动车回收利用整个流程中的问题,提出解决方法,同时向大众宣传废旧电池的维护和回收的相关知识,提高大众的环保意识,尽自己环境保护的义务。
二、调研范围
在河南省周口市鹿邑县的2个乡镇,新乡市获嘉县的1个乡镇,南阳市内乡县的1个乡镇,江苏省南通市如东县的1个乡镇,共计5个村庄开展前期的辅助调研宣传活动;在河南省郑州市7个区7个居民点开展调研活动的主体调研宣传活动。
三、调研方法
(1)、抽样调查,根据城乡结合的原则在郑州市的七个区每个区分别抽取一个村庄进行调研,根据实际情况辐射周边村庄,并在该村庄及其附近的维修站点进行调研;根据大面积覆盖的原则在全市范围内,抽样调查电池回收中心和生产厂家。
(2)、直接走访,直接走访调查对象,与之进行面对面交流。
(3)、调查宣传相结合,在调研的同时宣传电动车电池养护回收的环保知识。
四、 调研结果分析
通过对电动车用户的大量走访调查,心翼兴趣小组共2000余份调查问卷,通过初步整理有效的调查问卷为1276份,最终筛选了其中的1050问卷进行了整理与分析。
五、 调研结果总结
通过对图1数据进行分析,我们发现电动车的使用越来越普遍,在被调查的对象中超过72%的人都表示在出行时会选择电动车。通过调查我们发现在被调查者中只有不到40%的人能做到对电池进行正确的充电。通过对比七个区的调查结果,我们发现,在七个区郑东新区的被调查者中能做到争取充电的人数最多,郑东新区经济较为发达,居民的整体知识文化水平较高,对相关的环保知识了解较多。
通过比较七个区的调查结果,我们发现高新区的被调查者选择“以旧换新”的人数最多。同时通过调研中的交流我们发现,只有极少一小部分的被调查者表示,选择“以旧换新”是出于保护环境的原因,极大多数的被调查者表示选择“以旧换新”主要是因为在“以旧换新”时只需再补少部分差价就可以换得一块新电池。
通过分析,我们发现85%以上的被调查者在回收电动车废旧电池时选择“以旧换新”的方式。由此,电动车废旧电池在回收利用的各个环节中,在从用户到下个环节中出现的不合理现象比较少,在这个环节中人们的活动对环境的危害较少。
虽然用户能够做到在回收电动车废旧电池时保护环境,然而我们还发现很多用户在使用电动车的过程中,存在很多养护不到的现象,如在阳光下暴晒,不及时对电池进行修复等等。而如果对电池进行合理的养护,就可以大大延长电池的寿命,延长电池的更换周期,可以从另一个方面减少电池对环境的危害。因此提高广大用户的养护电池的意识,加强相关知识的宣传也迫在眉睫。
通过对维修站的调查走访,我们了解到郑州市电动车维修站会直接从电池的生产厂家批发电池,用户通过“以旧换新”换下来的废旧电池,则是大批量的流向了废旧电池回收中心,几乎没有生产厂家在维修站设点回收废旧电池。
关键词:学生视界; 低碳生活
中图分类号:G623.6 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2014)07-076-001
一个事件刚好能被观察到的那个时空界面称为视界1。学生视界,则是以学生的视角观察周围世界的行为方式。学生对周围世界的理解要借助教师的正确引领,学校教育功不可没。响应低碳环保口号、追求绿色低碳生活,学校教育活动无疑是一种有效的手段和方式。
把“废旧电池回收活动”作为一件有实质性意义的好事来做,做实并且能做好,相信意义重大。回收废旧电池,活动不是一种形式,我们希望通过这样一种方式,让学生形成一种自觉,从认识上真正实现低碳绿色生活。
一、立场,坚持的N点理由
事件回放:某茶园,山碧水清,景色怡人,茶园因此被指定为绿色食品生产基地,可谁都没想到正待春茶上市之时,新茶产品却被检测出重金属超标。茶园主大喊冤枉,再查的结果还是重金属超标。后来,通过细细调查才发现祸根竟是一株茶树下无意中埋着的几节废电池!
