什么是城市矿山？从小型家电中回收黄金与稀有金属，以及它为何能保护海洋

什么是城市矿山：把垃圾山看作“矿脉”的思路

“城市矿山（urban mine）”是把积存在家庭和办公室的电子设备等所含的金属视为可开采资源的一种思路。这一说法据称由东北大学选矿冶炼研究所（当时）的南条道夫等人于1980年代提出，与天然矿山相对，指“集中在城市的资源”。

小型家电为何能成为“矿山”

电子设备的电路板上使用了防止触点腐蚀的镀金、布线用的铜、焊料中的银和锡、电容器中的钽，以及扬声器和电机磁铁所用的钕等。每台设备的含量极少，但与天然矿石相比，其“浓度”高得惊人。

一般认为金矿石每吨仅含几克黄金，而广泛引用的估算显示，手机每吨（约1万部）含有数百克黄金。也就是说，只要有收集和处理的机制，城市矿山可以成为比天然矿山更“富”的资源。

具体来看，智能手机的电路板上为了保护CPU和内存的端子，镀有厚度不到1微米的金层。每台的黄金仅几十毫克，但日本每年更换的智能手机达数千万台规模。银用于电路板布线和焊料，铜用于布线和电池集流体，钯用于多层陶瓷电容器的电极，它们都“又薄又广”地分散着。这种分散正是城市矿山的本质，没有收集机制，就等于资源不存在。

此外，天然矿山在开采、破碎、浮选、冶炼的每道工序都消耗大量能源和水，也给开采地的生态系统带来负担。从天然矿石获得1克黄金需要处理数吨矿石，而城市矿山只需分离“已经精炼过的金属”，原理上在能源方面也更有利。不过如后文所述，收集、运输和拆解的成本左右着经济性。

日本在金、银方面是“世界屈指可数的资源国”

物质·材料研究机构（NIMS）于2008年推算了日本国内积存的金属量，宣布黄金约6,800吨（约占世界储量的16%），白银约60,000吨（约22%）。这一数字也被环境省的宣传刊物《Ecojin》介绍，作为表明一直被视为“资源小国”的日本从城市矿山的角度看是屈指可数的资源国的依据而被反复引用。

NIMS的推算不止于金和银。该机构还指出，对于液晶面板所用的铟、电容器所用的钽等日本依赖进口的稀有金属，部分矿种的国内积存量相当于全球数年的年消费量。即使不能全部回收，它也具有进口中断时的“储备”意义。

近年来，城市矿山的思路开始被置于“循环经济”的框架中讨论。要从“制造、使用、丢弃”的线性模式转向“把用完的产品作为资源回到下一件产品”的循环模式，在废弃阶段回收金属的城市矿山不可或缺。日本政府也在2023年提出“成长导向型资源自律经济战略”，把从废旧产品中回收资源定位为经济安全保障的一部分。

全球电子垃圾年产6,200万吨：回收仅两成多

城市矿山的讨论，反过来看也是“电子垃圾（e-waste）急剧增加”的问题。联合国机构（ITU、UNITAR）编制的《全球电子垃圾监测报告2024》是展示整体状况、被引用最多的统计。

《全球电子垃圾监测报告2024》的主要数字

报告警告，电子垃圾的产生量正以正规回收量约5倍的速度增长。越是小型化、多功能化的产品越难拆解，寿命也往往更短，因此回收跟不上。

按地区看，人均电子垃圾产生量最高的是欧洲，其次是北美和大洋洲。另一方面，正规回收率也是欧洲最高，其背景是《废弃电子电气设备（WEEE）指令》向成员国规定了回收率目标（相当于近3年销售量的65%）。亚洲的产生总量最大，但正规回收率据报告仅在一成多。日本拥有家电回收法和小型家电回收法两套制度，在全球范围内被归类为回收框架较为完善的国家。

