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对白色污染的研究



课题组成员:陈志翔、欧阳川、钟喆、黄圣丘、张攀   指导教师:郭云

  一、什么叫白色污染? 

  提起白色污染,可能没有人不认识它们,在我们日常生活中各种各样废弃的塑料袋、一次性餐盒和农用塑料大棚的薄膜都属于白色污染的范畴。但要是问起它的准确定义来,恐怕就没有几个人能够说出来了。那么,究竟什么是白色污染呢?所谓白色污染,就是指由聚乙烯、聚苯乙烯制成的塑料制品在用后被人丢弃而造成的环境污染。它们并不都是白色的,只是由于一次性塑料饭盒、塑料包装袋这些“典型”大多是白色,这才有了这么一个“美名”。

  由于一次性餐盒是我们日常生活中最常接触到的白色污染源,所以我们小组主要对其进行研究。

  二、一次性塑料餐盒的使用现状及危害 

  如今,聚苯乙烯制快餐盒已经成为我们日常生活的一部分,无论是豪华酒店,还是沿街的小吃摊;无论是汽车站,还是飞机场,随处都可以见到它们的影子。制造一次性塑料快餐盒的材料是聚苯乙烯,这是一种使用极为广泛的高分子材料。由于它具有毒性较低、熔点较高、可塑性强、生产简便等特点,使它成为制造价格便宜、随用弃的一次性餐盒的极佳材料。据统计,全国每年消耗的此类餐盒超过100亿只,仅南京一地每天就要使用40多万只,上海     上图摄于攀枝花公园虎馆外

  每天因此而产生的“白色垃圾”更高达200多吨……一次性塑料盒使用之广泛,数量之巨大由此可见一般。

  然而,就是这样一种使用广泛的材料却成了环境保护的一大“恶敌”。

  由于聚苯乙稀制造的餐盒降解周期极长,在普通环境下,它的降解周期长达200年左右。也就是说,在很漫长的一段岁月里,它将“我行我素”,保持自己的高分子形态不变。

  那么那些废弃的餐盒该如何处理呢?焚烧吗?不行。它们燃烧时将会产生10余种有毒气体,直接造成大气污染;掩埋吗?也不行。为了使材料成型,在生产过程中必须加入各类添加剂,时间一长,其中部分有毒添加剂便会逐渐释放出来,对土壤,以及水资源造成破坏;那么回收再利用呢?很可惜,它们的可再生价值极低,更何况每天要回收那么多体积大,质量小的餐盒又是何等浩大的工程啊!不但如此,用作发泡剂的氟利昂被科学界认可对地球大气臭氧层造成不可逆转破坏的“元凶”。

  由此可见,一次性塑料餐盒的难以降解正是造成“白色污染”的一大元凶。

  不但如此,用作发泡剂的氟利昂被科学界认可对地球大气臭氧层造成不可逆转破坏的“祸首”。

  一次性塑料餐盒对环境会造成巨大破坏,那么它对人体就是绝对无害的吗?

  事实告诉我们,答案并非如此。一项新的科研结果表明,制造一次性塑料餐盒的原料:聚苯乙烯是一种致癌的环境激素物质。实验证明,这类餐具在65℃以下的高温下会引发二恶英(Dioxin)的产生,而它正是前不久媒体不断提及地“最凶狠”的致癌物质。

  不仅如此,由于我国政府正开始限制一次性塑料餐盒的生产,所以市面上使用的极有可能是一些非法地下加工厂所生产的餐盒。如此一来,产品质量,尤其是卫生也成了问题。

  综上所述,一次性塑料餐盒无论对环境还是对身体健康都有极大的危害作用。

  二、 关于一次性餐盒的实验 

  A.实验目的:研究白色污染的初步处理方法。

  B.实验者:小组全体成员

  C.实验日期:2001年12月28日

  D.实验地点:市三中化学实验室

  E.实验工具、设备:试管、试管夹、酒精灯、坩埚、火柴、通风橱、燃烧匙、苯、四氯化碳。

  实验一  研究泡沫塑料在苯、四氯化碳中的溶解性

   取2cm×2cm×1cm 泡沫塑料2块,分别投入装有适量苯和四氯化碳的试管中。可以发现泡沫塑料在溶剂中被完全溶解,并有少量气泡产生。试管中的溶剂呈黏稠状。这个实验的现象说明,白色污染(尤其是聚乙烯类塑料),是可以运用有机溶剂进行初步处理的。这种处理方法的缺点是:①所需的有机溶剂本身就是一种污染物;②生成的溶液对水资源也是一种污染。

  实验二 研究泡沫塑料在加热条件下的反应

  在坩埚中放入1cm×1cm×0.5cm 泡沫塑料一块,并将其置于酒精灯上加热。可以观察到:泡沫塑料在加热过程中产生淡黄色的烟,最后生成油状黏稠液体(似硫酸)。它在停止加热后迅速凝固成玻璃状固体,它可在加热条件下溶于苯。我们发现,该产物与泡沫塑料在苯和四氯化碳中溶解的产物非常相似。

  我们认为,这种方法并不是处理白色污染的好方法,因为它没有最终消除污染。

  实验三 研究泡沫塑料的燃烧

  在燃烧匙中放入泡沫塑料,直接点燃.在燃烧过程中产生了大量浓重的、有刺激气味的黑烟.泡沫塑料迅速变为黑色液体并继续燃烧,在其中可燃物质燃尽后生成不规则的块状黑色固体,它在加热条件下同样可溶于苯.

