可降解塑料分析范文

時間:2023-12-25 17:37:13

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可降解塑料分析

篇1

塑料袋“糟糕”,是因為它大多是用不可降解和再生的材料生產(chǎn)的,處理這些白色垃圾很多時候都只能挖土填埋或高溫焚燒。據(jù)科學家測試,塑料袋埋在地里需要200年以上才能腐爛,并且嚴重污染土壤;而焚燒所產(chǎn)生的有害煙塵和有毒氣體,同樣會對大氣環(huán)境造成污染。

聯(lián)合國教科文組織有個形象的比喻,說如果把人們每年使用的塑料袋覆蓋在地球表面,足以使地球穿上好幾件“白色外衣”。一時間,“遠離塑料袋”“拒用塑料袋”“禁用塑料袋”的呼聲一浪高過一浪。事實上,要在短時間內(nèi)完全禁止使用塑料袋是不現(xiàn)實的。積極的態(tài)度是依靠科技進步,即采用回收利用和降解相結(jié)合的辦法去解決。工業(yè)包裝膜、商品包裝袋(膜)用后較干凈,應作為主要回收利用對象,分類收集再生利用,這在國內(nèi)外都已有許多成功經(jīng)驗。而對于那些量大、分散、臟亂、難于收集或再生利用、經(jīng)濟效益甚微的一次性塑料包裝袋,則應該使用可降解塑料生產(chǎn)。

然而環(huán)保意識不是一夜之間就能樹立的。一方面,塑料袋像臭豆腐一樣聞起來“臭”,吃起來“香”,因為它的確有它的便利之處;另一方面,許多消費者認為,塑料袋是免費贈送的,不花錢的東西不用白不用。針對這種情況,1989年7月起,美國近半數(shù)的州實施了《塑料袋禁用法》,禁止所有不能分解和還原處理的食品塑料包裝袋上市。印度馬哈拉施特拉邦禁用厚度不到20微米的塑料袋,并控制生產(chǎn)這種塑料袋的原料。意大利則實行《塑料袋課稅法》。

這些法律的推行,起到了很好的效果。以愛爾蘭為例,自從征收塑料袋稅之后,全國塑料袋的使用量降低了90%。與此同時,各國都加強了對可降解塑料包裝材料的研制,并加大了開發(fā)塑料回收利用技術(shù)的力度。舒施尼那項“最糟糕的發(fā)明”將以一種全新的形式繼續(xù)為人類造福。

思考:

1.塑料袋被評20世紀人類“最糟糕的發(fā)明”,不屬于其根本原因的一項是(

A.發(fā)明了塑料袋以后,商店、菜場都備有免費的塑料袋,使用過于普及。

B.塑料袋大多是用不可降解和再生的材料生產(chǎn)的,造成的白色垃圾難以處理。

C.處理塑料袋造成的白色垃圾,一般只能挖土填埋或高溫焚燒,但挖土填埋污染土壤,高溫焚燒污染大氣環(huán)境。

D.奧地利人馬克斯·舒施尼發(fā)明的塑料袋,雖輕便結(jié)實,但造成了環(huán)境污染。

2.對待這項“最糟糕的發(fā)明”的積極態(tài)度,不符合原文意思的一項是(

A.控制使用量,加大開發(fā)塑料回收利用技術(shù)的力度。

B.禁止所有不能分解和還原處理的食品塑料包裝袋上市,控制生產(chǎn)這種塑料袋的原料。

C.加強宣傳,樹立環(huán)保意識,完全禁止使用塑料袋。

D.依靠科技進步,加強對可降解塑料袋包裝材料的研制。

3.根據(jù)文章所提供的信息,下列分析最合理的一項是(

A.隨著科技進步,不久,可降解的塑料將完全取代所有不能分解和還原處理的塑料。

B.隨著人們環(huán)保意識的增強,越來越多的人就會意識到塑料袋對環(huán)境的影響,自覺“遠離塑料袋”“拒用塑料袋”“禁用塑料袋”。

C.在研制出可降解塑料包裝材料的同時,加大開發(fā)塑料回收利用技術(shù)的力度,塑料袋將繼續(xù)為人類造福。

D.有些國家利用法律來治理白色污染,已有許多成功經(jīng)驗,這一做法在世界各國將會普遍推行。

【鏈接】

可降解塑料

如今世界塑料年總產(chǎn)量已超過1.7億噸,用途滲透到國民經(jīng)濟和人們生活的各個領域。然而,隨著塑料產(chǎn)量不斷增長和用途不斷擴大,其廢棄物也日益增多。由于塑料在自然環(huán)境中難以降解、腐爛,嚴重污染了環(huán)境。在這種背景下,各種可降解塑料應運而生。

就目前來說,可降解塑料有四大類:

1.光降解塑料——在塑料中摻入光敏劑,在光照下使塑料逐漸分解掉。它屬于較早的一代降解塑料,其缺點是降解時間因光照和氣候變化難以預測,因而無法控制降解時間。

2.生物降解塑料——指在自然界微生物(如細菌、霉菌和藻類)的作用下,可完全分解為低分子化合物的塑料。其特點是貯存、運輸方便,只要保持干燥,不需避光,應用范圍廣,不但可以用于農(nóng)用地膜、包裝袋,而且可廣泛用于醫(yī)藥領域。

篇2

【關(guān)鍵詞】生物降解塑料 二氧化碳基材料 生物安全評價

引言

當前世界塑料工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展,塑料用途已滲透到工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及人民生活的各個領域,已經(jīng)成為國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱材料。但是塑料的大量使用后隨之也帶來了大量的固體廢棄物。目前城市固體廢棄物中塑料的質(zhì)量分數(shù)已達1 0%以上,體積分數(shù)則在30%左右,而其中大部分是一次性塑料包裝及日用品廢棄物,它們對環(huán)境的污染、對生態(tài)平衡的破壞已引起了社會極大的關(guān)注。二氧化碳基塑料是以二氧化碳和環(huán)氧化物為主要原料共聚合而成的新型綠色高分子材料。該材料既可高效利用二氧化碳,變廢為寶,又具有良好的氧氣阻隔性、透明性,并可實現(xiàn)完全生物降解,有望廣泛應用于食品包裝領域。但是,二氧化碳基材料的生物安全性還有待進一步的評價。本研究依據(jù)《化學品毒性鑒定技術(shù)規(guī)范》中生物學評價的要求對二氧化碳基塑料進行了系統(tǒng)的生物安全性評價,包括急性毒性、亞急性毒性試驗,致突變毒性,遺傳毒性等,為二氧化碳基塑料的食品包裝用途提供生物安全性依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

二氧化碳基塑料(聚對二氧環(huán)己酮,PPD0樹脂):分子量≥10萬道爾頓

1

1.2 實驗方法

1.2.1 受試物處理

將聚二氧化碳基塑料低溫粉碎后分別過120目和200目篩待用。

1.2.2 小鼠急性毒性試驗(最大耐受劑量法)

選用18g-22g健康昆明種小鼠20只,雌雄各半,進行試驗。聚二氧化碳基塑料最大使用用濃度0.25g/mL,灌胃容量為20mL/kgBW,即以10 0g/kgBW的劑量,2次灌胃,每次間隔6小時,連續(xù)觀察14天,記錄中毒狀況和死亡情況,確定最大耐受劑量(MTD)。

1.2.3 亞慢毒性試驗(90天喂養(yǎng)試驗)

采用離乳大鼠(試驗開始時體重為70g-85g,差異不超過平均體重的±20%)80只,雌雄各半。隨機分為0_25g/kqbw、0.50g/kgbw、1.00g/kgbw3個劑量組和基礎飼料對照組。實驗用樣品的摻入量分別為0.312%、0.625%、1.25%,動物單籠飼養(yǎng),每天觀察并記錄動物的一般表現(xiàn),行為、中毒表現(xiàn)和死亡情況。每周稱一次體重和兩次食物攝入量,計算每周及總的食物利用率;在試驗中期和末期分別測定血紅蛋白、紅細胞計數(shù)、白細胞計數(shù)及分類、血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、尿素氮、肌酐、葡萄糖、血清白蛋白、總蛋白、總膽固醇、甘油三酯等:稱量肝、腎、脾、的臟器絕對重量和計算臟體比。對各劑量組動物大體檢查未發(fā)現(xiàn)明顯病變時,進行高劑量組和對照組的肝、腎、胃、腸、脾、、卵巢的病理組織學檢查,并進行統(tǒng)計學處理。

1.2.4致突變性毒性

(1)Ames試驗。選用經(jīng)鑒定符合要求的鼠傷寒沙門氏組氨酸缺陷型TA97、TA98、TA100、TA102四株試驗菌株,采用平板摻入法進行試驗。采用多氯聯(lián)苯(PCB)誘導的大鼠肝勻漿,經(jīng)生物活性鑒定合格后作為體外代謝活化系統(tǒng)。根據(jù)毒性測定結(jié)果,試驗用樣品共設8 ug/皿、40μg/皿、200μg/皿、1000μg/皿、5000μg/皿5個劑量組,同時設陽性對照、溶劑對照(加入10%的吐溫80替代樣品溶液)、未處理對照。在頂層瓊脂中加入0.1ml試驗菌株增菌液,0.1ml試驗用樣品溶液和0.5mlS-9混合液(當需要代謝活化時),混勻后倒入底層培養(yǎng)基平板上,每個劑量3個平皿。在37±1℃培養(yǎng)48h,計數(shù)每皿菌落數(shù)。試驗用樣品組菌落數(shù)超過自發(fā)的2倍以上;進行活化(加S-9)和非活化(不加S-9)試驗,并具有劑量一反應關(guān)系時即判定為陽性。試驗在相同條件下重復做兩次。

(2)小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核試驗。選用體重25g-30g小鼠50只,隨機分為5組,每組10只,雌雄各半。試驗用樣品設1.0g/kgBW、2.0g/kgBW、4.0g/kgBW3個劑量組。同時設溶劑對照(10%吐溫80水溶液)和陽性對照(環(huán)磷酰胺40mg/kgBW,腹腔注射)。采用間隔24h兩次經(jīng)口灌胃法給予聚二氧化碳基塑料,連續(xù)5d。末次給試驗用樣品6h后,頸椎脫臼處死動物。取股骨骨髓用小牛血清稀釋涂片,甲醇固定,Glemsa染色。雙盲法閱片。在光學顯微鏡下,每只動物計數(shù)1000個嗜多染紅細胞(PCE),計算微核發(fā)生率。每只動物觀察200個嗜多染紅細胞,計數(shù)成熟紅細胞(NCE),計算PCE/NCE比值。

