可降解塑料处理范文

时间:2023-12-25 17:37:15

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可降解塑料处理

篇1

塑料袋“糟糕”,是因为它大多是用不可降解和再生的材料生产的,处理这些白色垃圾很多时候都只能挖土填埋或高温焚烧。据科学家测试,塑料袋埋在地里需要200年以上才能腐烂,并且严重污染土壤;而焚烧所产生的有害烟尘和有毒气体,同样会对大气环境造成污染。

联合国教科文组织有个形象的比喻,说如果把人们每年使用的塑料袋覆盖在地球表面,足以使地球穿上好几件“白色外衣”。一时间,“远离塑料袋”“拒用塑料袋”“禁用塑料袋”的呼声一浪高过一浪。事实上,要在短时间内完全禁止使用塑料袋是不现实的。积极的态度是依靠科技进步,即采用回收利用和降解相结合的办法去解决。工业包装膜、商品包装袋(膜)用后较干净,应作为主要回收利用对象,分类收集再生利用,这在国内外都已有许多成功经验。而对于那些量大、分散、脏乱、难于收集或再生利用、经济效益甚微的一次性塑料包装袋,则应该使用可降解塑料生产。

然而环保意识不是一夜之间就能树立的。一方面,塑料袋像臭豆腐一样闻起来“臭”,吃起来“香”,因为它的确有它的便利之处;另一方面,许多消费者认为,塑料袋是免费赠送的,不花钱的东西不用白不用。针对这种情况,1989年7月起,美国近半数的州实施了《塑料袋禁用法》,禁止所有不能分解和还原处理的食品塑料包装袋上市。印度马哈拉施特拉邦禁用厚度不到20微米的塑料袋,并控制生产这种塑料袋的原料。意大利则实行《塑料袋课税法》。

这些法律的推行,起到了很好的效果。以爱尔兰为例,自从征收塑料袋税之后,全国塑料袋的使用量降低了90%。与此同时,各国都加强了对可降解塑料包装材料的研制,并加大了开发塑料回收利用技术的力度。舒施尼那项“最糟糕的发明”将以一种全新的形式继续为人类造福。

思考:

1.塑料袋被评20世纪人类“最糟糕的发明”,不属于其根本原因的一项是(

A.发明了塑料袋以后,商店、菜场都备有免费的塑料袋,使用过于普及。

B.塑料袋大多是用不可降解和再生的材料生产的,造成的白色垃圾难以处理。

C.处理塑料袋造成的白色垃圾,一般只能挖土填埋或高温焚烧,但挖土填埋污染土壤,高温焚烧污染大气环境。

D.奥地利人马克斯·舒施尼发明的塑料袋,虽轻便结实,但造成了环境污染。

2.对待这项“最糟糕的发明”的积极态度,不符合原文意思的一项是(

A.控制使用量,加大开发塑料回收利用技术的力度。

B.禁止所有不能分解和还原处理的食品塑料包装袋上市,控制生产这种塑料袋的原料。

C.加强宣传,树立环保意识,完全禁止使用塑料袋。

D.依靠科技进步,加强对可降解塑料袋包装材料的研制。

3.根据文章所提供的信息,下列分析最合理的一项是(

A.随着科技进步,不久,可降解的塑料将完全取代所有不能分解和还原处理的塑料。

B.随着人们环保意识的增强,越来越多的人就会意识到塑料袋对环境的影响,自觉“远离塑料袋”“拒用塑料袋”“禁用塑料袋”。

C.在研制出可降解塑料包装材料的同时,加大开发塑料回收利用技术的力度,塑料袋将继续为人类造福。

D.有些国家利用法律来治理白色污染,已有许多成功经验,这一做法在世界各国将会普遍推行。

【链接】

可降解塑料

如今世界塑料年总产量已超过1.7亿吨,用途渗透到国民经济和人们生活的各个领域。然而,随着塑料产量不断增长和用途不断扩大,其废弃物也日益增多。由于塑料在自然环境中难以降解、腐烂,严重污染了环境。在这种背景下,各种可降解塑料应运而生。

就目前来说,可降解塑料有四大类:

1.光降解塑料——在塑料中掺入光敏剂,在光照下使塑料逐渐分解掉。它属于较早的一代降解塑料,其缺点是降解时间因光照和气候变化难以预测,因而无法控制降解时间。

2.生物降解塑料——指在自然界微生物(如细菌、霉菌和藻类)的作用下,可完全分解为低分子化合物的塑料。其特点是贮存、运输方便,只要保持干燥,不需避光,应用范围广,不但可以用于农用地膜、包装袋,而且可广泛用于医药领域。

篇2

【关键词】废塑料,降解塑料,裂解油化,环境保护

1前言

废塑料自然环境下很难直接被降解,造成严重的环境污染;塑料制品在生产过程中加入的大量助剂、填料、溶剂等添加剂,会析出进入环境,从而污染土壤及水体。废塑料如粘有污染物,会吸引蚊蝇和繁殖细菌,危害人体健康。从能源角度,塑料原料主要来自不可再生的煤、石油、天然气等化石资源,如果废塑料不加以控制、回收利用,将加重能源危机。

随着塑料应用领域的拓宽和使用量的急剧增加,废塑料的污染问题已越来越为社会所关注。各国纷纷投入大量的人力、物力、财力解决其污染问题,在其替代品开发和回收再利用方面取得了较好的成效。

2废塑料的环境危害

2.1对生物体的危害

通常组成塑料的高聚物是安全无毒的,但为改善塑料制品的加工和使用性能,一般需添加各种添加剂。例如,在有些聚氯乙烯制品中,加入量达35%~50%甚至更高的邻苯二甲酸酯类增塑剂,在许多塑料中都加有含重金属的稳定剂、着色剂,这些添加剂可迁移到外环境。研究发现,这些添加剂在大气、生物质、水体、土壤以及河流底泥、城市污泥等介质中均有残留,且分解缓慢,研究表明,邻苯二甲酸酯类有类雌激素作用,能干扰内分泌,

甚至可能造成生殖功能异常。还有,在其单体聚合以及制品加工过程中会残留有毒有害的单体和有毒有害的助剂,这些都是潜在的危害因素。

2.2对土壤、水资源的危害

农地膜对提高土地利用率,有效提高农作物的产量和质量发挥了巨大作用。但目前我国使用的地膜多为聚烯烃膜,难以自然降解,破坏了土壤性状及肥料的均匀分布,影响其水分养分的吸收,阻碍了土壤与外界的空气交换,使土壤中的微生物难以存活,影响植物根系生长,最终使土壤板结,严重的会造成土地盐碱化,从而导致农作物减产,甚至难以生长。

粘有污物的生活和工业废塑料无法回收利用,卫生填埋因其体积大而效率低,因其密度小造成填埋场地基松,使垃圾中的有害物质渗入地下,危害地下水及周围环境。

2.3石化资源的浪费

合成塑料的原料主要是煤、石油和天然气等化石资源。全世界每年数亿吨的塑料消费量,将产生上亿吨的塑料废弃物,如果没有采取积极的治理措施,将对日益紧缺的化石资源产生巨大的浪费。

3 废塑料的技术防治措施

作为废塑料的技术防治措施目前主要是使用降解塑料和循环利用。

3.1开发使用降解塑料

塑料是合成高分子材料,一般在自然环境中的光降解和生物降解速度都比较慢。可降解塑料是一类其制品的各项性能在保存期内可满足使用要求,性能不变,而使用后在自然环境条件下,能降解成对环境无害的物质的塑料,从而避免破坏环境。 塑料降解主要指大分子链的断裂,主要方式有光降解、化学降解、生物降解,实际应用中往往相互增效、协同使用。

3.1.1光降解塑料

光降解塑料是利用光化学反应使大分子链的化学键断裂,塑料失去其物理强度并脆化,在自然力作用下变为粉末,进入土壤,在微生物作用下重新进入生物循环。光降解产品开发早技术成熟,但完全降解不容易,且完全降解的时间长。

