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可降解塑料的问题

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可降解塑料的问题

可降解塑料的问题范文第1篇

【关键词】环保购物袋;可降解;油墨;石头纸

0.前言

随着人们生活水平的不断提高,人们的环保观念也不断提升。大家对过度包装浪费资源,包装物弃置污染环境等情况不断发出声讨。国家也出台了“限塑”令,通过有偿使用减小购物袋的用量。但作为日常生活必不可少的用品,大部份购物袋在使用完后仍然会被丢弃成为生活垃圾。绝大部分最终作为塑料垃圾进入环境,而塑料大多化学性能稳定,在自然环境中分解需要100~300年。如果用焚烧方法处理,焚烧设施不仅需投入大量资金,焚烧时还会有二恶英等多种有毒物质产生,造成二次污染。而对于回收利用,收集或即使强制收集进行回收利用,它的经济效益也不太好。所以要从根本上解决废塑料的环境污染问题,就应该用能降解或易降解的购物袋代替普通塑料购物袋。现在笔者根据多年的印刷和油墨生产实践经验,应如何为制造可降解环保购物袋的几点应用体会,愿与大家共同探讨。

1.制造可降解环保购物袋材料

制造新型可解环保购物袋,最重要的是要选用合适的材料。首先就是选用无污染的可降解材料替代普通塑料薄膜,还有就是选用合适的环保型印刷油墨。这样才有可能制造出符合环保要求的购物袋。

1.1环保基材的选择

目前可用的可降解材料有以下几种:

1.1.1光降解塑料

光降解塑料一般是指在光(紫外光)的照射下,引起光化学反应而使大分子链断裂和分解的塑料。光降解塑料可分为添加型和合成型两类。添加型是在高分子材料中添加光敏剂,由光敏剂吸收光能后产生自由基,促使高分子材料发生氧化作用后进而引发聚合物分子链断裂使其降解。降解式将光敏基团(如羧基、双键等)导入高分子结构内赋予材料光降解的特性。常用的光敏剂有过渡金属络合物、硬脂酸盐、N,N-二丁基二硫代氨基甲酸铁等,用量约1%~3%(质量)。合成型光降解塑料是通过共聚反应在塑料的高分子主链上引入羰基等感光基团而赋予其光降解特性的,并可以通过调节光敏基团的含量来控制光降解活性。现在已知以一氧化碳或乙烯酮类为光敏单体与烯烃类单体共聚,可合成含羰基结构的聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),聚氯乙烯(PVC)等光降解聚合物。光降解塑料只能在光照下降解,受气候环境、地理因素制约很大,如果埋地部分不能降解,而且价格较高,因此光降解塑料很难广泛推广使用。

1.1.2生物降解塑料

生物降解能很好的解决埋地部分不能降解的问题。目前研究开发的生物降解材料有天然高分子材料、微生物合成高分子材料、 人工合成高分子材料以及共混性高分子(添加型)材料。天然高分子型是利用淀粉、纤维紊、甲壳质、蛋白质等天然高分子材料制备的生物降解材料。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,而且广泛用于医药领域。生物合成的完全生物降解塑料是微生物把某些有机物作为食物源,通过生命活动合成的高分子化合物。通过微生物合成而得到的生物降解塑料以聚羟基脂肪酸酯(PHA)类为多,其中最常见的有聚3-羟基丁酸酯(PHB)、聚羟基戊酸酯(PHV)及PHB和PHV的共聚物(PHBV)。化学合成法合成的生物降解塑料大多是在分子结构中引入能被微生物降解的含酯基结构的脂肪族聚酯,目前具有代表性的产品有聚己内酯(PCL),聚琥珀酸丁二醇酯(PBS),聚乳酸(PLA),以及最近国内研究最热的二氧化碳基生物降解塑料等。另外按降解方法分生物降解可以分为:(1)生物物理降解法:当微生物攻击侵蚀高聚物材料后由于生物细胞的增长使聚合物组分水解、电离或质子化而分裂成低聚物碎片,聚合物分子结构不变,这是聚合物生物物理作用而发生的降解过程。(2)生物化学降解法:由于微生物或酶的直接作用,使聚合物分解或氧化降解成小分子,直至最终分解成为二氧化碳和水,这种降解方式属于生物化学降解方式。同样生物降解塑料也存在价格较高