1.2.5 遺傳毒性實驗

(1)小鼠染色體畸變試驗。選用健康常年雄性體重25g-30g小鼠,每組5只。試驗用樣品設1.0g/kg、2.0g/kg、4.0g/kg體重3個劑量組。同時設溶劑對照(10%吐溫80水溶液)和陽性對照(環(huán)磷酰胺40mg/kg體重,腹腔注射)。灌胃給予受試藥物,每天一次,連續(xù)5天。受試藥物后的第15天脫臼處死、制片。于處死采集樣品前4h腹腔注射4.0mg/kg秋水仙素。取組織,制備懸浮液,用姬姆薩染液染色,計數(shù)畸變細胞:對每只動物選擇100個分散良好的中期分裂相,在顯微鏡油鏡下進行讀片。在讀片時應記錄每一觀察細胞的染色體數(shù)目,對于畸變細胞還應記錄顯微鏡視野的坐標位置及畸變類型。所得各組的染色體畸變率用X2檢驗進行統(tǒng)計學處理,以評價試驗組和對照組之間是否有顯著差異。

(2)小鼠畸形試驗。用體重25g-30g的性成熟雄性小鼠25只,隨機分為5組。以1.5mg/kg體重劑量的絲裂霉素C(經(jīng)口給予)為陽性對照,10%吐溫80水溶液為溶劑對照,試驗用樣品設1.0g/kg、2.0g/kg、4.0g/kg體重3個劑量組。每日灌胃一次,灌胃容量為10mL/kgBW,連續(xù)5天,末次灌胃后30天處死動物,取附睪制片,伊紅染色,高倍鏡下檢查小鼠的形態(tài),每組計數(shù)5只動物,每只動物計數(shù)1000個結(jié)構(gòu)完整的,計算畸變發(fā)生率(以百分率計),并進行統(tǒng)計處理。

(3)胎鼠致畸試驗。25g一30g的孕鼠25只,隨機分為5組。以1.5mg/kg體重劑量的絲裂霉素C(經(jīng)口給予)為陽性對照,10%吐溫80水溶液為溶劑對照,試驗用樣品設1.0g/kg、2.0g/kq、4.0g/kg體重3個劑量組。孕鼠處死和一般檢查:小鼠于妊娠第20d處死。剖腹檢查卵巢內(nèi)黃體數(shù),取出子宮,稱重;檢查活胎、早期吸收和死胎數(shù);活胎鼠檢查;胎鼠骨檢查;胎鼠內(nèi)臟檢查。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS軟件進行數(shù)據(jù)處理。對計量資料采用單因素方差分析,但需按方差分析的程序先進行方差齊性檢驗,方差齊,計算F值,F(xiàn)值

2 結(jié)果

2.1 急性毒性

BALB/C二月齡雄性小鼠10只,經(jīng)口給予10g/kg體重的二氧化碳基降解塑料水懸液,間隔6小時重復給予一次。連續(xù)觀察14天,未發(fā)現(xiàn)小鼠出現(xiàn)毒負作用癥狀;未發(fā)現(xiàn)小鼠出現(xiàn)死亡情況。實驗表明經(jīng)口給予二氧化碳基降解塑料LD50>10g/kg,屬于實際無毒。表明二氧化碳基降解塑料不會對生物產(chǎn)生急性毒性。

2.2 亞慢毒性試驗(90天喂養(yǎng)試驗)

對二氧化碳基降解塑料進行大鼠90天喂養(yǎng)試驗。試驗過程中未見動物有明顯異常表現(xiàn)。試驗期間大尉舌動自如、毛發(fā)光亮、飲水、進食、大小便正常。二氧化碳基降解塑料對各劑量組大鼬的體重、進食量及食物利用率與對照組比較,雌、雄性均無顯著性差異(P>0.05)。臨床檢查、血液學檢查、血液生化學檢查、臟器稱量等結(jié)果表明各檢驗項目的實驗與對照組比較,差異不顯著(P>0.05)。大體各檢查各劑量組大鼠共80只,雄、雌各半。剖檢后肉眼觀察,心、肺、肝、脾、腎、胃、腸、(卵巢)、腦等主要臟器的顏色、形狀、大小等均未見明顯異常。病理組織學檢查結(jié)果表明對照組和高劑量實驗組雌、雄性大鼠的肝、腎、胃、腸、脾、、卵巢均未見明顯損傷性病理變化和與二氧化碳基降解塑料有關(guān)的病理組織學改變。

2.3 突變毒性

2.3.1 Ames試驗

用二氧化碳基降解塑料進行Ames試驗。各劑量組菌落數(shù)均未超過溶劑對照組菌落數(shù)2倍以上,亦無劑量―反應關(guān)系,對鼠傷寒沙門氏菌TA97、TA98、TA100、TA102四株試驗菌株,在加與不加肝微粒體酶活化系統(tǒng)時,結(jié)果均為陰性,而且試驗結(jié)果可重復,說明二氧化碳基降解塑料無致突變活性。

2.3.2 小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核試驗

對二氧化碳基降解塑料進行小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核試驗。各劑量組兩種性別小鼠骨髓多染紅細胞與成熟紅細胞的比值(PCE/RBC)在1.1 6-1.23之間,未見試驗用樣品對兩種性別小鼠的骨髓細胞增殖有抑制作用。各劑量組雌、雄小鼠骨髓多染紅細胞微核發(fā)生率與樣品溶劑對照組比鉸均無顯著性差異(P>0.05);而環(huán)磷酰胺組與樣品溶劑對照組比較,有顯著性差異(見圖1)。說明該二氧化碳基降解塑料未使小鼠嗜多染紅細胞微核率發(fā)生改變。

2.3.3 小鼠骨髓染色體畸變試驗

經(jīng)口給予小鼠2.0g/kg體重、4.0g/kg體重二氧化碳基塑料5天后,與溶劑對照組比較,小鼠骨髓染色體畸變細胞率在兩個劑量組與溶劑對照組組間比較,均無顯著性差異(P>0.05)。表明聚乳酸在2.0g/kq體重、4.0g/kq體重劑量范圍內(nèi)無致骨髓細胞突變作用。二氧化碳基塑料對小鼠體重增長無不良影響。

2.4 遺傳毒性試驗

2.4.1 小鼠染色體畸變試驗

昆明種健康清潔級雄性小鼠(25g-30g)進行小鼠染色體畸變試驗。經(jīng)口給予小鼠2.0g/kgBW、4.0g/kgBW聚二氧化碳基塑料5天后,觀察結(jié)果顯示在本實驗劑量范圍內(nèi)聚二氧化碳基塑料不引起小鼠初級精母細胞染色體畸變數(shù)增加,說明聚二氧化碳基塑料在2.0g/kgBW、4.0g/kgBW劑量范圍內(nèi)無致生殖細胞突變作用(見圖2)。聚二氧化碳基塑料對小鼠體重增長無不良影響。

2.4.2 小鼠畸形試驗

對二氧化碳基塑料進行小鼠畸形試驗。各劑量組小鼠畸形發(fā)生率與樣品溶劑對照組比較無顯著性差異;而絲裂霉素C組小鼠畸形發(fā)生率與樣品溶劑組比較,有顯著性差異(見圖3)。未見二氧化碳基塑料對雄性小鼠生殖細胞有明顯損傷作用。

2.4.3 胎鼠致畸試驗

1g/kg BW劑量組的聚二氧化碳基塑料對孕鼠體重、子宮總重,胎鼠體重、身長、胎盤重及著床率、活胎率、外觀畸胎率、骨骼畸胎率、內(nèi)臟畸胎率無明顯影響。即在1g/kgBW劑量未發(fā)現(xiàn)聚二氧化碳基塑料有致畸作用。

結(jié)語

二氧化碳基塑料經(jīng)大鼠口最大耐受劑量均大于10.0g/kgBW,且未發(fā)現(xiàn)亞急性毒性,屬實際無毒物質(zhì)。AM ES實驗未發(fā)現(xiàn)二氧化碳基塑料具有致突變性毒性,二氧化碳基塑料每天灌胃10mL/kg體重,5天后小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核、染色體畸變作用為陰性,表明受試物無致突變活性。遺傳毒性實驗表明,二氧化碳基塑料沒有遺傳毒性作用。

參考文獻

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[2]王火喜.國內(nèi)外降解塑料的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].現(xiàn)代塑料加工應用,2002,14(4):61-65.

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篇3

關(guān)鍵詞:生物降解性能;合成塑料;可生物降解塑料

中圖分類號:TQ321.4;X384 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)11-2481-05

塑料是人工合成的長鏈高分子材料[1]。由于塑料具有優(yōu)秀的理化性能,如強度、透明度和防水性等,合成塑料已廣泛應用于食物、藥物、化妝品、清潔劑和化學品等產(chǎn)品的包裝。塑料已經(jīng)成了人類生活中不可缺少的一部分,目前全世界大約有30%的塑料用于包裝,而且仍以每年高達12%的比率擴展。

塑料材料在世界范圍內(nèi)的廣泛使用,在給人類生產(chǎn)和生活帶來巨大益處的同時也帶來了很多問題:如石油資源的大量消耗和塑料垃圾的日益增加等,它們會給人類未來的生活帶來難以估計的能源危機和環(huán)境污染問題。尤其是各種廢棄塑料制品的處理問題,已經(jīng)不單是簡單的環(huán)境治理方面的問題,世界各國普遍已將其發(fā)展認識成為值得重視的政治問題和社會問題。由于塑料在自然進化中存在的時間較短,因此塑料可抵抗微生物的侵蝕,自然界中一般也沒有能夠降解塑料這種合成聚合物的酶[2]。目前塑料垃圾一般是通過填埋、焚化和回收處理掉。但不恰當?shù)乃芰蠌U棄物處理往往是環(huán)境污染的重要來源,不僅直接危害人類的生存,而且潛在地威脅社會的可持續(xù)發(fā)展。比如聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)塑料的燃燒會產(chǎn)生二惡英的持久性有機污染物[3]。

由于與傳統(tǒng)塑料有相似的材料性質(zhì),又具有非常好的生物降解性能[4],以聚羥基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates,PHAs)、聚乳酸(Polylactic acid,PLA)、 聚己內(nèi)酯(Polycaprolactone,PCL)等為代表的可生物降解塑料已開始廣泛應用于各種包裝材料、醫(yī)療設備以及一次性衛(wèi)生用品生產(chǎn),另外在農(nóng)田地膜生產(chǎn)中也已用作聚丙烯或聚乙烯的替代品[5]。可生物降解塑料的使用可降低石油資源消耗的30%~50%,進一步緩解對石油資源的使用;另外可生物降解塑料制品的廢棄物可以進行堆肥處理,所以與普通石油來源的塑料垃圾相比可避免人工分揀的步驟,這樣就大大方便了垃圾的收集和后續(xù)處理。因此,可生物降解塑料十分符合現(xiàn)在提倡的可持續(xù)發(fā)展的政策,以利于真正實現(xiàn)“源于自然,歸于自然”。

