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可降解塑料发展史精品(七篇)

时间:2024-01-22 15:09:27

可降解塑料发展史

可降解塑料发展史篇(1)

摘要:农用塑料地膜具有保温、保墒、防寒、防冻等作用,但随着地膜覆盖技术的普及已经给农业生产带来了一系列的负面影响,大量的残留地膜破坏土壤结构、危害作物正常生长发育,造成农作物的减产,进而影响农业生产环境。本文分析了塑料残膜产生的原因及危害,并阐述了塑料残膜在农村生活环境及农业生产过程中存在的主要问题,且提出了农用塑料地膜农田污染的防治对策。

关键词:塑料地膜;地膜覆盖栽培技术;塑料残膜;防控措施

中图分类号:X71 文献标识码:A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2017.12.041

20 世纪中期,日本最先推广地膜覆盖栽培技术,我国于20 世纪80 年代从日本引进该技术。首先在蔬菜上开展栽培研究,均获得高产、早熟、品质优良的明显效果,到1982 年地膜覆盖面积达11.9 万公顷,发展应用到瓜菜、花生、棉花、水稻、糖料等多种作物,地膜覆盖技术由此进入大面积推广阶段,到2002 年使用面积高达11.70×106 公顷。我国地膜覆盖技术发展之迅速,应用领域之多,以及所产生的效益之大,在我国农业新技术推广史上十分罕见。据估算,在1984 年~1993 年的10 年间,我国地膜覆盖面积已达到2553 万公顷,共增产蔬菜1587 万吨,粮食2107.4 万吨,西瓜、甜瓜3709 万吨,皮棉、花生、糖料等均有很大程度的增产,所增产值576.28 亿元,新增纯收入488.15 亿元,相当于多播种853.3 万公顷的耕地。

虽然我国地膜覆盖技术起步比较晚,但发展势头极其迅猛,很大程度提高了农作物的产量。但由于我国现阶段使用的塑料地膜多为单体聚乙烯塑料,其是由一种抗氧剂、紫外线吸收剂加聚乙烯而制成的有机化合物材料,具有不易腐烂、性能稳定,在自然环境中,其生物分解性及光分解性较差,即使经过几十年时间,残留塑料地膜仍存留在土壤中,严重影响土壤含水率、土壤空隙率、土壤容重、渗透性和土壤透气性,从而影响农作物的产量和质量。

当前我国所使用的塑料地膜主要是12μm 以下的超薄地膜,这类地膜强度极低、极易破碎、极难回收。根据农业部门研究显示,在我国农田地膜残留量大多在60~90 公斤/ 公顷,最多可达160 公斤/ 公顷。我国地膜覆盖栽培技术已有40 多年的历史,累计使用面积2000 万平方公里,已超过2000万吨塑料地膜进入土壤,而地膜残留量约为使用量的1/4~1/3,若依此计算,我国塑料残膜在农田中的数量非常庞大,这主要是与地膜用量、厚度降低、降解能力差和残膜回收率低有关。

1 塑料残膜污染的主要危害

1.1 塑料残膜对土壤的污染

土壤中的塑料残膜数量超过一定量时,会阻碍农田机械作业,导致土壤板结,严重妨碍下茬作物根系生长和土壤微生物的活力,减少土壤水分储存、传导功能。更严重时,会形成塑料隔离膜,影响农作物的伸展和对土壤养分、水分的吸收传导,从而造成弱苗、死苗。

黑龙江省残留地膜对土壤含水量、土壤容重、土壤孔隙度等都有显著的影响,而对土壤硬度影响不大。表1 为残留地膜对土壤物理性质的影响实验结果。

由表1 可知,塑料残膜可使土壤容重和密度增加,土壤含水量和孔隙度减少。塑料残膜残留在土壤中,严重影响土壤毛管水渗透,并阻碍土壤的吸水能力。

1.2 塑料残膜对农作物的危害

塑料残膜对土壤的理化性状影响,进而影响农作物根系伸展,造成根部吸水及养分运输的能力下降,从而导致农作物减产。根据有关部门测定,当土壤中塑料残膜含量为58 公斤/ 公顷时,可使大豆减产5.5%~9%,小麦减产9%~16%,玉米减产11%~23% 。相关部门曾就残塑料膜对玉米和小麦的影响做过实验,其结果见表2。

由表2 可知,塑料残膜是通过影响玉米和小麦的发芽、出苗、根系发育、幼苗和茎叶生长,从而影响玉米和小麦的产量。

1.3 塑料残膜对农村生产生活的影响

塑料残膜弃于田间地头,随风飘移,散落在树枝、建筑物上以及漂浮在池塘、河流中,严重破坏当地自然景观。散落在湖泊水库,可造成水体污染,进而危害鱼类产卵和生存。塑料残膜还会随农作物的秸秆及食料进入农户家,牛、羊等家畜误食后,导致肠胃功能失调,膘情下降,严重时会引起牲畜死亡。塑料地膜制品中的增塑剂(邻苯二甲酸酯化合物),具有高脂溶性、低水溶性及生物积累特性,对农作物具有毒害作用,能通过各种途径污染粮食、食品,威胁人畜健康。

2 塑料残膜污染的防控措施

2.1 制定相关法律法规,建立塑料残膜回收奖惩机制目前,我国尚未建立塑料地膜回收的相关法律法规,有关部门应当针对不同塑料地膜厚度标准制定相应的法律法规,并针对塑料地膜的回收建立奖惩政策,对及时清除、回收塑料残膜的给予奖励,对于不及时清除、回收并造成污染的予以罚款,用法律手段促进塑料残膜的回收。

2.2 制定塑料农膜土壤残留和相应厚度标准

我国在80 年代试验使用地膜厚度为0.014 毫米,但很多制造厂家为了减少成本,获得更大的经济利益私自把地膜的厚度降至0.010 毫米、0.006 毫米,甚至0.003 毫米。地膜的厚度越薄,强度就越低,越不利于回收,更容易残留于土壤中。有关部门应当及时制定塑料地膜厚度和土壤残留标准,严禁生产及使用不达标的地膜。执法部门也应当加强对市场上流通使用地膜的管理,禁止不合格地膜流入市场。