报告强调的另一点是电子垃圾所含金属的“价值”。2022年产生的电子垃圾所含金属总价值推算约910亿美元，其中被回收的只是一部分。铁、铜等大量使用的金属占价值的大部分，但金、钯等贵金属单位重量的价值高出数个量级，是支撑回收经济性的支柱。

“未被回收的78%”去了哪里

未被正规回收的电子垃圾去向大致分为三类。一是在家庭中囤积（不用但保存着）。二是作为普通垃圾填埋或焚烧。三是作为二手品或零件出口，在发展中国家被露天焚烧或手工拆解。第三条路径正是下一章所述向土壤、河流和海洋排放有害金属的主因。

电子垃圾排入河流与海洋的有害金属：加纳与中国的教训

小型家电既是资源，也是含有铅、镉、汞、砷、溴系阻燃剂等的“有害废弃物”。在正规设施中处理可被封存的物质，一旦经过露天焚烧或用酸粗放提取，就会以烟、灰、废水的形式向周边扩散。其终点是经由河流到达的河口和沿岸海域。

加纳·阿博布罗西：土壤中富集的铅、镉、汞

位于加纳首都阿克拉的阿博布罗西是世界上最有名的非正规电子垃圾处理地之一。多年来，这里一直通过焚烧电缆外皮来提取铜。同行评审论文的土壤调查证实，焚烧和拆解现场的土壤中镉、铜、汞、铅、锌呈极高富集，其来源是电子垃圾处理。附近学校儿童的血液和尿液中也检出铅和镉，并有研究在调查对认知功能的影响。

该地区毗邻奥道河和科尔勒潟湖，潟湖通向几内亚湾。每逢降雨，受污染的土壤和灰烬便流入水系，因此陆地污染与沿岸海域污染无法分割。

不只是金属。露天焚烧电缆外皮和塑料外壳时，溴系阻燃剂（PBDE）和燃烧过程中产生的二噁英类会随烟雾释放。老旧的变压器和电容器中还可能含有PCB（多氯联苯），这些物质脂溶性强、难以分解，会在水生生物的脂肪中蓄积。阿博布罗西的环境调查在重金属之外，也在土壤和沉积物中确认了PCB和溴系阻燃剂的痕迹。

中国·贵屿：从河流底泥到河口海湾

中国广东省的贵屿镇曾是世界最大规模的电子垃圾拆解地之一。对当地练江底泥的研究发现，铜的浓度达到背景值的3.2至429倍，镍、汞、铅、镉、砷也被检出高浓度。另一项调查报告底泥中镉平均4.09mg/kg、铜1,070mg/kg、铅230mg/kg。

重要的是，污染并未止于贵屿周边，而是一直被追踪到下游河口的海门湾。虽然浓度越往下游越低，但这表明河流已成为把有害金属输送到海洋的通道。约10年间的对比研究显示，河流中的金属浓度在2005年前后达到峰值后有所下降，说明中国政府加强管制和集中处理设施取得了一定成效。

汞在海中经微生物转化为甲基汞，通过食物链在大型鱼类中富集。这一机制在鱼体内的汞为何会富集一文中有详细解说，而电子垃圾的露天焚烧可能成为其入口之一。

在河口和沿岸底泥中累积的重金属会被栖息于此的沙蚕和双壳贝类摄取，再转移到以它们为食的底层鱼类和鸟类。铜对藻类和贝类幼体的毒性尤其强，在污染严重的水域，底栖生物的物种数本身就会减少。即使污染源的处理得到改善，底泥中积存的金属仍会残留数十年，“一旦排出就难以挽回”正是海洋污染的特点。

2025年，《巴塞尔公约》把“所有电子垃圾”纳入管制

为了遏制这类跨境污染，管制有害废弃物国际转移的《巴塞尔公约》于2022年6月通过修正案，自2025年1月1日起，无论有害与否，所有电子电气废弃物的进出口都需要事先通知和同意（PIC）程序。此前作为“非有害”而相对自由流动的品目（如附件IX的B1110）被删除，出口国、进口国和过境国都需批准。其目的是遏制伪装成二手品的电子垃圾出口，减少向发展中国家“转嫁垃圾”。

