生物塑料研究范文
时间：2023-12-05 18:07:19
导语：如何才能写好一篇生物塑料研究，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
地膜覆盖栽培技术的使用与大力推广为农业增产做出了巨大贡献，但在粮食和经济作物产量增加的同时，土壤中大量难以降解的塑料地膜残余物逐年上升，造成了环境污染，影响了生态平衡。大多农民使用的地膜厚度薄、强度差、易老化、难回收，非常容易残留在地里，导致“白色污染”。每年有几百万吨的地膜被弃于土壤中，是一个不可忽视的污染源。据调查，连续35年覆膜的土地，其中的废弃地膜可使小麦减产5%9%，蔬菜减产2%10%，玉米产量下降10%，棉花产量下降10%23%。此外，牛羊误食残膜碎片，可导致肠胃功能失调，严重时造成死亡。
调查结果引起了我们的震惊和思索：能不能找到合适的方法加速降解农田土壤中日益增多的残留农膜呢？我们学校的科技辅导员帮我们查阅了资料，并介绍了从事微生物研究的科研机构和辅导老师，确定了项目的可行性。于是，我们开始了关于农膜降解的研究。
研究过程
技术路线
研究技术路线见图1。
菌源样品
5份菌源样品分别采自生活小区垃圾堆、保定市垃圾处理厂、保定市纺织厂排水沟、保定市区河流底泥及郊区农田土壤。用采样铲采集垃圾、污泥及农田地表土壤以下1015cm深处土样各约100g于牛皮纸袋中，记录采样时间、地点等信息并标号，风干、过40目筛，4℃冰箱放置备用，采样时间为2010年7月，要求所有样品在3周内处理完毕。
实验方法
高效PVA（聚乙烯醇）降解菌株的分离筛选。实验共采集了保定市郊垃圾处理厂、纺织厂排水沟土壤、河流底泥等5个土壤样品，每个样品筛选3批，共进行了15批次的驯化与分离。
菌株的种属鉴定。根据《常见细菌系统鉴定手册》，分为形态观察、生理生化实验和16SrDNA序列分析3方面进行。
高效PVA降解菌株培养条件优化（产芽孢工艺研究）。内容包括斜面菌种活化、种子制备、液体培养等。
菌株对PVA的降解效果研究，包括菌株芽孢液制备、摇瓶中的降解实验、土壤模拟降解实验等。
实验结果与分析 土样中PVA降解细菌的分离筛选
为了提高筛选效率，采用PVA平板透明圈初筛的方法，经初筛共得到8株呈现透明圈亦即具备降解PVA能力的菌株（见图2），分别为1-16、1-21、2-1、2-2、3-3、3-4、3-9和4-2菌株。
对初筛所得8株菌株进行培养，然后测定各菌株对发酵液中的PVA降解率。结果显示，3-4菌株的降解率最高，48h后达到35.43%。
3-4菌株的种属鉴定
经基因组提取、扩增和序列测定，得到该菌株及相应标准菌株的进化距离并构建了系统发育树。将3-4菌株的形态及生理生化特征与《常见细菌系统鉴定手册》中相应属、种的有关性状相对照，发现3-4菌株形态及生理生化特征与解淀粉芽孢杆菌较为一致，因此鉴定菌株3-4为解淀粉芽孢杆菌（液化淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens）。经科技查新，国内报道中尚未见过该菌株用于PVA降解的报道。
解淀粉芽孢杆菌3-4菌株的产芽孢条件优化
实验结果表明，PVA降解菌株的摇瓶培养产芽孢条件为：2%麸皮，0.5%玉米浆，0.05%KH2 PO4 ，0.3%ZnCl2 ，Na2 HPO4·12H2 O0.4%。最佳的发酵参数为pH8.0，种龄14h，装瓶量50mL/250mL三角瓶，30℃，200r/min。在此优化条件下，其芽孢产率可达95%以上，总生物量为2.69×109 CFU。
菌株的降解应用效果
摇瓶发酵降解实验。在摇瓶降解基础培养基中加入不同浓度的PVA及一定量菌株芽孢液，30℃、200r/min条件下摇床培养96h，不同时间测定残留量绘制降解率曲线见图3。结果表明，菌液对摇瓶中添加不同浓度的PVA均有降解效果，在浓度为10mg/mL时降解率最高，在96h时达到72.10%；浓度为25mg/mL时，96h降解率为53.59%；菌液对PVA塑料的降解率要低于对纯品PVA的降解，分析可能是由于PVA塑料除含有PVA外还有淀粉基体等其他物质，因此降解得相对缓慢。
模拟土壤降解实验。菌液对土壤中PVA纯品的降解实验结果见图4。由图可知，随着时间的延长，菌液对土壤中的PVA降解率呈增加趋势，在降解28天时，土壤中的大部分PVA可被降解。菌液对土壤中PVA塑料的降解实验结果表明，菌株的施入量对PVA塑料的降解速率有一定影响，菌液加入量越多降解就越快，达到一定值时降解速率的增加则不再明显。在菌剂加入为4mL时，28天可将PVA塑料降解63.25%。实验证实，从微生物方面讲，菌液不会引起不良生态效应；菌液对受试土壤理化指标无明显影响，表明该菌株具有良好的大规模应用前景。
本研究创新点及推广前景
分离筛选出高效降解PVA的新菌株解淀粉芽孢杆菌3-4。经科技查新，该菌应用于PVA的微生物降解在国内文献尚未见报道。
首次进行了PVA降解菌株（解淀粉芽孢杆菌3-4菌株）的生产工艺研究。研究结果为利用微生物菌剂降解残留PVA农膜奠定了前期科学基础。经科技查新，目前国内未见PVA菌剂菌株生产工艺的研究及解淀粉芽孢杆菌产芽孢条件的研究。
探明了所研制菌液降解PVA及PVA塑料的适用条件和实际降解效果，为PVA环境污染的微生物修复奠定了科学基础。
本研究所获的PVA降解菌株降解效率高，菌液生产工艺完善、成本低廉，降解效果明确。此菌株及其菌液生产和实际降解工艺，在PVA农膜污染治理方面有较大的应用推广价值，在其他行业的含PV污染治理方面也具有广阔的应用前景。
下一步工作设想
所获得的供试菌株为自然界的野生菌株，应具备较大的产酶及降解活性的提高空间，因此可对其开展产酶特性研究，使其降解潜力得以充分发挥；还可考虑对其实施诱变、基因工程育种等手段，进一步提高其PVA降解能力。
应尽快以小白鼠为供试动物考察菌株安全性，确保菌株的使用安全，不会对环境产生新的危害。
可进一步研究菌剂的大生产工艺和固定化工艺等，为功能菌株的大规模应用奠定基础，并深入研究适合的工艺和设备，提高其降解效率和其实用性。
进一步考察此菌株在其他PVA污染治理中的应用潜力，如对纺织废水中PVA的降解。
该项目获得第27届全国青少年科技创新大赛创新成果竞赛项目中学组环境科学一等奖。
篇2
【中图分类号】 G 478.2
【文章编号】 1000-9817(2007)02-0168-02
【关键词】 卫生服务研究；社会保障；学生保健服务
【基金项目】 江苏省高校哲学社会科学研究项目(江苏省高校学 生医疗保障制度研究04SJD630031)。
【作者简介】 冷明祥(1955-)，男，江苏泰兴人，医政学院教授 ，主要从事卫生事业管理和教育工作。
【作者单位】 南京医科大学，江苏 210029。
1999年以来，高等教育快速发展，高校招生和在校生规模持续增加，短短几年就实现了 从精英化教育向大众化教育的转变。2005年我国普通高等教育共招生506万人，毛入学率达 到21%，已进入国际公认的高等教育大众化阶段［1］。全国普通高等教育在校生达1562万人，居世界第一。在高校扩招背景下，高校学生卫生服务需求与医疗保障状况应当引 起高度重视。为此，南京医科大学有关专家组成课题组，于2005年5-7月进行了江苏省高校 学生卫生服务需求与医疗保障现状专题调研。
1 对象与方法
采取单纯随机抽样原则，将江苏省高校分为综合类、医学类和其他类3种，共抽取了5所高校 ，其中综合类院校3所(南京大学、东南大学、扬州大学)，医学类院校1所(南京医科大学) ，师范类院校1所(盐城师范学院)。同时，按照江苏区域内苏南、苏中、苏北经济发展水平 的差异，将其分为位于苏南的高校(南京大学、东南大学、南京医科大学)，位于苏中的高 校(扬州大学)和位于苏北的高校(盐城师范学院)。按照当时在校本科计划内统招生人数的5% 左右，进行按年级和班级分层整群抽样。通过专门制订调查表收集高校学生卫生服务需求与 医疗保障情况资料，主要项目包括：一般经济情况，医疗保险情况，卫生服务需求与利用情 况以及生活方式。共发放调查问卷2 314份，回收有效问卷2 284份，有效回收率为98.7 0%。
2 结果
2.1 卫生服务利用情况
2.1.1 门诊服务利用情况 学生4周患病率为27.3%，在患病种类中，排在前 3位的依次为消化系统疾病、呼吸系统疾病和伤害。患病学生中，未治疗的181人，占 29.5%；治疗的432人，占70.5%。未治疗原因依次为自感病情较轻、无时间、经济困难、医 药费不 能报销和交通不便。
选择治疗的学生中，分别采取了单纯自我治疗、找医生治疗和自我治疗结合医生治疗3种 方式 。平均每人次治疗花费分别为自我治疗13.58元，找医生治疗186.26元；自我治疗结合医生 治疗花费208.20元。
学生年人均就诊次数为1.94次，年人均门诊医药费183.41元(不包括住院医疗费用)，大 大超过了国家年人均60元的拨款标准。学生就诊地点依次为校医院或保健科占51.8%，省、 市级医院占31.7%，县、区医院占13.4%，乡医院或社区卫生服务中心占3.2%。学生就诊花费 依次为县区医院就诊次均费用为237.78元，省市级医院就诊次均费用为200.04元，乡医院或 社区卫生服务中心就诊次均费用为27.90元，校医院或保健科就诊次均费用为17.91元。学生 患病后，若自我治疗或看门诊，自费平均比例为87.4%，获医疗保险报销的平均比例为4.9 %，获学校报销的平均比例为6.6%。
2.1.2 住院服务利用情况 学生在调查前1 a有住院经历的102人，占4.5%。 住院费开支人均为3 299.80元，次均住院费为2 639.49元。住院费中，平均获得医疗保险报 销的为22.2%，获得学校报销的为8.7%，自费比例为68.5%。学生住院选择医疗单位时首 先考虑的是医疗服务质量，其次为方便程度，再次为医疗服务价格。
