可降解塑料現(xiàn)狀范文
時(shí)間:2023-12-25 17:36:22
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篇1
關(guān)鍵詞:可降解塑料;發(fā)展現(xiàn)狀;環(huán)保;可持續(xù)發(fā)展;發(fā)展前景
塑料因其質(zhì)量輕巧、取材容易、化學(xué)穩(wěn)定性好、價(jià)格低廉以及用途廣泛等優(yōu)點(diǎn)與木材、水泥、鋼鐵并列為四大支柱材料,其用途已滲透至國民經(jīng)濟(jì)和人們?nèi)粘I畹母鱾€(gè)方面。近年來塑料工業(yè)發(fā)展迅猛,隨著人民生活水平的提高,塑料用量也在迅猛增加,但因廢棄塑料難于降解,由其引發(fā)的“白色污染”問題也越來越引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。另據(jù)有關(guān)環(huán)保人士稱,我國僅包裝用塑料每年用量已超過400萬噸,每年僅涉及日常生活的消費(fèi)快餐盒達(dá)60億只,方便面碗50億只,我國僅包裝垃圾將以每年3%~5%的速度增長。由此可以看出,我國由此引發(fā)的環(huán)境問題將更加突出。因此,大力發(fā)展和推廣可降解塑料制品對(duì)于環(huán)保節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展將具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
一、可降解塑料的定義及其特點(diǎn)
可降解塑料是指在特定環(huán)境下,其化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,并用標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法能測(cè)定其物質(zhì)性能變化的材料。通過光或微生物,將塑料高分子鏈切碎為小分子,并最終轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳的過程,成為塑料的降解過程。按照降解機(jī)理分類,可降解塑料可分為光降解塑料、生物降解塑料和光、生物降解塑料。
可降解塑料的優(yōu)點(diǎn):(1)材料天然,無毒性,透氣性能好;(2)任何廢棄物處理方式對(duì)其進(jìn)行處理(例如:焚化、掩埋、堆肥等),均不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染;(3)具有同以石油為基質(zhì)的傳統(tǒng)塑料材料的物理性能及使用方法,可以取代傳統(tǒng)塑料材料;(4)可降解塑料丟棄后,經(jīng)堆肥或掩埋處理可由微生物完全降解。
二、可降解塑料的研究發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題
隨著環(huán)境保護(hù)的全球化,世界各國對(duì)可降解塑料的研究均已成為其研究的熱點(diǎn)之一。各國以光降解和生物降解機(jī)理為基礎(chǔ),進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)研究,歐美、日韓等發(fā)達(dá)國家對(duì)生物可降解塑料的研究開發(fā)提供了大量的資金支持。歐美許多公司在生物降解包裝材料的開發(fā)方面取得了顯著的成績,其產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于食品包裝行業(yè)。英國超市已大量推廣使用淀粉系列、聚乳酸系列可生物降解購物袋及食品包裝袋,每年消費(fèi)已達(dá)260億個(gè)以上。