3.1.2光-生物双降解塑料

光-生物双降解塑料是利用光降解和生物降解相结合制得的一类可降解塑料。和部分生物降解塑料一样是在母体中加入一些促进其降解的淀粉、纤维素、微生物聚酯、光敏剂、生物降解剂等,产品使用后,在自然条件下,其化学结构完整性受到破坏,降解为水、二氧化碳和其他物质。 此类产品在自然环境中只能降解为细小颗粒,不能完全降解,对环境可能造成更严重的二次污染。

3.1.3生物降解塑料

完全生物降解塑料是指可以在自然条件下,能够100%生物降解的塑料。按其原料来源方式可分为来源于化石资源的化石基生物降解塑料、来源于可再生资源的可再生材料基生物降解塑料以及以上两类材料共混加工得到的塑料。

化石基生物分解塑料是指主要以石化产品为原料单体,通过化学合成的方法得到的聚合物。如脂肪族聚酯类、聚丁二酸丁二醇酯( PBS)、聚己内酯(PCL)、二氧化碳基共聚物(APC)等。

脂肪族聚酯。主要有PBS和PBSA (聚丁二酸/ 己二酸丁二醇共聚物)。PBS具有与PE、PP相近的优异力学性能,热变形温度接近100℃,耐热性能良好,有能用现有通用设备加工成型的优良加工性能,且已生产规模化,由它开发出来的产品有发泡材料、薄膜、注塑制品等。另外为提高材料性能,通过改性得到脂肪族芳香族共聚酯,如PBAT(单体为己二酸、对苯二甲酸、1,4-丁二醇),其有与LDPE非常相似的加工性能,可挤出吹膜,不仅能与其他生物分解塑料如聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)、PLA等共混吹膜,还可添加淀粉等天然材料吹膜成型。

聚己内酯(PCL) 是一种由ε-己内酯合成的聚合物材料,具有较好的生物降解性能和生理相容性,是植入人体的首选材料,可用作手术缝合线等体内材料。由于PCL 的熔点低(60℃),加之价格较高,所以很少单独使用。PCL 常与其他降解塑料共混使用,用作改性材料,以降低成本和改善性能。

二氧化碳基共聚物(APC)属于脂肪族聚碳酸酯类,是目前生物降解材料的热门研究课题,因为用二氧化碳气体为原料合成降解塑料,可利用大量的二氧化碳温室气体,既节约了资源,又保护了环境,可谓两全其美。APC 为二氧化碳(含量50% 左右)与环氧化合物的共聚物。如共聚单体为环氧乙烷,则共聚产物为PEC(二氧化碳/ 环氧乙烷共聚物);如共聚单体为环氧丙烷,则共聚产物为PPC(二氧化碳/ 环氧丙烷共聚物);如共聚单体为环氧丁烷,则共聚产物为PBC(二氧化碳/ 环氧丁烷共聚物)。目前产业化的有二氧化碳与环氧乙烷或环氧丙烷的共聚物。制约APC 发展的是环氧乙烷或环氧丙烷的价格高,合成催化剂价格高且供应紧张,造成成本居高不下。中山大学孟跃中教授改进的优化合成工艺预计可降低60% 的成本,价格接近通用塑料。APC 合成技术我国处于世界领先地位,目前只有我国的企业有规模化生产,APC 类塑料突出的优点是其气体阻隔性比PET 和PA6高,接近EVOH(乙烯/乙烯醇共聚物)。

可再生材料基生物降解塑料又分为天然材料基生物降解塑料和生物基生物降解塑料。直接以天然聚合物如淀粉、纤维素、甲壳素、大豆蛋白等以及其衍生物或混合物为原料成型制成的生物分解塑料为天然材料基生物降解塑料,其中工业化的有热塑性淀粉和植物纤维模塑,但其性能稳定性及价格影响其应用普及。生物基生物降解塑料是利用可再生天然生物质资源,通过微生物发酵或发酵产生的乳酸等单体合成的聚合物。如聚羟基烷酸酯类(PHA)、聚乳酸( PLA) 等

PHA为聚羟基烷酸酯类降解塑料,目前产业化品种有:第一代产品PHB(聚3-羟基丁酸酯),第二代产品PHBV(3-羟基丁酸与3-羟基戊酸共聚物),第三代产品PBHH(3-羟基丁酸与3-羟基己酸共聚物),第四代产品P34HB(3-羟基丁酸与4-羟基丁酸共聚物)。PHA类属于典型的生物降解塑料,具有综合性能好、绿色环保等优点,缺点为原料价格较高。

聚乳酸(PLA)是目前产量最大、应用最广的合成降解塑料,也是目前降解塑料中价格最低的品种,属于典型的生物降解塑料。PLA 的主要缺点是脆性大、耐热温度低及气体阻隔性差。目前针对PLA 脆性及耐热温度低的改性已取得重大成果,已广泛用于流延薄膜、片材、板材、注塑和纺丝等产品中。

共混生物分解塑料是指利用上述几种生物分解材料共混加工得到的产品。如PBS与淀粉、木质素、秸秆、壳聚糖以及各种棉麻纤维等的共混改性,既使共混后的复合材料可降解,又有效降低成本,还能充分利用天然材料,做到绿色低碳环保。

3.2废塑料循环利用

废塑料的处理方式目前主要有填埋、焚烧、熔融再生、和裂解转化等方法。塑料填埋方法简单、处理能力大,但不能有效利用资源,且塑料在土壤中长期不能分解,使土壤处于不稳定状态,并产生二次污染;塑料焚烧可以回收热能,但燃烧不完全,产生大量有害气体,特别是二f英等有毒有害物质,对生态环境和人类健康产生严重影响;由于废塑料的多样性和混杂性,熔融再生法得到的复合再生塑料性质不稳定,易变脆,存在质量问题和二次污染问题。废塑料裂解转化制液体燃料(汽油、柴油等)或化工原料,不但能有效解决废塑料污染问题,还可在一定程度上缓解能源紧缺状况,可成为最有效的塑料回收利用途径。

废塑料裂解油化技术是指通过加热或同时加入一定的催化剂,使塑料分解制取燃料油和燃料气的资源化利用方法。按裂解原理可分为热裂解法、催化裂解法、热裂解-催化改质法和催化裂解-催化改质法。热裂解法是通过提供热能,使废塑料大分子裂解,生成单体或低分子化合物,是最简单的废塑料裂解法;催化裂解法是热裂解与催化裂解同时进行;热裂解-催化改质法是先进行热裂解,然后对热裂解产物进行催化改质;催化裂解-催化改质法是先进行催化裂解,然后对催化裂解产物进行催化改质。

通过催化作用,可有效降低裂解温度,并根据目的产物不同对产物选择性进行有效调控。催化剂性能直接决定芳烃、低碳烯烃等化工原料或液体燃料的产率与质量,在适当的催化剂和催化条件下,PE、PP、PS等可完全转化,且PS为裂解原料时,可以生成较高含量的苯乙烯单体。催化剂是废塑料催化转化技术的关键,也是限制其发展的重要因素。

目前,裂解油化新技术在市场上饱受追捧。美国、英国、加拿大、日本等发达国家,许多公司都已实现热裂解油化技术的产业化。上海同济大学与北京裂源环保技术设备有限公司、上海纤和环保科技有限公司等联合攻关,已取得重大进展。研制的裂解炉,可连续稳定生产。产气率约15%~20%(wt%),产油率达到65%以上(按塑料量计),可以处理废塑料含量在30%以上的生活垃圾100吨/天,整个系统废塑料裂解的油、气、碳产品转化率不低于废塑料自身质量的99%,具有明显的社会效益和经济效益。

4 结束语

现阶段,由于可降解塑料的消费量只占塑料年消费量的1%左右,大量使用的是不可降解的石化原料生产的塑料,因此,降解塑料新技术的推广应用及废塑料裂解油化技术相结合才能有效减少废塑料对环境的污染。