1 塑料降解概述

任何聚合物中的物理和化學變化都是由光、熱、濕度、化學條件或是生物活動等環(huán)境因素引起的。塑料的降解一般包括光降解、熱降解以及生物降解等。

聚合物光降解的敏感性與其吸收來自對流層的太陽輻射的能力直接相關(guān)。在非生物降解中,光輻射活動是影響降解最重要的因素[6]。一般來說,UV-B輻射(295~315 nm)和UV-A輻射(315~400 nm)會直接造成光降解;而可見光(400~760 nm)是通過加熱來實現(xiàn)加快聚合體降解的;紅外光(760~2 500 nm)則是通過加快熱氧化作用實現(xiàn)降解。大多數(shù)塑料傾向于吸收光譜中紫外部分的高能量輻射,激活電子更活躍的反應,導致氧化、裂解和其他的降解。

聚合物的熱降解是由過熱引起的分子降解。在高溫下,聚合物分子鏈的遷移率和體積會發(fā)生改變,長鏈骨架組分斷裂,發(fā)生相互作用從而改變聚合物特性[6]。熱降解中的化學反應導致材料學和光學性能的改變。熱降解通常包括聚合物相對分子質(zhì)量變化和典型特性的改變;包括延展性的降低、脆化、粉末化、變色、裂解和其他材料學性能的降低。

生物降解是塑料降解的最主要途徑,一般來說,塑料在自然狀態(tài)下進行有氧生物降解,在沉積物和垃圾填埋池中進行厭氧降解,而在堆肥和土壤中進行兼性降解。有氧生物降解會產(chǎn)生二氧化碳和水,而無氧生物降解過程會產(chǎn)生二氧化碳、水和甲烷[7]。通常情況下,高分子聚合物分解成二氧化碳需要很多不同種類的微生物的配合作用,一些微生物可將其降解為相應的單體,另一些微生物能利用單體分泌更簡單的化合物,還有一些微生物再進一步利用這些簡單化合物以實現(xiàn)聚合物的完全降解[1]。

生物降解是受很多因素控制的,包括微生物類型和聚合物特性(遷移率、立構(gòu)規(guī)整度、結(jié)晶度、相對分子質(zhì)量、功能團類型以及取代基等),另外添加到聚合物中的增塑劑和添加劑等都在生物降解過程中起著重要作用[8]。降解過程中聚合物首先轉(zhuǎn)化成單體,然后單體再進行礦化。大多數(shù)聚合物都難以通過細胞膜,所以在被吸收和生物降解進入細胞前必須先解聚成更小的單體或寡聚體[9]。微生物降解起始于各種各樣的物理和生物推動力。物理動力(如加熱/冷卻、冷凍/熔化以及濕潤/干燥)會引起聚合物材料裂化的機械破壞;微生物進一步滲透,造成小規(guī)模溶脹和爆破。至少有兩種酶在聚合物降解中起著重要作用,它們分別是胞內(nèi)解聚酶和胞外解聚酶。胞外解聚酶將聚合物分解成短鏈分子,短鏈分子小到足以透過細胞膜,被胞內(nèi)解聚酶進一步分解。

2 天然可生物降解塑料的生物降解

天然可生物降解塑料一般是指以有機物為碳源,通過微生物發(fā)酵而得到的生物降解塑料。主要以PHAs較多,其中最常見的有聚3-羥基丁酸酯[Poly(3-hydroxybutyrate),PHB]、聚羥基戊酸酯[Poly(3-hydroxyvalerate),PHV]和其共聚物[Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate),PHBV][10]。微生物在營養(yǎng)缺乏的情況下產(chǎn)生并儲存PHAs,當營養(yǎng)不受限時微生物會將其降解并代謝[11]。但是微生物儲存PHAs的能力未必能保證環(huán)境中微生物對PHAs的降解能力。微生物必須先分泌胞外水解酶,將聚合物轉(zhuǎn)化成相應的羥基酸單體[7]。PHB水解產(chǎn)物為3-羥基丁酸,而PHBV的胞外降解產(chǎn)物為3-羥基丁酸和3-羥基戊酸[12]。這些單體都是水溶性的,可透過細胞壁,在有氧情況下進行β-氧化和三羧酸循環(huán),完全氧化為二氧化碳和水,厭氧情況下還會生成甲烷。實際上,在所有高等動物血清中都發(fā)現(xiàn)了3-羥基丁酸,因此PHAs可用于醫(yī)學方面,包括用于長期控制藥物釋放、手術(shù)針、手術(shù)縫合線、骨頭和血管替代品等。

目前已在多種環(huán)境中分離出大量可以降解PHAs的微生物[13,14]。在土壤中發(fā)現(xiàn)的Acidovorax faecilis、Aspergillus fumigatus、 Comamonas sp.、 Pseudomonas lemoignei和Variovorax paradoxus,在活性污泥中分離出的Alcaligenes faecalis和Pseudomonas sp.,在海水中發(fā)現(xiàn)的Comamonas testosteroni,存在于厭氧污泥中的Ilyobacter delafieldii以及在湖水中發(fā)現(xiàn)的Pseudomonas stutzeri對PHAs均具有降解能力。

PHB胞外解聚酶是微生物自身分泌的,對于環(huán)境中PHB的新陳代謝發(fā)揮著重要作用。很多PHB解聚酶已從Alcaligenes[15]、Comamonas[16]和Pseudomonas[17]的微生物中分離純化出來。對它們的基本結(jié)構(gòu)分析表明,這些酶由底物結(jié)合區(qū)、催化區(qū)和連接二者的聯(lián)合區(qū)域構(gòu)成。底物結(jié)合區(qū)域在結(jié)合PHB方面發(fā)揮著重要作用。催化部分包含一個催化單元,由催化三聯(lián)體(Ser-His-Asp)構(gòu)成。目前對于PHB解聚酶的性能研究已比較深入,研究顯示,PHB解聚酶相對分子質(zhì)量一般低于100 000,大多數(shù)PHA解聚酶相對分子質(zhì)量都在40 000~50 000;最適pH為7.5~9.8,只有來源于Pseudomonas picketti和Penicillium funiculosum的解聚酶的最適pH是5.5和7.0;在較寬的pH、溫度、離子強度等范圍內(nèi)穩(wěn)定;大多數(shù)PHA解聚酶都會受到絲氨酸酯酶抑制劑的抑制[18]。

3 聚合物共混材料的生物降解

聚合物共混材料是由可降解塑料和通用塑料混合制成的,其降解率取決于其中較易降解的成分,降解過程破壞聚合物的結(jié)構(gòu)完整性,增加了表面積,剩余聚合物暴露出來,微生物分泌的降解酶也會增強。目前常見的聚合物共混材料主要是以淀粉基為主要可降解部分的共混材料。

3.1 淀粉/聚乙烯共混物的生物降解

聚乙烯是一種對微生物侵蝕有很強抵御能力的惰性聚合物[19]。隨著相對分子質(zhì)量的增加,生物降解也會減弱[20]。將容易生物降解的化合物如淀粉添加到低密度的聚乙烯基質(zhì)中,可加強碳-碳骨架的降解。與純淀粉相比,淀粉聚乙烯共混物的碳轉(zhuǎn)移率降低,在有氧的情況下轉(zhuǎn)移率較高。Chandra等[21]研究發(fā)現(xiàn)在Aspergillus niger、Penicillium funiculom、Chaetomium globosum、 Gliocladium virens和Pullularia pullulans混合真菌接種的土壤環(huán)境中,線性低密度聚乙烯淀粉共混物可有效地被生物降解。添加淀粉的聚乙烯的降解率取決于淀粉含量,而且對環(huán)境條件和共混物中的其他成分很敏感[22]。很多研究者在研究時發(fā)現(xiàn),在淀粉/低密度聚乙烯共混物中添加改性淀粉后,改性淀粉可增強其在共混物中的可混合性和黏著力[23]。但是與未改性的淀粉/聚乙烯共混物相比,這種改性淀粉的生物降解率較低。

3.2 淀粉/聚酯共混物的生物降解

淀粉和PCL共混物被認為是可完全降解的,這是因為共混物中的每種成分都是可生物降解的[24],Nishioka等[25]已在活性污泥、土壤和堆肥中研究了不同等級商用聚酯Bionoll的生物降解能力。PHB解聚酶和脂酶均可以打開PHB的酯鍵,由于其結(jié)構(gòu)的相似性,這些酶還能降解Bionolle。Bionolle和低成本淀粉的混合物的開發(fā)研究可進一步提高成本競爭力,同時在可接受的程度上維持其他性能。有研究表明,淀粉的添加大大提高了Bionolle組分的降解率[26]。

3.3 淀粉/水溶性聚合物聚乙烯醇共混物的生物降解

水溶性聚合物聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)與淀粉有更好的兼容性,而且這種共混物擁有良好的薄膜性能。很多這樣的共混物已得到發(fā)展并用來制作可生物降解包裝設備[27]。PVA和淀粉共混物也被認為是可生物降解的,因為這兩種成分在多種生物環(huán)境下都是可生物降解的。從城市污水廠和垃圾堆埋區(qū)的活性污泥中分離出的細菌和真菌對淀粉、PVA、甘油和尿素共混物的生物降解能力數(shù)據(jù)表明,微生物可消耗淀粉、PVA的非結(jié)晶區(qū)、甘油和尿素增塑劑[27],而PVA的結(jié)晶區(qū)未受降解影響。

3.4 脂肪族-芳香族共聚酯的生物降解

脂肪族-芳香族(Aliphatic-aromatic,AAC)共聚酯結(jié)合了脂肪族聚酯的生物可降解性和芳香族聚酯的高強度性能。為了降低AAC的成本經(jīng)常混加淀粉。與其他可生物降解塑料相比,AAC和低密度聚乙烯有更相似的特性,特別是吹膜擠出。AAC也符合食品保鮮膜的所有功能要求,如透明度、彈性和防霧特性,所以這種材料很適合用于水果和蔬菜的食品包裝。雖然AAC以化石燃料為基礎,但是它是可生物降解和堆肥降解的。通常情況下,它在微生物環(huán)境中12周就會被降解得肉眼不可見。

4 合成塑料的生物降解

4.1 聚乳酸聚酯的生物降解

聚乳酸(Polylactic acid,PLA)是一種線性脂肪族聚酯,它是由天然乳酸縮聚或是丙交酯的催化開環(huán)制得的。PLA中的酯鍵對化學水解作用和酶催化斷鍵都很敏感。PLA的應用是其熱壓產(chǎn)品,如水杯、外賣食物餐盒、集裝箱和花盆盒。PLA在60 ℃或是高于60℃大規(guī)模的堆肥操作中可以完全降解。PLA的降解首先是水解成水溶性化合物和乳酸。這些產(chǎn)物被多種微生物快速代謝成CO2和水。Torres等[28]研究了Fusarium moniliforme、Penicillium roquefort 對PLA低聚物(相對分子質(zhì)量為1 000)的降解;Pranamuda等[29]報道了Amycolatopsis sp.對PLA的降解,而在Tomita等[30]的研究中也報道了Bacillus brevis對PLA具有降解能力。另外,已證明可使用專性酯酶如Rhizopus delemer脂肪酶降解小分子PLA(相對分子質(zhì)量為2 000)。

