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又一把“双刃剑”——塑料(应用化学系化学专业0801 栗娟娟)

信息来源: 浏览次数: 发布时间:2016-11-25 15:35:16

    随手拿起一件物品,你几乎总能找到塑料的踪影。塑料囊括了金属的坚固性、木材的轻便性、玻璃的透明性、陶瓷的耐腐蚀性和橡胶的弹性与韧性,成为材料中的佼佼者。如乒乓球、软管、梳子、眼睛架、开关、灯座、充电器等一系列生活用品均是塑料制品,但塑料并不是完美的,它亦带给人类生存环境越来越严重的污染。
    塑料袋即是很好的例子。它的发明为人类带来了极大的便利,它结实耐用,而且质量很轻,但是它给人们带来方便的同时,也给人类带来了很多麻烦,白色污染就是一个很突出的问题。
    一、“白色污染”的定义及带来的环境问题
    “白色污染”是指废弃的不可降解材料对环境的污染。多数是非降解塑料袋,所以它们将长时间存在。研究人员认为,塑料降解的速度慢,需要20至1000年不等,随着时间的推移,塑料会介于结构完好无损和结构完全改变的状态之间。换句话说,所有的塑料制品迟早都会分解成小部分,变成塑料块或者塑料微尘形式的残留。这些塑料块和塑料微尘都是不可降解的,因为它们的摩尔分子结构太大,不能够被微生物吞噬。它们可能妨碍地表水体的自然流通,阻碍市政下水管道,破坏雨水渗透系统和条状筛子下水处理设备;干扰各种农业耕作,阻碍地下水的正常补给以及给人类造成视觉污染等。
    二、现在对塑料袋的处理方法
    现在对塑料袋的处理方法有两种,但均有缺点。(1)焚烧法 焚烧法会产生有毒气体;(2)填埋法 填埋法不能使不可降解塑料袋分解,而且可能使土壤结构发生变化,如板结成块。为了减少人们对塑料袋的使用,我国新规定条文,从2008年6月1日起,禁止各商场向顾客免费提供塑料袋;一些国家则是征收塑料袋使用税。但这些均不是解决问题的有效途径。
    三、环境降解材料的出现
    环境降解材料是指可以被环境自然吸收、消化、分解,而不产生固体废弃物的材料。主要包括光降解塑料、生物降解塑料、生物降解塑料和光—生物降解塑料三类。
    (1)光降解塑料
    光降解塑料是指塑料在光照条件下发生裂化分解反应,逐渐失去机械强度,达到分解的目的。目前,国外已采用的光降解技术有合成型和添加型两种。前者是在烯烃聚合物主链上引入光敏基因,后者是在聚合物中添加有光敏作用的化学助剂。国内主要采用后者,目前对乙烯共聚物类光降解聚合物研究最多。研究表明,聚乙烯降解成分子量低于1500的低聚物后,可被土壤中的微生物吸收降解。美国UCC、Dow公司、德国的Bayer公司和加拿大多伦多大学等都已利用该技术实现了工业化生产。
    (2)生物降解塑料
    生物降解塑料是指在自然环境中通过微生物的生命活动能很快降解的高分子材料。按照其降解特性可分为完全生物降解塑料和生物破坏性塑料。按照其来源则可分为天然高分子型降解塑料、微生物合成型降解塑料、化学合成型降解塑料、掺混型降解塑料等。
生物降解塑料应用广泛,如在工农业生产资料方面,有农用薄膜;林业用材,如土壤、沙漠绿化保水材料;水产用材,如渔具、渔网;建筑薄膜;农药、化肥缓解性材料;在生活领域,可制作包装袋、包装箱、饮料瓶、休闲用品;在医用材料方面,主要作为手术缝合线、外用脱脂棉、绷带、骨科用古定材料、生理卫生用品、药品缓释控制材料。
    (3)光—生物降解塑料
    光—生物降解塑料是一种复合塑料,利用光降解和生物降解相结合的方法制得。不仅克服了光降解塑料对光的要求,也克服了生物降解塑料工业复杂、成本昂贵的弊端,是近年来发展较快的种类。
    四、存在的问题和发展前景
    生物降解高分子材料的价格高,要高于通用塑料5~10倍,不易推广应用;降解高分子材料的降解控制问题有待于解决,如医学上的应用要求降解比较快,而作为包装等材料又要求有一定的使用期;降解高分子材料的使用会影响高分子材料的回收利用,对使用后的生物降解需要建立处理的基础设施。
    未来高分子材料的降解工作将会集中在以下几方面:利用分子设计合成生物降解塑料;采用生物基因工程,利用绿色天然物质(如纤维素、菜油、松香等)制造降解高分子材料;通过对微生物的培养获得生物降解塑料;降低材料的成本并拓宽应用;明晰降解机理,控制降解速度。
    小小塑料,却又是一把双刃剑!

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