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塑料是由天然或人工合成的高分子化合物，具有质轻、强度高、化学性能稳定、可调性好、耐腐蚀、易加工等特点[1]。
科技的高度发展，使得塑料与钢材、水泥、木材一起共同构成现代工业四大基础材料，在国民经济中占有重要地位[2]。废弃塑料物的回收主要包括填埋、焚烧、再生处理、降解等方法。随着石油工业的迅速发展，塑料制品的产量不断提高。塑料的不易降解性，导致其废弃物长期存在。由于地膜、一次性餐具等大量使用，许多塑料制品尚未老化便被丢弃形成了“白色污染”。我国每年产生的废旧塑料大约在100万t[3-5]。据统计，废弃塑料约占塑料产量的70%，占城市垃圾的10%，目前全世界每年塑料回收量仅占消耗量的2%～3%[6]。由于废弃塑料难以生物降解，若将其与其他垃圾一起填埋，既破坏了土壤结构，又占据了土地，带来了严重的环境污染。因此，正确认识废弃塑料对环境的影响，研究它们的处理工艺，对保护环境和资源的再利用都具有重要意义。
2废弃塑料的处理和利用
目前，国内外废弃塑料的处理方法有海洋倾倒法、填埋法、焚烧法、回收再加工法、裂解法和降解法等。海洋倾倒法是把塑料垃圾投弃到海洋中，这种方法危害海洋动植物的生存，受国际公约的限制。
2.1填埋法
填埋是大量处理废弃塑料和固体垃圾最简单的一种方法。废弃塑料被深埋于地下，对地表层的绿色植物生长不会构成危害，设备投资少，只消耗人力和使用简单的工具，但塑料埋入地下不见阳光和隔绝空气，长时间不会腐烂，短时间虽然无害，最终因其积累过多会严重妨碍水的渗透和地下水的流通，又耗费了大量的人力物力，把可再利用的资源浪费。填埋后塑料垃圾经雨水长期冲刷，将大量有害物质带入人类的生活环境，造成对子孙后代的危害。由于塑料质轻体积大，不易被生物分解，所以塑料填埋不但占据空间大，并且分解周期长，妨碍填埋场的再利用。将大量塑料废弃物填埋，对环境的污染是一种长期效应，是不可取的，应尽量避免使用这种方法。
2.2焚烧
焚烧是一种资源化途径。通过燃烧废弃塑料可以产生大量的热能并大幅度减容，减少了填埋时对环境的危害。研究表明，聚乙烯的燃烧热为46.63GJ/kg，聚丙烯的燃烧热为43.95GJ/kg，聚氯乙烯的燃烧热为18.06GJ/kg，ABS的燃烧热为35.26GJ/kg。废弃塑料的燃烧热高于煤略低于重油，并且灰分低、燃烧速度快、含硫量低，不存在SO2的污染问题。国外代替煤或油用于高炉喷吹或制成垃圾固体燃料用于发电，收到了较好的效益。德国不莱梅钢铁公司投产7万t/年的高炉喷吹废弃塑料粒装置，每年可代替重油7万t，二年就可收回投资[6]。塑料在热分解过程中，聚合物发生裂解，释放出大量的有害气体。如聚苯乙烯塑料在80℃以下可保持物质组成不变，当温度超过280℃时，其分子量开始下降，产生挥发性气体，气体中含苯乙烯单体44%，双体22%，三体及少量的甲苯、乙基苯等，这些物质严重危害环境。焚烧聚氯乙烯塑料不仅产生对环境危害极大的氯气、氯化氢及二恶英气体[7-8]，而且还产生CO、NOx、甲醛、氯乙烯、苯乙烯等有害气体。此外，在塑料焚烧过程中，作为塑料填充、染色等无机金属也被挥发于大气中，如Pb、As等有害物质，也造成大气污染。焚烧的投资较高，专用燃烧装置的投资大，废气的处理技术工艺复杂，处理成本较高。美国的DRF技术(垃圾固形燃料)是一种有效的方法。DRF技术是将废弃塑料与废纸、木屑、果壳和下水污泥等其他可燃垃圾混合，制成粒度均匀且发热量为500KJ/kg的固形燃料，便于贮存、运输，可代替煤做燃料使用。日本已使用该项技术，批量生产DRF，使垃圾发电站蒸汽参数由小于300℃提高到450℃左右，发电效率由原来的15%提高到25%，显著提高了发电效率。
2.3回收再加工法
废弃塑料的回收不同于金属、纸和玻璃的回收，因为各种塑料的物理、化学性质的差异和不相容性，它们不能混合加工，应分别收集、分类处理[9]。利用化学再生技术可把废弃塑料还原成油品、单体和化学原料。
2.3.1油化还原
油化还原工艺是在热分解的基础上再进行催化分解，通过催化剂(如合成沸石ZSM-5)的作用，把分解气化的烃进一步分解和合成低分子的饱和与不饱和烃以及芳香族化合物。