2.3 推广使用可降解塑料地膜

可降解塑料地膜是在地膜中添加可被微生物分解的成分或光敏剂的薄膜。这种薄膜在微生物或光作用下能降解成无机物、CO2 和水后进入土壤,进而避免残留危害。它可分为光降解膜、生物降解膜、光———生物降解膜三种。例如中国科学院长春应用化学研究所研制的可光解地膜、兰州化学研究所研制的可溶解地膜、北京塑料研究所研制的非淀粉可控光———生物降解塑料膜等,但目前推广范围还是很小,主要原因是可降解地膜的成本要比普通地膜高15%左右,影响了农民使用的积极性。有关部门应当及时制定可降解塑料地膜使用补贴制度,提高农民使用的积极性,扩大其使用范围,逐步代替普通塑料地膜。

2.4 采用适时揭膜技术

所谓揭膜是指在塑料地膜发挥了其保墒增温作用后,从农田表面去除的农田作业。适时揭膜技术不仅可以提高地膜的回收率,减少地膜对农田土壤的污染,而且还可以提高农作物的产量。据统计,适时揭膜技术可缩短覆膜时间60~90 天,回收率可达95%以上,基本可消除农田残膜对土壤的污染。

参考文献

[1]何文清,严昌荣,赵彩霞,常蕊芹,刘勤,刘爽.我国地膜应用污染现状及防治途径的研究[J].农业环境科学学报,2009,28(03).

可降解塑料发展史篇(2)

食盐在人们日常饮食中不可或缺。这“微塑料”从何而来?怎么会进入食盐之中?吃了这样的食盐对身体有什么危害?

“微塑料”顾名思义,是指微小的塑料颗粒,可能小到几微米甚至更小。这些塑料微型颗粒均来源于人类的活动,最重要的是丢弃到自然界的塑料制品。这些废弃的塑料在自然环境中会慢慢降解,从大块塑料慢慢降解成小块,以至于成为“微塑料”,最终有可能十分缓慢地降解为无害的自然元素。

那些细小的微塑料,很容易被海洋中的各种浮游生物以及鱼类吞下,然后进入食物链,一级一级地进入各种鱼虾以至于巨型鲸鱼体内。2015年的《环境与健康展望》杂志上展示了一条双带鱼,在它的体内找到了17颗“微塑料”。如果人类吃了这些鱼虾,那些没有完全降解的“微塑料”就会进入人体之中。

人们曾经关注“微塑料”可能对海产品的质量和安全产生影响,进而影响食用者的健康;而食盐中发现“微塑料”则为我们敲响了另一个警钟:微塑料颗粒可能随着食盐直接被人们吃进体内。无论国家发达与不发达,这已是全世界共同面临的问题。

“微塑料”这个概念,2004年才被英国的理查德・汤姆森教授提出。“微塑料”在自然界到底以什么样的方式循环、以什么样的途径进入食物链、对人类健康有什么样的影响……目前没有答案,用汤姆森教授的话说,“问题多于答案”。2014年,美国环保署邀请相关领域的世界级顶尖专家开会研讨这个问题,依然是提出了许多问题,却无法给出答案。专家认为还缺乏更深入的研究,今后需要更多地加强这方面的深入研究。

面对食盐里含有“微塑料”的问题,中国盐业协会权威人士已经出面表示,中国食盐的安全性是有保障的,如果环境受到污染,在盐的生产加工过程中,已经最大程度地把污染物剔除去掉了。尽管回答不那么具体,没有具体指标数字如何,但也足以安定人心。

盐业协会权威人士称,目前还不清楚华东师大研究团队是用何种方法检测出的塑料微粒,塑料微粒粒径范围是多少,还需要了解相关检测设备和检测手段,看看检测方法、标准是否与国际接轨。但从近些年食盐的历史来看,还没有关于塑料微粒引发疾病以及威胁健康的报告。

可降解塑料发展史篇(3)

关键词塑编;塑料改性;填充母料;涂覆

中图分类号TQ320.6文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)032-0117-01

1塑编制品加工过程中常用的塑料改性技术

1.1填充改性

基于纯聚丙烯(或聚乙烯)树脂为原料制作的编织制品扁丝的相对拉伸负荷远高于国际GB/T8946-1998的要求,同时实际使用往往显现出显著的功能过剩情况,有必要通过加入适量价格低廉的矿物填料,在保证达标和不影响使用前提下获得降低成本的效果。

1.2聚丙烯基体树脂的改性

塑编制品所用的基础原料是拉丝级聚丙烯。大型石油化工企业进口的聚合装置生产出聚丙烯产品往往是加入必要的抗氧剂和剂后再熔融造粒,以粒料形式销售。需要注意的是我国自主设计建设的液相本体法聚丙烯装置生产的产品往往以粉料形式出售,价格相对粒料聚丙烯每吨便宜数百元,对用户很具吸引力。这种粉体树脂末加任何助剂,在贮运或加工时极易发生严重热氧降解。因此在购买和使用粉料聚丙烯前,必须注意是否已出现降解(有无酸味),在加工时必须加入适量抗氧剂和剂。

1.3塑编制品的耐老化改性

在很多情况下,装有货物的编织袋暴露在阳光之下,受到紫外线的照射。由于热氧化过程中生成的羰基化合物会在吸收紫外线后处于激发态,在常温下也会使PP发生严重降解。

PP大分子最敏感的紫外线波长范围是290~325nm和370nm左右,因此要选用可吸收波长为290~400nm紫外线的助剂。这些助剂的分子在吸收紫外光后被激发将其转化为没有破坏性的长波光(如红外光)。

除紫外线吸收剂外还有紫外线淬灭剂和屏蔽剂可以选用,如添加0.2%的炭黑可使PP制品具有10年以上的耐晒性。对于白色或浅色制品可使用氧化锌做屏蔽剂,添加粒径为0.11μm的氧化锌10%,可使PP制品的耐候能力提高到8年以上。