在调查前1 a患过大重病的占2.2%。患大重病的同学中，35.6%是伤害，其他患病种类较 为分散，有白血病、恶性肿瘤、尿毒症、尿结石、毒血症、腰椎间盘突出等。
2.2 高校学生医疗保险状况 被调查者中1 614人有医疗保险，占70.7%。其 中，由学校代办投保的占74.2%，靠家庭自行购买的占6.3%，既有学校代办又有其他方式获 得的占18.2%。没有医疗保险的学生占28.4%，未参保原因依次为从未考虑过、身体健康、不 知如何参保和经济原因。学生对医疗保险非常了解的人只占2.0%，了解一些的占 60.0%，无任何了解的占38.0%。参加医疗保险的同学中只有6.0%认为医疗保险作 用非常大，59.0%认为有一些作用，35.0%认为无作用。这一方面与大学生患病率较低，部分 学生未从医疗保险中直接受益有关；另一方面是参保学生对医疗保险的满意度不高，认为医 保赔付率、理赔效率、服务态度一般的分别占66.3%，69.3%和65.8%。被调查者选择医疗保 险时首先考虑的因素依次为保险公司信誉、承保范围、服务质量和保费高低。调查结果反映 ，学生可接受投保费用：35.8%为20～40元，25.5%为40～60元，11.5%为60～80元，11.5%为 80～100元，9.8%可接受100元以上。可见大学生对高额保费接受程度不高，这主要与其自身 无独立的经济能力、经济主要来源于父母有关。
3 高校学生医疗保障问题与政策建议
3.1 高度关注学生卫生服务需求与利用不一致的现象 调查结果表明学生患 病 现象比较普遍，患大重疾病也时有发生，而患病学生中29.5%没有进行任何治疗，放弃了应 有的卫生服务需求。这种明显的卫生服务需求与利用不一致的现象应当引起教育 、卫生部门和学校的高度重视。
3.2 学生医疗费用自负比重增大 高校扩招前，国家拨付每生每年60元医疗 经费，学生在校医院就诊费用学校承担90%左右，住院医疗费国家承担50%～80%，剩余部分 由学生承担［2］，基本满足了学生的医疗需求。扩招后，国家给予每生每年60元的 公费医疗拨款多年不变，相比2003年全国人均卫生费用409.5元有较大差距；相比此次调研 结果，学生年人均用于医疗保健消费金额410.93元、年人均门诊医药费183.41元也有较大差 距。有限的公费医疗拨款远远不能满足学生医疗需求，应引起重视。政府应及时出台高校学 生医疗保障制度，保障大学生在校期间身心健康。
3.3 建立学生医疗保障制度，将学生纳入社会医保体系 调查显示 ，70%以上学生每年可承受的投保费用为20～80元。大学生的健康水平将直接影响到人才的 体 质，政府、学校有责任提供基本医疗服务，适当医疗保障是一项有远见的投入［3］ 。政府应当根据学生医疗费用情况，较大幅度地增加投入，作为大学生参加基本医疗保险的 费用。
世界各国对学生的健康保险大都采取强制的形式，主要因为学生是弱势群体，必须加以保护 ［4］。强制让所有大学生参加大病统筹，能使 医保体系抗疾病风险的能力更强，更利于解决大学生的后顾之忧。如果实行自愿参保，这事 实上就设定了一个费用门槛，以至于贫困学生会因为缺乏缴费能力而无法参加，并形成体制 内与体制外的群体区分，而且会难以避免体制外人员对体制内医疗资源的侵蚀。提示在建立 学生医疗保障时，不能忽视贫困生的权益。对贫困生参加医疗保险，政府和学校应当 采取措施，减免其参保费用。并建立贫困学生大、重疾病救治基金，由政府、学校和社会共 同筹集，由学校管理，专款专用。20%左右家庭相对较为富裕的学生，可以根据商业医保自 愿参保原则，让其在参加基本医疗保险的基础上，适当购买商业医疗保险，提高个人医保水 平。
3.4 高度关注高校及校医院在学生医保中的作用 高校应对学生加强医疗保 健消费观的教育，引导学生自觉把医疗保健消费与自身经济状况联系起来，从而确立终生受 益的科学的医疗保健消费观［5］。同时，加强学生医疗保险意识的教育引导。调 查表明，未参保学生很大程度上是缘于医保意识的淡薄，对医保非常了解的学生只占 2.0%，而38.0%的学生对医疗保险无任何了解。因此，学校应有专人负责学生办理医疗保 险的释疑工作，做好耐心细致的服务工作。同时可以张贴、发放保险须知［6］ ，以便学生及时了解。另外学校也要加强和保险机构联系，充当投保学生与机构之间联系的 桥 梁。高校医院必须抛弃以前的重医疗轻保健的观点，将预防保健工作放在十分重要的位置， 为大学生的健康服务［7］，在促进预防保健工作发展的同时，降低学生的医疗费用 负担。
4 参考文献
［1］ 李延保.高等教育的发展与大学的使命.中山大学学报：社会科学版，2005，45(5) ：1-5.
［2］ 徐琨.大学生医疗保险制度刍议.医学与社会，2004，17(6)：12-13.
［3］ 边宝兰.关于大学生公费医疗制度改革的探讨.中国校医，1997，11(5)：391.
［4］ 崔晓华.关注大学生医疗保险.中国保险，2004(6)：46-47.
［5］ 孙曙平，冷明祥.重视培养大学生的医疗保健消费观.光明日报，2005-11-30(9).
［6］ 魏新民.安徽财贸学院大学生医疗保险索赔情况.中国学校卫生，2003，24(5)：503.
篇3
【关键词】恶性肿瘤化疗后血小板减少 重组人白介素-11衍生物 治疗
现如今，恶性肿瘤主要采取化疗为主，并可以获得一定的治疗效果，然而在整个化疗期间会出现各种不良反应，其中最常见的就是血小板减少，如果严重的话会导致化疗时间明显延长，对临床化疗效果带来非常大的影响，甚至还会危及病人生命。根据这一情况，文本笔者抽取2012年1月-2014年2月在我院收治的患有恶性肿瘤化疗后血小板减少症的病人45例，对其实施百杰依治疗，现将具体情况报告如下。
1资料与方法
1.1一般资料
抽取2012年1月-2014年2月在我院收治的患有恶性肿瘤化疗后血小板减少症的病人90例，随机分为两组，每组各45例。当中，实验组男性病人29例，女性病人16例。年龄在41-63岁，平均年龄为45.2岁；恶性肿瘤类型包括有肺癌、食管癌、贲门癌、胃癌、乳癌、结直肠癌、恶性淋巴瘤、卵巢癌、子宫内膜癌，它们依次为12例、6例、3例、2例、9例、7例、3例、1例、2例；对照组男性病人28例，女性病人17例。年龄在39-67岁，平均年龄为47.8岁；恶性肿瘤类型包括有肺癌、食管癌、贲门癌、胃癌、乳癌、结直肠癌、恶性淋巴瘤、卵巢癌、子宫内膜癌，它们依次为13例、7例、2例、4例、5例、8例、4例、1例、1例。两组病人性别、年龄等差异不具有统计学意义（P>0.05），两组病人具有可比性。
1.2临床治疗方法
1.2.1实验组治疗方法
实验组对病人实施重组人白介素-11衍生物治疗，采取皮下注射方式，50 g/（kg.d），连续使用，每隔一天检查血象一次额，一直到血小板稳定在100×109L-1的时候停止使用药物，治疗持续时间要在21天以下，在整个治疗期间如连续两次测量血小板在300×109L-1的时候应该提前停止使用药物。在整个临床治疗期间出现世界卫生组织规定的Ⅲ-Ⅳ级毒副作用，应马上终止治疗。
1.2.2对照组治疗方法
对照组对病人实施常规治疗，其中包括有利血生以及升血小板胶囊等相关治疗。
1.3临床观察指标
根据世界卫生组织当中的肿瘤化疗药物毒副反应判定标准[1]，对病人异常症状、体征、不良反应给予详细记录，并给予对比分析。
1.4临床治疗效果判定标准
治愈：血小板大致恢复正常（100×109L-1或者在100×109L-1以上），没有出血症状。显效：血小板上升到80×109L-1或者比较原来水平上升50×109L-1以上，没有出血或者大致没有出血症状。有效：比较治疗之前血小板水平有一定上升，可是在50×109L-1以下，在30×109L-1以上。无效：没有达到以上临床指标。总体有效率：治愈+显效+有效。
1.5统计学分析
统计分析采用SPSS14.0软件包进行分析处理，计数资料采用（n，%）表示，P
2结果
2.1两组近期临床治疗效果对比
实验组治疗有效率93.3%，对照组治疗有效率77.8%，对照组临床治疗效果明显低于对照组，两组间差异具有统计学意义（P
表1 两组近期临床治疗效果对比
组别 例数（n） 治愈 显效 有效 无效 总有效率
实验组 45 21 14 7 3 93.3%
对照组 45 15 11 9 10 77.8%
P值
2.2两组发生不良反应几率对比
实验组发生不良反应的几率为11.1%，对照组发生不良反应的几率为26.7%，实验组发生不良反应的几率明显低于对照组，两组间差异具有统计学意义（P
表2 两组发生不良反应几率对比
组别 例数（n） 发热 肌肉疼痛 心慌 心律失常 不良反应发生率
实验组 45 1 2 1 1 11.1%
对照组 45 2 3 3 4 26.7%
P值
3讨论
因为放化疗造成的血小板减少症，其血小板恢复一般相对较慢，因此，怎样能够安全及时的缓解放疗和化疗造成的血小板减少症已经成为目前临床相关人员热烈讨论的话题。百杰依为关键的造血调节因子，能够对骨髓造血干细胞以及巨核系祖细胞的增殖进行有效刺激，诱导其成熟和分化，使机体当中血小板的数量明显增加，并维持正常功能。根据相关临床报道表明[2]，百杰依能够加速致死剂量照射或者化疗药物处理以后的动物外部周围血小板完全恢复。还有相关临床报道表明[3]，百杰依能够对血小板增生进行有效刺激，使化疗造成的血细胞降低明显得到缓解，对血小板数量恢复起到良好的促进作用，不良反应较少，停止药物以后都可自行缓解。本文临床结果显示，实验组治疗有效率93.3%，对照组治疗有效率77.8%，对照组临床治疗效果明显低于对照组（P
总而言之，恶性肿瘤化疗后血小板减少症采取重组人白介素-11衍生物治疗，能够取得良好的治疗效果，使血小板数量明显恢复，不良反应极少。
参考文献：
[1]万里新，单丽红，王，王文廉，蔡政，李琮宇.重组人白介素-11治疗恶性肿瘤放化疗后血小板减少28例[J].郑州大学学报（医学版），2011，42（5）：966.