没有检测,就无法发现,我们的身边是不是隐藏着同样的危险,我们无从知晓。但是我们相信,因为我们的无知,人为造成了危险已是事实。
研究表明:―粒小小的纽扣电池能污染600立方米水,―节―号电池烂在地里,能使―平方米的土地失去利用价值……废旧电池含有的微量有毒物质损害神经系统,造血功能和骨骼,甚至可以致癌。充电电池,扔到火里,就是一枚无形的“炸弹”。
科学研究的结果,展示着废旧电池的无穷危害,我们身边因废电池而惹祸的事例我们却还懵懂不知。我们身边,到底有多少废旧电池可以回收,我们没有具体的调查结果。但是我们坚信,各类电池正充斥着每一个家庭,而废旧电池已经被无意埋在了地里。
实施并倡导废旧电池分类收集,已为越来越多的人们所共识,与其分散污染,不如集中治理。十多年前,学校就曾开展过此项活动,但回收的电池却成了累赘,活动因此多次搁置。随着环保机制的不断完善,在江阴市某环保组织的帮助下,废旧电池回收有了保障,活动得以持续开展。
我们有信心通过我们的立场,坚定师生的认知和参与热情,有坚持要做的理由,更有坚持做好的信念。
二、在场,赢取的诸多收获
从撰写活动方案到宣传发动,“废旧电池回收活动”迅速展开。我们邀请了环保志愿者来校对全体师生做环保知识讲座,并制作环保知识活动展板,以年级为单位组织学生进行展览,鲜活的事实和真实的数据极大程度地激发了学生参与活动的积极性。
活动中,班主任利用晨会课、其他任课老师利用科学课等途径,进一步宣讲了废旧电池回收的重要意义,并通过校信通与家长联系沟通,在向家长宣传活动意义的同时,也征得了家长的理解和支持,活动在学生在场的前提下有序展开。
一场与废旧电池抗衡的活动,以长时间开设而辉煌,以师生在场为先决条件,通过宣讲、参与、评比、竞赛等学生感兴趣的方式延续着、坚持着。由此衍生的环保互动和环保运动,也深入学校、家庭乃至当地社区。
每学期末,学校会对班级中涌现的活动积极分子进行表彰,评为“环保小卫士”。我们还以每年一次的科技艺术节活动为载体,开展以“环保和低碳生活”为主题的诸如环保征文、绘画比赛、小论文比赛、小创意竞赛等小主题式评比活动,以活动促成效、以活动促发展,以活动充分激发起学生参与环保和追梦低碳生活的积极性和参与欲,也因此让学生体验到了参与活动所获得的成就感。
最为可喜的是,轰轰烈烈的“废旧电池回收活动”在短短两年中已经回收各个家庭各类废旧电池数量总数超过1万节。惊人的数字背后,凸显的是我们开展此项活动的成就,彰显的是我们长期开展此项活动的重大意义。
师生在场,不仅是活动最有力的保障,更是活动具有深远意义,让低碳绿色生活理想离我们更近而不可或缺的力量。
三、气场,努力的最终期待
多年前曾听到我校的科学老师在一次演讲中,对废旧电池回收活动提出过异议:“为什么我们不能从源头抓起,不制造或者尽可能少的使用有害的电池,放弃被动的回收呢?”科学老师的无奈,正是对环保活动开展紧迫感的预示。
关键词:手机废旧电池;生态环境;回收利用
随着人们生活水平越来越好,生活质量越来高,各种电子产品进入到我们的生活中,手机已经成为人们必需的生活用品。科学技术的迅猛发展,用户群体的不断壮大,致使手机产品的更新换代随之加快,手机的款式、功能日新月异,这也意味着废旧手机电池正以成倍于手机的速度淘汰进入环境,而这些废弃物如果与生活垃圾一同处理,势必会给生态环境造成重大的潜在危害。
1废旧手机电池分类
最早的时候,手机电池是镍氢、镍镉蓄电池。近些年来,锂离子蓄电池的产量大幅提高,已成为目前手机电池的首选。
1.1镍镉电池镍镉电池
在手机发展初期,特别是20世纪90年代前期,占有较大比例。众所周知,镉有非常大的毒性,一旦摄入就会使人产生肺气肿、贫血和骨质改变。所以在20世纪末后镍镉电池逐步被淘汰。
1.2镍氢电池
相比于镍镉电池,镍氢电池的镉成份含量非常少,对环境造成的污染要略轻,但是镍中毒同样会引起呼吸系统的重大损害,严重者会出现神志模糊甚或昏迷状况,同时并发心肌梗塞,因此也被淘汰。
1.3锂离子电池
锂离子电池能量高,工作寿命长,储能密度最高,质量轻,并且不容易产生记忆效应,可以即充即用,方便快捷,充放电次数多达1000次以上。和镍镉,镍氢电池相比,它的污染是很小的。但随着锂离子电池的使用越来越广泛,大量废弃的锂离子电池带来的恶略的环境污染以及资源浪费的问题也愈来愈突出。
2废旧手机电池对生态环境的影响
2.1废旧手机电池对水和土壤的影响