适用于PP的光稳定剂有紫外线吸收剂UV-531、UV-327、三嗪-5和紫外线淬灭剂NBC、1084。

2填充母料

2.1载体树脂的选择

以重钙为填料的填充母料应用范围很广。针对母料用途选择载体树脂是获得最佳性能价格比母料产品的关键。

塑编制品的原料是聚丙烯,用于聚丙烯编织制品的填充母料其最佳载体树脂当属粉料聚丙烯。

2.2重钙的选择

多年填充母料的生产与应用实践表明,400目的重钙粉是最经济实惠的原料,但并非所有的重钙粉都受到母料生产企业及塑编企业的欢迎,关键之处在于重钙粉的白度、色相和对金属部件(螺筒、螺杆、模具、刀片等)的磨损轻重等。

使用粒度更细的重钙,在得到充分分散的情况下,塑编制品具有更佳的力学性能,但随着重钙粉目数的增加,必须增加助剂和载体树脂的使用量,导致填充母料原材料成本的大幅提高,因此要从技术经济两方面考虑其综合效果,针对不同用户提供个性化产品。

2.3加工设备与工艺

重钙粉的干燥和表面处理使用高速混合机。近年来高速混合机的结构已根据粉体加工的特点做了很大改进。

在混炼造粒阶段,加工设备可以有不同的选择,如积木式同向平行双螺杆挤出机、密炼加单螺杆挤出机等。最近三螺杆挤出机也开始用于母料的混炼和造粒,具有混炼效果好、产能高等优势。选择设备的出发点是混炼效果要好、同样的人力、能耗的前提下产量要高、对物料的种类及组份变化的适应性强、连续运行平稳、持久等方面,而对于温度控制系统的要求相对可以宽松一些。

3涂覆料

涂覆料是编织袋制品的重要配套材料,它的性能好坏、价格高低也直接影响着编织制品生产企业的市场竞争力和经济效益。

编织袋因丝之间的空隙不利于粉体材料包装,解决办法为内衬塑料袋或在内表面上涂覆一层薄膜,或与牛皮纸直接复合。最初是用聚乙烯热熔后淋在编织好的圆筒袋面上,典型的聚乙烯涂覆料是北京燕山石化公司生产的LDPE 1C7A。由于聚乙烯的熔融温度比较低,与聚丙烯编织物淋膜复合时,温度往往达不到聚丙烯编织物表面熔融的温度,且聚乙烯与聚丙烯的相容性差,因此早期的编织袋内表面复合层与基体层之间的剥离强度不高,需要新型涂覆料担当此任,以聚丙烯为主要成分的涂覆专用料应运而生。新型涂覆料的熔体流动速率至少要求20g/10min以上,以液相本体法聚合的粉料聚丙烯为原料进行可控热降解,由于本体法聚丙烯分子量分布宽,分子量大的聚丙烯分子可在可控热降解过程中较之分子量小的聚丙烯分子更易受到攻击,断链的几率更大,因此可控热降解过程有利于分子量大小的均一,这是以粉料聚丙烯为原料制作涂覆料的附加收获。

纯聚丙烯的涂覆料比较硬,涂在编织袋内面上虽然可使编织袋挺括,但有时显得柔性不够。在涂覆料中加入适量聚乙烯或热塑性弹性体可以有效调节其柔软度。

评价涂覆料好坏可从以下几方面考查:① 加工流动性良好且性能稳定;② 淋膜厚度易调节,薄而均匀;③ 与基布热合性好,剥离强度高;④ 挤出温度要求不过高,挤出速度快。

表1列出北京大正伟业塑料助剂有限公司生产的聚丙烯涂覆专用料的技术性能指标。

4前景展望

塑编行业是塑料加工产业大军中的一支重要方面军,在高速发展的同时注重产品的高性能价格比和功能化,实现技术创新、产品创新是摆在大家面前的艰巨而又光荣的任务。在实现塑编行业持续快速发展的历史长河中,以填充母料为代表的改性塑料产品被塑编行业认可和大量采用,成为两个行业密切联系、互促发展的标志。展望未来塑料改性技术和改性塑料产品进一步服务于塑编行业仍将是促进两个行业双赢的有力举措,同时也希望有实力的塑编企业扩展产业链,根据自己产品的特点,进军改性塑料产品,我们将全力以赴支持塑编企业的新的尝试和努力。我们必须看到我们既面临着诱人的发展机遇,又面临着众多课题和难题。

参考文献

[1]朱男.聚丙烯塑料的应用与改性,中国轻工业出版社,1986:90-94.

[2]康军,刘英俊.粉状聚丙烯耐老化改性,现代塑料加工应用,1995,2:29-31.

[3]刘英俊,刘伯元.塑料填充改性,中国轻工业出版社,1998,176-180.

可降解塑料发展史篇(4)

因为是您给予人类生的希望,所以我要从一点一滴的保护您。

我们去商店或农贸市场购物,几乎每样物品都会随赠一个塑料袋, 回到家后,这些塑料袋往往立即被扔进垃圾箱。作为垃圾,塑料袋离开了 我们的家,但是它们并没有在这个世界上消失。在我国的大部分地区,都 是随处可见塑料袋,遇到刮凤的天 气,它们就会在空中飞舞,降落在树 枝上、河流中,影响卫生和市容。塑 料袋增加了垃圾的数量,占用耕地, 污染土壤和地下水。更为严重的是塑 料在自然界中上百年不能降解,若进 行焚烧,又会产生有毒气体。仅图一 时方便,却把垃圾遗弃给子孙后代。 这样做合适吗?以北京为例,若人均 每天消费一个塑料袋,每 天就要扔掉4吨塑料袋,仅原料就价 值4万元。小小塑料袋的害处真够大。 我们从前也是用可以重复使用的菜篮 子和布袋子购物买菜的,普遍使用塑 料袋只是近几年的事。我们应该恢复 既往的优良传统。德国年轻人正以挎 布袋购物为荣,让我们也来追随这种 “绿色时尚”吧。