篇4
关键词：可降解塑料 光降解 生物降解 光-生物降解塑料
引言
塑料这种材料已经广泛应用到国民经济各部门以及人民日常生活等各个领域。但是塑料这种材料在自然环境中难以降解，随着其用途的扩大，带来产量的增加，因此导致了严重的环境污染问题。传统的处理技术（焚烧、掩埋等）存在一定的缺陷，回收利用也存在着局限性，而且这些处理方式都不能从根本上解决问题。因此开发可降解塑料来解决废弃物难以处理的问题是一个重要的课题。
一、可降解塑料的定义
可降解塑料虽然至今在世界上没有统一的标准化定义，但是美国材料试验协会（ASTM）在通过研究相关术语的标准对其定义：在特定的环境下，其化学机构发生明显变化，并用标准的测试方法能测定其物质性能变化的塑料。这个定义基本上与降解和裂化的定义相一致。
二、降解塑料的分类及降解机理
1.光降解塑料
光降解塑料包括合成型也叫共聚型、添加型两种，该种塑料在日照下会受到光氧作用并吸收光能，光能主要为紫外光能，因此而发生自由基氧化链反应以及光引发断链反应，从而降解成对环境安全无害的低分子量化合物。
其中通过共聚反应在高分子主链引入感光基因而得到光降解特性的为合成型降解塑料，这种塑料通过调节感光基因含量来控制其光降解活性。目前某些可用于包装袋、容器、农膜等范围的乙烯―CO共聚物和乙烯―乙烯酮共聚物已实现工业化。通过将光敏助剂添加到高分子材料中而制造成的为添加型高分子光降解材料，这种类型的塑料其降解原理为光敏剂会受到紫外光的诱导，将它添加到塑料中可以引发并加速塑料的光氧化。光敏剂在光的作用下可离解成为具有活性的自由基，因此该类型塑料的光降解特性是由光敏剂的种类、用量和组成决定的。
降解塑料向深层发展的一个标准是可控光降解塑料，它在具备光降解的特性的同时，还应该具备特定的光降解行为。它被要求能控制诱导期内力学性能，并保持该性能在80%以上。因此要达到这个标准就必须对光敏剂的使用有更高的要求，在光敏剂可控制光氧化曲线的同时，也要注重控制光氧化的时间。
2.生物降解塑料
在自然界中受细菌、霉菌等微生物作用而降解的塑料为微生物降解塑料，该类型塑料的种类有部分生物降解型、完全生物降解型、化学合成型、天然高分子型、掺混型、微生物合成型和转基因生物生产型。
在微生物作用下能完全分解成CO2和H2O的为最理想的生物降解塑料，通过研究可发现，酶在塑料水解、氧化的过程中发挥着极其重要的作用，是生物降解的实质。酶会导致主链断裂，从而相应的降低相对分子质量，使其失去机械性能，以便于微生物对其更容易的摄取。
生物降解必须满足三个条件，经历三个阶段。
条件为：微生物（真菌、细菌、放射菌）的存在。
拥有氧气，并要求一定的湿度，还要有无机物培养基的存在。
适宜的温度范围为20～60摄氏度，PH范围在5～8之间。
三个阶段为：
初级生物降解――在微生物作用下，塑料等化合物的分子化结构发生变化，使原材料分子的完整性被破坏。
环境容许的生物降解――原材料中的毒性可以被去除，以及人们所不希望的特性的降解作用同样可以除去。
最终生物降解――塑料通过生物降解，被同化成微生物的一部分。生物降解过程中主要的三种物理化学反应：
物理作用――微生物细胞生长在对塑料的机械破坏中起着重要作用。
化学作用――微生物在破坏中会产生某些化学物质，起到化学作用。
酶直接作用――本质为蛋白质的酶，含有20多种氨基酸，它们能降低被吸附塑料分子和氧分子的反应活化能，以此来加速塑料的生物分解。
3.光-生物降解塑料
顾名思义，这种塑料兼具生物和光双重降解功能，使得其达到完全降解的目的。光降解高分子材料有两种：淀粉型和非淀粉型，其中较为普遍的是采用高分子的天然淀粉作为生物降解助剂。这种在高分子材料中同时添加自动氧化剂、光敏剂以及生物降解助剂等作为配置方法，来达到光-生物降解的复合效果。含有多种化学物质而形成的非淀粉型光和生物降解体系已广泛应用于吹塑制成可控降解地膜，在应用过程中发现，该薄膜不仅具备保温、保湿和力学性能，还具备可控性好、诱导期稳定等优点。
目前，光-生物降解塑料处理工艺的关键是淀粉的细化很热结构水的脱除，处理设备复杂，因此产品的质量难以控制。由于其设备的投资需要的资金大，复杂的工艺以及缺少该方面的人才技术人员，导致其市场化、产业化的发展步履维艰。
总结：
近年来在国内外，可降解塑料的开发与研究已取得了一定进展，但是其技术有待进一步优化，工艺需要不断完善，市场化的推广也要加大力度，采取有效措施降低成本、拓宽用途、提高性能等。更要注意的是降解塑料在世界上没有统一的定义，也缺乏确切的评价，识别标志、产品检测没有完整的体系导致市场混乱。
从长远发展的角度看，当代人们的环保意识不断加强，降解塑料的市场化是一种必然的趋势。当前相对较成熟的是光降解塑料技术，生物降解技术由于其处在发展阶段，因此是开发的热点，光-生物降解技术则是主要开发方向之一。
参考文献：
[1]裴晓林；应用基因组改组技术选育L-乳酸高产菌株及其发酵工艺研究[D]；吉林大学；2007年.
篇5
关键词：白色污染；回收利用；可降解塑料
中图分类号：X705文献标识码：A
塑料制品的广泛使用，给人们带来了很大的方便，但由于人们对废旧塑料造成的环境污染缺乏足够的认识，将用过的大量塑料制品废弃物随意丢弃，给景观和环境造成了严重危害。常见的塑料制品废弃物有：聚乙烯（PE）包装袋、保鲜膜、护套和台布等；聚苯乙烯（PS）可发性快餐盒和餐具容器、精密仪器、家用电器的发泡包装套等；聚丙烯（PP）包装膜及快餐盒；聚氯乙烯（PVC）透明片、热收缩薄膜及乳胶手套等。由于塑料包装物大多呈白色，人们形象地比喻为“白色污染”。
一、白色污染的防治
我国目前防治白色污染遵循“以宣传教育为先导，以强化管理为核心，以回收利用为主要手段，以替代产品为补充措施”的原则。
1、停止使用一次性发泡塑料餐具及超薄塑料袋。“一次性方便，二百年污染”是塑料垃圾的形象写照。国务院办公厅的通知，根据《商品零售场所塑料购物袋有偿使用管理办法》，从2008年6月1日起，在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025mm的塑料购物袋，超薄塑料购物袋被列入淘汰类产品目录，并在所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度。我国实施塑料袋收费后，全国塑料袋的使用量有望减少2/3，一次性塑料袋的回收率也将大幅上升。
2、回收利用是当前防治白色污染的主要手段。随着塑料工业的迅猛发展，废旧塑料的回收利用作为一项节约能源、保护环境的措施，越来越受到重视。尤其是发达国家，这方面的工作起步早，已经收到了明显的效益，我们可以借鉴其经验。
美国是世界塑料生产大国。据统计，到2000年，美国年生产塑料3，400余万吨，废旧塑料超过1，600万吨。早在20世纪六十年代美国就已展开废旧塑料回收利用的广泛研究。20世纪末废旧塑料回收率达35%以上。其中，燃烧废旧塑料回收能源由八十年代的3%增至18%；废旧制品的掩埋率从96%下降到37%。美国在燃烧废旧塑料利用热能、热分解提取化工原料等方面进行了大量工作并取得了一些成果。另外，美国各州为解决塑料废弃物问题，制定了相应的法律、法规。
日本也是塑料生产大国。20世纪八十年代，其年均废旧塑料排放量占生产量的46%。废旧塑料的处理已成为日本的严重社会问题，而且日本是能源短缺国家，所以对废旧塑料的回收利用一直保持积极态度。九十年代初，日本回收利用废旧塑料率为7%，燃烧利用热能率为35%。日本在混合废旧塑料的开发应用方面也处于世界领先地位。
意大利是目前欧洲回收利用废旧塑料工作做得最好的国家。意大利的废旧塑料约占城市固体废弃物的4%，其回收率可达28%。意大利还研制出从城市固体垃圾中分离废旧塑料的机械装置。意大利对废旧塑料回收一般是将塑料碎片和纸片一起收集，分离后的废旧聚乙烯制品经粉碎处理，用磁筛除去铁等金属杂质，经清洗、脱水、干燥后，通过螺杆挤出机进行造粒。这种回收料再加入新料，可保证其具有足够的力学性能，可生产垃圾袋、异型材、中空制品等。
3、塑料制品回收利用的方法
（1）直接再生利用。根据原料不同，有3种直接再生利用的方法：①不需分捡、清洗等预处理，直接破碎后塑化成型。②必须经过清洗、干燥、破碎后造粒或直接塑化成型。③再生前须特别预处理。直接再生制品性能欠佳，一般只做档次较低的塑料制品。
（2）改性再生利用。是将再生料通过机械共混或化学处理进行改进的技术。如增韧、增强、复合、活化、高联等，使再生制品的力学性能得到改善和提高，可以作为档次较高的产品。改性再生利用的工艺路线较复杂，有的需要特定的机械设备。湖南大学的谢朝学等研制的利用泡沫塑料制轻型保温隔热建筑材料，取得了良好的效果。
（3）热分解法。热分解法就是将高聚塑料废弃物在高温条件或低温催化的条件下分解，使其回到低分子量状态，从而把长链的高聚物转变成了短链的不饱和烃的方法。这样得到的不饱和烃可以用来重新制造其他产品。此方法可用于处理聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）制品的混杂回收物，但对于那些含氯的塑料制品需分开处理，这种方法可用于反复处理高聚塑料废弃物。
（4）通过催化裂解制燃料油。将塑料废弃物收集起来，通过热裂解得到汽油、柴油等液体燃料。这样既减轻废塑料对环境的污染，又节约资源，变废为宝。现在这一方面的技术日臻完善，已产生了好多专利技术。冀星等总结了废塑料油化技术的应用现状与前景。四川大学化学系李晓祥、石炎福、余华瑞等通过试验表明：混合废塑料经过催化裂解制得的90#汽油和0#柴油的质量均达到国家标准。
（5）焚烧回收热能。对于难以分捡的混杂型废旧塑料，将其作为燃料焚烧具有明显优点：不需繁杂的预处理，也不需与生活垃圾分离，而且其生热值与相同种类的燃料油相当。残渣较少，密度较大，易于填埋处理。据统计，PE的燃烧热为46.63GJ/kg，PP的燃烧热为43.95GJ/kg，PVC的燃烧热为18.06GJ/kg。可见，PE、PP、PVC的燃烧热非常大。因此，可利用焚烧法来处理并充分利用其释放出的热量。但是，我们必须考虑一些持久性有机环境污染物的生成，以及这些燃烧产物对人类和生态环境的潜在危害。如，聚氯乙烯（PVC）燃烧产生HCl、聚丙烯腈（PAN）燃烧产生HCN、聚氨酯燃烧时会产生氰化物等，因此必须在焚烧炉上安装污染气体的吸收装置，以实现整个流程的绿色化。