1.1.3光-生物双降解塑料

光-生物双降解塑料具有光、生物的双重降解性。是当前世界降解塑料的主要开发方向之一。试验表明光-生物双降解塑料可在一个特定时间内(通常为9个月~5年)在环境中能完全分解。但由于合成型光降解塑料成本较高,研究较少。目前研究较多的是掺混型光一生物双降解塑料。

1.1.4石头纸

石头纸是一种由碳酸钙研磨粉与高分子聚合物、胶合剂为原材料的新型材料,广义上说石头纸也是光-生物双降解类材料。石头纸具有既可替代传统的植物纤维纸张、专业性纸张,又能替代传统的大部分塑料薄膜,且具有成本低、可控性降解的特点,能够为使用者节省大量的成本,且不会产生污染。从替代塑料包装物角度看,它能为国家节省大量的石油资源,产品使用后能够降解,不会造成二次白色污染。另外石头纸与上面进过的几种可降解塑料相比,还具有不可燃性,可书写和办公室打印,适用于大多数印刷方式,包括胶印(柯式印刷、平版印刷)、凹版印刷、凸版印刷、丝网印刷、轮转印刷等。最重要目前已经能大量工业化生产,这是用于生产非塑料型环保购物袋的理想新材料。当然石头纸也有一些不足的地方:就是石头纸因含有大量的碳酸钙而不透明性,硬度也偏大而导致抗屈拆性差等。

表1 几种可降解基材性能对比表

1.2印刷油墨的选择

印刷油墨是制造购物袋必不可少的组成部分。须然印刷油墨占购物袋的成本很小,只占3%~5%左右。但对于一个购物袋是否符合环保要求就尤为重要了。选择印刷油墨要注意以下几点:

1.2.1油墨的可降解性

油墨的连结料多为高分子聚合物,本质上也是一种塑料。因此现用大部分印刷油墨降解性能较差,如果将这些油墨和塑料一起填埋处理,让其自然降解,一般需要50年以上才能在环境中能完全分解。因此为配套降解基材,必需选用以可快速降解的连结料所生产的油墨。现在市面上能找到的可降解油墨有以大豆油油墨、聚乙烯醇油墨、聚酮油墨,这几类油墨通常只需5~10年即可完全降解。

1.2.2油墨中的重金属含量

众所周知人体如果摄入过量的重金属,可造成严重的生理损害,引发多种疾病。重金属进入人的机体后,会在人体内部积聚下来,并可能转化为毒性更强的金属化合物。以镉为例,镉元素进入人体后,在体内形成镉硫蛋白,通过血液到达全身,并有选择性地蓄 积于肾、肝中。情况严重时,使骨骼的生长代谢受阻碍,从而造成骨骼疏松、萎缩、变形等。慢性镉中毒主要影响肾脏,最典型的例子是日本著名的公害病——痛痛病。慢性镉中毒还可引起贫血。油墨中的重金属通常来自于颜料,特别是一些重金属化合物颜料,如镉红、铬红、铬黄及银朱等。另外可溶性重金属盐毒性大易于进入人体,因此我国、欧盟、美国都制定了油墨(涂料)涂层中可溶性重金限制:(见下表)

1.2.3油墨中其它有毒有害物质

油墨中可能存在有毒有害物质有:(1)连结料生产合成时残留的单体,如剧毒物游离甲苯二异氰酸酯;(2)颜料生产合成时残留的强致癌物多氯联苯(PCB)、芳胺(MAK-Ⅲ);(3)溶剂残留导致苯、甲苯、二甲苯、甲醛超量。许多国家严格控制油墨干膜中的有毒有害物质含量。以甲醛为例:日本要求甲醛含量

2.结语

随着近年不断有新材料的发明,并逐步进入实用化、产业化。带动更多环境友好的产品将进入我们的生活。我们相信,在不久的将来,真正可降解型环保购物袋会进入我们的生活,使“白色污染”会逐渐从环境中消失。我更期待这些环保新技术、新发明将为人类与自然的真正和谐作出巨大的贡献。

【参考文献】

[1]刘彦平,杨志远,杨建业.我国生物全降解塑料的研究进展.[期刊论文]-塑料工业,2006,(z1).