  这种处理方法就是曾经广泛采用的焚烧处理法.它的缺点很明显,那就是对空气污染大,处理不完全。

  F.实验的结果:我们认为本次实验虽然没能找出很好的智治理白色污染的办法,但我们却对构成白色污染的材料有了初步的了解,所以本次实验在一定程度上说是成功的。

  三、结  论 

  1. 环保型一次性餐盒的发展前景

  通过对几类环保型一次性餐盒的调查,我得出了以下几点结论:

  (1) 环保型餐盒的生产存在较大问题

  首先是某些环保型餐盒(如纸盒)的生产工艺需要改进。虽然它们在使用上不产生污染,但生产上却对环境造成威胁。既然被冠以“环保”的称号,那么就必须做到:从生产到销售,再到使用,直至废弃,都必须无污染化,否则就不算真正的“环保”。要做到这一点,就不得不从改进生产工艺方面着手了。

  其次是生产原料问题。任何生产都必须从本国的实际情况出发。如今我国的森林资源匮乏,那么纸盒的生产必定受到限制;我国又属于缺粮国家,那么用淀粉制的餐盒是否合理呢?所以,我们必须从实际情况出发,找出最佳的生产方案。

  最后是成本问题,通过调查,我们发现环保型快餐盒的价格通常要比塑料餐盒贵20%-30%,有些(如纸盒)甚至贵2-3倍,而且生产厂商的利润极低。其中一个重要原因就是生产成本过高。以一个大型快餐厅为例,以每天用掉1万多个一次性餐盒计,若每个餐盒增加0.03-0.05元,他们每年要增加15-20万元的一次性餐具成本。这确实是一笔不小的开支了。成本居高不下的原因是什么?归根到底还是产品的推广不到位。市场很大,销量却很小,产量自然不会大,成本又如何降下去呢?与其这样恶性循环下去,还不如好好地做一下宣传,扩大销路。这就牵涉到另一个问题,那就是产品如何宣传的问题。仅仅将环保型餐盒的生产当新闻发布一下是不行的,必须在人们的脑海树立环保型餐盒对环境,对健康生活的良好作用,这样的宣传才算到位。

  但不得不说一下的是:尽管追求经济效益不应该以破坏环境为代价、保护环境是每个企业应尽的起码社会责任,但没有法律或法规来要求我们的企业必须接受这种有益于社会却无利于企业的新产品。既然环保型一次性餐具价格不具有优势,那么以追求最大经济效益为目的企业,自然不会主动使用这种环保新产品了。他们共同的语言是,政府又没强制,我们何必自找麻烦!

  由此可见,仅靠生产厂商唱“独角戏”是没用的,政府法律或法规才是市场良性发展的“催化剂”。

  (2) 环保型一次性餐具市场广阔

  仅国内而言,每年一次性餐具的消耗量就高达100亿只,随着人们生活节奏的加快和饮食习惯的变化,一次性餐具会逐步走进千家万户,需求量会迅速增长?目前,各种一次性餐具的年增长率为6%。以这个增速推定,10年后我国一次性餐具和水具的年需求总量将是700亿-900亿只。若考虑到人口增加因素,这个数字将写成1000亿甚至更多。不难想象,环保型一次性餐具的市场有多么广阔。

  不仅如此,在国际上凡是塑料制品包装物料都难以进入国际市场。日本、美国、英国、法国、德国、瑞士等发达国家都已明确禁用或限制使用一次性塑料餐具。东南亚国家中,仅日本每天就需要3000万只快餐盒。美国年消耗100亿纸盒三明治午餐具。如果国内厂商能抓住机遇,利用自身的技术(而不是所谓的“资源丰富,地大物博”)优势,那么拿下国际市场也是迟早的事了。

  2. 如何解决“白色污染”

  通过这一学期的研究,我们对于白色污染有了一定的了解,因此,我们大胆提出几点治理方法:

   (1)政府法规的确定与执法力度

  在这方面,广州市政府为我们带了好头。

  广州市政府曾规定,从9月1日起,凡以发泡苯聚乙烯、聚乙烯等为原料生产的一次性难以降解的饭盒、杯、碗等食品容器不得在广州市行政区域内生产、销售和使用。全市一次性餐具的生产、销售纳入环保“绿色产品”认证管理。使用一次性餐具的宾馆、酒店、饮食摊等餐饮经营单位或个人必须采用符合环保要求的餐具,对违反规定者将视情况给予警告或罚款。一年后,外地人发现昔日“白色垃圾”堆满角落的广州城,已是旧貌变新颜。这就是加强管理的效果。