二、可降解塑料的性能、应用及前景
可降解塑料作为一种治理白色污染的全新技术途径，经过多年研究开发，已取得令人满意的进展。目前，主要的可降解塑料分为光降解塑料、生物降解塑料，以及光－生物双降解塑料三大类。光降解和光－生物降解塑料制品虽加工简单、成本低廉，但控制降解难度较大，不宜进入垃圾填埋系统。完全生物降解塑料降解性能较理想，但其加工难度较大，工艺配方以及边角料的回收利用等技术问题还有待进一步提高和完善，生产成本较高，价格昂贵并且用后需要全面地堆肥处理。
1、光降解塑料和光―生物降解塑料。光降解塑料就是靠吸收太阳光引起光化学反应而分解的塑料。光降解塑料的制备方法大致有两种：一是在高分子材料中添加光敏感剂，敏感剂吸收光能后所产生的自由基促使高分子材料发生氧化作用，达到裂化的目的。二是利用共聚方式，将适当的光敏感剂倒入高分子结构内赋予材料光降解的特性。常用的光降解剂有：金属盐类、二茂铁衍生物类、羧酸盐类、烷基硫代氨基甲酸铁类等。塑料制成的地膜有三个特点：①使用后，在阳光照射下可自行光分解，分解后的小残体可被土壤中的微生物继续分解。②使用寿命可以控制。③节省了回收地膜的费用，且解决了残膜对土壤和环境的污染。
光降解塑料的降解速度取决于日照的时间和强度，且降解后在被微生物分解前碎片易形成二次污染。光降解技术与生物降解技术结合：一是可以克服淀粉基塑料在非生物环境中难降解的问题；二是可以利用光敏体系的复合配比、用量来实现降解时间人为控制的目的。因此，目前工业化较多的是光降解技术与生物降解技术结合的双降解淀粉塑料。在一次性使用地膜中可采用食用淀粉或无机矿物质填充的可控光－生物降解塑料的全面降解技术进行实用性研究。我国可覆盖地膜的面积为5亿多亩，用量高达40万吨，使用价格低廉的光－生物降解塑料地膜较适宜。对于厚度0.005mm～0.015mm的降解地膜也可采用塑料单纯光氧降解技术，但一定要做到时控降解。这对解决废弃地膜污染农田的问题，造福子孙后代，具有深远意义。
2、生物降解塑料。生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌（真菌）和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。“纸”是一种典型的生物降解材料，而“合成塑料”则是典型的高分子材料。因此，生物降解塑料是兼有“纸”和“合成塑料”这两种材料性质的高分子材料。生物降解塑料可分为完全生物降解塑料和破坏性生物降解塑料两种。破坏性生物降解塑料主要包括淀粉改性（或填充）聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）等。完全生物降解塑料主要是由天然高分子（如淀粉、纤维素、甲壳质）或农副产品经微生物发酵或合成具有生物降解性的高分子材料，如热塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均属这类塑料。
尽管生物降解塑料的研发取得了长足的发展，但推广异常困难。一是因为可降解塑料袋承重能力低，不能满足顾客多装东西和反复使用的要求。二是可降解塑料袋色泽暗淡发黄，透明度低，给人一种不洁和难看之感，用起来不放心。三是价格偏高，成本难以接受。
3、可降解塑料的开发趋势及发展前景。可降解塑料尽管存在种种问题，但它的发展前景十分光明，主要表现在以下几个方面：①积极开发高效廉价光敏剂、氧化剂、生物诱发剂、降解促进剂和稳定剂等，进一步提高可降解塑料的准时可控性、用后快速降解性和完全降解性。②为避免二次污染，以天然高分子微生物合成高分子的完全生物降解塑料将会越来越受到重视。③水解性塑料和可食性材料由于具有特殊的功能和用途而备受瞩目，也成为环境适应性材料的又一热点。④充分利用基因工程技术培育可生产聚酯的生物性植物以降低生物降解塑料的成本。
篇6
摘要：农用塑料地膜具有保温、保墒、防寒、防冻等作用，但随着地膜覆盖技术的普及已经给农业生产带来了一系列的负面影响，大量的残留地膜破坏土壤结构、危害作物正常生长发育，造成农作物的减产，进而影响农业生产环境。本文分析了塑料残膜产生的原因及危害，并阐述了塑料残膜在农村生活环境及农业生产过程中存在的主要问题，且提出了农用塑料地膜农田污染的防治对策。
关键词：塑料地膜；地膜覆盖栽培技术；塑料残膜；防控措施
中图分类号：X71 文献标识码：A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.12.041
20 世纪中期，日本最先推广地膜覆盖栽培技术，我国于20 世纪80 年代从日本引进该技术。首先在蔬菜上开展栽培研究，均获得高产、早熟、品质优良的明显效果，到1982 年地膜覆盖面积达11.9 万公顷，发展应用到瓜菜、花生、棉花、水稻、糖料等多种作物，地膜覆盖技术由此进入大面积推广阶段，到2002 年使用面积高达11.70×106 公顷。我国地膜覆盖技术发展之迅速，应用领域之多，以及所产生的效益之大，在我国农业新技术推广史上十分罕见。据估算，在1984 年～1993 年的10 年间，我国地膜覆盖面积已达到2553 万公顷，共增产蔬菜1587 万吨，粮食2107.4 万吨，西瓜、甜瓜3709 万吨，皮棉、花生、糖料等均有很大程度的增产，所增产值576.28 亿元，新增纯收入488.15 亿元，相当于多播种853.3 万公顷的耕地。
虽然我国地膜覆盖技术起步比较晚，但发展势头极其迅猛，很大程度提高了农作物的产量。但由于我国现阶段使用的塑料地膜多为单体聚乙烯塑料，其是由一种抗氧剂、紫外线吸收剂加聚乙烯而制成的有机化合物材料，具有不易腐烂、性能稳定，在自然环境中，其生物分解性及光分解性较差，即使经过几十年时间，残留塑料地膜仍存留在土壤中，严重影响土壤含水率、土壤空隙率、土壤容重、渗透性和土壤透气性，从而影响农作物的产量和质量。
当前我国所使用的塑料地膜主要是12μm 以下的超薄地膜，这类地膜强度极低、极易破碎、极难回收。根据农业部门研究显示，在我国农田地膜残留量大多在60～90 公斤/ 公顷，最多可达160 公斤/ 公顷。我国地膜覆盖栽培技术已有40 多年的历史，累计使用面积2000 万平方公里，已超过2000万吨塑料地膜进入土壤，而地膜残留量约为使用量的1/4～1/3，若依此计算，我国塑料残膜在农田中的数量非常庞大，这主要是与地膜用量、厚度降低、降解能力差和残膜回收率低有关。
1 塑料残膜污染的主要危害
1.1 塑料残膜对土壤的污染
土壤中的塑料残膜数量超过一定量时，会阻碍农田机械作业，导致土壤板结，严重妨碍下茬作物根系生长和土壤微生物的活力，减少土壤水分储存、传导功能。更严重时，会形成塑料隔离膜，影响农作物的伸展和对土壤养分、水分的吸收传导，从而造成弱苗、死苗。
黑龙江省残留地膜对土壤含水量、土壤容重、土壤孔隙度等都有显著的影响，而对土壤硬度影响不大。表1 为残留地膜对土壤物理性质的影响实验结果。
由表1 可知，塑料残膜可使土壤容重和密度增加，土壤含水量和孔隙度减少。塑料残膜残留在土壤中，严重影响土壤毛管水渗透，并阻碍土壤的吸水能力。
1.2 塑料残膜对农作物的危害
塑料残膜对土壤的理化性状影响，进而影响农作物根系伸展，造成根部吸水及养分运输的能力下降，从而导致农作物减产。根据有关部门测定，当土壤中塑料残膜含量为58 公斤/ 公顷时，可使大豆减产5.5%～9%，小麦减产9%～16%，玉米减产11%～23% 。相关部门曾就残塑料膜对玉米和小麦的影响做过实验，其结果见表2。
由表2 可知，塑料残膜是通过影响玉米和小麦的发芽、出苗、根系发育、幼苗和茎叶生长，从而影响玉米和小麦的产量。
1.3 塑料残膜对农村生产生活的影响
塑料残膜弃于田间地头，随风飘移，散落在树枝、建筑物上以及漂浮在池塘、河流中，严重破坏当地自然景观。散落在湖泊水库，可造成水体污染，进而危害鱼类产卵和生存。塑料残膜还会随农作物的秸秆及食料进入农户家，牛、羊等家畜误食后，导致肠胃功能失调，膘情下降，严重时会引起牲畜死亡。塑料地膜制品中的增塑剂（邻苯二甲酸酯化合物），具有高脂溶性、低水溶性及生物积累特性，对农作物具有毒害作用，能通过各种途径污染粮食、食品，威胁人畜健康。
2 塑料残膜污染的防控措施
2.1 制定相关法律法规，建立塑料残膜回收奖惩机制目前，我国尚未建立塑料地膜回收的相关法律法规，有关部门应当针对不同塑料地膜厚度标准制定相应的法律法规，并针对塑料地膜的回收建立奖惩政策，对及时清除、回收塑料残膜的给予奖励，对于不及时清除、回收并造成污染的予以罚款，用法律手段促进塑料残膜的回收。
2.2 制定塑料农膜土壤残留和相应厚度标准
我国在80 年代试验使用地膜厚度为0.014 毫米，但很多制造厂家为了减少成本，获得更大的经济利益私自把地膜的厚度降至0.010 毫米、0.006 毫米，甚至0.003 毫米。地膜的厚度越薄，强度就越低，越不利于回收，更容易残留于土壤中。有关部门应当及时制定塑料地膜厚度和土壤残留标准，严禁生产及使用不达标的地膜。执法部门也应当加强对市场上流通使用地膜的管理，禁止不合格地膜流入市场。
2.3 推广使用可降解塑料地膜
可降解塑料地膜是在地膜中添加可被微生物分解的成分或光敏剂的薄膜。这种薄膜在微生物或光作用下能降解成无机物、CO2 和水后进入土壤，进而避免残留危害。它可分为光降解膜、生物降解膜、光———生物降解膜三种。例如中国科学院长春应用化学研究所研制的可光解地膜、兰州化学研究所研制的可溶解地膜、北京塑料研究所研制的非淀粉可控光———生物降解塑料膜等，但目前推广范围还是很小，主要原因是可降解地膜的成本要比普通地膜高15%左右，影响了农民使用的积极性。有关部门应当及时制定可降解塑料地膜使用补贴制度，提高农民使用的积极性，扩大其使用范围，逐步代替普通塑料地膜。
2.4 采用适时揭膜技术
所谓揭膜是指在塑料地膜发挥了其保墒增温作用后，从农田表面去除的农田作业。适时揭膜技术不仅可以提高地膜的回收率，减少地膜对农田土壤的污染，而且还可以提高农作物的产量。据统计，适时揭膜技术可缩短覆膜时间60～90 天，回收率可达95%以上，基本可消除农田残膜对土壤的污染。
参考文献
[1]何文清,严昌荣,赵彩霞,常蕊芹,刘勤,刘爽.我国地膜应用污染现状及防治途径的研究[J].农业环境科学学报,2009,28（03）.