[2]王广文.生物塑料和降解塑料的研究进展.[期刊论文]-塑料科技,2011,5.

可降解塑料的问题范文第2篇

以纸代木的液晶显示屏缓冲包装

液晶显示屏是价值高且易损坏的商品,为了给液晶显示屏设计一款以纸代木的瓦楞纸板缓冲包装,AU Optronics公司可谓煞费苦心。

AU Optronics公司将瓦楞纸板设计成如图所示的折叠结构,如此复杂的结构设计的目的是充分利用瓦楞纸板的缓冲性能来吸收冲击能量,从而实现保护作用。整个包装依据液晶显示屏的外型开模制作,完全紧贴产品的外壳曲线,弥补了单一纸板设计无法密合产品特殊造型的缺陷。整个缓冲结构分为四个部分:上底、下底、左侧及右侧折叠结构,左右侧的折叠结构通过插舌卡合的形式嵌入到上下底的卡槽中,从而形成一个整体,将液晶显示屏稳稳地固定起来。这款折叠瓦楞纸板缓冲包装没有使用任何胶黏剂,方便拆卸,100%可回收再利用,徒手即可将缓冲材料组合转换为展示柜及储物柜。选用的瓦楞纸板采用了85%的回收料,因而也极大地降低了包装成本。经测试,这款缓冲包装可以承受约800公斤的抗压强度,仓储时可以将8个这样的结构(约5米高)进行纵向堆码,进而极大地降低了仓储空间。

用量自取的可降解塑料袋

“限塑”是全球的热门话题,用质量相当甚至更好的可降解塑料袋代替传统的石油基塑料袋,是业界共同研发的重点课题。目前,在欧美地区,可降解塑料袋已占有市场的一席之地,但是这类产品有一个亟待解决的缺陷问题:透明性差。在超市或零售摊贩,透明性差的塑料袋为收银员进行货物识别带来了很大的不便。

Excellent Packaging & Supply公司致力于解决这个问题,他们对生物基塑料进行了改性处理,利用非转基因玉米淀粉为主要原材料研发了一款新型的可降解塑料袋,大大提高了成品的透明度,可以很容易地识别内部产品。此外,这种“升级”后的可降解塑料袋所用原材料比原来降低了50%,大大节省了成本和资源消耗。除在材料改性方面取得成绩外,为进一步减少包装浪费,Excellent Packaging & Supply公司还研发了一款名为Pull-N-Pak的自助取袋机。消费者通过手拉、割断即可得到一个封底、预开口的塑料袋,塑料袋长度根据需要决定,可减少20%的浪费量。

由鱼皮虾壳制成的可食性包装膜

传统的保鲜膜原材料是从石油中提取合成的,这种材料很难降解,造成了严重的“白色污染”。近日,中国海洋大学食品科学与工程学院发明了可以吃的保鲜包装膜,这种包装膜采用从鱼皮、鱼鳞、鱼骨里提取的胶原蛋白等物质作为原材料,不仅可以直接食用,保鲜时间长,效果好,而且价格也不贵。这一项目也因此荣获山东省青年创业大赛创意组亚军。

可降解塑料的问题范文第3篇

关键词:可降解高分子材料;光降解;生物降解;光-生物降解

随着经济的发展和人们生活节奏的加快,塑料饭盒、塑料袋等一次性产品开始频繁出现在人们的日常生活中,它们在给人们的生活带来便利的同时,也因其非自然降解性造成了极大的环境问题,即“白色污染”。“白色污染”既是一种视觉污染,也会影响土壤、空气、水体等的质量,因此努力合成并推广使用可降解高分子材料成为当务之急。按照降解机理,可降解高分子材料可分为光降解高分子材料、生物降解高分子材料和光-生物双降解高分析材料三大类。