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篇3

【关键词】绿色包装材料 环境污染 木材 塑料

1 绿色包装技术简介

1.1 绿色包装技术产生的背景

第二次技术革命之后,资本主义国家工业迅速发展,随之而来的环境问题也日渐突出。“环境保护”成为工业发展的负面影响。随着现代经济发展,人们越来越重视环境问题,1992年6月联合国环境与发展委员会通过了《里约环境与发展宣言》和《21世纪日程》等环境法规,在全球范围内掀起了保护环境和节约资源的浪潮。大多数的食品包装属于一次性包装,这些包装容器被丢弃之后会形成大量的固体废弃物,是环境污染的重要污染源之一。根据美国、日本和欧共体统计,包装废弃物每年排放量约占城市固体废弃物的1/3,体积上则占1/2,切排放量以每年10%的速度增加。由此可见包装废弃物对环境的破环非常严重;寻找绿色包装材料,研究绿色包装技术,减少包装废弃物对环境的污染是目前包装行业的发展趋势。

1.2 绿色包装技术的定义与内涵

根据可持续发展和世界专业学者的研究结论,绿色包装的定义可以概括为:对生态环境不造成污染,对人体健康不造成危害,能循环和再生利用,可促进持续发展的包装材料和结构。根据当今社会上所提倡的包装技术的“3R1D”原则,即包装减量化(Reduce)、包装材料重复利用(Reuse)、包装材料重复利用(Recycle)、包装废弃物的可降解(Degradabal),以及LCA生命周期评价方法上来看,有人认为绿色包装的内涵应包括四个方面:材料最省、废弃物最少、节省资源和能源、便于回收和再利用。

2 绿色包装材料

2.1 绿色包装材料的发展

包装的目的是为了保护商品,方便储运和促进销售:而包装材料是包装的承载体。绿色包装材料是近代以来,随着人们环保意识逐步提高而产生的。早在古代,人们会用芦苇、竹条、布料和藤条结成篮子来盛装食物;或者动物的皮革储存一些食物。随着陶瓷和纸张的发明,包装材料又有了新的选择。

2.2 绿色包装材料的分类

传统包装材料分为五大类:纸张、玻璃、塑料、金属和木材。大多数人认为纸张是最环保的包装材料,纸包装废弃物也可以回收再利用,如制成蜂窝纸板等。金属和玻璃可以回收利用;塑料却被我们认为是“白色污染”的主要来源。普通塑料埋在土壤中需要几百年才会降解。

绿色包装材料通常分为三大类:可回收处理再造材料、可降解回归自然的材料、可焚烧回收利用能源而又不污染大气的材料。塑料因为质轻、价廉的优势在包装中的应用越来越广泛,目前市场上的大部分商品使用都是塑料类的包装材料。瓶装水大部分采用PET作为包装材料,PP和PC因其耐高温性能比较优良,是许多杯瓶的材料。用这些材料制成的杯子既质轻易携带,又不容易打碎,是现在人们出行的首选;而且塑料在成型上比玻璃更具有优势,跟玻璃相比其成型温度低,而且成型方式多变,可以挤出成型、注射成型等。在众多的发泡材料中,乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)和聚乙烯化学交联高发泡材料(PEF)是近年来新发展起来的新型环保材料;其缓冲隔震性能好,韧性强、隔热防潮、耐腐蚀、无毒、成型加工容易。并且EVA在自然条件下可降解,产物对环境无污染,是典型的绿色塑料包装材料。

木材作为包装材料的应用也很常见,主要用于一些高档礼品,如酒类、名贵药材等。木材作为包装材料应用最广的还是作为运输包装容器,如木制托盘、木质包装箱等。滑木箱和框架木箱是大型机械和重型物品的主要包装容器,内装容器质量可达几十吨,强度高,是运输包装的重要容器。但是近年来,木质托盘在出口方面限制越来越多,木材在出口是需要进行安全检疫。木材中含有寄生的微生物,在进出口贸易中会造成物种入侵,破坏当地的生态平衡。

3 绿色包装材料发展前景展望

3.1 绿色新材料展望

随着环境问题的日益突出,寻求环保新材料迫在眉睫。可降解塑料的研究备受瞩目,我国在这方面也有一些进展。目前建成的降解塑料生产线约90条;其中淀粉填充聚乙烯、聚苯乙烯生产线44条,光降解塑料生产线35条,淀粉聚乙烯醇合金生产线一条,全淀粉生产线一条。目前也有很多企业尝试研发可降解材料,其中可降解餐盒研究取得了较大的进展。市场上也出现了玉米淀粉可降解餐盒,和其他可降解餐盒。

3.2 绿色包装材料的经济展望

当今社会,人们提倡绿色消费,消费者的观念影响着市场;环保理念的深入企业也向着绿色采购、绿色生产、绿色销售的方向过渡;目前绿色材料正处于研究阶段,生产成本较高,采用绿色材料之后包装成本会上升,企业会提高销售价格;跟普通包装的产品包装相比可能销售量会减少。国家可以对绿色包装企业实行一些优惠政策,发挥政府的宏观调控的经济功能,促进绿色包装的发展。

参考文献

[1]高愿军,熊卫东.食品包装[M].北京:化学工业出版社,2005.

[2]武军,李和平.绿色包装[M].北京:中国轻工业出版社,2000.

篇4

关键词:绿色包装材料 可回收 可降解

中图分类号:TB484 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(c)-0246-01

评价一件产品包装是否是绿色要包装,一个重要因素在于是否采用了绿色装材料,绿色包装材料必须符合绿色环保的要求。总体来说,包装所用的主要材料和辅助材料,应当选用获得环境认证标志的,符合产品要求的绿色包装材料,对产品要有良好的保护性,不能产生物理的、化学的损害;所选用的绿色包装材料,要具有良好的加工成型性能;所有包装辅料的应用,都不能对人体、产品以及自然环境造成危害;对于可回收重复使用的包装制品,要注意材料的刚度、强度、耐磨性等整体性能,还要顾及材料的环境适应性等方面,针对性地进行选择。把环保功能列入包装材料的选取和设计之中,使包装产品在废弃后易处理、易回收或者能够再生和重复使用,体现保护环境和资源再生的原则。

1 绿色包装材料的特征

废弃后的包装,或能够回收处理、再生利用,或能够重复使用,不会对生态环境造成污染和损害;不易回收的包装材料,应当能够在短期内腐蚀、降解,回归自然;在满足包装功能的要求下,以能够减少自然资源的消耗及能源消耗,减少包装废弃物的产生为准则;包装材料生产成本低,有合理的性价比,可以生产和推广使用。

2 绿色包装材料的类别

常用的绿色包装材料可分为以下几大类:(1)可回收处理,重新利用的包装材料。能回收重复使用或再生利用,对保护环境是一种最经济有效的办法,世界各国都在推行这类材料的应用。此种材料主要包括:纸质材料、玻璃陶瓷材料、金属材料、热塑性塑料等。(2)可降解包装材料。可降解材料在特定的时间、特定环境下,其化学结构能够发生变化的材料。自然材料都属于可降解材料,此外还有可降解塑料,按降解方式的不同,可分为光降解、生物降解和复合降解塑料等类型。(3)可食性包装材料。是指人体可自然吸收,对人体无害,也能够在自然环境中腐蚀风化的材料。它所用原料是氨基酸、植物纤维、蛋白质、凝胶等天然有机物质,这种材料非常卫生,无毒无味,质量很轻,而且透明,常用于食品包装。可食性包装材料解决污染问题非常有效,应用、开发的前景非常好。(4)天然包装材料。主要是指天然的植物纤维材料,包括稻草、麦秸、毛竹、薯秧、苇秆、木料等,这些材料可以经过加工后手工编制包装容器,也可以通过模塑成型的方式制成包装容器,有时候还可以作为添加材料加以利用。天然材料可以在自然环境中自行完全分解,通过焚烧处理后可做肥料,增加土壤肥力。

3 绿色包装材料的选择应用

3.1 绿色包装材料的应用要充分考虑材料的特性

材料的特性决定了它在生产过程和使用过程中具体能发挥多大的能量效用。绿色包装材料应选用能耗低、成本低、污染小的材料,同时,所选用的材料还要易于加工,在加工过程中无污染或少污染。对绿色包装材料的选择与应用同样要遵循3D1R原则,主要考虑以下因素:设计同类产品包装时尽可能选用同一的包装材料,便于回收;充分考虑材料的再生性和再利用性能,这不仅节约原材料,同时也有利于资源的循环利用;设计时要考虑材料的降解性,使用可降解的天然材料和高科技可降解材料,能够极大地改善包装废弃物的污染现状;充分考虑材料的耐用性,设计生产可重复使用的包装容器。