据先前一些所谓的“后工业社会”的预言家们预言,电脑的使用将 把纸张打发进历史的陈列馆。但事实正好与预言相反美国每年耗用的书 写与打印纸张从1956年的700万吨增加到了1986年的2200万吨,而且 纸张用量有增无减。当然,纸张是可以再生的,但是废纸的再生过程也会 产生大量的有害废弃物。印刷用纸要回收再制,都必须经过一道脱墨手 续,产生两大产品:一边是不含油墨、可以用来制纸的纤维,另一边则是 大量的淤泥。再生纸通过一系列的使用而有所变化,从高质量的粘合纸到 新闻纸到板箱纸,及至最后用作堆肥或在同一生产厂内作燃料。在这一过 程中,纸张的物质性能是递减的。我们知道,延长物品的使用寿命,可以 降低资源流动的速度。将产品的使用寿命延长1倍,相当于减少了一半的 废物。双面使用纸张,使纸张的使用量减少一半,当然也就减少了一半的 废纸产出。

塑料制品是以石油为原料的,塑料工业的原料本身是石油工业的副 产品,塑料生产不仅消耗大量的不可再生资源,而且产生大量污染。非降 解塑料餐盒的广泛使用,会产生大量废物。废弃后的塑料再利用价值低, 再生产成本高(约3000元/吨),且回收困难。在环境中不易生物降解 (据研究表明,掩埋于地下的塑料需要上百年时间才能降解),焚烧处理又 会造成二次污染。非降解塑料制品的大量使用和不当处置,降低了土地质 量、浪费了资源、增加了环境压力,不仅会使我们这一代生活在垃圾的包 围之中,而且也将使我们的子孙失去生存的土地,面对难以解决的治污问 题。而实际上,塑料餐盒的功能非常有限,人们可以很方便地利用耐用品 来替代它。因此,我们应尽量少用非降解塑料餐盒及其它非降解塑料制品。

近年,我们大部分人已对缺水 的状况有所体会,我们已面临着严重 的水资源危机。我国是世界上12个缺水 国之一。人均水资源不足世界人均水 量的1/4,全世界排名第110位。而且 水源的分布十分不均匀,全国600多 个城市半数以上缺水。随着工农业的 发展,水的需求量直线上升。据统计, 目前我国每年因缺水造成农业减产约 1500-2000亿斤,工业损失约2000 亿元。既然水源如此缺乏,我们就应 该养成节约用水的好习惯,尽量做到 一水多用。日常生活中我们可以摸索 出很多一水二用或者多用的办法。洗 菜、淘米水可以供家畜饮用,洗衣服 的水可以用来拖地、冲厕所。洗脸水 可以用来洗脚,然后再冲厕所等。国 外一些环保型建筑,能把落在屋顶上 的雨水收集起来,再用于浇花或清洁 房间……这样的方法还有很多,只要 我们有了节水意识,还能想出更多的好办法。让我们一起实践吧!

我们大多数人每天都能享受到电 带来的便利,我们夜晚的活动几乎都离 不开电灯的照明。现阶段,电灯所消耗的 电不管是来自水力、核能还是火力,都是 以重大的环境和资源代价换来的。水电 设施改变了江河的生态状况;核电站输 出核废料;火电燃煤产生大量的有害气 体和粉尘,污染了大气,危害了人类的身 体健康,导致了酸雨,增加了全球范围的 温室效应。自工业革命以来,人类燃烧了 大量的煤炭,这是大气中二氧化碳含量 提高30%的主要原因。全球气温的提高 是我们每个人都能感觉到的。温室效应 使南北极的冰山融化,海平面上升,气候 异常,导致一系列生态和社会危机。所以 说我们消耗的电能不是洁净的,也不是 无穷无尽的,而是有限的,对环境造成巨 大的压力。我们对电的依赖非常强,我们 应该节约用电,避免不必要的浪费。你可 能以为关一盏灯节约不了多少电,可是 如果我们大家都随时注意这一点,节电 的效益就很可观了。

享受大自然的乐趣,又可得到科学的熏陶与知识的启迪,从而增强热爱自然、热爱科学,保护环境、珍惜资源的自觉性。

此致!

可降解塑料发展史篇(5)

【关键词】高危标识;护理;应用

【中图分类号】R426 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484(2014)07-4369-01

1制作方法:

本院使用的新型床头警示牌由塑板卡槽及白色塑料板组成。卡槽面积16cm×8cm,安装于床头灯右侧;分类警示小卡片面积2.5cm×7.5cm,由白色塑料底板制成,分别印上不同底色、颜色及字样的安全警示内容。使用时直接将警示牌从右边插入铝塑板制成的卡槽内即可,警示牌可根据位置在卡槽中左右滑动,每座卡槽可放置6块警示牌。[1]

2 实施:

警示卡分别提示6项内容,分别是“四注意,即:注意安全 小心皮肤;注意安全小心坠床;注意安全小心跌倒;注意管理防止滑脱”及“药物过敏史和特殊饮食。使用时,护士根据患者年龄、病情、及治疗情况等进行综合评估,并根据评分后给与患者相应的警示牌镶嵌于床头灯上的塑板卡槽内。“四防”:70岁以上或行动不便患者给予“防坠床”、“防跌倒”警示牌;长期卧床且无法自主更换患者插入“防压疮”牌;对插有各类管道的患者给予“防管脱”牌;“药物过敏”是针对有药物过敏患者嵌入药物过敏史的警示牌。特殊饮食标识牌则是根据医嘱不同的饮食给与不同的提示牌,尤其对于外科饮食更换比较频繁的情况下及时提醒患者相应的饮食情况。

3 特点:

3.1 制作简单,使用方便床头警示标识仅由塑板卡槽与塑料警示牌两部分构成,警示牌可根据需要自行组合使用。使用时只需将塑料警示牌嵌入塑板卡槽内即可,对于不需要的患者则可把警示牌反过来插入卡槽内[2]。