1.光降解高分子材料

光降解高分子材料的特征是含有光敏基团,可吸收紫外线发生光化学反应,在太阳光的照射下,发生分子链的断裂和分解,由大分子变成小分子。

向塑料基体中加入光敏剂是目前使用比较多的制备光降解塑料的方法。光降解引发剂可以是过渡金属的各种化合物,如:卤化物、脂肪酸盐、酯、多核芳香族化合物等。很多学者都发现TiO2对聚丙烯的光降解有明显的催化作用,等人[1]分析了加有锐钛矿型纳米二氧化钛的聚丙烯纤维在人工加速紫外光降解和自然光降解过程中拉伸断裂伸长率和表面形态的变化情况,得出锐钛矿型纳米TiO2可作为聚丙烯的一种高效光敏剂的结论。除了TiO2,还有很多其它光敏剂,如硬脂酸铈、硬脂酸铁、N,N-二丁基二硫代氨基甲酸铁、硬脂酸锰等均对聚乙烯薄膜有显著的光敏化作用效果。

在高分子中添加光敏剂制得改性高分子虽然能降解,但只是部分降解,而化学合成的羰基聚合物、Et/CO等,则能完全降解。一氧化碳和烯烃的交替共聚产物——聚酮,因为分子链中含有大量以酮形式存在的羰基,容易在紫外光的照射下发生光降解,羰基键附近的碳链断裂生成酮类、烯类及一氧化碳等低分子物质并返回到物质循环圈中,不存在环境污染,是一种新型的环境友好材料[2]。且有实验证明,分子量大、结晶度低的聚酮光降解性能更好。

2.生物降解高分子

生物降解材料包含完全生物降解高分子和生物破坏性高分子,前者是指在微生物作用下,在一定时间内能完全分解成二氧化碳和水的化合物;而后者在微生物作用下,仅能被分解成散落碎片。

2.1 淀粉降解塑料

淀粉是天然高分子化合物,具有可再生、价格便宜、生物降解性等优点,成为近年来研究的热点。淀粉降解塑料泛指组成中含有淀粉或其衍生物的塑料,发展至今已经过了四个时期:填充型淀粉塑料,光/生物双降解型塑料,共混型塑料和全淀粉热塑性塑料。

填充型淀粉塑料一般是烯烃类聚合物中加入廉价的淀粉作为填充剂,其中淀粉含量在10%30%,仅淀粉能降解,被填充的PE、PVC等塑料需要几百年才能达到完全生物降解。光/生物双降解型是由光敏剂、淀粉、合成树脂及少量助剂等制成,其降解机理是先降解的淀粉可使高聚物母体变得疏松,增大表面/体积比,同时光敏剂、促氧剂等物质被光、热、氧引发,发生光氧化和自氧化作用,导致高聚物分子量下降并被微生物消化[3]。接下来人们发现,通过共混能解决淀粉粘性高、抗湿性低及与一些聚合物不相容等缺点,于是开始将淀粉与聚烯烃类等一些不可降解聚合物混合来提高淀粉的强度,但这类产品不能完全降解;后来便试图将其与PCL、PEG等可降解聚合物共混,制得了很多可完全降解材料。全淀粉热塑性塑料含淀粉70%-90%,其余组成是一些可光降解的加工助剂,使用后能在环境中完全降解,但天然淀粉不具有热塑性,必须先利用物理场作用使其分子结构无序化后才能在塑料机械中加工成型。

2.2 化学合成型生物降解高分子[4]