3.2 绿色包装材料的应用发展趋势

产品包装设计应该在保证包装功能的同时尽可能减少使用材料,尽可能消除不具备功能作用的装饰物和包装附加物,提倡简约包装,最大限度的保护自然资源,生成尽可能少的废弃物,减少对环境的污染。材料的应用还要考虑可再生、循环利用、可降解、重复使用等问题。以下几种材料具有绿色材料的特性,在绿色包装设计领域得以广泛应用。

(1)大力发展纸制品包装。纸包装的品种多,容易回收再利用,应用区域广泛,是现代绿色包装最主要的应用材料之一。纸及纸制品的原料来源广泛,价格低,可塑性好,适合采用自动化处理,并且包装形状不易变形,无毒无味,清洁卫生,方便印刷和粘贴,有很好的回收再利用价值,废弃后很快能够腐烂变质,对土壤的改良有利。美国、日本和欧洲等很多发达国家和地区已经大量采用环保的纸制品包装,替代污染环境的塑料和薄膜包装。在各种包装材料的使用中,纸材料所占比例最高,是包装产业中最重要的原料之一。同时纸材包装无污染可降解,对“绿色包装”的设计应用有重要意义。在提倡应用纸材包装的同时我们也要警惕,纸材包装的不合理设计和使用同样会造成严重的环境问题,引起资源危机,这里主要是指纸张与其它材料的混用,以及高档纸张的滥用。

(2)采用可再生和循环再利用的天然材料。可再生的包装材料主要是指天然生物包装材料,如竹、木屑、芦苇、稻草、麦秸等,此类材料在自然条件下容易分解,不污染生态环境,而且资源成本低,可再生,是很好的绿色包装材料。植物的叶片是很好的天然包装材料。这些材料包括荷叶、竹叶、芭蕉叶等。例如广东的葫芦茶包装设计,就是直接用自然界的竹叶,把茶叶一段一段地用细草绳扎起来,形成一个个连续的小圆球状,有点像北方生长的压腰葫芦。茶叶采用这种方法进行包装,能够保持茶叶的香味长久不变,需要饮用的时候,随时可以把上面的草绳解开,取出其中的茶叶,而余下的则可以继续在竹叶的严密包装中封存,久不失味。草纤维包装是我国云南地区特有的一种包装形式,居住在这里的人们长期种植稻米和饲养家禽。由于稻草富有弹性,而且很结实,他们就用稻草编织成网状草袋来盛放鸡蛋,被包在稻草网中的鸡蛋鲜亮且感觉充满活力,给人一种原汁原味的自然清新感。竹干也是常用的天然材料。在我国南方,竹子是常见的植物,与人们在生活密不可分,先人用竹篓作为包装器具盛放物品的方法至今为人们所沿用。这种竹篓由坚韧而且结实的竹条手工编织而成,透出一种自然材料特有的质朴美感,竹条之间有间隙,通透、自然,放置食品不易变质。云南的竹筒酒、竹筒米饭都是典型的绿色包装。

篇5

    关键词:白色污染;危害;防治 

    什么是白色污染?这要从塑料开始谈起,人们以石油为原料制得乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯等,这些物质的分子在一定条件下能相互反应生成分子量很大的化合物:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯,我们通常使用的塑料就是由上述四种高分子组成的材料,聚乙烯、聚丙烯薄膜抖动时声音发脆,而聚氯乙烯薄膜则较柔软,抖动时无发脆声音;发泡塑料一般是聚苯乙烯,燃烧时有浓烟。从上世纪60年代开始,塑料进入广泛实用阶段,由于塑料具有很多优点:它取材容易,价格低廉,加工方便,质地轻巧,因此塑料一问世,便深受世界欢迎,它迅速渗入到社会生活的方方面面,塑料被制成碗、杯、袋、盆、桶、管等。塑料被列为20世纪最伟大的发明之一,塑料的普及被誉为白色革命。随着塑料产量不断增大,成本越来越低,我们用过的大量农用薄膜、包装用的塑料袋和一次性塑料餐具在使用后被抛弃在环境中,给景观和环境带来很大破坏,由于塑料包装物大多呈白色,它们造成的环境污染被称为白色污染。 

    1白色污染的危害 

    1.1视觉污染指的是塑料袋、盒、杯、碗等散落在生活环境中,给人们的视觉带来不良刺激,影响环境的美感。前几年,有人戏称我国有两座万里长城,一为古长城,二为白色长城,指的是我国铁路沿线到处是白色的饭盒、塑料袋,这就是视觉污染。在我们学校,随处可见一次性饭盒、各色塑料袋,起风时候,塑料袋到处飘扬,严重影响校园的美观。 

    1.2白色污染的潜在危害则是多方面的 

    1.2.1一次性发泡塑料饭盒和塑料袋盛装食物严重影响我们的身体健康早在40年前,人们就发现聚氯乙烯塑料中残留有氯乙烯单体。当人们接触氯乙烯后,就会出现手腕、手指浮肿,皮肤硬化等症状,还可能出现脾肿大、肝损伤等症。1975年,美国就禁止用聚氯乙烯塑料包装食品和饮料。在我国,更为严重的是,我们用的超薄塑料袋几乎都来自废塑料的再利用,是由小企业或家庭作坊生产的。每次吃饭时,就有不少同学用塑料袋装饭菜,他们不知道这种行为不仅危害环境,也危害自己的身体。 

    1.2.2使土壤环境恶化,严重影响农作物的生长我国目前使用的塑料制品一般是不可降解的,其分子量在2万以上,只有分子量降为2000以下时,才能被自然界中微生物所利用,而这一过程至少需200年。农田里的废农膜、塑料袋长期残留在田中,会影响土壤的透气性,阻碍水分的流动,从而影响农作物对水分、养分的吸收,抑制农作物的生长发育,造成农作物的减产。若牲畜吃了塑料膜,会引起牲畜的消化道疾病,甚至死亡。 

    1.2.3填埋作业仍是我国处理城市垃圾的一个主要方法由于塑料膜密度小、体积大,它能很快填满场地,降低填埋场地处理垃圾的能力;而且,填埋后的场地由于地基松软,垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下,污染地下水,危及周围环境。 

    1.2.4若把废塑料直接进行焚烧处理,将给环境造成严重的二次污染塑料焚烧时,不但产生大量黑烟,而且会产生迄今为止毒性最大的一类物质:二恶英。二恶英进入土壤中,至少需15个月才能逐渐分解,它会危害植物及农作物;二恶英对动物的肝脏及脑有严重的损害作用。焚烧垃圾排放出的二恶英对环境的污染,已经成为全世界关注的一个极敏感的问题。 

    2白色污染的防治 

    2.1停止使用一次性餐具及超薄塑料袋由于一次性塑料餐具难降解,现在许多城市都推广使用绿色餐具——纸制餐具,因为纤维素能被微生物降解。但许多环保专家认为,用纸制餐具代替发泡塑料餐具亦不明智。首先,纸制餐具同样也会带来视觉上的污染,因为它们的降解速度并不快,往往在几十天甚至几个月内也不会降解彻底。其次,制纸制餐具时,除用到草浆、稻浆外,还要加入1/3左右的木浆,若全面推广,势必造成大量木材的消耗,导致森林砍伐的加剧。值得注意的是,我国森林覆盖率仅为13.92%,人均占有森林面积只相当于世界人均水平的17.2%,居世界112位。第三,制纸浆历来是耗水大户、耗能大户及排污大户。造浆工艺需大量水,而我国人均水的占有量在世界上排88位,已被列为世界12个贫水国家的名单上;若污水未经处理,直接排入河流中,会引起水污染;纸制餐具成型后需立即烘干,这就需要耗大量能。而我国能源结构是以燃煤为主,这样就会增加空气中SO?2的含量,引起酸雨。因此,无论是从环保角度,还是从节约资源角度,不使用一次性塑料餐具及纸制餐具都是一件好事。