日本的小型家电回收法：机制与回收实绩

与家电回收法的区别

重要的是，小型家电回收法是“促进法”，参与并非义务。制度设计的灵活性推动了在全国的普及，但同时也是回收方式和品目因地方政府而异的原因。

日本于2013年4月施行了《促进废旧小型电子设备等再资源化的法律（小型家电回收法）》。与以电视、冰箱等4类为对象的家电回收法不同，它涵盖手机、数码相机、游戏机、电饭锅等广泛的小型家电，由市町村回收，再由国家认定的企业提取金属。

回收流程

1. 家庭通过公共设施和家电卖场的回收箱、拣选回收（从不可燃垃圾中挑出）、活动回收等方式排出
2. 市町村或开展直接回收的认定企业收集后，在中间处理设施拆解、分选
3. 分为电路板、电机、电池等，在有色金属冶炼厂回收金、银、铜、钯等
4. 铁、铝、塑料也分别送往各自的再生渠道

在冶炼阶段，电路板等“含金属部件”被投入铜冶炼厂的炉中。电路板的树脂成分作为燃料燃烧，金属被熔融的铜吸收。将这种粗铜电解精炼时，金、银、钯、铂等贵金属不会溶解，而是作为“阳极泥”沉到底部，再从中逐一回收。这一机制与从天然铜矿石中回收贵金属的工序相同，是日本有色金属冶炼厂长年积累的技术。城市矿山回收之所以擅长“金、银、铜、钯”，原因就在这里。

年回收量8.6万吨，未达14万吨目标

制度的参与面本身在扩大，截至2024年5月，1,458个市町村（约88%）实施回收，按居住人口计算覆盖约95%。截至2025年10月，认定企业为61家。2023年度认定企业处理的小型家电为85,005吨，其中42,927吨作为金属被回收。

为什么收不上来：“回收箱”的局限

参与率高而回收量不增长的最大原因，是人均回收量极少的市町村很多。环境省的统计显示，人均年回收量不足0.1公斤的市町村有594个（人口约5,148万人）。尤其是只依赖回收箱的方式，不足0.1公斤的市町村占80.5%，平均也仅为人均0.1公斤。

• 回收箱的投入口小、放置地点有限，想到时不方便投放
• 出于“担心个人信息”“也许还能用”的心理而囤积在家中
• 混入不可燃垃圾丢弃，流向填埋或焚烧
• 把快递回收和从不可燃垃圾中拣选回收结合起来的市町村，人均回收量更高

认定企业的“直接回收”是不经市町村，通过快递或销售店直接从家庭接收的方式。2020年度超过4万吨，占总量的四成，但此后转为减少。家电卖场的店头回收和快递回收便利性高，但容易受企业盈利状况左右，要稳定回收量，离不开与市町村渠道的结合。

回收量增长的市町村有共同点。第一，实施从不可燃垃圾中挑出小型家电的“拣选回收”，居民无需采取特别行动即可回收，人均回收量大幅提高。第二，除清扫工厂和公民馆之外，在超市、家电卖场等日常光顾的场所设置回收箱。第三，向公众宣传确实删除所回收手机个人信息的程序。认定企业被要求采取防止信息泄露的措施，这种安心感推动了囤积品的排出。

东京2020“大家的奖牌项目”：仅用城市矿山制作5,000枚

让“城市矿山”一词一举传开的，是东京2020奥运会和残奥会的“用城市矿山制作！大家的奖牌项目”。仅用从国民手中收集的小型家电所含金属制作大会全部奖牌的尝试，在奥运会和残奥会历史上尚属首次。