酯基在自然界中容易被微生物或酶分解,所以常采用含有酯基结构的脂肪族聚酯来合成生物降解高分子材料,工业化的有聚乳酸和聚己内酯。

聚乳酸是以淀粉、糖蜜等为原料,发酵制得的易生物降解的热塑性材料,因乳酸存在一个羟基和一个羧基,可通过缩聚反应直接转换成低分子量聚酯,再通过选择适宜的聚合条件来合成目标分子量的聚合物。聚乳酸具有良好的生物可降解性、相容性、透明性、机械性能及物理性能等,被视为新世纪最有发展前途的新型包装材料。聚己内酯也是脂肪族聚酯中应用较为广泛的一种可降解高分子材料,通过己内酯的开环聚合制得,是一种半结晶型聚合物,室温下为橡胶态,具有很好的柔韧性、加工性和生物相容性,土壤中掩埋一年后能被微生物降解掉95%左右,降解产物是二氧化碳和水,被认为是环境友好包装材料。

2.3微生物合成的完全生物降解高分子[21-26]

微生物合成高分子材料是通过用葡萄糖或淀粉类喂养,微生物在体内发酵合成的一类有机高分子材料,主要包括微生物多糖、微生物聚酯和聚氨基酸等。

γ-聚谷氨酸就是利用微生物发酵生成的一种多功能生物高分子,具有生物相容性、可降解、无毒副作用等特性,可用于制备高吸水性树脂,作为一种治疗骨质疏松的重要载体、药物缓释材料,吸附重金属等,具有广泛的应用前景[5]。聚羟基脂肪酸酯是一类由很多细菌在非平衡生长条件(如缺氧、磷等)下合成的线性聚酯,可作为碳源和能源的贮藏性物质,增强细菌的生存能力,在自然界中可被微生物和特定的酶降解为二氧化碳和水,并且具有热可塑性、生物可再生、生物相容性、光学异构性等,可作为生物医用材料、日常消费用塑料制品、生物可降解包装材料、生物能源,已成为可降解生物材料领域研究的热点。

3.光/生物双降解高分子材料

顾名思义,光/生物双降解高分子材料同时具有光、生物双降解功能,将光降解机理与生物降解机理结合起来,可以使二者优缺点互补,达到更好的降解效果。其制备方法主要是在通用高分子材料中添加光敏剂、自动氧化剂、抗氧剂和生物降解助剂等。目前研究比较多的有淀粉和光敏剂光降解树脂合成的光/生物双降解淀粉塑料及可控降解剂共混改性法制得的改性可控光/生物双降解聚丙烯纤维制品等。光/生物双降解淀粉塑料前面已提过,此处不再赘述,而可控双降解聚丙烯纤维制品凭借着其可控降解性、存放性、无毒性等众多优点,必将具有巨大的发展前景。

4.结语

随着“白色污染”的日益加重和石油资源的日益枯竭,加大对高分子废弃物的回收利用率和研制出高效的降解技术都是有效的解决途径,但只有研究出可自然降解的高分子材料才能从根本上解决这些问题,且光-生物双降解高分子材料凭借着其独特的优势将会成为今后的研究重点之一。(作者单位:郑州大学材料科学与工程学院)

参考文献:

[1] ,严玉蓉,赵耀明.纳米二氧化钛催化光降解聚丙烯纤维的研究[J].合成材料老化与应用,2005,34(1):8-12.

[2] 邹丽萍.绿色高分子材料聚酮的合成研究[D].昆明:昆明理工大学,2007:1-5.

[3] 范良兵.淀粉降解塑料的制备及性能的研究[D].广东:华南理工大学,2010:1-8.

可降解塑料的问题范文第4篇

关键词:可降解;生物膜载体;水处理

中图分类号;F407.61 文献标识码:A

引言

目前,我国水处理技术的不断进步,以及国家对环保事业的日益重视,大大促进了各种新型的水处理填料的研究、开发与应用,可降解生物膜载体是其中最具潜力者之一。今后,生物膜载体的发展方向将不仅仅是提高效率、优化性能,而且也在满足环境要求、防止二次污染、高效利用能源等方面。在特定的条件下,可降解生物膜载体通过一定的时间后能被附着在其表面的细菌、霉菌、原生动物、后生动物等各类水处理微生物降解,其自身分子量逐渐变小,最终代谢成CO2和H2O,而不会产生生物膜载体残渣,从而解决了水处理填料残渣对环境的二次污染问题。因此,国内外对可降解生物膜载体在水处理中的应用的研究逐步深入。

