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塑料是一种人工合成的高分子材料,由于它具有重量轻、耐腐蚀、强度高、易加工成型、外观美观和色泽鲜艳等性能及生产和使用中可节省能源等优点而广泛用于工农业与人们的日常生活中。塑料与钢材、木材、水泥共同构成现代工业的四大基础材料,在国民经济的发展中占有重要地位。塑料地膜的使用为农民的增产增收作出了巨大贡献,被誉为“白色革命”,直到现在仍在使用,是重要的农资生产资料。聚苯乙烯发泡一次性餐盒以其质优,价廉和卫生的特点为人们的用餐带来了方便,也为节省用餐时间作出了突出的贡献。在世界各地聚苯乙烯一次性餐盒广泛使用,这些材料的使用从一开始就显示出旺盛的生命力。但是给人们带来巨大物质文明的同时,其废弃物的产生也给人们带来了一系列问题。塑料地膜使用后的难以回收造成地膜碎片被遗弃在田野给环境带来极大的危害,再加上一次性餐盒的随意丢弃和废弃塑料袋带来的环境污染,人们将之称为“白色污染”。
1废塑料对人类的影响与危害
在环境方面,被当作废塑料的有家用电器、工业仪器包装物,日常生活中的一次性快餐盒和饮料杯等,这些废塑料体积大、重量轻,不易腐烂,不易分解,被随意扔掉后,在城市环境、道路沿线、河流及旅游景区到处都可以看见“白色污染”状况。尤其是在铁路沿线的“白色污染”,外国游客感叹其为“中国人造的第二条长城”[1]。
在多风地区,乱弃塑料的危害更大,特别是对供电系统有很大影响。如,1996年天津电业部门因塑料袋缠绕在架空的线路上而造成短路事故就有多起。还有废塑料是蝇、蚊以及各种细菌赖以生存与繁殖的场所,容易引起病菌的传播,影响人们的身体健康。塑料进入土壤后,因其不透气而破坏土质,影响植物的生长,从而使农作物减产,动物误食后易引起肠梗阻而死亡,若遗弃在江河、湖海,可导致水生生物的死亡。因此,废塑料对人类存在着以下4种危害。一是破坏市容环境。遗弃的塑料制品随处可见,是造成环境脏、乱、差的一个重要原因,既破坏景观,也影响城市形象。二是危害人体健康。三是影响农作物生长和收成。四是危及动物和水生物的安全。
2废塑料的回收与利用
2.1填埋法
填埋后的塑料垃圾经雨水长期冲刷,使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。农用地膜的掩埋后,对土壤形成阻隔层,使耕地劣化甚至不能使用,阻碍植物根系发育和对养分、水分的吸收,使土壤毒化,农作物减产。废塑料在美国、加拿大、西欧等国家大多采用填埋法,但其对环境的污染是一种长期效应,实际应用中应该尽量避免使用此类方法。
2.2焚烧法
为解决填埋法占地、费用高和对环境的长期危害等不足,不少地方采用焚烧法来代替,并利用产生的热量进行发电,达到废资源的再利用。但在热分解过程中会产生有害气体,如,聚氯乙烯塑料燃烧后产生氯气、氯化氢及二恶英等气体[2],还有一氧化碳、甲醛、氯乙烯、苯乙烯等。废塑料的焚烧在国外被称为废物产能工厂。在美国、日本等国家的此类工厂焚烧处理效能很高,日处理废弃物上千吨,而且日本在废塑料处理方面主要采用焚烧法。焚烧产生的电力价格与核能发电可竞争,排出的烟道气可用于雾化燃油或助燃,节省工厂的燃料达10.0%~15.0%,成本低。但在焚烧过程中,作为填充物、染色等的无机金属也会被挥发于大气之中(如,铅、砷等有害物质),造成大气污染,因此,要加以适当处理。
2.3再生利用与改性利用
废塑料经清洗、破碎、塑化直接加工成型或造粒后成二次塑料制品,如聚乙烯可直接加工成塑料盒、垃圾桶等;聚丙烯可加工成PP再生打包带、拉丝、纺绳等。废塑料还可采用混炼工艺制备多元组分的共混物和复合材料,或采用交联改性、接枝共聚改性等改善某些力学性能。如,加入碳酸钙填料提高成品强度和加入顺丁橡胶提高聚丙烯塑料的韧性等。
2.4化学循环利用
化学循环利用指在热和化学试剂的作用下高分子物质发生降解反应,形成低分子量的产物,产物可进一步加以利用。目前,主要方法有解聚、热裂解和气化等。解聚是将高分子材料降解成单体或化学原料,用于高分子合成。热裂解是指塑料在无氧条件下高温(大于700℃)裂解,是目前研究较多和用于生产较多的化学深加工方法之一。气化是将废聚合材料在高温(大于1000℃)下裂解成一氧化碳和二氧化碳,氢气作为有机物的合成材料,用于合成甲醇和尿素等工业产品。化学循环法[3]自20世纪90年代后,在西方工业发达国家,是研究开发热点领域之一。
2.5综合利用
1)燃料化。废塑料的热值在25.07kJ/kg,是一种理想的燃料,可制成热量均匀的固体燃料,但其中含氯量应控制在0.4%以下。常用方法是将废塑料粉碎成细粉或微粒,再调和成浆液做燃料。这种燃料具有易燃、热值高和燃烧后灰垢少等特点。
2)热分解成油。废塑料主要有PE,PP,PS等,用它们制成的油可做燃料或粗原料。
3建议和对策
废塑料的回收利用,是解决生态环境污染和再生资源利用的重要途径。随着全球环境保护的呼声越来越高,也推动了废旧塑料回收利用技术的发展。但是,目前国内对于废塑料的回收利用率不高,建议政府能切实落实废塑料回收,分级利用政策,避免过度的塑料包装,加大科技投入,解决“白色污染”问题。具体可以加大废塑料回收利用的宣传力度,采用优惠政策,提高回收价格,进行分类回收,提高废塑料的回收率。而且其资源丰富,到处可见,生产工艺简单,技术容易控制掌握,直观性强。所以,废塑料的综合开发利用的前景广阔,市场潜力大。
参考文献:
[1]丁俊峰.“白色污染”及其消除途径[J].环境保护科学,2000(12):19-21.
[2]田洪海,全浩.固体废物焚烧处理中的二恶英排放[J].环境科学研究,1998,11(3):5-7.
[3]刑艳红,胡莹.“白色污染”及废旧塑料的综合治理[J].青海师范大学学报,20034:64-67.