两年间收集到的东西

从约8万吨小型家电中提取出的黄金为32公斤，这一事实道出了城市矿山“浓”与“薄”的两面。虽然浓度远高于天然矿石，但要凑齐5,000枚奖牌所需的金属，仍在全国范围内花了两年时间。

全国1,621个地方政府参与了该项目，在政府机关、学校、邮局等处设置了回收箱。它并非单纯“为奖牌而收集”，而是把回收的小型家电按小型家电回收法的常规渠道处理，再从所得金属中确保奖牌所需的量。也就是说，奖牌起到了把既有制度向全体国民“可视化”的作用。

项目留下的东西

• 全国市町村推进了回收箱的设置和宣传，成为参与制度的契机
• “自己的旧手机会变成奖牌”的参与感，促进了囤积品的排出
• 回收手机的个人信息处理和数据删除程序得到完善，人们认识到让人放心排出的机制的重要性
• 另一方面，大会结束后回收量再次转为减少，也显示出持续激励的难度

从城市矿山提取金属制作奖牌的项目，是奥运会和残奥会历史上首次尝试。所需金属量已100%确保。

― 环境省新闻发布（2019年）

此外，金牌并非纯金制成，国际规格是在银牌上镀6克以上的黄金。因此所需黄金约32公斤，而白银却需要约3,500公斤。从城市矿山确保的金属作为奖牌原料供应，由造币局等负责制造。大会之后，同样的思路延续到巴黎2024大会，奖牌中嵌入了埃菲尔铁塔翻修时产生的铁材，“让大会奖牌承载循环故事”的潮流正逐渐固定下来。

稀有金属的壁垒：黄金能回收，“稀有金属”却很难

提到城市矿山，人们会想到金和银，但支撑电子设备高性能化的是钕、镝、钽、钴、钨等稀有金属。它们比黄金更难回收，是城市矿山最大的课题。

稀有金属为何难以回收

• 含量极微：每台仅几毫克至几克，即使收集起来也难以盈利
• 与其他金属混杂：现有的有色金属冶炼工艺是为回收铜、金、银设计的，稀有金属容易分配到炉渣中而流失
• 分离耗能：要分离磁铁中的钕和镝，需要拆解、退磁、溶解等多道工序
• 回收体系不完善：哪种产品的哪个部件含有什么的信息没有流通

经济产业省的审议会资料整理指出，稀有金属“实际回收量相对于回收潜力”因矿种而异，仅为1%至20%左右，因含量微小而再资源化无法盈利是根本性课题。

国家规定的“回收优先5矿种”

经济产业省基于供应风险和技术上的可回收性，把钕、镝、钽、钴、钨5种矿种定位为回收优先稀有金属，并支持回收技术的开发。特别是钽和钴，通过冶炼企业的回收技术开发，已确认回收率有所提高。

陆地上对稀有金属的需求越高，目光就越投向深海的海底矿产资源。然而，深海采矿对深海生态系统的影响被认为是不可逆的，提高城市矿山的回收率也是避免开采海底的现实选择。

随着脱碳的推进，稀有金属回收的重要性与日俱增。一辆电动汽车的电机使用数百克至1公斤以上的钕磁铁，风力发电机的发电机也需要大量永磁体。国际能源署（IEA）预测，随着清洁能源技术的普及，稀土、钴等关键矿物的需求到2040年将增至现在的数倍。仅靠新建矿山难以满足，把从废旧产品中回收作为“二次资源”纳入体系已成为各国的政策课题。

脚下的风险：锂离子电池火灾与不当处理

在安全利用城市矿山方面，当前最严重的问题是锂离子电池。智能手机、移动电源、无绳吸尘器、电动牙刷等许多小型家电都内置锂离子电池，一旦混入可燃或不可燃垃圾，就会在收集车或垃圾处理设施中起火。