目前,实验室研究和工程应用中的可降解生物膜载体的种类较多,各自特性有较大差异。本文着重探讨了可降解生物膜载体的基本特性,介绍了其类别和研究现状,并对可降解生物膜载体今后的研究方向进行阐释。

1 可降解生物膜载体的基本特性

首先,可降解生物膜载体应具备传统生物膜载体的基本特性:(1)比表面积大、孔隙率高并且不易堵塞。生物膜载体通常含有充足的内外表面积,可为微生物提供栖息和繁殖所需的载体表面和生存空间,维持生物膜反应器内较大生物量和生物多样性。生物膜载体上附着的生物量是随着比表面积和孔隙率的增大而增多的,而生物量的增多又可以提高反应器可承受的最大有机负荷量。(2)易流化。孙广路[1]等研究了生物膜载体在移动床生物膜反应器(MBBR)运行中的堆积现象,获得了MBBR的填料分布方程,证明了生物膜载体易流化的重要性。(3)无毒害作用。生物膜载体必须保证运行过程中不会分解出抑制微生物正常生长的有害物质。(4)价格低廉且易于取材。(5)机械强度大。生物膜载体的机械强度应能保证其在使用周期中的寿命和稳定性。

除此之外,针对传统生物膜载体使用后含有大量有毒有害物质,通常的焚烧、填埋等垃圾处理方法难于去除,使载体残渣及有害物质长期存在于自然界中,造成环境的二次污染现象,可降解生物膜填料可在一定使用期后自发地或在附着微生物产生的活性降解酶作用下降解为简单小分子物质,这些小分子物质可作为微生物的营养物质被分解吸收,从而不会导致二次污染。

2 可降解生物膜载体的分类

目前,可降解生物膜载体的研究对象主要有三类:(1)天然高分子生物膜载体;(2)聚酯类可生物降解聚合物(BDP)生物膜载体;(3)改性可降解塑料生物膜载体。

2.1 天然高分子生物膜载体

天然高分子生物膜载体的生产原料十分容易获得且价格较低廉,同时,由于其来自于自然环境,具有对微生物无毒害作用,传质性能好,可完全被生物降解等优点,但天然高分子生物膜载体也普遍存在着强度较低,寿命短的问题。近年来,研究较多的天然高分子生物膜载体有纤维素、壳聚糖、海藻酸钠等。

纤维素是植物细胞的主要成分,是由葡萄糖组成的大分子多糖,不溶于水及一般有机溶剂,是适合生物膜附着的理想载体。赵薇等[2]对比研究了未改性、交联、交联且阳离子化纤维素生物膜载体的性能,各种环境因子对纤维素的降解,以及对生物膜生长的影响情况。研究结果证明对纤维素生物膜载体进行交联或者阳离子化,均可以降低载体降解的速度。同时,阳离子化还会促进附着的生物膜的形成和生长。李斌等[3]利用农业废弃物(玉米芯、棉花、稻壳以及稻草)为反硝化碳源滤料,对比研究了这4种天然高分子生物膜载体的静态释碳量和质量、长时间的生物脱氮效果和微生物的附着特性。结果表明:相比较下,玉米芯载体在运行初期可以溶出较多的有机物质,从而促进微生物的附着和生物膜的繁殖生长。同时,这4种天然高分子生物膜载体中玉米芯表现出的长时间的生物脱氮效果最好。

壳聚糖是一类天然的碱性多糖,其前身甲壳素在自然界中具有丰富的储量,仅次于纤维素。壳聚糖具有可生物降解性、较好的生物亲和性、易改性和易固定化等诸多有利于作为生物膜载体的特性。20世纪90年代以来,以壳聚糖为生物膜载体的微生物固定化技术得到广泛研究。肖湘竹等[4]利用壳聚糖制备固定化厌氧污泥微球,研究了上流式厌氧污泥床反应器对TNT废水的处理,TN的去除率为75.76%~94.76%,达到了良好的处理效果。