篇7
关键词：新课程 课程理念 科学 实践活动
1.课题的提出和引入
初一学生通过课堂上探究性学习――食物上滋生微生物与温度的关系，仅限于食物上滋生微生物与温度的关系的了解，而食物上微生物的生长的条件还有那些，对学生来说仍是一未知领域。教师可以此为出发点，设立课外实践活动――食物上微生物的生长条件还有那些？让学生通过提出猜想，设计实验进行验证，总结结论，然后让学生自己通过讨论得出食物上微生物的生长的条件还有水分、氧气、营养物质、时间、用食盐腌制等，使学生从中掌握一些科学的研究方法，并将课堂的分组实验继续向课外延伸，培养学生的动手能力和创新意识。教师在课堂上指导学生进行分组实验共同探究――食物上滋生微生物与温度的关系时，可做如下引导：
教师：提出问题：食物上滋生微生物与温度是否有关系；建立猜想：食物上滋生微生物与温度有关系；设计实验：用控制变量法设置对照组，把两片等大的面包片分别放在A、B培养皿内，将A培养皿放入冰箱、B培养皿放在常温下，每24小时观察一次，将观察结果记录下来，五天后，分析记录的数据，得出结论：常温下的面包容易产生微生物，食物上滋生微生物与温度高低有关系。应用实际：保存食物的方法可以用冷藏法，如果我们还想了解食物上微生物的生长条件还有什么？这个实验由学生课外分六人一小组进行探究学习。
学生：第1、2小组探究食物上滋生微生物与水分的关系；第3、4小组探究食物上滋生微生物与氧气的关系；第5、6小组探究食物上滋生微生物与营养物质的关系；第7、8小组探究食物上滋生微生物与是否用食盐腌制有关系。各小组根据记录的情况分析探究食物上滋生微生物与时间的关系。
教师：请同学们分组讨论，确定研究方案，然后设计一个实验来证实猜想。
各小组学生讨论如何设计实验进行研究时，教师可提出以下问题作为提示：1）你对所研究课题的结果有什么猜想？2）你准备选取哪些器材？组成一个什么样的装置？实验依据是什么？3）你将测量哪些数据？控制哪些量？设计一个记录数据的表格。4）你会面对哪些技术上的问题并如何处理？哪些问题可能无法解决？
每一小组经过讨论有了自己的初步研究方案后。利用实物投影仪，学生分组由代表上台展示自己的研究方案、实验装置图以及自己制定的实验测量数据记录表。
学生的方案可归结为四类：
1、2小组：实验器材有：小刀、培养皿2只，同种等大的干鱼、鲜鱼各一条，镊子。
原理及步骤如下：
1）取同种新鲜的鱼、干鱼各一条作为样品，分别放入A、B培养皿中，
2）将 A、B培养皿一起放在家中的桌子上；
3）每24小时观察一次，将观察结果记录在下表中；
4）五天后，取出2份样品。
教师提示：一、二小组样品应取同种鱼类，两条鱼的质量要大致相同，否则会影响判断的准确性，怎样修正判别？
3、4小组实验器材有：小刀、塑料袋2条、同种等大的鲜鱼2条、塑料手套一双。
原理及步骤如下：
1）取同种等大新鲜的鱼两条作为样品，分别放入A、B塑料袋中，密封A塑料袋，并抽出A塑料袋中的空气；
2）将A、B 塑料袋一起 放在家中的桌子上；
3）每24小时观察一次，将观察结果记录在下表中；
4）五天后，取出2份样品。
教师提示：3、4小组A塑料袋的密封性要好，A塑料袋中的空气尽量抽干净。
5、6小组实验器材有：小刀、塑料袋2条、等质量的鲜肉1块、鲜鱼1条、塑料手套一双。
原理及步骤如下：
1）取等质量的鲜肉1块、新鲜鱼1条作为样品，分别放入A、B塑料袋中，
2）将 A、B 塑料袋一起放在家中的桌子上；
3）每24小时观察一次，将观察结果记录在下表中；
4）五天后，取出2份样品。
7、8小组实验器材有：小刀、食盐1袋，塑料袋2条、同种等大的鲜鱼2条、塑料手套一双。
原理及步骤如下：
1）取同种等大新鲜的鱼两条作为样品，将一条用食盐腌制后放入A塑料袋中，没有用食盐腌制的鱼放入B塑料袋中；
2）将 A、B 塑料袋一起放在家中的桌子上；
3）每24小时观察一次，将观察结果记录在下表中。
教师提示：七、八小组注意A鱼腌制时间长一些。
教师引导全班学生讨论与评价这一方案原理的科学性、图表的合理性以及操作的可行性。学生针对此方案提出了一些问题，这些问题主要有：l）各小组所取的样品不是唯一的，还有很多选择，也可以多取几种样品进行多次实验，比较那些样品现象最明显，操作最方便；2）注意及时进行观察、及时记录，不要错过观察时间，否则会影响判断的准确性，怎样修正判别？3）记录的微生物多少是定性的，不能确定数量。
教师引导学生讨论如何解决这些问题。针对问题，学生提出的建议有：为了实验现象明显，1）一、二小组的两条鱼新鲜时的质量一样的话，晒干的那条质量就变小了，可以取晒干后的质量与新鲜鱼质量相同；2）三、四小组的抽气机的选择较难，用针筒抽气要反复多次重复抽；3）七、八小组腌制鱼时，可以将食盐均匀擦在鱼的整个表面，不要放在盐水中浸泡，这样会影响对照组的水分含量不同；
2.科学实践活动的开展和实施策略
当前，要把科学实践活动切实开展起来，首先要转变思想观念，充分认识科学实践活动在科学课程中的重要地位。其次，要努力解决相关的技术问题与实际困难。比如，课程资源开发和利用的问题，时间安排的问题，学生安全的问题，经费与物质条件保障的问题，以及家长的支持与认同的问题。
学生经过交流方案，相互启发，思维广为扩散，激发了实验探究热情，为下一步的具体实施做了较为全面细致的准备。
3.实验与论文撰写
学生各小组确定了最佳方案后，分配任务，有的小组还给成员分配任务，开始筹备实验器材，为保证学生实验有序地顺利完成，教师辅助安排如下：
1）实验室对学生开放，提供所需器材；
2）实验所用的生物材料由学生代表和教师一起购买，集体备制；
3）为学生开设1节实验课，学生分组并按自己的设计方案集体完成实验，记录实验数据；
4）操作要求：学生要协作完成。
教师在实验中应指导学生如何避免错误，启发学生解决实验中出现的问题。
完成实验后，教师指导学生根据实验方案与实验数据撰写实验报告或论文，对论文的要求有：①写出食物上微生物的生长条件的猜想。②所设计实验的原理及步骤。③实验数据记录表及数据的分析、实验结论等。
4.成果交流与评价
用1节课进行研究成果的交流与评价。各组派1名代表上台演讲实验论文（图表可以通过实物投影仪演示），说明实验原理、过程及结论。学生的结论主要有：
1、2小组：食物上滋生微生物与水分有关，食物上水分越多，微生物越容易生长；3、4小组：食物上滋生微生物与氧气有关，食物周围的氧气越多，微生物越容易生长；5、6小组：食物上滋生微生物与营养物质有关，营养物质不同，微生物的滋生程度不同；7、8小组：用食盐腌制的食物不容易滋生微生物。各小组的共同结论是：时间越长，微生物越容易生长，食物越容易变质腐烂。
每组学生展示了自己的论文后，还回答了其他同学对实验过程中的有关测量误差、技术处理等问题的提问，并且在交流中评价了各组实验的优缺点，畅谈了研究体会。最后教师可作进一步的引导及总结。这次活动的结论应用于实际，食物的保存方法可以有：冷藏法、干藏法、真空包装法、腌制法等。
这次实践活动提倡学生主动参与、勤于动手，乐于探究和实践，提高学生学习的主动性、自主性和创造性是本次课程改革的重点。将科学探究作为改变学生学习方式的突破口，通过让学生亲自参与观察、实验、调查、资料收集及交流汇报等手脑并用的探究活动，使学生体验探究的过程和乐趣，培养学生的科学素质、创新精神和实践能力成为本次课程改革追求的崇高目标。显然，不突破课堂教学的时空界限，多样化的学习方式是难以有效开展的，本轮课程改革的良好愿望与高目标也是难以实现的。随着新课程理念逐步深入人心，随着新课程评价体系的建立与完善，科学实践活动必将朝着更加健康、有序的方向发展。
总之，在科学教学中开展实践活动不仅为课堂教学面向自然、面向社会、面向学生生活打开了门、架起了桥，也为实现让学生学会学习、学会生存、学会做人、学会合作的教育的终极目标提供了保证。
参考文献：
［1］科学（7-9年级）课程标准. 北京师范大学出版社.