4.2 聚琥珀酸丁二酯的生物降解

聚琥珀酸丁二酯(Polybutylene succinate,PBS)具有優(yōu)良的機械性能,通過傳統(tǒng)的熔融技術(shù)可用于一系列終端產(chǎn)品。這些應用包括地膜、包裝膜、塑料袋和易沖刷衛(wèi)生產(chǎn)品。PBS是水合式生物降解的,通過水解機制開始生物降解。在酯鍵處發(fā)生水解,相對分子質(zhì)量降低,使得微生物可進行進一步降解。

4.3 改性的聚對苯二甲酸乙二酯的生物降解

改性的聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)是在PET中添加乙醚、酰胺或是脂肪族單體共聚單體,由于它們的鍵能較弱而更容易通過水解作用進行生物降解。這一降解機制包括酯鍵的水解與醚和酰胺鍵的酶促作用。改性PET可通過改變所使用的共聚單體調(diào)節(jié)和控制降解率。

5 聚氨酯的生物降解

聚氨酯(Polyurethane, PUR)是具有分子內(nèi)氨基甲酸酯鍵(碳酸酯鍵-NHCOO-) 的聚異腈酸酯和多元醇的縮合產(chǎn)物。據(jù)報道,PUR中的氨基甲酸酯鍵易受到微生物的進攻。PUR的酯鍵水解作用被認為是PUR的生物降解機制。已發(fā)現(xiàn)土壤中的4種真菌Curvularia senegalensis、 Fusarium solani、Aureobasidium pullulans和Cladosporium sp.可降解聚氨酯。Kay等[31]分離并研究了16種不同細菌降解PUR的能力。Shah[32]報道稱在埋于土壤中6個月的聚氨酯薄膜中分離出了5種細菌,它們分別被定義為Bacillus sp. AF8、 Pseudomonas sp. AF9、 Micrococcus sp. AF10、 Arthrobacter sp. AF11和Corynebacterium sp. AF12。

FTIR光譜可用來證明聚氨酯生物降解機制是聚氨酯中酯鍵的水解作用。聚氨酯生物降解能力取決于酯鍵的水解作用[33]。酯鍵降低的比率大約超過醚鍵50%,這與測量到的聚氨酯降解的數(shù)量相吻合。FTIR分析埋于土壤中6個月經(jīng)真菌作用后的PUR薄膜[34],顯示2 963 cm-1(對照)至2 957 cm-1(試驗)波峰有輕微下降,這表明在1 400~1 600 cm-1處C-H鍵的斷裂和C=C的形成。FTIR分析Corynebacterium sp.降解聚氨酯的分解產(chǎn)物表明聚合物的酯鍵是微生物酯酶進攻的主要地方[31]。目前已分離并表征了兩種PU酶,它們分別是與細胞膜結(jié)合的PU酯酶和胞外PU酯酶[35]。這兩種酶在聚氨酯的生物降解中發(fā)揮著不同的作用。與膜結(jié)合的PU酯酶可提供細胞介導接近聚氨酯的疏水表面,然后胞外PU酯酶吸附在聚氨酯表面。在這些酶的作用下,細菌可以吸附在聚氨酯的表面并將PU基質(zhì)水解代謝掉。

6 結(jié)論

傳統(tǒng)石油來源的通用塑料的過度使用已使得其成為當今世界環(huán)境污染的罪魁禍首,因此可生物降解塑料取代通用塑料已經(jīng)成為未來材料科學領域發(fā)展的必然趨勢。這些可生物降解塑料的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在其可生物降解性和可再生性,此外還具有許多優(yōu)良的理化性能,如熱塑性、生物相容性、產(chǎn)物安全性、成膜后具有高透明度、纖維的高拉伸強度以及易于加工等。但是應該看到的是相關(guān)可生物降解塑料在自然界中降解往往十分緩慢,而且在PLA經(jīng)改性或制成產(chǎn)品后,其在環(huán)境中的降解就更為緩慢,因此在進行可生物降解塑料合成和改性研究的同時,其生物降解研究也應該受到重視,以實現(xiàn)其廢棄物快速完全降解,并建立有效的生物循環(huán)系統(tǒng)以實現(xiàn)產(chǎn)品物料循環(huán)。

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篇4

[論文摘要]堅決抵制白色污染,對環(huán)境有積極的作用。介紹白色污染的危害及治理措施以及對未來的展望。

所謂的“白色污染”,是人們對塑料垃圾污染環(huán)境的一種形象稱謂。是一次性難降解的塑料包裝物,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類生活塑料制品使用后被棄置成為固體廢物。

城市塑料垃圾的消耗量、廢棄量十分驚人。在“白色垃圾”中,污染最明顯、最令人頭痛、群眾反映最強烈的,是那些遍布城市街頭的廢舊塑料包裝袋,一次性塑料快餐具。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計,僅以一次性塑膠泡沫快餐盒為例,我國全年消耗量達4億至7億個。

一、“白色污染”的現(xiàn)狀及其危害

塑料包裝材料在世界市場中的增長率高于其它包裝材料,19901995年塑料包裝材料的年平均增長率為8.9%。

我國是世界上十大塑料制品生產(chǎn)和消費國之一。包裝用塑料的大部分以廢舊薄膜、塑料袋和泡沫塑料餐具的形式,被丟棄在環(huán)境中。這些廢舊塑料包裝物散落在市區(qū)、風景旅游區(qū)、水體、道路兩側(cè),不僅影響景觀,造成“視覺污染”,而且因其難以降解對生態(tài)環(huán)境造成潛在危害。

“白色污染”,的主要危害在于“視覺污染”,和“潛在危害”:

(1)“視覺污染”。在城市、旅游區(qū)、水體和道路旁散落的廢舊塑料包裝物給人們的視覺帶來不良刺激,影響城市、風景點的整體美感,破壞市容、景觀,由此造成“視覺污染”。

(2)“潛在危害”。廢舊塑料包裝物進入環(huán)境后,由于其很難降解,造成長期的、深層次的生態(tài)環(huán)境問題。首先,廢舊塑料包裝物混在土壤中,影響農(nóng)作物吸收養(yǎng)分和水分,將導致農(nóng)作物減產(chǎn);第二,拋棄在陸地或水體中的廢舊塑料包裝物,被動物當作食物吞入,導致動物死亡(在動物園、牧區(qū)和海洋中,此類情況已屢見不鮮);第三,混入生活垃圾中的廢舊塑料包裝物很難處理:填埋處理將會長期占用土地,混有塑料的生活垃圾不適用于堆肥處理,分揀出來的廢塑料也因無法保證質(zhì)量而很難回收利用。

目前,人們反映強烈的主要是“視覺污染”問題,而對于廢舊塑料包裝物長期的、深層次的“潛在危害”,大多數(shù)人還缺乏認識。

二、對于危害嚴重的白色污染,世界各國的態(tài)度如何

世界各國已經(jīng)被難纏的“白色污染”困擾多年,對于抵制“白色污染”更是各出奇招。

歐洲的很多國家的超市都采取出售一次性購物袋的辦法控制購物袋的使用量,事實證明,運用經(jīng)濟杠桿應對“白色污染”是個行之有效的辦法。

立法禁止使用塑料袋是應對“白色污染”的官方舉措。美國的舊金山市是美國第一個封殺塑料袋的城市。2007年3月27日,美國舊金山市議會通過一項法案,限令舊金山的超市、藥店等零售商分別在6個月和1年內(nèi)停止使用化工塑料袋。該法案規(guī)定,超市和藥店零售商只允許向顧客提供紙袋、布袋或以玉米副產(chǎn)品為原料生產(chǎn)的可降解塑料袋,化工塑料袋被嚴格禁止。如果不想被罰款,商家就只能乖乖地放棄使用塑料袋。實施這項禁令后,每年將節(jié)省45萬加侖的石油,也省卻了1400噸垃圾填埋的麻煩。

韓國政府從1999年起要求全國商場超市不再免費提供塑料袋和紙質(zhì)購物袋。為推行和宣傳這項措施,韓國政府當時在全國張貼了10萬張宣傳畫,分發(fā)了20萬份宣傳冊和6.5萬個環(huán)保購物袋。新加坡也從去年開始舉辦“自備購物袋日”活動,每逢星期三,新加坡全國206家超市就會以非強制性的方式鼓勵消費者少用塑料袋。

世界上其它國家也醞釀出臺相關(guān)的法律法規(guī),遏制“白色污染”。法國將從2010年元旦起,在全國范圍內(nèi)禁用不可生物降解塑料袋。澳大利亞環(huán)境、遺產(chǎn)和藝術(shù)部長彼得·加勒特宣布,澳大利亞的超級市場將分階段停止使用塑料購物袋,這項計劃將于2008年底前開始實施。

在我國,如何防治“白色污染”,保護好城市生態(tài)環(huán)境呢?有關(guān)專家提出以下防治措施:

(1)將“白色污染”防治工作納入法制化軌道。目前,國家對此末專門立法,廣大群眾希望有關(guān)法規(guī)盡快出臺。

(2)制定中長期治理規(guī)劃。非降解塑料制品從城市生活中“退位”已是必然趨勢。這就要求人們應當有個緊迫觀念,為其做兩種準備,一是找出路;二是制定時間表。有關(guān)部門要在根治污染、減經(jīng)污染、預防污染三個層次上規(guī)定任務、明確責任,使“白色污染”的治理有步驟、有目標、有期限地穩(wěn)妥展開。

(3)重視“白色污染”防治;的科學研究和技術(shù)攻關(guān)。大力支持可降解型“綠色”替代產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)、銷售和使用。

(4)增強全民環(huán)境衛(wèi)生意識,把“白色污染”防治作為“兩個文明”建設和綜合整治城市環(huán)境的重點內(nèi)容來抓。

(5)狠抓污染源頭治理,實行減量化、無害:化和省資源化、再資源化原則。一方面要抑制:“白色污染”量,另一方面強調(diào)“白色垃圾”的回收利用。

抵制“白色污染”的沖鋒號已經(jīng)在全球吹響,公眾、商家、政府一個都不能少。

三、結(jié)語

隨著白色污染問題的不斷惡化和人類對其環(huán)境的重視,消除白色污染愈來愈受到人們的重視。完全生物降解高分子材料由于其生產(chǎn)成本太高,用途難以進一步擴大,而淀粉基降解塑料在淀粉基降解后,殘余的碎片并不能完全降解,其分解產(chǎn)物是否會造成二次污染尚不明確。如何解決目前的環(huán)境問題,筆者認為首先應強調(diào)廢舊塑料的回收、分類、加工,使有限的資源循環(huán)利用;其次是強調(diào)全民行動起來,響應號召,拒絕使用一次性塑料袋,改用溫馨可愛結(jié)實耐用可長期使用的布袋。相信在不久的將來,白色污染物從我們身邊永遠消失不見……