    2.2回收废塑料并使之资源化是解决白色污染的根本途径其实,塑料和其它材料比,有一个显着的优点:塑料可以很方便地反复回收使用。废塑料回收后,进行分类、清洗后再通过加热熔融,即可重新成为制品。从组成看,聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯均由碳氢元素组成,而汽油、柴油等燃料也是由碳氢元素组成,只不过分子量较小。因此,把这几类塑料隔绝空气加热至高温,使之裂解,把裂解产物进行分馏,可制得汽油与柴油。 

篇6

消息来源于国务院办公厅下发的《关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》(以下简称《通知》)。除了“不得免费提供塑料购物袋”之外,《通知》还规定,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0.025毫米的塑料购物袋(以下简称超薄塑料购物袋)

《通知》指出,我国每年都要消耗大量的塑料购物袋。塑料购物袋在为消费者提供便利的同时,由于过量使用及回收处理不到位等原因,也造成了严重的能源资源浪费和环境污染。特别是超簿塑料购物袋容易破损,大多被随意丢弃,成为“白色污染”的主要来源。

《通知》提出国家质检总局要加快修订塑料购物袋国家标准,制定醒目的合格塑料购物袋产品标志,研究推广塑料购物袋快速简易检测方法,督促企业严格按国家标准组织生产,保证塑料购物袋的质量。

23亿只

我国的“白色污染”形势日益严峻。据一些环保机构提供的数据显示,仅北京市目前塑料袋年消费量已近100亿只,每年未经处理就被抛弃的塑料袋约23亿只(约0.132万吨)。专家指出,塑料袋长期残留在土壤中,导致环境恶化,填埋后的场地由于地基松软,垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下,污染地下水,危及周围环境。

200年

据了解,我国目前使用的塑料制品的降解时间至少需要200年,一般的大超市都使用环保型可降解塑料袋,虽然它的降解速度快一些,但大约也需时10年,还是会污染土壤和水质,而由此带来的土壤降解更会祸及子孙后代。

对人体生殖系统有毒害

安徽农业大学博士生导师樊美珍说:“目前多数地方使用的都是劣质、有毒的塑料袋,特别是国家这次着重提m的超薄塑料袋,它的原料是聚氯乙烯,是一种对人体产生毒害的化合物。”樊美珍解释,由于聚氯乙烯的性能差,所以加工成薄膜时需要加入大量的增塑剂,而增塑剂对人体生殖系统有毒害作用,且对男性毒害大于女性,并可导致肝肾功能下降,血中红细胞减少等。

可降解不能消除白色污染

国家塑料制品质量监督检验中心副主任翁云宣向记者介绍说,可降解塑料技术是在塑料的生产过程中加入一定量的添加剂,如光敏剂、淀粉等原料,这样,可降解塑料制品在使用完并废弃在大自然中暴露3个月后,可由完整的形状分解成碎片。

但也有专家认为,这项技术最大的缺陷是,这些碎片不能继续降解,只不过是由大片变成小片,不能从根本上胜任消除白色污染的任务。

多年消费习惯将改变

对于广大市民来说,这一举措的出台无疑将改变他们多年养成的消费习惯,他们能够接受吗?消逝多年的布袋子、菜篮子将“重出江湖”吗?我们在对60名市民进行随机调查后,发现七成多市民对此表示赞成,其中有60%以上的市民认为,一开始可能不习惯,但一旦要自己掏钱买塑料袋了,人们也会考虑重复利用,或者从家里带上菜篮子、布袋子。

但是,也有部分市民表示,不能理解为何要自己买塑料袋。“维护环保支出的费用不该只有我们承担,在哪买东西就应该由哪提供免费塑料袋,市民没有义务去花钱买塑料袋。”

一家超市的负责人表示,完全禁止塑料袋可能不太现实,但通过有偿向消费者提供塑料方便袋,至少可以大大减少使用数量,减少“白色污染”,更好地保护环境。对于何时收费、如何收费等问题,这位人士表示,目前还无法确定。但此次政府给了企业充分的准备时间和过渡期,他们已经着手准备制定政策,好迎接6月1日该规定正式实施的到来。

顾虑:纸袋危害更大

记者在街头随机采访市民的时候,有60%以上的市民表示,国家在给塑料袋戴上“金箍”后,纸袋将成为日常生活中的首选。环保专家李先生也提出了自己的担心:纸袋对环境的污染甚至比塑料袋更大。

他介绍,纸袋也是由树木制成的,使用纸袋必然大量砍伐树木,浪费森林资源。更主要的是,目前,全球还没有―个国家彻底破解造纸中的纸浆污水污染问题。在美国、日本等国家,国内没有一家造纸厂,纸浆全部进口,就是为了避免纸浆污染。

布袋也时尚

手袋是时尚人士最钟爱的单品,而环保手袋自然也最容易获得时尚界的宠爱。今年英国《卫报》将塑料袋列入“世界上最糟糕的设计”之一,塑料袋成为破坏环境的最大危害,于是著名时装设计师们纷纷推出时尚购物袋,引领了抵制塑料袋的流行风。

伦敦著名设计师AnvaHindmarch设计的限量版环保手袋“I'm not a plastic bag”在中国台湾和香港发售时,引起哄抢,毫无疑问,环保热潮已经在时尚界风行,习惯街头背着各种帆布袋的时髦女孩也多了起来。虽然掀起时尚环保风潮的仅仅是一个小小的帆布袋,但环保理念已经融入时尚生活的方方面面。

面对日趋严重的污染,我们都应该亮出时尚的环保态度。

孟加拉国――处罚最重

孟加拉国从2002年3月开始禁止使用塑料袋。法律规定进口或销售塑料袋的人可被判最高10年监禁,发放塑料袋者则被处以6个月的监禁。

不丹――吊销执照

不丹从1999年开始禁止使用塑料袋,此前花了3年时间讨论这个问题,提供塑料袋的商人可能将被吊销营业执照。

韩国――不提供购物袋

1999年开始实施禁塑,不管你买多么昂贵的东西,商场都不会赠送购物袋。客人可以花100韩元购买纸袋或塑料袋,但商店会原价收回这些袋子,顾客也可以拿旧袋子到商店或超市换新袋子。

南非――推广绿色购物袋

南非施行新购物袋规定,厚度在30微米以下的塑料购物袋将被禁止使用。除了标准的塑料购物袋之外,顾客也可以在店内购买商店提供的更大、更耐用的特制购物袋。

爱尔兰――对塑料袋征税

爱尔兰从2005年开始采取措施,对每―个塑料购物袋征收相当于13美分的税,所收资金全部纳入环保基金用于环境保护项目。

篇7

生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下,能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。

生物可降解的机理大致有以下3种方式:生物的细胞增长使物质发生机械性破坏;微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为,高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先,微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合,通过水解切断高分子链,生成分子量小于500的小分子量的化合物;然后,降解的生成物被微生物摄入人体内,经过种种的代谢路线,合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量,最终都转化为水和二氧化碳。

因此,生物可降解并非单一机理,而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用,相互促进的物理化学过程。到目前为止,有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外,高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外,还与材料温度、酶、PH值、微生物等外部环境有关。

2、生物可降解高分子材料的类型

按来源,生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。按用途分类,有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。按合成方法可分为如下几种类型。

2.1微生物生产型

通过微生物合成的高分子物质。这类高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖,具有生物可降解性,可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。如英国ICI公司生产的“Biopol”产品。

2.2合成高分子型

脂肪族聚酯具有较好的生物可降解性。但其熔点低,强度及耐热性差,无法应用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔点较高,强度好,是应用价值很高的工程塑料,但没有生物可降解性。将脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定结构的共聚物,这种共聚物具有良好的性能,又有一定的生物可降解性。

2.3天然高分子型

自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子,这些高分子可被微生物完全降解,但因纤维素等存在物理性能上的不足,由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求,因此,它大多与其它高分子,如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共混制得

2.4掺合型

在没有生物可降解的高分子材料中,掺混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得产品具有相当程度的生物可降解性,这就制成了掺合型生物可降解高分子材料,但这种材料不能完全生物可降解。