Ettayebi等[5]在研究处理含酚废水时采用了海藻酸钙珠体作为假丝酵母菌的载体,24小时COD、一元酚和多元酚去除率分别为9.7%、69.2%和55.3%,处理效果良好。同时,微生物载体可促使假丝酵母菌的最大活性期达到5个月。

2.2 聚酯类可生物降解聚合物生物膜载体

合成型聚酯类生物膜载体是最常见的可生物降解有机合成聚合物生物膜载体。该类生物膜载体主要采用植物为原料,通过发酵生产制取。其中,聚羟基脂肪酸酯(PHA)可降解生物膜载体在近20多年来得到迅速发展。

苏彤等[6]以PHA为碳源和生物膜载体,研究其去除地下水中硝酸盐的影响因素。结果表明:在一定条件下,PHA为生物膜载体能有效地去除地下水中的硝酸盐,且可以提高生物膜对pH的适应能力。董明来等[7]在构建反硝化生物膜反应器用以研究反硝化效果及生物膜上微生物的组成时,采用了一种新型的可生物降解的聚合物――聚丁二酸丁二醇酯(PBS)作为反硝化碳源和微生物附着生长的载体。研究结果表明:利用该生物膜载体构建的反应器脱氮效果显著,并且可以表现出良好的抗冲击负荷能力;并进一步研究了以PBS为碳源和生物膜载体的序批式生物膜反应器对含盐水体的异养反硝化过程。结果表明:PBS具有良好的可生物降解性和显著的去除硝态氮的能力,可以作为处理低C/N含盐废水较理想的反硝化碳源。

2.3 改性可降解塑料生物膜载体

过去的研究认为:聚烯烃类如聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)由于具有疏水性、高摩尔质量、并且缺乏能被微生物利用的官能团,因而生物降解十分困难。然而,随着研究的深入,许多研究者发现原本不可降解的聚烯烃塑料经过特定的改性处理后可以具有一定的生物降解性能,获得可生物降解塑料生物膜载体。其原理是采用一定方法在聚烯烃分子上引入易降解的基团、易断裂的化学键、易转移的基团或原子,或分子上连接或整体成分上掺合一些微生物可吞噬的成分如淀粉、壳聚糖等。

3 展望

目前,对可降解生物膜载体在水处理中的应用的研究正在逐步深入的过程中,其应用前景十分广泛,但距投入工程实践的应用中尚需一定时间,仍有许多问题亟待解决:(1)对于上述三类可降解生物膜载体的降解机理尚未被完全解释清楚;(2)如何解决载体材料的成本与生物可降解性之间的矛盾;(3)如何实现可降解生物膜载体降解速度的精确控制;(4)目前可降解生物膜载体在水处理中的应用仍局限于反硝化等某些特定的处理过程,如何拓展其在水处理其他领域应用等。

参考文献

[1] 孙广路, 李山, 孙承林. 推流式移动床生物膜反应器填料分布研究[J]. 环境工程, 2009, 27: 202-204.

[2] 赵薇, 康勇, 赵春景. 水处理用纤维素载体的降解及生物膜附着性能[J]. 环境科学学报, 2009, 29(2): 259-266.

[3] 李斌, 郝瑞霞. 固体纤维素类废物作为反硝化碳源滤料的比选[J]. 环境科学, 2013, 34(4): 1428-1434.

[4] 肖湘竹, 赵国伟, 陈梦雪. 壳聚糖固定化厌氧污泥微球的制备研究[J]. 中国西部科技, 2007, 04:1-2.

[5] Khalil Ettayebi, Faouzi Errachidi, Latifa Jamai, et al. Biodegradation of polyphenols with immobilized Candida tropicalis undermetabolic induction[J]. FEMSMicrobi-oligy Letters, 2003, 223(2): 215-219.

可降解塑料的问题范文第5篇

【论文关键词】白色污染;危害;防治

【论文摘要】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。

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,有一个显著的优点: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。

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