  如今,上海、杭州等城市都相继颁布类似管理条例。

  由此可见,法规对“白色污染”的约束力是很强的。

  (2) 加强环保型快餐盒的开发与推广

  尽管全国已经有100余企业投入了环保型快餐盒的开发,但达标产品不多,且树林上无法满足巨大的市场需要,在法规日趋完善的同时,产品的质量、种类、外形是否能满足各行各业的需要呢?产品的销售网络是否已经健全了呢?这些都是急需改善的问题。

  (3) 公民环保意识的增强

  这是一项长远而又极为重要的计划,我们只能说,环保的意识必须渗透到社会的各个方面,平日的教育(尤其是对青少年的教育)以及宣传中去。

  (4) 利用科技处理一次性发泡快餐盒

  “一把20厘米长的尺子,上面打着100%再生制品的字样。环保局的同志告诉记者,这是北京保绿环保再生处理公司用4只一次性饭盒回收再生制成的。而旁边的那个圆形的绿色笔筒,则是用20只一次性塑料饭盒回收再生而成。而更难以想象的是,用废塑料可以生产汽油,1吨废塑料再生利用约可制造出0.7吨汽油,废塑料的价格在每吨三四百元左右,而汽油的价格在每吨2000元左右,回收利用完全有钱可赚。这绝不是什么纸上谈兵,北京有家炼油厂已经成功地付诸实践。”

  看过以上这段新闻,您有何感想?

  确实,现在的一次性塑料饭盒就像“过街的老鼠”,但不可否认,市场使用较多的还是它,“如何回收利用它”,这个问题有无数人想过,却似乎始终无法解决。

  现在好了,科技,这个人类的福音,又为我们解决了一个难题。现在的问题就是,如何利用好这项高新技术,建立一个从回收到加工再利用的大规模处理基地,这当然需要一定时间,但在人们环保意识逐渐增强的今天,它的诞生必将是一个革命性的创举。

  (5)我们青少年应该怎么做:

  1.在现有的禁令还未得到有效的贯彻实施的情况下,尽量不用或少用一次性餐具;在逛超市时可自带购物袋。
  2.不乱扔白色垃圾,提高塑料制品使用率,并尽自己所能,让别人也少用一次性塑料制品。

  最后愿更多有识之士踏上消灭“白色污染”的漫漫征途,共同绘出清洁而又美丽的崭新世界。

  附录一:

  几类环保型餐盒的简介

  (1) 纸盒

  纸是人们最为熟悉的一类材料。“以纸代塑”自然成为了人们最先想到方案。

  以纸代塑技术即采用纸浆为原料,在模具中成型、烘干生产一次性餐具。

  优点:这种方法制作的餐具因其无毒无害、易回收、可再生利用、可降解等优点而被冠以“环保产品”的称号,是目前综合评价较好的替代技术。

  缺点:从纸的生产使用全过程来评价的话,该技术也有不足之处。一是纸浆的生产需要大量的森林资源,而我国的森林资源有限,大量的砍伐林木造成水土流失,因而不符合我国国情;另一方面,纸浆在生产时会造成严重的水污染,有的情况下污染程度甚至超过塑料。所以从宏观上来讲,以纸代塑技术并不能完全消除对环境的污染,只是将餐具对环境的污染提前到了制作餐盒时对环境的污染而已。再有,纸浆的生产成本高,使得用纸浆生产的纸餐具价格也比较高,因而以纸代塑也不是完美方案。

  (2) 可降解塑料餐盒

  此类餐盒的制造原料是可降解塑料,所谓可降解塑料就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。

  优点:可降解塑料制品在使用完,并废弃在大自然中暴露三个月后,可由完整的形状分解成碎片,因而至少在视觉上改善了环境。

  缺点: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塑料,不能从根本上胜任消除白色污染的任务。

  (3) 植物纤维餐盒

  该技术是以植物纤维,例如秸秆、稻草、甘蔗渣等经过破碎得到纤维粉,然后混入一定量的胶或树脂,再注入到模具中加高压及高温下成型。

  优点:利用该技术生产出的产品在降解性方面较好且原材料来源丰富。

  缺点:这种技术生产的一次性餐具由于在生产中没有去除纤维色素(因为要去除色素必须要采取化学的漂白方法,势必造成水的污染),产品的外观颜色不尽人意。

  (4) 生物全降解餐盒

  生物全降解餐盒是一种比较先进的环保产品。

  它以淀粉为主要原料,加入一年生长期植物纤维粉和特殊的添加剂,经过化学和物理方法处理制成生物全降解快餐盒。

  优点:由于淀粉是一种可生物降解天然高分子,在微生物的作用下分解为葡萄糖,最后分解为水和二氧化碳。此外,与其共混的材料也是全降解材料,因此可以说它对环境没有任何影响。生产原料淀粉的主要来源,可以是玉米、土豆、红薯、木薯等一年生长期植物。

  缺点:生物全降解餐盒也并不是十全十美,例如,生产原料大部分是粮食作物,且有防霉变等问题尚待解决。


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