3、生物可降解高分子材料的开发

3.1生物可降解高分子材料开发的传统方法

传统开发生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化学合成法和微生物发酵法等。

3.1.1天然高分子的改造法

通过化学修饰和共混等方法,对自然界中存在大量的多糖类高分子,如淀粉、纤维素、甲壳素等能被生物可降解的天然高分子进行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法虽然原料充足,但一般不易成型加工,而且产量小,限制了它们的应用。

3.1.2化学合成法

模拟天然高分子的化学结构,从简单的小分子出发制备分子链上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,这些高分子化合物结构单元中含有易被生物可降解的化学结构或是在高分子链中嵌入易生物可降解的链段。化学合成法反应条件苛刻,副产品多,工艺复杂,成本较高。

3.1.3微生物发酵法

许多生物能以某些有机物为碳源,通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高分子。但利用微生物发酵法合成产物的分离有一定困难,且仍有一些副产品。

3.2生物可降解高分子材料开发的新方法——酶促合成

用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶学的发展,酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质,并拥有了催化一些特殊反应的能力,从而显示出了许多水相中所没有的特点。

3.3酶促合成法与化学合成法结合使用

酶促合成法具有高的位置及立体选择性,而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子量,因此,为了提高聚合效率,许多研究者已开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可降解高分子材料

4、生物可降解高分子材料的应用

目前生物可降解高分子材料主要有两方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解决环境污染问题,以保证人类生存环境的可持续发展。通常,对高聚物材料的处理主要有填埋、焚烧和再回收利用等3种方法,但这几种方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物医用材料。目前,我国一年约生产3000多亿片片剂与控释胶囊剂,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是传统的糖衣片,而国际上发达国家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我国的片剂制造水平与国际先进水平有很大的差距。国外片剂和薄膜衣片多采用羟丙基甲纤维素,羟丙纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素、邻苯二甲酸醋酸纤维素、羟甲基纤维素钠、微晶纤维素、羟甲基淀粉钠等。

参考文献:

篇8

2008年年初,中国国务院办公厅发出《关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》,正式向“白色污染”宣战,明确从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0.025毫米的塑料购物袋,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,一律不得免费提供塑料购物袋。商品零售场所必须对塑料购物袋明码标价,并在商品价外收取塑料购物袋价款,不得无偿提供或将塑料购物袋价款隐含在商品总价内合并收取。

2008年4月份,商务部再次了《商品零售场所塑料购物袋有偿使用管理办法(草案)》,该办法明确了塑料购物袋是指由商品零售场所提供的,用于装盛消费者所购物品,具有提携功能的塑料袋,不包括基于卫生及食品安全目的,用于装盛散装生鲜食品、熟食、面食等商品的塑料预包装袋。也就是说,装熟食、生鲜食品的塑料预包装袋并不在新规限制范围内,市民去超市买熟食、豆腐之类,仍可用塑料预包装袋。

国家发改委倡导消费者重拎布带子、重提菜篮子。

1)200的“白色污染”

上世纪80年代,广东零售业在国内率先向顾客附赠塑料购物袋,此后这一“便民举措”迅速遍及到大江南北。

超市是塑料购物袋的输出大户,在对济南大润发、沃尔玛、家乐福等超市进行调查中发现,每家大型超市每天免费送出的塑料购物袋达数万个,购物高峰期用量更为惊人。每个收银台都挂着厚厚的两沓塑料购物袋,供顾客免费使用。而顾客也是“来者不拒”,大大小小装着物品的塑料袋提满了双手、堆满了手推车。

小小塑料袋似乎不起眼,但由于使用数量巨大,其浪费资源、污染环境的程度却是十分惊人。此次“限塑令”主要是为了控制日益严重的“白色污染”。超薄塑料袋的原料是聚氯乙烯。氯乙烯是一种对人体产生毒害的化合物。由于聚氯乙烯的成型性能差,加工成薄膜时需要加入大量的增塑剂。而增塑剂同样对人体有害,威胁生殖系统功能。

据统计,目前北京每年产生废旧塑料包装垃圾14万吨,占整个生活垃圾的3%;上海每年产生废旧塑料包装垃圾19万吨,占生活垃圾总量的7%。尤其在城乡接合部和铁路沿线,更是塑料袋“满天飞”。出现这种状况的重要原因,就是很多消费者在使用塑料袋时,完全将其当作免费的商品,无需付钱,也不需要理会后果。

虽然它也是塑料质地的,但其循环利用率只有其他塑料容器的10%,因为每个塑料袋都需要至少200年以上的时间才能自然分解,且严重污染土壤;如果采取焚烧处理方式,则会产生有害烟尘和有毒气体,长期污染环境,而大多数人并没有意识到它带来的危害。

如何有效“限塑”是关键

对于如何有效推行“限塑令”,国家发改委表示,对行政不作为、执法不力的,要依法追究有关主管部门和执法机构主要负责人及相关责任人的责任。而财政,税务部门则须尽快制定抑制废塑料污染的税收政策,利用税收杠杆调控塑料购物袋的生产、销售和使用。

济南市工商局市场处工作人员介绍,今后将取缔塑料袋流动销售摊点,由市场主办方组织经营者,设定塑料袋收费点,为消费者有偿使用服务。限塑以后,有不标明塑料购物袋价格,向消费者无偿或变相无偿提供塑料袋等行为的济南商家,将会受到最高一万元的罚款。

济南多家大型超市已积极响应“限塑令”的实施。塑料袋仅收取成本价,大中小号塑料袋的成本价约在0.3元、0.2元和0.1元左右,塑料袋售价不会相差太多。首批收费塑料袋已在6月1日上市销售。收费塑料袋的厚度明显大于现在的塑料袋,提手更结实,便于消费者反复使用。收费塑料袋直接进入条码管理,每个塑料袋上都印有条码,结账时打入小票。

6月1日,“限塑令”实施首日,济南各大超市的塑料袋均采取收费措施。不少市民自带环保袋到超市购物,超市塑料袋使用量明显减少,部分超市塑料袋少用六七成。

一时热潮并不代表会长期有效的推行,塑料袋在我们的生活中的作用太大了,要想彻底让塑料袋消失是非常困难的。即使在居民环保素质颇高的新加坡,也只有10%左右的市民支持彻底推行自备购物袋及有偿使用环保塑料袋。因此,公众的参与需要一个渐进的过程。

环保专家建议,新规实行要防止解决一个问题,产生另外的新问题。国家应该在“禁”、“限”的基础上,积极进行疏导,避免公众产生消极、抵触的情绪。整个生态链的重点放在企业而不是居民,重点抓好企业的塑料袋生产标准合格。

另外建立回收体系:对废弃的塑料袋,统一回收、处置。也就是说,政府可以考虑建立多层次回收体系,即鼓励居民将废塑料袋及其他低价值的可回收物投放到适当的分类垃圾桶里,由环卫系统的物资回收部门来收集、运输,建立“民间废品回收部门为主,环卫系统回收部门为铺”的合理回收体系。

寻找合适的替代品

“限塑”不是目的,让塑料袋渐渐从我们的生活中消失才是最佳环保的方式。

据济南市环保部门问卷统计,有近60%的人认为“限塑令”对自己生活影响较大,并会因此改变购物习惯。

“限塑令”实施后,尽管塑料袋使用量减少,但是人们购物时还是会用塑料袋。市场上常见的“降解塑料”,实际只是在塑料原料中添加了淀粉,填埋后因为淀粉的发酵、细菌的分解而产生形状的碎裂。这是一种物理降解,没有从根本上改变塑料产品的化学性质。

世界各国政府都在积极研究如何从免费获取转变为收费的办法,甚至禁止使用塑料袋,以此来减少它的使用率,并逐步用其他可降解材料来代替塑料。

篇9

    关键词:白色污染 塑料 防治

    所谓的“白色污染”,是人们对塑料垃圾污染环境的一种形象称谓。是一次性难降解的塑料包装物,它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物。

    城市塑料垃圾的消耗量、废弃量十分惊人。在“白色垃圾”中,污染最明显、最令人头痛、群众反映最强烈的,是那些遍布城市街头的废旧塑料包装袋,一次性塑料快餐具。据有关部门统计,仅以一次性塑胶泡沫快餐盒为例,我国全年消耗量达4亿至7亿个。