3.2 设计合理,一目了然相较于传统警示标识面积过大、不易放置、观察不便等缺点,本院现使用的新型床头护理安全警示标识将铝塑板卡槽安装于病房床头的等旁,节省了空间,每座卡槽可放入6块警示牌,避免了病情复杂患者因警示牌过多而无处悬挂或重叠的现象发生。警示牌底色与字体颜色对比鲜明,如:压疮为红色,跌倒为深绿色,坠床为浅绿色,药物过敏史为黄色,管路为蓝色,饮食为橘色。字迹清晰,即使多张警示卡同嵌于卡槽内也可一目了然,便于医护人员更好更方便地了解病人具体情况。

3.3 提高用药安全性,便于护士工作对药物过敏史的患者安全警示,便于给药护士工作,警示患者及家属监督,减少给药差错事故发生。

3.4 对于手术的患者不同时期的饮食给与不同的提示,便于患者及时掌握自己饮食方面的动态信息,减少了护士的工作量。

3.5 对于有管路的患者交接班时一目了然,避免了有交接遗漏的现象。

3.6 细节护理,更好地开展优质护理服务,提高患者的满意度,提高了意外事件的发生。

参考文献:

可降解塑料发展史篇(6)

[关键词] 白色污染 治理 资源化 垃圾分类 对策

塑料自问世以来,以其质量轻、强度高、耐磨性好、隔热、防水、绝缘、经济实惠、易生产等特性,受到人们的青睐,被广泛应用于生产、生活的各个方面,并随着社会经济的不断发展与进步其使用量与日俱增。由于用后被随意丢弃,形成所谓的 “白色污染”。

一、“白色污染”的危害

1.影响人、畜健康塑料废弃物对人的危害早的定论[1]。早在上个世纪60年代,人们研究发现聚氯乙烯塑料中残存的氯乙烯单体能使人产生“肢端骨溶解症”,长期接触氯乙烯单体后,会出现皮肤硬化症,还有人出现脾肿大、胃及食道脂肪瘤、肝损伤、门静脉压亢进等病变。废塑料也会危及动物健康。动物误食塑料后,会引起胃部不适、行动异常、生殖功能障碍,严重者会引起动物的死亡。

2.影响环境卫生在城市居民区、旅游区、水体和道路旁散落的五颜六色的废塑料给人们的视觉带来不良刺激,影响城市、风景点的整体美感,破坏市容、景观,造成“视觉污染”。废塑料与其他废物混杂在一起,也易导致细菌、病原菌、蚊蝇等的大量繁殖,影响公众健康。

3.污染土壤、影响生物生长废塑料进入土壤中长期不降解,会对土壤的通气性、透水性、养分的迁移转化、土壤微生物的类型和活性等理化性质产生深刻的影响,降低土壤肥力。土壤中残留的塑料阻碍植物根系的正常生长,影响植物对水、肥的吸收;也会影响植物发芽、出苗,降低产量及作物品质。对土壤动物的正常活动也会产生不利的影响。

4.影响航运及水力设施的正常运转废塑料进入水体,随水流漂移,一方面会影响水的流动,堵塞涵洞,降低防洪、泄洪能力;另一方面水中大量的废塑料会缠绕在水力设施如轮船、水力发电机等的转动部位并致其损坏,引发事故。

二、造成“白色污染”的原因

1.塑料用途广,使用量剧增

(1)农用塑料地膜的使用由于农用塑料增产效益高,导致其使用量剧增。塑料薄膜的应用在我国已有30多年的历史。近年来,全国仅塑料包装业的年总用量就达5 000万t;农用塑料年总用量在2 000万t以上,其中在666.7万hm2耕地50余种农作物上应用地膜近1000万t,农产品保鲜膜、营养钵塑料等的使用量亦达1000万t左右。目前,全国每年约有1000万t塑料残余物遗留土壤,单位耕地面积塑膜残留量达3kg/667m2[2]。由于废地膜不易分解,积留在农田不易清除,导致农田土壤污染。

(2)商品的生产与包装塑料制品作为一种新型材料,具有一系列其他产品所无法比拟的优点,在世界范围内被广泛应用于各种商品的生产、包装过程,被用作包装袋、包装盒、防震泡沫塑料、隔层板及塑料产品等,且呈逐年增长趋势。塑料包装材料在世界市场中的增长率高于其他包装材料,1990-2000 年塑料包装材料的年平均增长率为 8.9%[3]。

(3)一次性塑料制品的使用随着社会经济的快速发展,人们的生活水平逐步提高,生活方式也由“节俭型”向“消费型”转变,一次性塑料制品的使用量都在大幅度增加。我国的泡沫餐具的生产和使用量极大,食品包装、购物买菜的塑料袋使用数量也是惊人的。据调查[4], 全国一次性发泡塑料餐具的消费已达100亿只,一次性使用的塑料购物袋消耗要超过万亿只。

2.人们不良的行为习惯城市居民的环保观念虽比前几年有所提高,开始关注环境问题,但还没有落实到具体的行动上,大量使用一次性塑料制品、用后随手抛弃、乱堆废旧塑料包装物的行为随处可见,这是导致“白色污染”的一个重要原因。

3.垃圾的袋装化为方便城市生活垃圾的清运,在一些地区提倡垃圾袋装化。城市居民也习惯于将生活垃圾装进塑料袋内抛弃,给垃圾的分类、废塑料的回收利用带来了极大的困难,加剧了“白色污染”的程度。

三、目前的治理现状

1.填埋填埋法是我国治理“白色污染”的主要方法。该方法由于简单易行,勿需繁琐的操作工艺,是我国处理生活垃圾的一种主要方法。但由于我国垃圾的产量大,并夹杂了大量废塑料,使其体积庞大,降低了填埋场的处理能力。再加上废塑料非常稳定,难以被微生物分解利用,可在土壤中200年不降解,造成严重的土壤污染。因此,填埋法并不是一种行之有效的处理方法。