由于锂离子电池中不含有汞、镉、铅等有毒的重金属,对环境的危害较小,因此,被人们认为是环保电池。但是,废旧锂离子电池的电解质及其转化产物,溶剂及其分解和水解产物,也都是有毒有害物质。电池的正极材料一旦进入环境,就会与环境中的其它物质产生水解、氧化、分解等方面的化学反应,以致于造成重金属污染、粉尘污染和碱污染。电池的电解质一旦进入生态环境,就会发生燃烧、分解、水解等化学反应,造成砷污染和氟污染。电池溶剂经过燃烧分解、水解等化学反应,接着产生乙醇、甲醛、乙醛、甲醇、甲酸等方面的小分子有机物,这些物质容易溶于水,很容易造成水源污染。而电池中的其它一些物质进入环境中会造成氟污染和有机物污染。因此,如果我们随手把废弃的手机电池一扔,必将会产生大量的电子垃圾,超过一定的范围就会严重污染水源和土地。
2.2废旧手机电池对植物的影响
废旧手机电池中的重金属进入土壤,土壤中过量的重金属元素就会对植物造成伤害,轻者影响植物生长,重则甚至会导致植物的死亡。重金属可以抑制植物种子萌发,土壤中重金属积累量越大,积累时间越长,对植物的抑制作用也会越大,主要表现为植株矮小,生长缓慢。
2.3废旧手机电池对人类自身的影响
对人类自身而言,如将废旧手机电池扔到生活垃圾中,随着生活垃圾一起“填埋”或者“焚烧”,渗出的重金属会通过地下水和土壤进入鱼、农作物,或者通过植物被牲畜食用,进而被人体吸收,长期饮用食用重金属污染过的水和食物,易使人类尤其是儿童患癌症和神经系统紊乱,还会引起骨质软化、骨骼变形,严重时造成自然骨折,以致死亡。
3废旧手机电池的回收和利用措施
3.1回收利用价值分析
就目前而言,废旧手机暂时还没有列入国家电子产品管理名录名册,而生产者的责任制度尚没有建立,因此,废旧手机电池生产企业、运营商都没有积极性,也没有责任做回收处理。没有资质的非法处理企业,往往会采用破坏性的处理方式来提取电池中的重金属,这样的话,必将对生态环境造成严重污染。所以,结合手机电池潜在的自身价值和电池对环境和人体自身的影响,一旦回收再利用废旧手机电池,将会有经济、社会和环境等三重价值。(1)经济效益分析其实,随着技术的日新月异,手机中可以被回收再利用的资源尤其是金属成分有很多,尤其是金属钴。钴是一种资源非常稀少的金属,并且价格非常昂贵。世界各国都非常重视钴的回收。如果科学合理地将其回收处理,使其资源得以再生利用,则有可能为国家和企业带来显著的经济效益。(2)环境效益分析从环境效益的角度来说,一是只要采用回收锂离子电池,再加以资源化利用和进行无害化处理,废旧手机的电池对环境的污染,其实完全可以得到有效控制,能够做到既可以节省能源,还能有效地改善生态环境。(3)社会效益分析废旧手机合理回收,减少废旧手机电池对环境的污染,提高人们的生活环境质量水平,采取措施满足社会大众对良好环境的迫切需求,真正做到提高人民的生活水平和质量。
3.2废旧手机电池回收再利用对策
在国外,有些国家建立了电子垃圾方面的处理厂,一般,这些处理工厂使用类似矿石冶炼的工艺,把废旧手机及其电池等电子垃圾加以粉碎、再分类后然后实现重新利用。而在我国,专业回收市场还不是很健全,并且缺乏一些真正有技术和相当规模的厂商。尤其是回收的废旧手机及其电池处理的非常不科学,甚至有的销售点,虽然设立了一些废旧电池回收箱或其他形式的回收点,但并没有得到真正的重视,很少有人往里面投放手机废旧电池或其他配件。根据调查,之所以出现类似于这种的局面或状况,主要还是大众对手机废旧电池的污染严重程度和再利用价值的宣传力度相当不够,没有使人们意识到问题的严重性。另外,回收装置的缺乏也必然给人们的投放造成诸多不便。有部分销售商通过其销售网点或售后维修网点,利用向消费者提供购买折扣和优惠券,或采取以旧换新、有偿回收的方式开展废旧手机的回收。但由于补偿力度不够,或回收点不是很多,以致回收效果不明显。因此,需要进一步建立高效回收机制。建议在每个社区设置手机废旧电池回收点,采用礼品换购或货币交易的形式,定期去往相关社区收集废旧手机及电池和相关配件,同时做到将回收的废旧手机电池和配件运往政府指定的电子垃圾加工再循环厂家进行资源循环再利用。政府部门推行建立相关的政策制度,加大宣传废旧手机电池的危害,提高人民的环保意识。
作者:刘林灏 单位:河北辛集中学
参考文献:
[1]常静.废旧手机的回收利用及资源化管理对策[J].再生资源研究,2006(01):27.