    一、“白色污染”的现状及其危害

    塑料包装材料在世界市场中的增长率高于其它包装材料,19901995年塑料包装材料的年平均增长率为8.9%。

    我国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一。包装用塑料的大部分以废旧薄膜、塑料袋和泡沫塑料餐具的形式,被丢弃在环境中。这些废旧塑料包装物散落在市区、风景旅游区、水体、道路两侧,不仅影响景观,造成“视觉污染”,而且因其难以降解对生态环境造成潜在危害。

    “白色污染”,的主要危害在于“视觉污染”,和“潜在危害”:

    (1)“视觉污染”。在城市、旅游区、水体和道路旁散落的废旧塑料包装物给人们的视觉带来不良刺激,影响城市、风景点的整体美感,破坏市容、景观,由此造成“视觉污染”。

    (2)“潜在危害”。废旧塑料包装物进入环境后,由于其很难降解,造成长期的、深层次的生态环境问题。首先,废旧塑料包装物混在土壤中,影响农作物吸收养分和水分,将导致农作物减产;第二,抛弃在陆地或水体中的废旧塑料包装物,被动物当作食物吞入,导致动物死亡(在动物园、牧区和海洋中,此类情况已屡见不鲜);第三,混入生活垃圾中的废旧塑料包装物很难处理:填埋处理将会长期占用土地,混有塑料的生活垃圾不适用于堆肥处理,分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很难回收利用。

    目前,人们反映强烈的主要是“视觉污染”问题,而对于废旧塑料包装物长期的、深层次的“潜在危害”,大多数人还缺乏认识。

    二、对于危害严重的白色污染,世界各国的态度如何

    世界各国已经被难缠的“白色污染”困扰多年,对于抵制“白色污染”更是各出奇招。

    欧洲的很多国家的超市都采取出售一次性购物袋的办法控制购物袋的使用量,事实证明,运用经济杠杆应对“白色污染”是个行之有效的办法。

    立法禁止使用塑料袋是应对“白色污染”的官方举措。美国的旧金山市是美国第一个封杀塑料袋的城市。2007年3月27日,美国旧金山市议会通过一项法案,限令旧金山的超市、药店等零售商分别在6个月和1年内停止使用化工塑料袋。该法案规定,超市和药店零售商只允许向顾客提供纸袋、布袋或以玉米副产品为原料生产的可降解塑料袋,化工塑料袋被严格禁止。如果不想被罚款,商家就只能乖乖地放弃使用塑料袋。实施这项禁令后,每年将节省45万加仑的石油,也省却了1400吨垃圾填埋的麻烦。

    韩国政府从1999年起要求全国商场超市不再免费提供塑料袋和纸质购物袋。为推行和宣传这项措施,韩国政府当时在全国张贴了10万张宣传画,分发了20万份宣传册和6.5万个环保购物袋。新加坡也从去年开始举办“自备购物袋日”活动,每逢星期三,新加坡全国206家超市就会以非强制性的方式鼓励消费者少用塑料袋。

    世界上其它国家也酝酿出台相关的法律法规,遏制“白色污染”。法国将从2010年元旦起,在全国范围内禁用不可生物降解塑料袋。澳大利亚环境、遗产和艺术部长彼得·加勒特宣布,澳大利亚的超级市场将分阶段停止使用塑料购物袋,这项计划将于2008年底前开始实施。

    在我国,如何防治“白色污染”,保护好城市生态环境呢?有关专家提出以下防治措施:

    (1)将“白色污染”防治工作纳入法制化轨道。目前,国家对此末专门立法,广大群众希望有关法规尽快出台。

    (2)制定中长期治理规划。非降解塑料制品从城市生活中“退位”已是必然趋势。这就要求人们应当有个紧迫观念,为其做两种准备,一是找出路;二是制定时间表。有关部门要在根治污染、减经污染、预防污染三个层次上规定任务、明确责任,使“白色污染”的治理有步骤、有目标、有期限地稳妥展开。

    (3)重视“白色污染”防治;的科学研究和技术攻关。大力支持可降解型“绿色”替代产品的研制、生产、销售和使用。

    (4)增强全民环境卫生意识,把“白色污染”防治作为“两个文明”建设和综合整治城市环境的重点内容来抓。

    (5)狠抓污染源头治理,实行减量化、无害:化和省资源化、再资源化原则。一方面要抑制:“白色污染”量,另一方面强调“白色垃圾”的回收利用。

    抵制“白色污染”的冲锋号已经在全球吹响,公众、商家、政府一个都不能少。

    三、结语

    随着白色污染问题的不断恶化和人类对其环境的重视,消除白色污染愈来愈受到人们的重视。完全生物降解高分子材料由于其生产成本太高,用途难以进一步扩大,而淀粉基降解塑料在淀粉基降解后,残余的碎片并不能完全降解,其分解产物是否会造成二次污染尚不明确。如何解决目前的环境问题,笔者认为首先应强调废旧塑料的回收、分类、加工,使有限的资源循环利用;其次是强调全民行动起来,响应号召,拒绝使用一次性塑料袋,改用温馨可爱结实耐用可长期使用的布袋。相信在不久的将来,白色污染物从我们身边永远消失不见……

    参考文献:

    [1]长安,当代环境问题新特点[J].学科教育,1995,(06).

    [2]方世南,环境问题:全球共同面对的问题兼与《该怎样谈论“环境问题”》一文商榷[J].学术月刊,2002,(02).

篇10

摘要:聚β-羟基丁酸(PHB)是许多原核微生物在碳、氮营养失衡的情况下作为能量和碳源储藏在生物体内的一类热塑性聚酯。作为完全可生物降解材料,PHB越来越引起人们的关注。有力文章主要阐述了国内外PHB合成方法、性能改良、降解等方面的进展,并对其发展前景作出展望。

关键词:PHB;生物降解材料;生物合成;改良;降解

随着石油化学工业的发展,化学合成塑料的使用越来越广泛,作为合成高分子材料,化学合成塑料在自然环境下难以分解,造成了严重的“白色污染”。过去对废旧塑料的处理办法主要是土埋和焚烧,土埋浪费大量的土地,焚烧则会产生大量的二氧化碳及其它对人有害的氮、硫、磷、卤素等化合物,助长了温室效应及酸雨的形成。面对日益严峻的资源和环境问题,走可持续发展道路,就要研究开发可自然降解的新材料。PHB是微生物合成型降解材料中的典型代表,具有良好的生物降解性,分解产物可全部为生物利用,目前研究较为深入并初步进入商品化阶段。

1PHB的性质

聚羟基丁酸酯PHB,作为一种天然高分子聚合物,具有生物相容性、生物可降解性、无刺激性、无免疫原性和组织相容性等特殊性能,在组织工程、药物缓释控释系统、骨科以及医用手术缝合线领域获得成功的应用。PHB有良好的生物降解性,其分解产物可全部为生物利用,对环境无任何污染;其熔融温度为175~180℃,是一种可完全分解的热塑性塑料。它的物理性质和分子结构与聚丙烯(PP)很类似,如摩尔质量、软化点、结晶度、拉伸强度等,目前主要应用于医疗、工业、包装、农业等领域。

2PHB的生物合成

PHB的生物合成途径有微生物发酵法,转基因植物法。

2.1微生物发酵

微生物发酵生产是获得生物可降解塑料的主要途径,近30年大量的研究工作集中于发酵工艺的改进和高效菌株的筛选来提高PHA的容积产率和胞内含量。最近利用污水处理系统中的活性污泥合成PHB,大大降低了底物成本且无需灭菌操作,大大降低了成本,吸引了广泛的关注。