2.焚烧焚烧虽然可以销毁塑料袋并可以获取一定的热能,但在焚烧过程中,塑料会产生一些有毒、有害气体,导致环境的二次污染,危及人类身体健康。同时,建一个垃圾焚烧厂需要较高的投入,对于中国这样一个发展中国家来说,不适宜大范围推广。

3.禁用为了治理“白色污染”,国家经贸委及国务院办公厅先后相继出台了相关“禁白令”。1996年国家颁布的《中华人民共和国固体废弃物处理法》明确规定对固废治理实行“减量化、无害化、资源化”三化原则,对地膜、一次性包装塑料制品的使用也作了有关限制。1999年1月国家经贸委6号令,规定到2000年12月31日,全面禁止使用一次性发泡塑料餐具。国家经济贸易委员会于2001年4月23日、5月29日连续下发了《关于立即停止生产一次性发泡塑料餐具的紧急通知》、《关于餐饮企业停止使用一次性发泡塑料餐具的通知》。2007年12月31日,国务院办公厅发出“禁白令”,从2008年6月1日起,在全国范围内禁止生产、销售、使用超薄塑料购物袋,在所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所一律不得免费提供塑料购物袋。但收效甚微,“白色污染”形势依旧严峻。究其原因,一是塑料的诞生被誉为一场“白色革命”,已渗入到人类社会生活的各个领域,与人们的生活息息相关,给人们的生活、生产带来了极大的便利。因为使用管理不当带来污染而禁止使用,这种“因噎废食”的做法老百姓很难接受,这也是禁白屡禁不止的重要原因。二是国家针对治理“白色污染”的法律法规缺乏强制性的措施,给各有关行政管理部门在监督管理、行政处罚上带来了一定困难,政府执法不严,执法多数是“一阵风”;三是“禁白令”配套措施没跟上,缺乏一套好的管理方法和切实可行的经济政策。由此可见,治理“白色污染”,只靠单一的行政命令是很难行得通的。

4.替代在禁止使用一次性塑料制品的同时,人们在寻求其他替代物来减轻“白色污染”。一是提倡使用可降解塑料。在塑料包装制品的生产过程中加入一定量的添加剂,使塑料包装物的稳定性下降,较容易在自然环境中降解。与一次性塑料制品相比,由于技术方面的原因,可降解塑料在性能和价格上都没有优势,难以被消费者接受;尽管可降解塑料可被微生物降解,但总还是存在一个降解周期,用后如果不重视回收利用,同样可以造成环境污染。二是提倡以纸代塑。认为废纸容易被土壤中的微生物分解,可以解决所谓的“潜在危害”,但也会带来新的环境问题:首先,造纸需要大量的木材,这会给我国并不富裕的森林资源带来压力;其次造纸过程中会带来水污染,并不环保。另外,纸不具防水性,在隔热、抗拉强度等性能尚无法与塑料相比。“以纸代塑”值得商榷。

四、回收利用是治理“白色污染”的根本途径

废物具有二重性,弃之不用即为垃圾,污染环境;回收利用即可变为资源,可重新造福于人类。废塑料是一种资源,清洁的废旧塑料可以被重复使用,或重新用于造粒、炼油、制漆、作建筑材料等。因此,加强废塑料的回收利用是治理“白色污染”的关键。造成“白色污染”的责任不在塑料本身,而在人类不恰当的行为。对于如何进行废弃塑料的回收利用,可从以下几个方面考虑:

1.宣传教育通过社会、家庭、学校三结合的方式,广泛利用各种媒体、多种渠道加强对广大民众的宣传教育,提高人们对“白色污染”危害的认识,了解对废塑料的回收利用在“白色污染”治理中的重大意义。提高全社会的环境保护意识,教育人们养成良好的行为习惯,积极投身到“白色污染”的治理工作中来。

2.实行垃圾分类回收制度,促进废塑料的回收利用实行垃圾分类回收利用制度是解决垃圾污染,促进生活垃圾资源化、减量化、无害化的有效手段。世界上许多发达国家都实行了有关垃圾分类回收制度。如美国的《资源保护与回收法》,日本的“绿化地球百年行动计划”,德国、韩国制定了《包装条例》等,把回收、利用、处置的义务,分解落实到商品及其包装材料的整个生命周期中各个细微环节,因而具有很强的可操作性。目前,我国还没有一部关于垃圾分类回收制度的全国性的专门法规。因此,制订、实行垃圾分类回收利用制度,是有效治理“白色污染”的前提。

3.制订促进废塑料回收利用的优惠政策在市场经济条件下,也不能仅靠行政命令,而要给回收、加工、利用塑料制品的企业以优惠政策,以经济杠杆调动积极性。建议有关职能部门或地方政府,利用经济杠杆的作用,调动超市、大卖场以及连锁店的力量,通过他们的工作,尽可能多地把使用过的废弃塑料购物袋回收、集中起来,免费或低价提供给从事塑料再生利用的企业,解开塑料购物袋回收利用工作中,长期以来因回收成本高而无法运作的“死结” [5]。 使众多的集体或个人积极地投入到废塑料的回收、加工利用中来,彻底根治“白色污染”。

4.加强废塑料的再生利用的技术研究废弃塑料经回收后,经过加工处理进行再生利用,制造成各种产品,才算完成了一个循环周期。目前,尽管废塑料已经有了多种用途,但在回收、分选、处理的技术上还不是很完善,还需要进行深入研究,研制先进的生产加工设备及综合利用技术,以使废塑料的再利用达到无害化及有效利用的要求,缓解环境污染。

结语

“白色污染”的治理是一个系统工程,需要全社会的共同关注及社会各界的共同参与,政府在其中起着主导作用,制订相关法律、法规及优惠政策,引导人们对塑料产品从生产、使用、回收、再利用等进行全程管理,重视回收、再利用环节,“白色污染”是完全可以消除的。

参考文献:

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可降解塑料发展史篇(7)