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篇5

關(guān)鍵詞:現(xiàn)代生物技術(shù)環(huán)境保護前景規(guī)劃

1.我國生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

目前我國由于工業(yè)“三廢”污染、農(nóng)用化肥和農(nóng)藥的污染以及廢棄塑料和農(nóng)用地膜的污染,嚴重的影響了我國的生態(tài)環(huán)境,使得水污染日益加劇,水資源嚴重短缺,全國600多個城市中已有一半城市缺水,農(nóng)村則有8000萬人和6000萬頭牲畜飲水困難;土壤污染嚴重,耕地面積銳減,近10年來每年流失的土壤總量達50億t,土地荒漠化日益加劇;森林覆蓋面積下降,草場退化,每年減少森林面積達2500萬畝;人們的身體健康受到嚴重威脅,疾病發(fā)病率急劇上升。因此,加大環(huán)境保護和環(huán)境治理力度,加快應用高新技術(shù),如現(xiàn)代生物技術(shù)來控制環(huán)境污染和保持生態(tài)平衡,提高環(huán)境質(zhì)量已成為環(huán)保工的工作重點。

2.現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境保護

現(xiàn)代生物技術(shù)是以DNA分子技術(shù)為基礎,包括微生物工程,細胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技術(shù)的總稱。現(xiàn)代生物技術(shù)不僅在農(nóng)作物改良、醫(yī)藥研究、食品工程方面發(fā)揮著重要作用,而且也隨著日益突出的環(huán)境問題在治理污染、環(huán)境生物監(jiān)測等方面發(fā)揮著重要的作用。自20世紀80年代以來生物技術(shù)作為一種高新技術(shù),已普遍受到世界各國和民間研究機構(gòu)的高度重視,發(fā)展十分迅猛。與傳統(tǒng)方法比較,生物治理方法具有許多優(yōu)點。

生物技術(shù)處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結(jié)構(gòu),降解的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人類活動產(chǎn)生的環(huán)境污染減輕到最小程度,這樣既做到一勞永逸,不留下長期污染問題,同時也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。利用發(fā)酵工程技術(shù)處理污染物質(zhì),最終轉(zhuǎn)化產(chǎn)物大都是無毒無害的穩(wěn)定物質(zhì),如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等,經(jīng)常是一步到位,避免污染物的多次轉(zhuǎn)移而造成重復污染,因此生物技術(shù)是一種既安全又徹底消除污染的手段。生物技術(shù)是以酶促反應為基礎的生物化學過程,而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質(zhì),其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的,所以大多數(shù)生物治理技術(shù)可以就地實施,而且不影響其他作業(yè)的正常進行,與經(jīng)常需要高溫高壓的化工過程比較,反應條件大大簡化,具有設備簡單、成本低廉、效果好、過程穩(wěn)定、操作簡便等優(yōu)點。

所以,當今生物技術(shù)已廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)清潔生產(chǎn)、工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾的處理,有毒有害物質(zhì)的無害化處理等各個方面。

3.現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護中的應用

3.1污水的生物凈化

污水中的有毒物質(zhì)的成分十分復雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質(zhì)等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用,從而使污水中的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有益的無毒物質(zhì),使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術(shù)處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細胞技術(shù)是酶工程技術(shù)。固定化酶又稱水不溶性酶,是通過物理吸附法或化學鍵合法使水溶性酶和固態(tài)的不溶性載體相結(jié)合,將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物細胞是一個天然的固定化酶反應器,用制備固定化酶的方法直接將微生物細胞固定,即是可催化一系列生化反應的固定化細胞。運用固定化酶和固定化細胞可以高效處理廢水中的有機污染物、無機金屬毒物等,此方面國內(nèi)外成功的例子很多,如德國將能降解對硫磷等9種農(nóng)藥的酶,以共介結(jié)合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于處理對硫磷廢水,去除率達95%以上。

3.2污染土壤的生物修復

重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復是利用生物作用,削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過生物作用改變重金屬在土壤中的化學形態(tài),使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環(huán)境中的移動性和生物可利用性,通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復過程可以增加土壤有機質(zhì)的含量,激發(fā)微生物的活性,由此可以改善土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu),這將有助于土壤的固定,遏制風蝕、水蝕等作用,防止水土流失。

3.3白色污染的消除

廢棄塑料和農(nóng)用地膜經(jīng)久不化解,估計是形成環(huán)境污染的重要成分。據(jù)估計我國土壤、溝河中塑料垃圾有百萬噸左右。塑料在土壤中殘存會引起農(nóng)作物減產(chǎn),若再連續(xù)使用而不采取措施,十幾年后不少耕地將顆粒無收,可見數(shù)量巨大的塑料垃圾嚴重影響著生態(tài)和環(huán)境,研究和開發(fā)生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技術(shù)一方面可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農(nóng)膜的優(yōu)勢微生物、構(gòu)建高效降解菌,另一方面可以分離克隆降解基因并將該基因?qū)肽骋煌寥牢⑸镏校箖烧咄瑫r發(fā)揮各自的作用,將塑料和農(nóng)膜迅速降解。同時,還需大力推行可降解塑料和地膜的研發(fā)、生產(chǎn)和應用。

3.4化學農(nóng)藥污染的消除

一般情況下,使用的化學殺蟲劑約80%會殘留在土壤中,非凡是氯代烴類農(nóng)藥是最難分解的,經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)造成滯留毒害作用。因此多年來人們一直在尋找更為安全有效的辦法,而利用微生物降解農(nóng)藥已成為消除農(nóng)藥對環(huán)境污染的一個重要方面。能降解農(nóng)藥的微生物,有的是通過礦化作用將農(nóng)藥逐漸分解成終產(chǎn)物CO2和H2O,這種降解途徑徹底,一般不會帶來副作用;有的是通過共代謝作用,將農(nóng)藥轉(zhuǎn)化為可代謝的中間產(chǎn)物,從而從環(huán)境中消除殘留農(nóng)藥,這種途徑的降解結(jié)果比較復雜,有正面效應也有負面效應。為了避免負面效應,就需要用基因工程的方法對已知有降解農(nóng)藥作用的微生物進行改造,改變其生化反應途徑,以希望獲得最佳的降解、除毒效果。要想徹底消除化學農(nóng)藥的污染,最好全面推廣生物農(nóng)藥。

所謂生物農(nóng)藥是指由生物體產(chǎn)生的具有防止病蟲害和除雜草等功能的一大類物質(zhì)總稱,它們多是生物體的代謝產(chǎn)物,主要包括微生物殺蟲劑、農(nóng)用抗生素制劑和微生物除草劑等。人們正在研究將外源毒蛋白基因如編碼神經(jīng)毒素的基因克隆到桿狀病毒中以增強桿狀病毒的毒性;將能干擾害蟲正常生活周期的基因如編碼保幼激素酯酶的基因插入到桿狀病毒基因組中,形成重組桿狀病毒并使其表達出相關(guān)激素,以破壞害蟲的激素平衡,干擾其正常的代謝和發(fā)育從而達到殺死害蟲的目的。

參考文獻

[1]孔繁翔.環(huán)境生物學.北京:高等教育出版社,2000

篇6

關(guān)鍵詞:農(nóng)村;環(huán)境惡化;原因;對策

近年來,隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的興起、亂用農(nóng)藥等,使農(nóng)村生態(tài)環(huán)境惡化日趨嚴重。

1造成生態(tài)環(huán)境破壞的主要人為因素

1.1鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)污染蔓延,資源浪費驚人

為了搞活農(nóng)村經(jīng)濟,提高人民的經(jīng)濟收入,脫貧致富,各地不顧環(huán)境和經(jīng)濟效益,盲目地辦起各式各樣的企業(yè),由于這些企業(yè)工藝陳舊、設備簡陋、技術(shù)落后、耗能高、排放的污水不能處理,這樣導致有些地方僅有的水源遭受嚴重的污染,發(fā)生人畜、農(nóng)業(yè)用水危機,農(nóng)業(yè)產(chǎn)量連年下降,影響人民的正常生活。

1.2農(nóng)藥對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的影響

綜合治理措施不齊全,各種病蟲害連年發(fā)生,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴重的損失。為了保收,施用農(nóng)藥是當前防治的主要措施,但是由于不科學地施用農(nóng)藥,致使農(nóng)產(chǎn)品受到嚴重的污染,食用后,引起許多疾病的發(fā)生。同時,過量的施用農(nóng)藥,也造成環(huán)境污染。

1.3耕地面積減少

土地是財富之母,但由于大辦廠礦企業(yè)和農(nóng)村打莊占地,使僅有的耕地面積不斷縮小,單位耕地上承載的人口不斷增加,土地和人口之間的矛盾不斷加劇。

1.4土壤肥力下降

造成土壤肥力下降的原因包括水土流失、粗放耕作、農(nóng)田污染、有機質(zhì)不能還田、不正確的土壤耕作等。從農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的角度來看,農(nóng)業(yè)系統(tǒng)產(chǎn)出的產(chǎn)品輸送到各地消費加工,土壤的營養(yǎng)元素以產(chǎn)量的形式輸送到農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之外,另一方面由于農(nóng)村“三料”不足,大部分秸稈作為燃料燒掉,從而使得秸稈不能還田,土壤有機質(zhì)嚴重缺乏。由于對土地進行掠奪經(jīng)營,有機循環(huán)中斷,地力下降,只得靠人造肥料補充。但是由于投入有限,導致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)后勁不足,生產(chǎn)水平下降,缺肥是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的突出問題。

1.5廢棄的塑料制品污染嚴重

塑料工業(yè)給人們帶來巨大的方便和好處,但大量廢棄的塑料制品在自然界極難降解,造成白色污染日益嚴重。目前廢棄塑料的回收利用率很低,又造成資源的巨大浪費。

1.6施肥方法不合理、不科學

由于不科學的使用化肥,導致施肥量雖然增加,而產(chǎn)量卻不增加,甚至出現(xiàn)減產(chǎn)的現(xiàn)象,降低了土地的生產(chǎn)力,同時造成肥料嚴重浪費。

2保護農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的政策

2.1控制污染源

對于污染農(nóng)業(yè)用水的污染源,要進行嚴格控制。提高廠礦企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù),改變工藝流程提高效益,減少污染物的排放,對污液采用一定技術(shù)處理。對于經(jīng)濟效益不高,大面積造成污染農(nóng)業(yè),應采取措施停辦。總之,要采取各方面措施,保證農(nóng)業(yè)用水安全。

2.2推行有利于環(huán)鏡保護的能源政策,解決燃料問題

我省大部分地區(qū)“三料”不足,直接影響農(nóng)業(yè)的發(fā)展和人民的生活水平。要解決這一問題,就要制定可行的能源政策,把當前和長遠目標結(jié)合起來,統(tǒng)籌安排。推廣節(jié)柴灶,發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),開發(fā)生物能源。要種植適應當?shù)丨h(huán)境的樹木,解決能源問題,改善生態(tài)環(huán)境,促進農(nóng)業(yè)生態(tài)良性循環(huán),實現(xiàn)秸稈還田,提高土壤肥力。