篇8
目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染，严重的影响了我国的生态环境，使得水污染日益加剧，水资源严重短缺，全国600多个城市中已有一半城市缺水，农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难；土壤污染严重，耕地面积锐减，近10年来每年流失的土壤总量达50亿t，土地荒漠化日益加剧；森林覆盖面积下降，草场退化，每年减少森林面积达2500万亩；人们的身体健康受到严重威胁，疾病发病率急剧上升。因此，加大环境保护和环境治理力度，加快应用高新技术，如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡，提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。
2现代生物技术与环境保护
现代生物技术是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。与传统方法比较，生物治理方法具有许多优点。
（1）生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。
（2）利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等，常常是一步到位，避免污染物的多次转移而造成重复污染，因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。
（3）生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程，而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质，其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的，所以大多数生物治理技术可以就地实施，而且不影响其他作业的正常进行，与常常需要高温高压的化工过程比较，反应条件大大简化，具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。
所以，当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理，有毒有害物质的无害化处理等各个方面。
3现代生物技术在环境保护中的应用
3.1污水的生物净化
污水中的有毒物质的成分十分复杂，包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用，从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质，使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶，是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合，将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器，用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定，即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等，此方面国内外成功的例子很多，如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶，以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上，制成酶柱，用于处理对硫磷废水，去除率达95%以上；近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展，对于含100mg/L废水，降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。
3.2污染土壤的生物修复
重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用，削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性，通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量，激发微生物的活性，由此可以改善土壤的生态结构，这将有助于土壤的固定，遏制风蚀、水蚀等作用，防止水土流失。
3.3白色污染的消除
废弃塑料和农用地膜经久不化解，估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产，若再连续使用而不采取措施，十几年后不少耕地将颗粒无收，可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境，研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌，另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如：根瘤菌)中，使两者同时发挥各自的作用，将塑料和农膜迅速降解。同时，还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。
有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯，这些聚酯是微生物内源性贮藏物质，可以用发酵方法进行生产，由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量，人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造，此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(PHAs)，研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种，即将PHAs重组菌进行发酵，在积累大量的PHAs后，加入信号物质，使裂解蛋白产生，细胞壁破坏，PHAs析出，以简化胞内产物PHAs的提取过程，降低提取成本。
3.4化学农药污染的消除
一般情况下，使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中，特别是氯代烃类农药是最难分解的，经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法，而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物，有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O，这种降解途径彻底，一般不会带来副作用；有的是通过共代谢作用，将农药转化为可代谢的中间产物，从而从环境中消除残留农药，这种途径的降解结果比较复杂，有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应，就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造，改变其生化反应途径，以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染，最好全面推广生物农药。
所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称，它们多是生物体的代谢产物，主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究，主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果，例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造，人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性；将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中，形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡，干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。
参考文献
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2陈坚.环境生物技术[J]，生物工程进展，2001(5)
3姜成林,徐丽华.微生物资源的开发与利用[M].北京:中国轻工业出版社，2001
篇9
Editor’s note：Bio-based polyester is an important kind of eco-friendly polyester products， and it has attracted more and more attention in some developed regions including EU， US and Japan. Some enduse brands also join the team to drive the development of bio-based polyester， such as the top soft drink brands Coca-Cola and Pepsi. However， there is a consensus that bio-based polyester can hardly totally replace the petroleum-based polyester in a long time， due to its economy and technology bottlenecks.
全球生物基聚合物材料的市场发展
Market Development of Global Bio-based Polymers
资源与环境是人类在21世纪实现可持续发展所面临的重大问题，生物技术和生物质资源将成为解决这一问题的关键之一。
生物基高分子材料是传统化学聚合技术和工业生物技术的完美结合。目前世界上合成的高分子材料主要是石油化工材料，与之相比，生物基高分子材料具有原料可再生等特点，开发前景广阔。据统计，2011年全球生物基原料生产的可降解和非降解的高分子聚合物达到116.1万t，预计2016年可达578万t，从2011年后的 5 年内，主要的增长将源自生物能源的技术突破，从实验室走向规模化的步伐加快，其副产物用于合成和转化聚合物的原料来源相对充足，为已经具备在现有聚合物生产装置上替代部分矿物资源的连续化批量生产提供可能，且具备相当的市场竞争力。
据乐观预计，到2050年，生物基聚合物产量可达1.13亿t，约占有机材料市场的38%；即便保守估计，到2050年，其产量也可达2 600万t。到2015年，生物基聚合物市场将达到68亿美元，2010 — 2015年的年增长率约为22.8%，而其中，市场增长最快的将是聚羟基脂肪酸酯（PHA）、PLA和生物乙烯等用于生产生物塑料的材料。表 1 是2015年生物基聚合物的预测产能。
欧洲生物基塑料协会（European Bio-plastics Organization）将生物基塑料分为四大类，一是采用生物基原料生产非自然降解的材料，例如全部采用生物基原料的PE、PP、PVC、PTT、PET、PEF等；二是部分生物基原料MEG、丁二醇、丁二酸、1，3-丙二醇（PDO）等生产的PBT、PET、PTT、PU等；三是全部采用生物基原料生产并在完全自然条件下可生物降解的聚合物，例如PLA、PHA等；四是部分采用生物基原料（单体），合成达到可生物降解国际标准的聚合物，例如聚丁二酸丁二醇（PBS）、PBST、PCL等。