[2]栗明宏,薛红雍,凯丽.废旧手机电池的回收再利用[J].中小企业管理与科技,2013(08):320.
例(2007年江苏连云港市)化学电池在通信、交通和日常生活中有着广泛的应用。但是,废弃电池中含有铅、镍、镉、汞等所带来的环境污染问题也日益突出。为了解决这一问题,江苏移动“绿箱子计划”全新升级,以此呼唤人们在享受手机带来便利的同时,共同关注环保问题。下图是我市新浦海连中路营业厅里放置的回收废手机及电池等配件的“绿箱子”。关于回收废电池的说法,不正确的是( )
A.回收废电池主要是为了利用废电池外壳的金属材料
B.废电池中含有镍、镉、汞等,一旦渗漏出来就会对土壤造成严重污染。
C.回收废电池不仅可以节约金属资源,而且可以减少环境污染,有利于人类健康
D.右侧“绿箱子”上的“ ”是回收标志
解析废旧电池常含有汞、镉、铅等重金属离子,渗漏出来对水和土壤会造成严重污染,回收废旧电池主要是防止环境污染,同时也可以利用废电池外壳的金属材料,但这不是回收废旧电池的主要目的,答案为A。
二、电池与材料
例(2007年安徽)小芳从废干电池中回收有关物质进行探究,请你参与研究。
⑴物质的分类:她将右图电池中各物质进行分类,其中属于氧化物的是、有机合成材料的是、可能回收的金属材料是。
⑵氯化铵的提纯:氯化铵中混有二氧化锰等难溶物,提纯的实验步骤是:溶解、、蒸发等。氯化铵的化学式是,其中N的化合价是。
⑶提取二氧化锰:除去二氧化锰中的碳粉,可用
的方法。
解析(1)对电池标示的物质进行分类,是把初中化学常见物质放在具体环境中,考查学生的应变能力。根据物质的组成属于氧化物的是二氧化锰,属于有机合成材料的是塑料膜,可回收的金属材料是锌皮、铜帽。(2)从废旧电池中提纯氯化铵是从可溶物与难溶物的混合物中分离出可溶物,其步骤是溶解、过滤、蒸发。(3)除去二氧化锰中的碳粉,应遵循除杂原则,可用加热的方法,使碳粉氧化生成气体除去。
三、探究电池成分
例(2007年山东青岛市)下面是某化学兴趣小组探究废旧干电池中白色糊状物成分的过程,请帮助他们完成相应的报告。
提出问题白色糊状物是由什么物质组成的?
资料干电池的白色糊状物中含有铵根离子。
猜想可能含有OH-、CO32-、Cl-、SO42-中的一种或几种,白色糊状物可能是淀粉。
设计方案
小亮首先认为不能存在的离子是,因为铵根离子遇到该离子会生成氨气。
为了验证其他离子的存在情况,兴趣小组设计如下实验,请你完成以上实验报告。
结论干电池内白色糊状物中含有的盐类物质是,在化肥中它属于肥(填“氮”、“磷”、“钾”)。
反思随意丢弃废旧干电池会造成环境污染,而废旧干电池中的许多物质可以回收利用,变废为宝,造福人类。