2.3保持水土,科學施肥

在制定水土保持工程措施時,要把近期的和長遠的利益兼顧起來,從長計議。改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單一結(jié)構(gòu),實現(xiàn)秸稈還田,改善耕作制度,用養(yǎng)結(jié)合,科學施肥,使農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)所需的物質(zhì)和能量從多渠道得到補充,提高農(nóng)田生產(chǎn)力。要大力推廣普及配方施肥技術(shù),根據(jù)農(nóng)作物的需肥規(guī)律和土壤測試結(jié)果及肥料的特性、有效利用率等進行施肥,作物缺什么營養(yǎng)就施什么肥,缺多少就施多少,提高肥料的有效利用率,降低施肥成本,提高作物產(chǎn)量。同時,還可以有效地調(diào)整土壤中氮、磷、鉀和中量、微量元素的比例,改善土壤質(zhì)地,使種地和養(yǎng)地有機結(jié)合。針對我國各地的土壤狀況,目前大多數(shù)地區(qū)應采用加氮、加鉀、穩(wěn)磷、補微的施肥原則,使作物得到科學、合理的養(yǎng)分供應,最大限度地發(fā)揮肥效,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。

2.4興辦農(nóng)業(yè)技術(shù)教育

舉辦農(nóng)業(yè)技術(shù)教育,提高農(nóng)民技能水平,把先進的科學技術(shù)送到千家萬戶,減輕由于技術(shù)運用不當造成的污染。

2.5加強立法,強化教育

建立較全的法律法令,用法律來保護生態(tài)環(huán)境,進行環(huán)境保護教育,使人人懂得保護環(huán)境的重要性。

篇7

關(guān)鍵詞:地膜覆蓋;環(huán)境污染;防治

中圖分類號:X592 文獻標識碼:A

隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展,農(nóng)村使用地膜覆蓋栽培已成為確保農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要手段。地膜覆蓋是一項成熟的農(nóng)業(yè)栽培技術(shù),具有增溫、保水、保土、保肥提高土壤肥力,抑制雜草生長,減輕病害,在連續(xù)降雨的情況下還有降低濕度的功能,從而促進植株生長發(fā)育,提早開花結(jié)果,增加產(chǎn)量,減少勞動力成本等作用。但隨著使用地膜栽培年限的延長,殘留地膜若得不到及時回收,必然給后人帶來難以解決的污染危害,對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴重威脅。

1 我國地膜覆蓋的現(xiàn)狀

中國是一個傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國,人多地少,要解決13億人的穿衣吃飯,每一寸土地都需要做到能效最大化。我國地膜覆蓋栽培技術(shù)是20世紀70年代末從日本引進的,經(jīng)80年代初的示范實驗證明是行之有效的增產(chǎn)技術(shù),增產(chǎn)幅度達20%~60%,因此迅速在全國得到推廣應用,深受廣大農(nóng)民的歡迎。近2、30a來,我國地膜覆蓋面積和使用量一直位居世界第一,每年差不多要用100萬t以上,覆蓋面積超過0.13億hm2。由于長時間大面積使用地膜,而沒有有效的回收利用,致使現(xiàn)在農(nóng)田里隨處可見地膜殘留。由于地膜厚度不夠,清理起來非常困難,農(nóng)民也只能簡單的清理一下,堆在路邊,所以路邊隨風飄舞、隨處可見的地膜碎片在農(nóng)村已是司空見慣。

一年又一年,土壤中的地膜到底累積了多少呢?目前我國地膜污染最嚴重的地方要數(shù)新疆的棉花種植區(qū)。2008年公布的一份研究報告顯示,新疆地區(qū)棉田中,地膜殘留量平均265.3kg/hm2,并且隨著覆膜年限越長,污染越嚴重。在新疆,連續(xù)覆膜10a、15a和20a的棉田,地膜殘留量分別為262kg/hm2、350kg/hm2、430kg/hm2,最嚴重污染田塊農(nóng)用地膜殘留量高達597kg/hm2。這是什么概念呢?一般情況下,如果要給1hm2土地鋪上地膜,使用量約為60kg,597kg的地膜殘留量相當于地里已經(jīng)儲存了10層地膜了。

土壤中如此大的地膜殘留量,其潛在的危害是難以估量的。在被調(diào)查農(nóng)田土壤中的殘膜碎片每667m2在幾千至20幾萬塊之間,如果殘膜的回收問題不加以解決,不要幾年,每667m2農(nóng)田殘膜碎片將達到上百萬塊,既又多又細的殘膜碎片幾乎不可能回收了,這必然對農(nóng)田土壤造成不可逆轉(zhuǎn)的危害。特別是山區(qū)農(nóng)民現(xiàn)在依靠地膜覆蓋栽培,使他們很快地解決了溫飽問題。但由于地膜殘留問題沒有得到解決,將有可能導致他們有地無法種的境地,再次陷入貧困。

2 地膜覆蓋對環(huán)境的危害

2.1 難降解

農(nóng)用塑料薄膜都是聚乙烯烴類化合物,自然條件下極難降解,在土壤中可存在200~400a,降解過程中還會溶出有毒物質(zhì)。隨著地膜應用量和使用年限的提高,就會有大量地膜碎片殘留在土壤中,大量的殘膜存在就會導致土壤的物理結(jié)構(gòu)層次改變,使得土壤水分、養(yǎng)分向下運輸受到阻礙,土壤間隙和通透性降低,不利于土壤空氣循環(huán)和澆灌,最終造成土地質(zhì)量下降,影響作物對水分、養(yǎng)分的充分利用,從而造成作物營養(yǎng)不良,產(chǎn)量下降。據(jù)測定,殘膜污染嚴重的土壤會使小麥產(chǎn)量下降2%~3%,玉米產(chǎn)量下降11%~28%,棉花產(chǎn)量則下降10%~23%。

2.2 纏繞根系

由于這些殘留地膜的存在,導致作物在生長時其幼小的根系被殘膜纏繞,從而導致水分、養(yǎng)分的吸收被阻礙,造成死苗。

2.3 影響農(nóng)事操作

如果土壤中殘留大量地膜,還會影響農(nóng)事操作,在進行整地、耕地、播種等農(nóng)事時殘膜經(jīng)常纏繞在農(nóng)具上或堵塞播種機,從而影響農(nóng)事操作或播種的質(zhì)量。

2.4 影響土壤肥力

殘膜影響土壤養(yǎng)分的釋放,導致肥力下降。由于大量殘膜在土壤耕作層內(nèi)構(gòu)成的薄膜隔離層影響微生物的活性,從而不利于土壤養(yǎng)分的礦化釋放和肥力的提高。

2.5 地面污染

地膜殘留在土壤中或者丟棄在田間地頭會造成白色污染,破壞環(huán)境景觀。如果被牛羊等牲畜誤食,阻隔食道影響消化,還可能引起牲畜中毒死亡。

3 防治殘膜危害的幾點建議

3.1 選用相對厚一點的地膜

在選購地膜的時候,要購買相對厚一點的地膜(0.008~0.012mm)。我國的地膜厚度最低標準為0.008mm,加之標準中允許的偏差值,厚度在0.005mm甚至0.004mm的地膜也能合格流通。0.008mm的地膜厚度可以在增溫保墑的同時,最大限度降低造價,利于推廣增收。0.004~0.005mm的地膜抗拉強度低,容易老化,破碎率高,不易收集。國外農(nóng)膜的厚度一般為0.01mm,有利于覆膜和收膜,地膜厚度從0.008mm增加到0.01mm,抗拉強度增加25%。因此,應盡量規(guī)范農(nóng)膜的質(zhì)量和厚度,避免過多使用超薄膜,給殘膜回收帶來困難。

3.2 要適時揭膜

在地膜完成功能以后就把它揭掉,這樣既能回收地膜也能使土壤空氣進行交換。使雨水直接被植物吸收,同時也會提高中耕和施肥的效果。當前在可降解、無污染的地膜還沒有大面積推廣應用的情況下,適期揭膜技術(shù)是防治殘膜污染的有效措施。此技術(shù)提高回收率,防治地膜污染,保護耕地肥力,因此,要加強宣傳教育,提高各級領導和農(nóng)民群眾的環(huán)保意識,大力推廣適期揭膜等地膜污染防治技術(shù),減少殘膜留量,確保農(nóng)業(yè)持續(xù)豐收。

3.3 機械回收

我國地膜覆蓋面積很大,由于技術(shù)和國情的原因,可降解地膜短時期內(nèi)還難以在農(nóng)業(yè)中大面積推廣,靠單純的人工撿拾回收農(nóng)田殘膜已經(jīng)越來越困難,機械回收將成為必然趨勢。目前我國研制的地膜回收機械分別用于苗期、秋后和播前的農(nóng)田殘膜回收。

3.4 應用可降解地膜或液態(tài)地膜

現(xiàn)行的各種地膜在大氣、水域、土壤環(huán)境下都不易分解,尋求能自動降解的新型降解塑料用于農(nóng)田地面覆蓋,就成為解決農(nóng)田殘膜危害問題的出路之一。生物降解地膜是一種用淀粉和纖維素等原料制作出的生物降解地膜,價格是普通塑料地膜的2~3倍。可降解地膜難以推廣的原因就是“貴”,農(nóng)民們的日子不寬松,不愿意從自己腰包里多花錢,這與超薄膜難以禁絕的原因是一樣的。如果政府能從資金上給使用可降解地膜的農(nóng)民或生產(chǎn)可降解地膜的企業(yè)一些補貼,情況將會大有好轉(zhuǎn)。或?qū)ι锝到獾啬さ男阅苓M行改進和優(yōu)化,逐步降低成本,以利于推廣和應用。山東科技大學研發(fā)而成的多功能可降解黑色液態(tài)地膜,是以富含腐殖酸的風化煤為主要原料添加活性劑、交聯(lián)劑、除草劑等混合而成的。該液態(tài)地膜既具有塑料地膜的增溫、保墑、保苗的作用,又有較強的粘附能力,可將土粒聯(lián)結(jié)成理想的團聚體;提高土壤微粒的毛管作用,改善土壤的通透性,成為土壤改良劑。而且操作簡單,可現(xiàn)場噴施造膜,省工省時:可將相應作物所需要的除草劑摻混到液體膜中一起噴施。噴施后,作物可以自然出苗,不用人工引苗放苗,節(jié)省勞動力,且適用于各種地形地貌。

3.5 加強宣傳教育,提高全民環(huán)保意識

要大力開展宣傳教育,提高各級領導和農(nóng)民群眾對地膜污染危害的長遠性、嚴重性,恢復困難性的認識,提高回收地膜的自覺性。

3.6 加快制定有關(guān)回收殘膜的經(jīng)濟政策

要制定一些優(yōu)惠政策以鼓勵回收、加工、利用廢舊地膜企業(yè)的發(fā)展,要調(diào)動他們的積極性,為了不增加政府負擔,同時體現(xiàn)“誰污染、誰治理”的原則,應要求地膜銷售部門和地膜消費者自行回收利用。國外對回收地膜的做法是,普通地膜是你用1kg,就得交回1kg,強制回收。這事由專業(yè)公司做,但要付費。農(nóng)民也可以選擇用生物降解地膜,雖然價格貴些,但可以省掉回收地膜的錢,算下來成本差不多。不管用哪種,都不能留下白色污染,這有嚴格的法律規(guī)定。而那些生產(chǎn)可降解地膜的企業(yè)還可以享受政府補貼。我國的國情不可能做到這樣,但也是發(fā)展趨勢。

殘膜對農(nóng)業(yè)生態(tài)的污染后果嚴重,如不及早治理,我們賴以生存的土地將不再有豐收,也將必然遭到大自然的懲罰。所以,治理地膜污染,保護農(nóng)田生態(tài)環(huán)境是地膜種植持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

參考文獻

[1] 侯書林,胡三媛,等.國內(nèi)殘膜回收機研究的現(xiàn)狀[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2002,05(3):186-187.