关键词:农用覆地膜;可降解;发展趋势

中图分类号:X592

文献标识码:A文章编号:16749944(2016)12020002

1引言

农用覆地膜(地膜)即地面覆盖薄膜。地膜可以有效地调节土壤温湿度,储存土壤中的营养物和水分,防止杂草的生长,为农作物的生长创造了良好的生态环境[1]。然而任何事物都具有两面性,虽然使用农用覆地膜使得农业增收增产,但是由于目前的地膜大多是高分子化合物,在自然条件下完全降解相当困难,并且地膜的应用量和使用年限逐年增加,残留大量的地膜造成了“白色污染”,影响农业生产的正常进行,农业环境的安全与健康造成了严重污染[2]。如何解决这个日渐严重的问题就摆在了当前,通过研究表明,研制及使用可降解农用覆地膜则是解决这一问题的重要途径。因此,研究、开发和应用完全可降解农用覆地膜是今后农用覆地膜发展的主要趋势。

2农用覆地膜现状

农用覆地膜大多都是透明或黑色的聚乙烯薄膜,用于覆盖地面。地膜可以保持土壤水分以提高土壤的温湿度,使土壤结构得以维持,防止害虫、微生物引起的病害,使得植物快速生长。在我国一些自然条件恶劣的地区,地膜的使用对农作物育秧和栽培有着很重要的作用[3]。

2.1传统农用覆地膜现状

在农业上使用农用覆地膜,可以有效调节土壤温湿度,储存土壤中的水分和营养物,防止杂草的生长,促使农作物早熟,最终能够增产50 %~350 %。我国自20世纪70年代末引进了地膜覆盖技术以来,迅速发展起来,给我国的农业带来了一场“白色革命”[4]。由于地膜在保温、保湿、保肥、防寒等方面有着显著的优点,所以地膜的需求量日渐增长。目前,在农业中我国每年传统塑料地膜的使用面积已超过1500万 hm2,并有逐年扩大的趋势。我国地膜的生产量和使用量是其它所有国家总和的1.6倍,已经成为世界上使用和生产农用覆地膜数量最多的国家。

但是,就目前社会大环境而言,传统农用覆地膜的发展遇到严重的污染问题,这是一个较为矛盾的结合体。大量的传统农用覆地膜难以自然降解,而对于地膜的回收机构尚不完善,而农业劳动者对于地膜的处理不妥善,一部分人选择弃置于农田,一部分人选择烧毁,无论哪一种方式,都在以不同的形式给环境带来负担,传统农用覆地膜的发展遇到严重阻碍。

2.2可降解农用覆地膜现状

我国是农业大国,农业生产中的地膜使用量大,塑料地膜是最主要也是使用最广泛的地膜,其使用和消费量也是世界第一。然而塑料地膜在使用后不可降解,农田中积累的废弃塑料底膜对农田的污染情况日趋严重。为解决这一问题,可降解地膜的研制陆续登场,主要有光降解塑料底膜、生物降解地膜、光-生物降解地膜三大类。目前,可降解地膜的降解机理也可分为光降解、生物降解、化学降解三大类。

作为农业大国,为降低农用地膜带来的环境污染,研制开发可降解地膜成为解决问题的重要解决途径。可见,可降解地膜的开发有实际意义,得到大环境的支持。现阶段,通过深入研究天然高分子材料的改性技术和成型工艺,以降低生成成本为目的,大力发展完全可降解地膜。

3农用地膜的成型工艺

3.1传统农用覆地膜成型工艺

目前使用的传统农用地膜是一种人工合成的高分子化合物地膜,其成型工艺主要有有挤出吹塑成型、挤出流延成型和双向拉伸薄膜成型3种[1]。

3.1.1挤出和双向成膜

挤出吹塑成膜的主要优点在于设备简单、投资少、无边料,成品率高;幅面宽,焊缝少,易于制袋; 薄膜经拉伸、吹胀,力学性能较好;但薄膜厚度均匀度较差,生产线速度慢。目前,挤出吹塑成膜常用于PE、PP、PVC等农用薄膜的成型;采用双向拉伸技术生产的塑料薄膜具有以下特点:与未拉伸薄膜相比,机械性能显著提高,拉伸强度是未拉伸薄膜的3~5倍;阻隔性能提高,对气体和水汽的渗透性降低;光学性能、透明度、表面光泽度提高;耐热性、耐寒性能得到改善,尺寸稳定性好;厚度均匀性好,厚度偏差小;实现高自动化程度和高速生产。适用于双向拉伸生产的塑料薄膜主要包括聚酯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯和聚酰亚胺薄膜等。

3.1.2反应挤出成膜

反应挤出是20世纪60年代后期才兴起的一种新技术,因其能使聚合物多样化、功能化、生产连续化、工艺操作简单经济而越来越受到重视。反应挤出是以螺杆和料筒组成的塑化挤压系统作为连续反应器,将欲反应的各种原料组分,如单体、引发剂、聚合物、助剂等一次或分次由相同的或不同的加料口加入到螺杆中,在螺杆转动下实现各原料之间的混合、输送、塑化、反应和从口模挤出的过程。可以看出,一般以合成高分子材料为基质的降解地膜不仅制备过程较为复杂繁琐,而且在加工过程中所使用的原料助剂也会对环境造成一定的污染[1]。

3.2可降解农用覆地膜成型工艺

由于环境污染问题日益突出,使用传统农用覆地膜会产生大量的“白色污染”,所以传统覆地膜将逐渐退出历史的舞台,取而代之的则是正在不断发展的可降解农用覆地膜。

3.2.1可降解农用覆地膜原料的选用

在自然界中有一类天然的可降解物质,即纤维素。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖,占植物界碳含量的50 %以上。棉花的纤维素含量接近100 %,为天然的最纯纤维素来源。一般木材中,纤维素占40%~50 %,还有10 %~30 %的半纤维素和20 %~30 %的木质素。据资料统计,每年全世界的植物物质,只有11%被用作农作物产品、造纸、饲料和建筑原料,而剩余89%的纤维素纤维则被自然界分解转化,造成大量资源浪费[5]。因此,利用植物纤维制备可降解农用覆地膜,既可以充分利用资源,同时也为塑料工业开辟了一个新原料方向。目前非织造农用地膜的生产制造主要研究的原料有以下3种。