据统计，2011年，世界范围内生物基塑料的区域分布发生了一些变化，发展中地区的亚洲和南美占总产量的2/3，其中亚洲地区占34.6%，南美地区占32.8%，欧洲占18.5%，北美和澳洲分别占13.7%和0.4%。从合成材料的种类来看，非降解领域用部分采用生物基单体的聚合物PET占据38.9%，其次是PE，占17.2%，采用生物基单体和可降解应用领域的聚乳酸（PLA）、脂肪族可降解聚酯占26.1%。生物基聚酯类合成材料接近50%。
据欧洲生物基塑料协会介绍，生物塑料正呈现快速增长的态势，到2016年其产能将增加近70%。引领这种增长的将是PLA和PHA，分别为29.8万t（增长50%）和14.2万t（增长550%）。而由HelmutKaiser顾问公司完成的一份有关生物塑料市场的报告则指出，全球生物塑料市场将快速增长，预计年均增速可达8% ～ 10%，将由2007年的10亿美元增至2020年的100亿美元。与之匹配的是，到2015年，全球生物塑料的需求量据称将由2010年的57.2万t增至300万t以上。
随着生物基塑料的不断发展，大到电视机的支架、电脑框体，小到小摆件、厨房垃圾袋，这些材料将越来越多地走进人们的日常生活中。据了解，目前在北美市场已有约 2 万余种产品由生物基原料制成。
日益增长的低碳经济发展诉求和波动的原油价格都在一定程度上推动了这一领域的发展，同时，技术的不断进步改善了生物基塑料的性能，也为其开辟了更多的市场机会。美国Freedonia Group公司最新的报告称，从2012 —2016年，美国对生物塑料的需求将以每年20%的速度增长，达到25万t的规模。到2016年其生物塑料销售额将达6.8亿美元，这主要得益于该领域的技术创新，在提高生物塑料性能的同时也降低了成本。该报告称，在2011年的生物塑料销量中，生物可降解树脂虽然占据了绝大多数的份额，但生物基树脂的不断发展将使整个市场改头换面。到2021年，这类材料占总需求量的比例将从2011年的13%增至40%以上，其背后的推动因素包括生物基聚乙烯的大批量生产和生物基 PET、聚丙烯及PVC的最终商用化。与此同时，PLA仍有望成为生物塑料市场上应用最广泛的树脂，但生物基聚乙烯预计到2016年将显现出巨大的增长机会。
生物基聚合物领域主要生产企业（部分）的发展动态
Development Trend of Some Leading Producers in Bio-based Polymers
生物基材料产业巨大的发展前景自然吸引了各国政府和企业，Bayer（拜耳）、BASF（巴斯夫）、DOW（陶氏）、DuPont（杜邦）、ExxonMobil（埃克森美孚）等国际化学品巨头纷纷进入这一领域。全球主要生物基材料和化学品生产企业及其开发现状如表 2 所示。
在生物基材料和化学品领域，世界范围内技术突破不断，早期存在的生产成本较高、产品性能欠佳等问题已有明显改观。领头羊们你追我赶，纷纷加快了相关项目的商业化步伐。
据统计，2011年脂肪族原料己二酸、丁二酸的产量为300万t，部分用于合成脂肪族可降解聚酯，如PBS等。由于生物基来源的脂肪族聚酯还未完全改善使用性能，尤其是耐热性问题，因此部分生物基PBST依然占据相当部分的市场，以欧洲巴斯夫为代表的几家企业已在生物可降解聚酯的吹膜、注塑应用加工等方面形成商业化格局，产能超过10万t/a。中国的上海石化也成功开发了PBST，目前正在实施合成工艺的进一步优化和应用领域的市场开发。
据分析，未来几年内市场对丁二酸的需求可能会有大幅增长，主要驱动领域包括生物塑料、化学中间体、溶剂、聚氨酯和增塑剂等。自2009年起，巴斯夫和CSM便已签署了共同发展协议并开始对丁二酸进行研究。双方在发酵和下游处理方面的互补优势形成了可持续的高效生产过程。生产过程中使用的细菌为产丁二酸厌氧螺菌，可以通过自然过程生产丁二酸。这一过程可以生成很多可再生的原材料，结合了高效和可再生原材料使用的优点，同时还具有很好的固碳效果。因此其生物基丁二酸的生产既经济又环保。
目前巴斯夫和CSM正在改建普拉克巴塞罗那附近的工厂，准备用于生产丁二酸。该工厂计划在2013年底正式投产，年产能为 1 万t/a。为满足日益增长的丁二酸需求，第二个丁二酸工厂的建设也在筹划之中，据介绍年产能可达5 万t。
BioAmber和日本三井将携手在加拿大的萨尼亚建立生产线生产生物基丁二酸，据称2013年产能可达1.7万t。其后，还计划将丁二酸产能扩至3.5万t/a，将1，4 -丁二醇（BDO）产能扩至2.3万t。两家公司另外还计划再共同建立两条生产线，加上萨尼亚的产能，丁二酸总产能将达到16.5万t/a，BDO则为12.3万t/a。
美国Genomatica公司于2012年1月25日宣布已获得意大利Beta可再生能源公司（Beta Renewables SpA）全球独家专利使用权，将采用Proesa工艺通过任何发酵基工艺从生物质生产BDO。据介绍，将Proesa工艺与Genomatica公司的直接生物工艺集成在一个完整、专有的过程中，可采用非食品、纤维素生物质作为原料，用于第二代技术生产BDO。其中，Proesa工艺可用于将木质纤维素转化为可发酵的糖类，而Genomatica公司的生产工艺可提供更好的经济性，与石油基BDO生产相比具有较低的碳排放。
以生物原料生产的PC和PHA等塑料产品也受到市场关注，但要实现全面的商业化推广，还有很长的路要走。以生物质生产的异山梨醇为原料生产PC 的工艺与传统的化学法相比，无需使用有毒的光气和安全性广受争议的双酚A，日本三菱和法国罗盖特公司都有计划开发此产品，但均表示其经济性和质量有待提高。
其他生物化学产品的产业化推进计划还包括：陶氏化学和诺维信的相关生物丙烯酸项目，以糖类或水煤气为原材料，预计2015年将达4.5万t；巴西Braskem产能为 3 万t/a的乙醇-丙烷工程，计划于2013年第四季度开工建设；巴斯夫、Cargill（嘉吉）公司与诺维信公司已签署一项协议，将共同开发由可再生原料生产丙烯酸的新技术。
我国生物基聚合物领域的发展现状
Status-quo of Chinese Bio-based Polymer Field
在杜邦公司于近期公布的一项名为“杜邦中国绿色生活调查：消费者对于生物基产品的认识及使用”的调查中，超过75%的受访者表示他们一定或极有可能购买各类生物基产品。调查结果显示，中国消费者比北美消费者更加相信绿色产品有助于环保，绝大多数的中国消费者极有可能购买由对环境有益的生物基原料制作的服装、个人护理产品、个人卫生产品及家用产品。当被问及是否相信绿色产品对环境有益时，70%参与调查的中国消费者表示非常或比较相信绿色产品有助环保。这项调查还发现，中国消费者相信生物基原料的使用会提高产品质量。超过60%的消费者认为用生物基原料制造的个人护理产品、个人卫生产品及清洁用品质量更好。
相较于一些发达国家和地区如火如荼的生物基材料开发，中国的生物基材料市场也正在不断发展壮大。随着国内一些大型企业，如安徽丰原集团、华源生命、吉林燃料乙醇、江苏南天集团、浙江海正集团等先后进入生物基材料研发行列，我国生物基新材料产业的发展将提速。
如浙江海正集团与中国科学院长春应用化学研究所长期合作推进聚乳酸的产业化。2008年，该公司完成5 000 t/a聚乳酸示范生产线的建设、运行和技术优化，成为我国第一家实现千吨以上规模化生产的厂家，预计将于2013年开建年产 3 万t生产线。另据报道，国内另外两大聚乳酸生产企业上海同杰良和深圳光华伟业也都有扩大产能的项目。这两家企业的万吨级厂都已建成并在试生产中。另外，常熟长江化纤年产4 000 t的聚乳酸熔体直纺纤维工厂也已顺利生产，南通九鼎及云南富集也有千吨级生产线在建厂测试中，中粮也已宣布要在吉林榆树建万吨级聚乳酸工厂。
虽然现阶段我国生物基新材料已取得了一定的发展，尤其是淀粉基生物降解塑料、PLA、PHA、PBS等，但受到市场、成本等因素的制约，在产业化过程中也面临着各种各样的问题，例如目前国内市场对聚乳酸等生物基材料的需求滞后于其产能扩张。有分析认为，成本较高以及国家环保塑料的配套政策不足是限制我国相关生物基塑料产业发展的两大瓶颈。
根据国家发改委的《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》，生物制造是我国“十二五”期间重点发展的生物产业之一，该产业涉及生物基新材料、生物基化学品等领域。
而国务院于2013年1月下发的《生物产业发展规划》（以下简称《规划》）则明确，到2020年，把生物产业发展成为国民经济支柱产业等目标。根据《规划》，到2015年，我国生物产业增加值占国内生产总值的比重将比2010年翻一番，工业增加值率显著提升（表 3）。
在支持生物制造产业规模化发展方面，《规划》表示将推动生物基产品，特别是非粮生物醇、有机酸、生物烯烃等的规模化发展应用。未来将建立生物基产品的认证制度，制定生物基产品消费的市场鼓励政策和农业原料对工业领域的配给制度。此外，绿色工艺产品也将获补贴，预计到2015年生物制造产业规模将达7 500亿元。
生物基合成纤维的发展趋势
Development Trend of Bio-based Synthetic Fiber
近年来，化学纤维从植物/农作物途径取得原料的趋势在全球日益明显。美国能源部和美国农业部赞助的“2020年植物/农作物可再生性资源技术发展计划”就提出2020年从可再生的植物衍生物中获得10%的基本化学原材料。而一向以功能性纤维见长的日本企业正逐渐将目光聚焦在个人健康、卫生与舒适性的纤维与纺织品领域的开发，而且很多原料取自于天然的植物。
继生物法合成多元醇取代部分化学法乙二醇生产聚对苯二甲酸多组分二元醇酯共聚物（PDT）纤维成功后，研发可再生资源成为聚酯产业链可持续发展的潮流。但PTT 纤维、聚丁二酸丁二醇-共-对苯二甲酸丁二醇酯（PBST）纤维、聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）纤维的产业化进程相对较缓，在很大程度上是受制于这些纤维原料稀缺，尤其是丙二醇、丁二醇等的价格一直居高不下，影响了产业链的整体效益和推进。近年来，美国、欧洲的一些研究机构和生产企业对这些原料的生物转换合成表现出极高的商业投入积极性。
在全球倡导低碳经济和可持续发展的大背景下，积极发展生物质纤维及生化原料，不仅可有效解决石化资源的不足，对化纤行业实现可持续发展、促进行业转型升级具有现实意义，而且有利于促进农副产品的深加工进而提高农产品的附加值。我国的《化纤工业“十二五”发展规划》中也提出了关于推进生物质纤维及其原料产业化的相关内容。根据中国化纤工业协会对生物质纤维及生化原料的发展规划，生物质纤维在未来将实现“资源有效利用”、“技术环境友好”和“产品灵活多样”，其中涉及生物质合成纤维的内容主要如下。
PLA纤维：借鉴国内外最新聚合、纺丝及多领域应用技术，实现产业化突破，形成万吨级产业化规模。大力推进非粮作物原料的开发利用。
PTT纤维：突破生化法PTT及其纤维产业化成套装备、工程化技术及其制品的生产技术，形成年产12万 ～ 15万t的产业化产能。
生物法多元醇：以生物法PDO、乙二醇、BDO等为重点，实现产业化突破，形成多元醇的规模化、产业化生产和应用。
具体如表 4 所示。
国内外生物基聚酯的开发及应用
Development and Application of Bio-based Polyester
对更具可持续性发展消费品日益增长的需求是生物基材料增长的重要驱动力。品牌商和原始设备生产商致力于减少自身的环境足迹，并用可再生的生物基解决方案来取代有限的石化基材料。因此，有越来越多的企业开始把生物材料纳入企业可持续发展战略中。