篇8

[關(guān)鍵詞]綠色包裝 綠色物流 環(huán)境保護 節(jié)約資源

根據(jù)我國 2001 年出版《物流術(shù)語》(GB/T18354- 2001),綠色物流是指在物流過程中抑制物流對環(huán)境造成危害的同時,實現(xiàn)對物流環(huán)境的凈化,使物流資源得到最充分利用。綠色物流系統(tǒng)的功能要素主要由綠色包裝、綠色運輸、綠色流通加工、綠色倉儲構(gòu)成。但其中包裝是物流系統(tǒng)中最基本、最重要的活動。

一、綠色包裝的內(nèi)涵

1.綠色包裝的概念

所謂“綠色包裝”,是指對生態(tài)環(huán)境和人類健康無害,能重復使用和再生,符合可持續(xù)發(fā)展的包裝。它的理念有兩個方面的含義:一個是保護環(huán)境,另一個就是節(jié)約資源。這兩者相輔相成,不可分割。

2.綠色包裝的原則

許多發(fā)達國家把綠色包裝概括為按“4RID”原則設計的包裝,即:

(1)Reduce(減量化)。即在保證保護產(chǎn)品質(zhì)量、方便產(chǎn)品流通及儲藏和促銷等基本功能的條件下,盡量減少保證材料的使用。

(2)Reuse(可重復使用)。即不易廢棄可以再利用的容器和包裝制品,常見的如酒瓶、裝運箱等,但更多的是物流包裝制品。

(3)Recyle(可回收再生)。即把廢棄的包裝制品回收處理再利用。比如再生鉛筆等。

(4)Recover(可獲得新價值)。如將廢棄木質(zhì)、竹制包裝制品通過焚燒獲取能源和燃料。

(5)Degradable(可自行降解)。即可生物降解、腐化消除污染,最終不形成永久垃圾,進而達到改良土壤的目的。

二、綠色包裝材料

常見的綠色包裝材料有以下四種:

(1)重復再用和再生的包裝材料。如啤酒、飲料、醬油、醋等包裝采用玻璃瓶反復使用,聚酯瓶在回收之后可用兩種方法再生---物理方法和化學方法

(2)可食性包裝材料。以植物多糖或動物多糖為基質(zhì)的可食性包裝,主要有淀粉膜、改性纖維素膜、動植物膠膜、殼聚糖膜等。

(3)可降解材料。可降解塑料包裝材料既具有傳統(tǒng)塑料的功能和特性,又可以在完成使用壽命之后,通過陽光中紫外光的作用或土壤和水中的微生物作用,在自然環(huán)境中分裂降解和還原,最終以無毒形式重新進入生態(tài)環(huán)境中,回歸大自然。

(4)紙材料。紙的原料主要是天然植物纖維,在自然界會很快腐爛,不會造成污染環(huán)境,也可回收重新造紙。在國際商品流通上,被廣泛用于蛋品、水果、玻璃制品等易碎、易破、怕擠壓物品的周轉(zhuǎn)包裝上。

三、實現(xiàn)綠色包裝的措施

1.加強環(huán)境標準建設

必須按照國際慣例,建立、健全我國的環(huán)境標志制度,高起點開展認證工作。我國的環(huán)境標志制度產(chǎn)品種類較少,遠不能滿足對外貿(mào)易發(fā)展的需要,只有順應這一國際潮流,采用積極有效的手段迎頭趕上,才能從根本上保護中國的外貿(mào)利益。在典型引路的同時,普及這項標準體系。此外還應及早研究國際環(huán)境標準,可以通過行政立法程序?qū)⒃搰H標準轉(zhuǎn)化為國家標準,在全國范圍內(nèi)推廣使用,與該國際標準有關(guān)的國內(nèi)配套法規(guī)亦應盡早制定。

2.企業(yè)應轉(zhuǎn)變綠色包裝觀念

從市場導向型,銷售增長、利潤增長為目標的包裝觀念轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛳M者健康和社會環(huán)境安全為導向的綠色包裝觀念。切實把環(huán)境保護和消費者安全放在首位,而不僅僅是為了消除貿(mào)易壁壘而使用綠色環(huán)保包裝。

3.科學、合理的包裝設計

在包裝設計方面應從材料選擇、結(jié)構(gòu)功能、制作過程、包裝方式、儲運方式、產(chǎn)品使用和廢品處理等諸多方面入手,全方位參考資源的利用和環(huán)境影響及解決辦法。在設計中始終貫穿節(jié)約的原則,盡可能降低能耗、便于拆卸、使材料和部件能得到再循環(huán)使用。如果包裝上刻意的附上一些環(huán)保標志和環(huán)保圖片,就會刺激消費者的大腦,提醒消費者不要亂丟棄包裝廢棄物。

(1)包裝大型化和集裝化。這種途徑有利于物流系統(tǒng)在裝卸、搬遷、保管、運輸?shù)冗^程的機械化,加快這些環(huán)節(jié)的作業(yè)速度,有利于減少單位包裝,節(jié)約包裝材料和包裝費用,有利于保護貨體。

(2)包裝模數(shù)化,確定包裝基礎尺寸的標準。模數(shù)化包裝利于小包裝的集合,利用集裝箱及托盤裝箱、裝盤。包裝模數(shù)如能和倉庫設施、運輸設施尺寸模數(shù)統(tǒng)一化,也利于運輸和保管,從而實現(xiàn)物流系統(tǒng)的合理化。

(3)包裝多次、反復使用和廢棄包裝再生處理可以采用通用包裝,不用專門安排回返使用;采用周轉(zhuǎn)包裝,可多次反復使用;一次使用后的包裝物,用畢轉(zhuǎn)為它用或簡單處理后轉(zhuǎn)作它用;對廢棄包裝物可以再生處理,轉(zhuǎn)化為其他用途或制作新材料。

4.加大包裝人才培養(yǎng)

包裝設計、技術(shù)和材料、工藝的創(chuàng)新要求我們必須要加大人才培養(yǎng)的力度。目前我國包裝行業(yè)的專業(yè)技術(shù)人才,特別是高級專業(yè)人才非常缺乏,是我國包裝技術(shù)創(chuàng)新能力大大落后于發(fā)達國家水平。因此應改變我國包裝職業(yè)技術(shù)培訓體系和模式,完善學歷教育、職業(yè)培訓、資格認證等多層次、多渠道的人才培養(yǎng)和認證體系,加大對包裝人才的培養(yǎng)力度。

參考文獻:

[1]駱光林:綠色包裝材料[M].北京.化學工業(yè)出版社.2005

[2]李志強 王海峰:淺論綠色包裝的發(fā)展[J].廣西輕工業(yè).2009(6)

篇9

地溝油,你怎么了

食用油的分子中含有不飽和脂肪酸,這家伙變身挺快的,尤其在有氧氣摻和的時候。溫度越高,它的變身(氧化)速度就越快。烹飪過程中,油都會被加熱到很高的溫度,尤其是煎炸,長時間使用后氧化產(chǎn)物就會大大增加。這些氧化產(chǎn)物可不全是好東西,有的會讓油的味道變壞,有的則會影響健康。

不同的油分子結(jié)構(gòu)不同,化學穩(wěn)定性不同,而烹飪中溫度、加熱時間也相差很大。這些因素都會影響油的氧化情況。氧化產(chǎn)物的量和種類可能大不相同,使得對它們的分析變得很困難。

另一方面,這些油通常被倒入潲水。潲水簡直就是細菌生長的樂園,這里養(yǎng)料充足,溫度適當,一些細菌在這里快樂生長并產(chǎn)生毒素。

當食用油變成地溝油,油的身份就變得復雜,其中增加了許多身份不明的物質(zhì),相當一部分可能有毒有害。這部分有毒有害的物質(zhì)使得地溝油不再適合食用,但它的主要成分依然是油,在非食用的地方,它就可能找到用武之地。

第一變:燃料

地溝油好歹也是油,里面有可以燃燒的有機物,它的出路在于柴油發(fā)動機。不過,與通常的柴油相比,地溝油其本身的特點決定了它不能直接使用。所以,要么改造油,要么改造發(fā)動機。

我們可以選擇處理油。先通過過濾等操作給地溝油瘦身,去除里面的固體雜質(zhì),然后加入酒精或者甲醇,在催化劑的作用下把油分解。反應混合物中除了“生物柴油”,還會有副產(chǎn)物甘油、沒有反應完的酒精或甲醇以及少量的水等。這樣的混合物經(jīng)過分離純化,可以得到純凈的生物柴油。地溝油就像石油加工中的“原油”一樣,經(jīng)過復雜的化學過程后,得到的生物柴油就可以直接用到柴油發(fā)動機上。

如果嫌麻煩,也可以考慮改裝發(fā)動機。這種嘗試在一百年前就開始了。食用油的高黏度導致它進入發(fā)動機后不能完全燃燒,殘渣會損害發(fā)動機的運行。好在油的黏度受溫度影響很大,把油加熱到一定的溫度,粘度就會降下來,從而在柴油機中正常燃燒。通常,這種方案是在柴油發(fā)動機上增加一些裝置。使用時先用普通柴油啟動發(fā)動機,用發(fā)動機產(chǎn)生的熱量來預熱植物油,然后把油路切換到植物油,就可以循環(huán)運行下去。

這種方案的優(yōu)勢顯而易見。餐館等地方會產(chǎn)生大量的廢油——以后去餐館不僅可以用餐還可以加油。只要省下的油錢能超過改裝發(fā)動機的費用,這種方案就有利可圖。

不過,這種方案的短處也很明顯。首先,它需要兩個油箱,分別裝地溝油和常規(guī)柴油,所以只適合比較大的車,比如公共汽車或者農(nóng)用機械。其次,需要一個裝置對油進行過濾,而且需要經(jīng)常更換。第三,廢油的質(zhì)量比較重要,雜質(zhì)太多的地溝油也難以使用。另外,這樣的車在熱帶地區(qū)運行起來比較容易,在寒冷的地方預熱就比較困難。也有公司開發(fā)了直接使用植物油的發(fā)動機,從而能夠避免兩個油箱的問題。在德國,就已經(jīng)有這樣的發(fā)動機出現(xiàn)了。