日本富士循环公司研制出将废弃塑料转化为轻质油的技术工艺。该法采用ZSM-5催化剂，通过两台反应器进行转化反应，进行石油转化成塑料的反向加工方法，工艺如图1所示。先将废弃聚烯烃塑料(如PE、PP、PS)粉碎，由挤出机出来的熔融塑料(230～300℃)和来自热分解器返回的热分解物混合，然后升温至280～300℃后进入热分解器，至350～400℃时发生热分解、气化。在热分解器至熔融罐的循环管线上设有分离器，用来除去物料中的碳和杂质，解决了系统结焦的难题。气态烃在填充了ZSM-5的催化分解器中催化分解，经分馏可获汽油、煤油等馏分及气体，每千克可以生成0.5L汽油、0.5L煤油和柴油。
2.3.2单体还原
在600～800℃高温下，PE的裂解产物主要是乙烯、甲烷和苯；PVC的主要产物是氯化氢；PS的主要产物是苯乙烯。日本北海道工业开发研究所与日挥公司共同开发研究采用流化床热分解工艺。该工艺以废旧PS与空气为原料，分解温度450℃，生成油为79.8wt%，其中62.5wt%为苯乙烯单体，20.5wt%的三聚体。日本制钢所研究的是挤出机为热分解装置，废旧PS热分解生成物中，苯乙烯单体为78.6wt%。
美国Battelle研究所进行了用废弃塑料回收乙烯的试验，回收量为58wt%，成本也相当低。废旧PVC回收的研究工作是利用PVC加热所产生的HCl用于合成氯乙烯单体，如图2所示。
图1废弃塑料油化还原工艺流程
图2利用循环HCL合成氯乙烯单体流程示意图
2.3.3.化学还原
德国IKV公司把城市垃圾中的废弃塑料放置在高温状态下，通入纯氧燃烧产生CO2，利用其作为化学原料来分解甲醇、尿素。德国Hoechst公司采用UhdeGmbH的高温WinKler工艺将混合废弃塑料气化，再转换成水煤气作为合成醇类的原料。该工艺采用流化床反应器，在0.1MPa、800℃的条件下反应。废弃塑料处理量40kt/年，可回收31kt甲醇。德国Rule公司把废弃塑料在隔绝空气的状态下加热分解，产生的油经焦炭生产线上的加氢装置制成轻质油份，产生的气体成分转化为水煤气。
另外，废弃塑料还可加工成高科技复合材料、人造木材等。
2.4裂解法
2.4.1蒸汽水裂解
废弃塑料在一定温度、压力条件下用蒸汽水解、裂解。如聚氨基甲酸脂在1atm、250℃条件下用蒸汽水解裂解，产物为多元醇和二元胺，可重新利用。陈可宁等利用超临界水进行了降解垃圾中高分子废物，得到气体、液体和固体产物。气体和液体可用作化工原料，粘稠状产物可用作防水涂料或胶粘剂，剩下的残渣可用作铺路或建筑材料，反应可在密闭系统中进行，水循环使用，不排污。
2.4.2热裂解
热裂解是有机物在无氧或氧气不足条件下的热分解。在无氧条件下，二恶英的生成会大大减少，同时氮氧化物和二氧化硫的生成量也很少。其基本原理是将废弃塑料制品中原树脂高聚物进行较彻底的大分子链分解，使其回到低分子量状态，而获得使用价值较高的产品。可分为高温裂解和催化低温裂解，前者一般在600～900℃的高温下进行，后者在低于450℃甚至是300℃的较低温度下进行。高温裂解回收原料油的方法，需要在高温条件下进行反应，设备投资大、回收成本高，在反应过程中有结焦现象，因此受到限制[10-15]。催化低温裂解由于在相对较低的温度下进行反应，研究较活跃，并取得了一定的进展。
2.5降解法
可降解塑料的废弃物处理就是降解。人们从20世纪70年代开始了对降解塑料的研究开发，特别是20世纪90年代以后，降解技术有了显著的进展[16]。
2.5.1光降解
光降解是由阳光尤其是紫外线照射而降解。其整个降解过程是光降解和自由基断裂氧化反应的结合，称为Norrish反应，聚合物吸收紫外光后发生引光作用，使键能减弱，长链分裂成低分子量的碎片，在空气中进一步发生氧化作用，产生自由基断裂反应，使聚合物分子链断裂，并被逐步降解成能被生物分解的低分子量化合物，最终生成CO2和H2O。
2.5.2生物降解
生物降解是在自然条件下通过土壤微生物和酶的作用而分解。对降解起主要作用的是真菌、细菌等微生物，其消化降解作用有三种形式：生物物理作用、生物化学作用和酶的直接作用。使塑料具有降解性的方法有两种，一是利用其本身具有被微生物降解结构的高分子物质，二是把生物可降解的高分子物质添加或掺混入塑料。