10年前美国杜邦公司开发了生物基PDO用以合成PTT，近几年法国METabolic Explorer公司也开发了利用粗甘油生物法制取PDO，用于合成PTT，尽管与马来西亚的合资工厂工程项目（产能 9 万t/a）推迟，但其技术已经从实验室走向产业化应用。上海石化也已采用生物化工技术成功研发了PDO，预期在2015年前该公司可向市场提供部分生物基的纺丝级PTT和工程塑料级PTT切片。
据国际能源署生物基化工产品分会报告（I E A
Bioenergy Bio-based Chemical Value Added Products From Bio-refineries Task 42），从2010 — 2014年，世界生物基聚酯会大幅实现技术突破，除了研究领域的成果可实现产业化外，传统的聚酯生产企业已从技术和如何降低成本角度做好准备，并积极寻找合适的最终用户形成最终商品推向市场。在日本、欧洲和北美政府的支持和鼓励下，终端产品生产企业也加入到生物基聚酯材料的市场开发中，践行绿色环保和可持续发展的理念。
在众多食品公司的强势推动下，采用甘蔗乙烯生产的生物基乙二醇已经被广泛用于PET 的生产。2009年，可口可乐公司推出了生物基聚酯瓶 —— PlantBottle，用于旗下饮品Coke、Sprite、Fresca、iLOHAS、Sokenbicha以及Dasani的包装。该聚酯瓶中30%源于由甘蔗中提取转化而来的MEG，其他则来自石油基PTA。此外，百事可乐也宣布研究从柳枝稷、松树皮和玉米壳中提取原料生产生物基聚酯，并期待扩大植物原料的范围，如柑橘皮、土豆皮、燕麦壳等其他农业副产品也有望成为制瓶的原料。
不过若想将植物材料的比例提升到100%，还需要进行更多的研究工作。生物基PET之前一直采用生物基MEG，而另一主要原料PTA仍采用石油资源。目前，Virent、Gevo、Avantium等生物基化工企业已经成功研发从植物、农作物的废弃物等资源中采用生物技术进行分子重组转化为PX，进而可以用现有的成熟氧化技术生产出PTA，实现PET的100%生物基产品。
可口可乐公司已承诺，2020 年该公司所有的PET容器将完全采用生物材料。为实现这一目标，2011年12月，该公司与美国生物技术公司Gevo和Virent签署协议，共同开发商业化规模的生物合成PX工艺，以实现PTA原料的绿色化。如今这些企业正在积极探索，采用生物质生产PET的另一种合成原料精对苯二甲酸（PTA），进而推出完全由可再生材料合成的生物基PET。
美国Virent公司采用“生物成型”（BioForming）技术，将玉米、甘蔗等含糖源物，与糠醛生物转化为PX，其中试技术已经成功，正在与具有专利的化工设备企业合作进行批量化生产。
Gevo公司采用异丁醇（Isobutanol）生物技术得到PX，日本东丽公司于2011年宣布已经采用此技术生产出100%生物基PET纤维，并与Gevo签订合同，优先购买其制造的生物基对二甲苯，用于小规模生产生物基PET。东丽将通过此次合作开发生物基PET量产技术，并计划在2013年推出商业化产品。
Avantium生物化工制品公司联合美国某大学研究开发了极具革命性的“YXY”技术，其技术核心是将植物资源得到的呋喃糖通过生物转化为2，5-呋喃羧酸（2，5-Furan dicarboxylic，FDCA），取代传统意义上的PTA，与MEG酯化聚合生成PEF（Polyethylene-furanoate），目前已经实现了PEF聚酯瓶的批量生产。美国杜邦、塞拉尼斯，荷兰的DSM（帝斯曼）等都有意成为该技术的积极推进者。
据统计，世界范围内生物基聚酯原料MEG和多元醇产能最大的是中国长春大成，目前该公司据称已具备100万t/a的生物基MEG产能。日本丰田通商株式会社与中国台湾的中国人造纤维公司以50/50合资成立的Greencal Kaohsiung Taiwan公司，将巴西甘蔗来源得到的乙醇转化为MEG，年产能为10万，最终产品用于汽车纺织品和车用工程塑料。
目前，全球PTA的实际产能据称已超过5 000万t，如此庞大的用量和发展潜质，为生物基新产品打开了巨大的研发空间，而新产品对比石油基物料是否有成本竞争优势，将成为决定其市场成败的关键。PX的未来发展也面临相似的情况。据预测，未来一段时间内PX的产能增长会落后于需求，这为生物基PX的研发带来了一定的动力。在PX供不应求的情况下，现时研发生物基替代品是最好时机。
从应用趋势来看，聚酯相对其它高分子合成材料的总体加工成本较低，环保、安全压力相对较轻，回收再生产业链发展基本形成良性循环，后加工技术不断发展，使聚酯在传统的民用纺织品、产业用纺织品、液体包装、薄膜、片材、工程塑料等领域得到很大的发展，因此非降解生物基聚酯最容易推广，预期在液体包装领域将会得到长足的发展。
除了包装行业，纤维领域也是生物基聚酯的重要领地。近日，帝人宣布其生物基聚酯纤维Eco Circle Plantfiber被用于纯电动车Nissan LEAF的内饰中，包括座椅面料，以及门饰板、头枕、座位中间扶手等内饰面材料等，这是Eco Circle Plantfiber首次被用于大批量生产的汽车内饰中。据介绍，Eco Circle Plantfiber纤维中有30%以上为源自甘蔗的生物基原料，不仅可以降低碳排放，而且可保持与石油基PET相媲美的性能和品质。
近年来，鉴于生物基涤纶应用领域的不断拓展，涉及服装、汽车内饰以及个人卫生用产品等，帝人持续扩充其全球产能，据报道，2012年该公司采用生物基MEG生产了 3 万t 涤纶和纺织品，并计划在2015年增至 7 万t产能。该公司还计划进一步扩大生物基聚酯在汽车内饰领域的应用，争取在2015年使这一领域的应用占据其总产量的半壁江山。
随着BCF技术的发展，PDT、PET、PTT等聚酯BCF的本体着色地毯纱和地毯领域将会逐步取代性价比相对较差的PA和PP，在产业用纺织品领域具备满足市场、开拓市场的良好需求趋势。
生物基聚酯发展的障碍
Bottleneck of Bio-based Polyester
生物基高分子材料与传统高聚物生产商在开拓市场中遇到的障碍有相同之处，都需要经济的原料、高效的工艺流程以及成熟的客户。虽然在一些发达国家和地区，以生物基聚酯为代表的生物基材料正成为开发热点，但其市场推广阻碍力也不容小觑，比如不良的产品性能、价格因素导致的消费意愿下降等。
生物基聚酯的市场应用难点最主要还是产品价格。从本质上来说，生物基PET与石油基PET是同一种产品，不同之处在于其原料来源，未来一段时期内，成本将是生物基PET的软肋。目前来看，要使生物基MEG的价格大幅低于石油资源尚需较长时间。
二是市场对所谓的“多元醇”的认识。作为纤维用，多元醇的加工成本相对99.9%纯度的MEG会有30%左右的成本降低和能耗的节省，但纺织和染整行业还需相应的技术配套，如何充分发挥其纤维产品的特点，进而让上下游的利益进一步得到提升仍需要上下游积极合作。
生物基BDO和PDO分别是合成PBT、PTT的主要原料，其开发的基本目标除了绿色、环保和可持续发展的全球社会效益外，更重要的是其生物基醇的合成成本低于石油资源。目前的主要瓶颈是通过生物基醇的规模化生产以降低生产成本，二是进一步考察和优化提高生物转化率，同时关注不同菌种的安全性能。
完全生物基PET目前还需解决生物基PTA的来源问题。现阶段，生物基PET中的生物基成分主要为EG，目前美国的Gevo、Draths和Anellotech等公司正在进行生物基PTA的产业化研究。如Gevo正在研究如何将生物基异丁醇转化成对位二甲苯，然后再转化成PTA。据介绍，该公司日前又获得一项利用二羟酸脱水酶（DHADs）提高酵母中生物基异丁醇生产效率的专利，这也有利于使其比其他技术更具有商业化生产的可能。而其他一些公司也正研究如何通过生物基正丁醇或异丁烯生成PTA。Draths目前正在研究如何通过反式，反式-粘康酸盐将葡萄糖转变成PTA，而Anellotech宣称已掌握了将生物质转变成BTX（苯、甲苯、二甲苯）的技术。
此外，以生物基聚酯为代表的生物高分子材料同样会引发有关土地过度消耗的争论，目前全球范围内对这种由于大规模生产原材料而进行密集种植的“破坏性”模式充满争议。一些研究机构表示，同生物燃料一样，从更大范围来说，生物塑料和其他生物基产品会与粮食争夺土地，造成间接土地利用变化，导致更严重的森林砍伐和更多野生区域转换成耕地，因此生物塑料相比传统树脂的环保优势并不很明显。
在这个问题上，美国生物科技企业Verdezyne于2011年11月宣布的消息值得注意。该企业宣布第一家试点工厂已开始采用非食品原料生产生物基乙二酸，且制造成本比采用石油基原料低廉。
专家视点：
YXY技术近期的发展很可能引起聚酯链的深层次创新，对传统的石油基聚酯原料带来革命性的“冲击”，尤其是PEF材料的出现，将会在很大程度上占据原石油基PET的瓶用和BOPET市场，即使传统PET的价格低至加工成本，仍很难抵御如此迅猛的发展形势。目前中国大陆的总体聚酯链市场还是以各自为阵为主，生物基基础单体的研发由于受到专利保护、研发单位的成果推广和聚合物生产企业的成本压力等诸多因素，很难得到突破性增长；聚合物生产企业即使已经开发了生物基聚合物，也由于缺少为下游提供积极有效的技术支撑而举步维艰；部分终端市场对生物基聚酯材料缺少应有的准确信息，部分企业的生物基材料在产品质量和关键特征指标尚不具备商业化的条件，加上生物基材料很难在外观上明显区别于非生物基材料，如何推动生物基材料的应用成为目前该领域的主要瓶颈。
篇10
抵制白色污染呵护生态安全倡议书
生活中塑料袋为我们提供方便的同时不仅破坏了周边环境、浪费土地资源，而且危害生态安全，海洋生物的安全以及我们人类自身的生命安全。
根据市府办2019( 325号)文件精神的要求，为防止白色污染，倡导绿色、低碳、节能的消费理念，建设生态环保旅游城市，现在我市全面推广使用可生物降解塑料制品。
可生物降解塑料制品的加工原料主要以木薯淀粉为主，将木薯淀粉做成颗粒米，在机器里通过热能和气压吹成塑料膜或塑料袋等完全可降解的塑料产品。目前生活中使用的塑料制品，在土壤里分解需要200-52019年，对土壤和地下水危害极大;焚烧时产生大量有毒气体对大气、生物及人类自身造成极大危害。而可生物降解塑料制品降解时间短，在土壤中大约需要90天-2年时间就可转化成有机肥料;无需焚烧，对大气和环境基本不会造成污染。在我市推广使用，能够提升我市生态环境质量，更好地打造滨海旅游精品城市。
为了让我们的地球母亲永远饱有美丽的容颜，不被白色污染所蒙蔽，蓝丝带海洋保护协会、三亚市旅游协会，于4月22日地球日面向所有会员单位及社会公众郑重发出 抵制白色污染 呵护生态安全的倡议，倡议大家和我们一起，主动承担起保护生态环境的社会责任，用实际行动杜绝白色污染，拒绝使用普通塑料袋，全民自发自愿的加入到认购生物树脂降解型塑料袋的行动中来。
亲爱的朋友们，抵制白色污染 呵护生态安全我们期待您的参与!
拒绝白色污染倡议书
尊敬的各位老师、亲爱的同学们：
地球是人类共同的家园，大自然是我们生死相依的朋友。我们在这片净土上,沉醉于花草的芬芳,沐浴着清净的阳光,享受着心灵的恬静,生活变得简单而自然。但是，面对蓝色天空下的白色垃圾，难道你们还没有意识到铺天盖地的白色污染吗?
研究表明，一次性塑料餐具对身体健康和生活环境造成极大危害，目前已经成为白色污染的主要来源。当您习惯性地拎着塑料盒(袋)走出食堂、小卖部的时候，您有没有意识到我们的健康正受到威胁，我们的校园环境正遭到破坏;当您使用一次性筷子时，您是否知道每年为此要砍掉多少树木;当您随手将塑料袋扔到路边时，您是否知道这些垃圾需要22019年才会降解。
珍惜资源、保护环境是当代青年热爱祖国、关爱健康的具体表现;提供安全卫生的餐具、保障广大师生的身体健康是各食堂餐厅义不容辞的责任。为此，我们向广大师生发出倡议：
一、 正确认识白色污染的危害。塑料是高分子聚合物，极难分解，需100至32019年才能分解，污染公害极大：它会破坏环境，影响景观。会造成化学污染，危害人体健康。会使土壤板结，影响农作物生长。
二、拒绝使用一次性不可降解的泡沫塑料饭盒、塑料碗、塑料杯和一次性筷子，就餐使用饭堂提供的餐具或自带餐具。
三、不把白色污染带进校园。购物自备环保袋，不使用超薄塑料袋。