(1)最优原料当属短绒棉。短绒棉可从废旧棉制物中提取,资源数量庞大,也实现了废物利用。且棉的纤维素含量如此高,作为可降解的植物纤维,短绒棉成本低,经过再加工可制成棉短绒地膜,完全可降解,对环境无害。随着生活水平提高,国内每年消耗丢弃棉制品数以百万吨,这些废弃棉制品的回收及再利用也已经成了不可忽视的问题。因此,可以将这些废弃棉制品收集起来,经过非织造湿法成网和改性处理,制备可完全降解的农用覆地膜。这样不仅可以有效解决传统地膜产生的环境污染问题,还可以降低成本。通过回收再利用,资源价值进一步达到最大化,符合可持续发展要求[6,7]。

(2)我国具有丰富的麻类纤维资源,种植面积和产量均居世界首位,众多的麻类品种中,经过研究培育、配套合适的加工方法,也能提供优质原料。

(3)在自然界中仍存在着大量其他的植物资源可以为人们所利用,也有一些研究利用各种物理或化学的方法对其形态进行加工处理后,提取纤维用来生产农用地膜。

3.2.2可降解农用覆地膜成型工艺

非织造布加工工艺以其简单、低成本、自动化和无污染等优点受到欢迎,因此非织造布在农业上的应用更是越来越广泛,所以可以采用非织造生产工艺来制备可降解农用覆地膜。

可加工成农用覆地膜的非织造加工工艺有干法成网和湿法成网两种[8]。

(1)干法成网。经梳理成网,或使用梳理成网和气流成网结合,利用针刺加固或化学粘合加固,最终制得非织造可降解农用覆地膜。

(2)湿法成网。将长度较短的纤维素纤维加入适量的助剂,如分散剂、增强剂、粘合剂等,通过打浆、调料、稀释等工序,制得纤维均匀分布的悬浮液,再经过成网、烘干后即可得到非织造可降解农用覆地膜。湿法成网中分散剂的作用机理是减少纤维的絮凝,改进成形质量,得到均匀的成品。而在有纤维素存在时,在成网之前加入的化学助剂主要是湿强剂,它一方面赋予某些产品湿强度,另一方面对纤网提供足够的湿强度,保证纤网有足够的牵伸应力,可供地膜使用时强力的需求。湿法成网制得的可降解农用覆地膜具有厚度较薄、手感柔软、质量较轻、且满足使用要求等优点。

成膜方法的选择依据应根据纤维成网的可行性,由待加工植物纤维的表观特性、物理特征来判断。由于其来源多为废弃棉纤维,根据其原料来源和使用性能要求,建议使用湿法成形加工工艺。

4农用覆地膜存在问题

4.1传统农用覆地膜存在问题

目前我国农业中所用的地膜大多为单体聚乙烯或合成高聚物,而这些聚合物都具有分子量大、性能较稳定、且难以分解的特点,虽然在使用中确保了农作物增产增收,但是在使用过后,残留着大量的地膜碎片,散落在土壤中,严重降低土壤的通透性,给耕作、播种和作物的生长带来了阻碍[8]。具体存在如下问题。

(1)残膜降低了土壤的通透性,养分分布不均,影响微生物的活动和正常土壤的结构,降低了土壤的肥力。

(2)残膜碎片改变了土壤结构,影响土壤的正常渗透,耕地的抗旱能力逐渐降低,甚至会引起土壤次生盐碱化的后果。

(3)残膜给作物的根系发育带来困难,作物不能正常吸收水分和养分,致使产量下降。据测定,种子播在残膜上烂种率为6.92 %,烂芽率5.17 %,子叶期死苗率3.08 %。据相关资料查得,每亩土壤残膜达3.9 kg时,小麦减产9 %~16 %,玉米减产11 %~23 %,蔬菜减产14.6 %~59.2 %。严重的影响了农业的可持续性发展。

(4)残膜中会存在有害物质,对农作物会产生毒性,破坏了叶绿素的形成,导致农作物生长缓慢或黄化死亡。

(5)大量残膜存在于耕层,会缠绕播种机轮盘,影响田间耕作。

4.2可降解农用覆地膜存在问题

可降解地膜(特别是完全降解地膜)[9]存在的问题来自于原料成本与价格,由于价格昂贵,除非政府补贴,否则很难大面积推广使用。在使用性能方面,如全淀粉塑料地膜、草纤维地膜、纸地膜的干湿强度、拉伸强度等方面都有待改进;在降解性能方面,绝大部分的光-生物降解地膜在降解的可控性、彻底性有待进一步研究;另外,可降解地膜缺乏统一的识别标志和产品检测标准,技术市场和产品市场较为混乱。

5结论

农用覆地膜具有保温、保湿、保肥和防寒等显著优点,使得地膜的需求量日益增长。但传统覆地膜所带来的一系列问题也逐渐显现出来,传统塑料地膜带来的“白色污染”也是越来越严重。不难看出,大量不可降解农膜的使用已迫使人们不得不解决残膜对土壤的污染问题。而采用可降解农用覆地膜则是解决这一问题的重要途径。近年来,草纤维地膜、纸基地膜等环保地膜的研究火热。实践应用表明,以纸浆为原料的纸地膜和以植物纤维为原料的环保型麻地膜效果较好。不但降解效果良好,且对农作物的保温和保湿效果优越,就促进作物的生长而言,与传统农用地膜相比毫不逊色。将植物纤维(或废弃天然纤维)采用非织造生产工艺(干法成网或湿法成网)制成新型的可降解农用覆地膜,环保可降解,解决了传统农用覆地膜难降解的问题,进而解决了废弃地膜造成的“白色污染”,绿色环保,具有良好的社会前景与经济效益。研究、开发和应用完全可降解农用覆地膜是今后农用覆地膜发展的重要趋势。

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Abstract:

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