第二變:化工原料

在2010年的美國化學會春季年會上,有一個公司介紹了廢棄食用油新用途——制作節(jié)能涂料。

在很多地方,冬天要用暖氣、夏天要用空調(diào),二者都很耗費能源。房頂使用黑色的涂層,保溫性能好,所需要的暖氣就會少一些;但到了夏天,它就會吸收更多的熱量,空調(diào)的負擔又增大了。如果使用白色的涂層,則是相反——夏天節(jié)省空調(diào),冬天卻又需要更多的暖氣。如果遇到這樣的問題,地溝油就可以閃亮登場了。

這個公司使用一種關(guān)鍵助劑,把廢棄食用油轉(zhuǎn)化成一種液體聚合物。刷好干燥之后,就變成了一種無毒無味而且不可燃的塑料。環(huán)境溫度高的時候,這種塑料會反射陽光:溫度低的時候,就會吸收陽光。

這種塑料是無色的,通過改變配方也可以呈現(xiàn)不同的顏色。它可以用于各種材質(zhì)的房頂,能夠持續(xù)多年,然后再次刷涂。比起傳統(tǒng)的涂層,這涂料不僅節(jié)省能源,還很好地安置地溝油。

第三變:生物培養(yǎng)基

自然界有各種各樣細菌,能夠產(chǎn)生各種各樣的物質(zhì)。許多藥用蛋白質(zhì)、酶、抗生素,以及酒精、味精等其他有機物,都可以從各種各樣的細菌中得到。培養(yǎng)細菌來生產(chǎn)這些物質(zhì),跟養(yǎng)牛擠奶、養(yǎng)雞下蛋一樣,已經(jīng)是很成熟的技術(shù)。

這種培養(yǎng)細菌獲得產(chǎn)品的過程叫做“發(fā)酵”,發(fā)酵中細菌所需要的“食物”叫做“培養(yǎng)基”。不同的培養(yǎng)基口味不同,不同的細菌喜好不同,有很多細菌喜歡吃一些油。對細菌來說,地溝油的雜質(zhì)如果沒什么影響,也可以作為它們的“美食”。

有新聞曾報道過有制藥企業(yè)用地溝油生產(chǎn)抗生素中間體,讓人們對藥物安全產(chǎn)生了疑慮。其實發(fā)酵產(chǎn)物本來就是成分復雜的混合物,要作為藥物必須經(jīng)過分離純化。只要分離純化得當,吃地溝油的細菌產(chǎn)生的藥物也是能夠完全合格的。

篇10

關(guān)鍵詞 塑料袋 危害 現(xiàn)狀 實施

塑料袋給我們的生活帶來了方便,但其危害卻是永久的。由于塑料袋回收價值較低,在使用過程中除了散落于街道、水體、公路和鐵路兩側(cè)等造成視覺污染外,它還存在著潛在的危害。包括在使用過程中及被丟棄掩埋之后兩方面都存在著潛在的危害。

1 塑料袋的危害

1.1塑料袋在使用過程中的危害

我們現(xiàn)在用來裝食物的超薄塑料袋一般是聚氯乙烯塑料。早在四十年前,人們就發(fā)現(xiàn)聚氯乙烯塑料中殘留有氯乙烯單體。當人們接觸氯乙烯后,就會出現(xiàn)手腕、手指浮腫,皮膚硬化等癥狀,還可能出現(xiàn)脾腫大、肝損傷等癥。在我國,我們用的超薄塑料袋幾乎都來自廢塑料的再利用,是由小企業(yè)或家庭作坊生產(chǎn)的。這些生產(chǎn)廠所用原料是廢棄塑料桶、盆、一次性針筒等。生產(chǎn)時,首先用機械把原料粉碎成塑料粒子,再把塑料粒子放在一個水池里清洗(名日消毒),取出來曬干,再用機械把它壓成膜,制成各種塑料袋。每次吃飯時,就有不少人用塑料袋裝飯菜,他們不知道這種行為不僅危害環(huán)境,也危害自己的身體。

1.2塑料袋被丟棄或掩埋之后的危害

1.2.1塑料袋被丟棄后的危害:(1)對動物生存構(gòu)成威脅。那些散落于房前屋后、田間地頭、水體公園等地方的塑料袋,很容易被動物有意或無意吞吃。動物吃了塑料膜,會引起的消化道疾病,甚至死亡。(2)若把廢塑料直接進行焚燒處理,將給環(huán)境造成嚴重的二次污染。

1.2.2塑料袋被掩埋之后的危害:(1)使土壤環(huán)境惡化,嚴重影響農(nóng)作物的生長。(2)占用耕地,影響土地的可持續(xù)利用。(3)污染地下水,填埋后的場地由于地基松軟,垃圾中的細菌、病毒等有害物質(zhì)很容易滲入地下,污染地下水,危及周圍環(huán)境。

塑料袋雖有如此嚴重現(xiàn)實和潛在的危害,然而,中國民眾每天用掉近30億個塑料袋。每年,國家須耗費500萬噸燃料或3700萬桶原油生產(chǎn)供包裝用的塑料。

2 實施限塑令以來的現(xiàn)狀

正是由于日趨加劇的白色污染問題,2007年12月31日,國務院辦公廳下發(fā)《關(guān)于限制生產(chǎn)銷售使用塑料購物袋的通知》(“限塑令”)指出,鑒于購物袋已成為“白色污染”的主要來源,今后各級人民政府、部委等應禁止生產(chǎn)、銷售、使用超薄塑料購物袋,并將實行塑料購物袋有償使用制度。自2008年6月1日起,在所有超市、商場、集貿(mào)市場等商品零售場所實行塑料購物袋有償使用制度,一律不得免費提供塑料購物袋。

厚度小于0.025毫米的“超薄袋”由于極易破損,大多被隨意丟棄,是環(huán)境污染的主要“殺手”,必須從生產(chǎn)源頭上嚴格禁止。有償使用是利用價格的杠桿作用,促進公眾減少對塑料袋的依賴,提倡重提菜籃子、布袋子,從日常點滴做起,自覺保護環(huán)境。時至今日,“限塑令”出臺并實施至今已兩年有余,究竟現(xiàn)狀如何呢?

據(jù)相關(guān)報道及調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn),周圍的人群似乎對塑料袋情緣未了,依然“我行我塑”。小吃店、菜市場、水果行、商鋪、超市,大小老板們依然免費提供塑料袋。大型超市塑料袋初期禁塑效果較好,但現(xiàn)在又呈現(xiàn)使用量也有所回升態(tài)勢。收費塑料袋僅僅實在結(jié)算口售出,超市里的塑料袋那是大量供應,想用多少就有多少。只有部分中老年人大多出于節(jié)省愿自帶購物袋,青年人大多不在乎購買一個塑料袋所花費的2、3角錢,同時也怕麻煩,因而不選擇自帶購物袋。“限塑令”并未完全起到原來有關(guān)部門所設想的效果。由于大量廢棄的塑料包裝物、農(nóng)膜等對市容景觀和生態(tài)環(huán)境造成破壞,從公路兩邊、鐵路沿線、水面及樹枝上隨處可見的白色廢舊塑料包裝即可得知,由廢舊塑料包裝造成的“白色污染”狀況依然十分嚴峻。人們甚至戲稱“禁白(白色垃圾)”成了“白禁”,“限塑令”成為沒有牙齒的老虎,只嚇人,不咬人。基此,從環(huán)保意識角度審視“限塑令”就顯得愈發(fā)具有重要的意義。

3 影響限塑令實施的原因

“限塑令”難以“一禁到底”,主要有以下原因:

3.1宣傳不到位,群眾環(huán)保意識跟不上。禁塑并不是單純塑料袋的問題,而是要解決由塑料袋所引發(fā)的環(huán)境問題。而環(huán)境保護問題作為一種思想意識觀念,在人們心中不可能一瞬間形成,它需要有關(guān)部門去宣傳,去引導。到目前,很多老百姓雖然知道“限塑令”,但是還不知道塑料袋所能造成的危害。當談到塑料袋對生態(tài)環(huán)境的危害,比如說起二英是有毒有害物質(zhì),會誘發(fā)癌癥,老百姓會一臉的茫然甚至以為是危言聳聽。部分偏遠農(nóng)村的村民更是無法理解為何要實行“禁塑令”。

3.2替代品生產(chǎn)技術(shù)和價格方面存在問題,替代品不能完全替代。塑料袋有經(jīng)濟耐用的明顯優(yōu)勢,它給人們的生活帶來了諸多方便。而市場上現(xiàn)有的塑料袋替代品卻不能很好的替代。柳編袋,竹編筐等都不及塑料袋方便;紙質(zhì)環(huán)保型購物袋因其價格問題和實用程度等原因也難以為老百姓所接受。同時,現(xiàn)行“限塑令”所規(guī)定超市及其他有關(guān)場所經(jīng)營者不得免費提供塑料袋等措施非但不能起到有效減少其使用量的作用,某種程度反而成為了經(jīng)營者的一筆合法收入。

3.3相關(guān)部門的監(jiān)管問題。“禁塑”效果不佳,“限塑令”在農(nóng)貿(mào)市場、小店、小攤成為一紙空文,缺乏有效的執(zhí)行、監(jiān)督和管理體系是主要原因。“禁塑”不只是消費者一方的事,要取得實效,關(guān)鍵還是得從源頭抓起。“禁塑”不可能一蹴而就,要做好打持久戰(zhàn)的準備。

4 “限塑令”有令必行

4.1要加強宣傳教育,提高老百姓的環(huán)境保護意識。要讓人們了解“白色污染”的危害性,要讓人們真正了解到,塑料薄膜等塑料制品即使埋在地下200年也不會腐爛降解,大量的塑料廢棄物填埋在地下,還會破壞土壤的通透性,使土壤板結(jié),影響植物的生長。從而鼓勵老百姓做到“少用一點,回收一點,撿拾一點”的公眾參與之路。倡導環(huán)保理念,讓環(huán)保成為時尚,成為大家的自覺行動,引導人們不用或減少使用塑料袋。

4.2要加強對生產(chǎn)及流通環(huán)節(jié)的監(jiān)管,尤其是加強對農(nóng)貿(mào)市場等流通市場塑料袋使用的管理。目前國家有關(guān)部門對超市、商場等較規(guī)范場所使用塑料袋的管理基本達到了“限塑令”的要求,但農(nóng)貿(mào)市場等其他流通場所的情況比較混亂,政府有關(guān)部門應著重監(jiān)管,因為目前大部分塑料袋都是由農(nóng)貿(mào)市場免費送出的,由此造成的“白色污染”很嚴重。同時,有關(guān)部門要加大對生產(chǎn)不合格塑料袋的“地下工廠”的查辦力度,從源頭上禁止超薄塑料袋的生產(chǎn)。