每年超过2万起冒烟、起火

据环境省调查，2023年度废弃物处理过程中由锂离子电池等引起的冒烟、起火达21,751起，其中火灾事故8,543起。损失总额从2022年度的约14亿日元增至2023年度的约26亿日元。另一方面，2023年度实施锂蓄电池等分类回收的市町村仅为75%，环境省自2025年度起开展“锂离子电池火灾防止强化活动”。

锂离子电池的结构是用薄薄的隔膜隔开正极和负极，并充满可燃的电解液。被收集车的压缩装置或垃圾处理设施的破碎机压碎时，隔膜破裂引发内部短路，瞬间产生高温并点燃电解液。一旦起火难以扑灭，也有导致设施长期停运、收集车全部烧毁的案例报告。随着移动电源、加热式烟草、无绳吸尘器等内置电池产品种类增多，家庭分类已跟不上现状。

“也许还能用”导致囤积

回收量不增长的另一个原因是家庭中的囤积。换机后的旧智能手机和平板电脑往往因“担心数据”“说不定哪天会用”而留在抽屉里。对于停用一年以上的设备，初始化后交去回收，才是最安全、最不浪费资源的选择。

有些地方政府与通过快递免费回收小型家电的认定企业合作。关于塑料瓶回收率超过九成的机制，瓶到瓶水平回收一文有所介绍，小型家电同样，设计“便于排出”的方式决定着回收率。

除囤积之外，从日本作为二手品出口到海外的电子设备也不少。只要能再利用就是资源的有效利用，但实际上无法修理的设备以“二手”名义被送出、在当地被不当处理的案例已成为国际问题。日本通过将《巴塞尔公约》国内法化的《特定有害废弃物等进出口管制法（巴塞尔法）》，根据2025年的公约修正收紧了电子垃圾的出口手续。在国内回收、在国内冶炼，是减少这种“看不见的出口”最可靠的方法。

为海洋利用城市矿山：今后的课题

城市矿山是资源政策、废弃物政策和海洋环境政策交汇的主题。在国内正规回收并冶炼还原为资源，能减少发展中国家的露天焚烧和向河流、沿岸排放有害金属，也能抑制对海底矿产资源的依赖。基于以上内容，梳理课题与方向。

制度与技术的方向

• 改变回收设计：在回收箱之外，结合拣选回收、快递回收、销售店回收，提高人均回收量
• 共享产品信息：建立由厂商向处理方传达哪种产品的何处含有哪种金属的机制（如数字产品护照）
• 投资稀有金属回收技术：高效分离磁铁和电容器的预处理，以及提高冶炼中的稀有金属回收率
• 电池的安全回收：把锂离子电池的分类回收推广到所有市町村，在减少火灾的同时回收钴和锂
• 监督跨境转移：切实落实2025年生效的《巴塞尔公约》修正案，防止以二手品名义的不当出口

企业方面的行动也已开始。电信运营商和厂商的店头回收、各有色金属冶炼企业扩大接收电路板和电池、与地方政府合作的快递回收等正在推广，2023年度认定企业回收的金属达到约4.3万吨。不过，正如回收箱人均平均0.1公斤这一数字所示，“有制度”与“能收到资源”之间仍有巨大差距。不改变收集的设计，城市矿山就会一直沉睡而无人开采。

作为海洋媒体想传达的话

电子垃圾与海洋乍看关系遥远。但河流底泥中的铜达到背景值数百倍的贵屿研究，以及经潟湖通向大海的阿博布罗西污染，都表明陆地上的不当处理会直接变成海洋污染。在日本把旧手机投入回收箱的行为，也与保护海外的海洋相连。

海LAB一直在关注从河流流入海洋的塑料、渔具回收等连接陆地与海洋的资源循环主题。电子垃圾也是其中之一。与肉眼可见的塑料垃圾不同，有害金属不会浮在海面，而是静静地在底泥和生物体内累积。正因如此，让作为发生源的陆地上的回收机制运转起来，才是保护海洋的最前线。