2.1.1细菌发酵合成PHB工艺改良

到目前为止,已发现100种以上的细菌能够生产PHB。通常,在自然环境中微生物能储备干燥菌体质量5%~20%的PHB。在合适的条件,如碳源过量、限制氮、磷等发酵条件下,PHB含量可以达到细胞干重的70%~80%自然界中许多属、种的细菌在细胞内都能积累PHB颗粒,如产碱杆菌、甲基营养菌及鞘细菌等。于平、励建荣等在相关研究文献[1]中指出真养产碱杆菌发酵生产聚β-羟基丁酸(PHB)的最优化培养基组成和培养条件为:葡萄糖4.0%,硫酸铵0.3%,pH7.2,装液量80mL/250mL,接种量10%,PHB的质量浓度达到最高值0.825g/L,细胞干重为1.734g/L。鞘细菌对环境的适应能力较强,且有研究表明,其细胞内的PHB贮存比例较高。全桂静和程文辉[2]通过实验表明:以甘油和蛋白胨为碳源和氮源,适宜条件下100mL发酵液的PHB产量最高可达10.58mg。

2.1.2筛选高效菌种

国内外对于高效菌种的选育主要有构建基因工程菌法和紫外线诱变法。1987年,吉利亚James Madison大学的Dennis成功地从A.eutrophus中克隆到合成PHB的基因,并转入E.coil中构建成重组E.coil突变株,其细胞比正常细菌细胞大10倍,该菌株可以直接利用各种碳源,如葡萄糖、蔗糖、乳糖、木糖等廉价底物,进一步降低了成本。奥地利维也纳大学在组建工程大肠杆菌的同时引入热敏噬菌体溶解基因,可使细菌易裂解释放PHB,这一成果的最大特点是可降低提取成本,为推向市场打下基础。在国内也有一些紫外诱变法筛选优良菌株的研究,使原始菌株PHB产量得到很大的提高,如国家重点基础研究发展计划项目中徐爱玲、张帅等采用紫外线照射和放射性元素钴60辐射诱变方法,对Acidiphilium cryptum DX1-1进行了诱变改良,诱变后筛选得到的一株菌UV60-3,PHB含量达到28.56g/L,是原菌株的1.45倍,并且可稳定遗传。对菌株UV60-3积累PHB的碳氮比进行了探索,结果显示在碳源浓度60g/L,氮源浓度30 g/L,C/N为3.76时PHB含量最高,PHB含量达到30.57g/L。[3]

2.1.3活性污泥合成PHB

利用活性污泥的混合碳源与微生物群合成PHB 是生物合成PHB 的一条新途径,既处理了污水,又降低了合成费用,而且得到的产物其性能比单一菌株在纯碳源培养得到的PHB要优越。在污水处理过程中,活性污泥微生物常常将可快速降解的碳源物质贮存为PHA,而不是首先将它们用于生物量的增长,因此,可以通过适当的工艺调控将活性污泥驯化为PHA的生产者。日本东京大学的Satoh.H. 研究小组发现采用“微嗜气2好气”供气过程可以提高PHB在污泥中的产量,[4、5]表明了工艺过程、营养组成及条件控制影响PHAs的产率。中国科学院生态环境研究中心曲波、刘俊新在活性污泥合成可生物降解塑料PHB的工艺优化研究中结果中表明——溶解氧(DO)浓度、pH值和底物-生物量比(food-microorganism ratio,F/M)是对PHB生产影响的关键参数底物的吸收速率、PHB产率和胞内含量均随溶解氧浓度的提高而提高,本研究最优操作条件下获得的PHB 含量已经接近纯培养方法所获得的典型的PHB 含量,展现了活性污泥合成PHB 的应用前景。[6]

2.2转基因植物法

由于PHB的高成本生产和生物技术的进步,人们开始将注意力转移到用转基因植物来生产PHB,1992年,Poirier首先探讨了用植物生产PHB的可行性,在拟南芥细胞质中定向合成PHB但是拟南芥的生长却受到抑制,把细菌PHB生物合成的途径定位于质体中,PHB占叶子干重的40%,但发现了植物生长和PHB含量有负关系。John等对用转基因棉花合成PHB做了尝试。转基因棉花纤维的长度,强度都正常,但其绝缘性能却提高了。热性能改变很小,可能是因为只有很少量的PHB在纤维细胞的细胞质中(占纤维重的0.34%)[7]王潮岗、胡章立以莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)作为受体材料,将合成的相关酶基因phbB和phbC导入衣藻中,实现了PHB在胞质中的合成,但含量较少。

3PHB性能的改良

PHB是一种全同立构结晶性的聚酯,结晶度高达80%,常温及玻璃化温度(4℃)下表现为脆性,耐冲击性能较差;加工成型只能在190℃附近的一个狭窄的温度区间内进行,且熔融状态极不稳定,易发生降解。这些缺点使其无法作为一种实用的塑料使用,同时也限制了在降解材料方面的应用。PHB改性主要体现在增韧和增塑改性,PHB增韧主要通过弹力体、聚乙二醇(PEO)、淀粉等与之共混改性,文献报道的有效增塑剂有低相对分子质量PEO、柠檬酸三丁(三乙)酯、三乙酸(丁酸)甘油酯、ESO等从改良途径讲主要有物理共混、化学改性、生物改性。

4PHB的降解

PHB的生物降解归因于许多细菌和真菌能够分泌胞外PHB解聚酶PHB在解聚酶的作用下得到3-羟基丁酸,经过三羟基丁酸脱氢酶、乙酰乙酰辅酶和β-酮硫解酶作用下依次得到三羟基丁酸、乙酰乙酰辅酶A、乙酰辅酶A最后进入TCA循环。

国外从60年代陆续开展了有关降解PHB的工作,但绝大部分菌株是近些年来获得的。1963年Chowdhury首次发现降解PHB的微生物,它们是Bacillus,Seudomonas和Streptomyces,随后人们陆续动环境中分离出其他一些能降解PHB的微生物类型。直接用从自然界中筛选的菌种产生的PHB降解酶的活性比较低,降解PHB的速度比较缓慢。近几年有许多学者通过紫外线诱变获得了高产PHB的菌株。次素琴、陈珊等以降解聚2β羟基丁酸酯(PHB)的青霉(Penicillium sp1)DS9713a为出发菌株,通过紫外线(UV)诱变分生孢子,采用透明圈初筛和摇瓶复筛,获得酶活高于原始菌株的突变株5株,其中DS9713a-CS01突变株的PHB解聚酶活力高于对照97.42%。[8]中国科学院研究所戴美学等根据苜蓿根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)Rm1021基因组中与Ralstonia eutropha phaZ基因同源部分序列设计1对引物,从S.meliloti基因组中用PCR扩增出835bp phbD基因片段并克隆到载体PGEMR-T Easy上;通过在phbD 基因内插入ΩSmSp和基因置换构建了phbD突变体。该突变体可积累比野生型菌株多1.0~2.6倍的聚羟丁酶。[9]

5展 望

PHB作为最具代表性的一类生物塑料,具有良好的生物相容性和生物降解性。但是由于其生产菌的产量不高,生产菌在生长过程中所消耗的原料价格较高,天然产物的机械性能差,很多降解菌不能降解胞外的PHB等缺点影响了其使用,近年来,有大量的学者对此进行研究并取得了很大的进展。在能源与经济、环保相协调的今天,随着科技的进步,人们环保意识的增强,PHB将就有广阔的前景。

参考文献

1 于 平、励建荣.真养产碱杆菌发酵生产PHB的培养条件优化[J].中国食品学报,2007.1:61~63

2 全桂静、程文辉.鞘细菌液体发酵生产PHB的研究[J].沈阳化工学院学报,2008.22(4):312~315

3 徐爱玲、张 帅等.积累PHB菌种隐藏嗜酸菌DX1-1的诱变改良[J].微生物学通报,2008.35(10):1516~1521

4 Satoh H, Iwamoto Y, Matsuo T.PHA production by acti2vated sludge[J].International Journal of Biological Macro2molecules, 1999. 25(1~3): 1052109

5 Satoh H, Iwamoto Y, Matsuo T.Activated sludge as a pos2 sible source of biodegradable plastic [J].Wat. Sci. Tech, 1998. 38(2): 1032109

6 曲 波、刘俊新.活性污泥合成可生物降解塑料PHB的工艺优化研究[J].科学通报,2008.53.13:1598~1604

7 王述彬、刑侦琦等.用基因植物生产生物可降解塑料的研究进展[J].研究与进展,2005.5:33~35