我國可降解塑料的研究始于20世紀(jì)70年代中期,起初研究的是光降解塑料,隨后又開發(fā)出了生物降解塑料,之后又研究開發(fā)了光一生物雙降解塑料。光降解塑料的研究最早,已有將近30年的歷史,技術(shù)較為成熟,其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)以及包裝方面。光降解塑料可分為合成型光降解塑料和添加型光降解塑料,合成型光降解塑料主要包括烯烴、一氧化碳以及烯酮單體的共聚物。添加型光降解塑料是通過添加光敏劑或光分解劑促進(jìn)聚合物加快光降解,添加劑有羰基甲基酮類,金屬化合物,含芳烴環(huán)結(jié)構(gòu)物、過氧化物、鹵化物和顏料等。生物降解塑料包括聚酯和多糖兩大類,如淀粉、纖維素、半纖維素、甲殼素、木質(zhì)素等天然物質(zhì)都可被微生物完全降解。聚乳酸制品是典型的合成高分子生物降解塑料,其降解產(chǎn)物為水和二氧化碳,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染,產(chǎn)品已在農(nóng)業(yè)、食品、服裝加工、醫(yī)療衛(wèi)生等行業(yè)廣泛應(yīng)用。光一生物降解塑料兼具光降解塑料和生物降解塑料的優(yōu)點(diǎn),是一種理性的可降解塑料,我國研制開發(fā)的可降解地膜已基本達(dá)到了各方面的技術(shù)要求,并正在開發(fā)更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
目前,國內(nèi)使用最多的可降解塑料是傳統(tǒng)的塑料用品,如包裝品、一次性用品等。目前國內(nèi)已大力實(shí)施沙漠化治理、荒山綠化、固土工程等,一次性塑料用品的用量將大大提高,這對(duì)可降解塑料的生產(chǎn)是個(gè)良好的機(jī)遇。其發(fā)展也將廣泛滲透至文具、玩具、日常用品、管道用品、醫(yī)療衛(wèi)生等方面。盡管國家意志大力推廣可降解塑料產(chǎn)品,但可降解塑料在市場(chǎng)上仍不多見,市場(chǎng)占有率低。這主要是國內(nèi)可降解塑料技術(shù)還較不成熟,大部分成果處于推廣示范階段,許多從事可降解塑料的公司企業(yè)停產(chǎn)倒閉,大規(guī)模生產(chǎn)的階段還未到來;另外國內(nèi)缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),造成有些廠家生產(chǎn)出的可降解塑料質(zhì)量不穩(wěn)定,阻礙了可降解產(chǎn)品的推廣以及新技術(shù)的開發(fā)。除此之外,可降解塑料制品價(jià)格較傳統(tǒng)塑料高,為一些使用塑料制品的商家提供竊機(jī),也給假冒偽劣留有生存空間。
三、我國今后可降解塑料發(fā)展的方向
盡管目前可降解塑料在塑料制品中市場(chǎng)占有率不高,但因其獨(dú)特的可降解,對(duì)環(huán)境無污染或無二次污染的性能,其發(fā)展前景甚為廣闊,與此對(duì)應(yīng)的科技研究以及生產(chǎn)應(yīng)用研究仍在大力展開。
可降解塑料主要應(yīng)用于短期以及一次性的包裝材料,如垃圾袋、購物袋、食品包裝袋、快餐餐具、醫(yī)療衛(wèi)生用品、農(nóng)業(yè)用品等,這些領(lǐng)域以后也將是可降解塑料應(yīng)用和推廣的重點(diǎn)。
在降解塑料已取得成就的基礎(chǔ)上,究其發(fā)展趨勢(shì),一下幾個(gè)方面值得更加深入的研究和探討:用纖維素、淀粉、甲殼素、木質(zhì)素等天然高分子材料制取生物降解塑料,改良天然高分子材料的技術(shù)及產(chǎn)品功能;利用技術(shù)成熟的精細(xì)化工合成技術(shù)合成生物降解塑料,利用現(xiàn)代生物技術(shù)結(jié)合綠色及天然材料和成天然可降解材料;研究可降解塑料的微生物培養(yǎng),通過現(xiàn)有方法尋找可合成塑料的微生物,以及可降解塑料的微生物,在生物方面提高可降解塑料的生產(chǎn)性;對(duì)可降解塑料改性提高其應(yīng)用性能也將是以后值得研究的一個(gè)重要方面。
篇2
關(guān)鍵詞:生物可降解高分子材料;分類;應(yīng)用
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,環(huán)境問題越來越得到人們的重視,而高分子材料――塑料,作為上個(gè)世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一對(duì)人類社會(huì)的推動(dòng)作用是毋庸置疑的。但同樣它給環(huán)境帶來的污染問題也日益顯著,很重要的一點(diǎn)就是塑料進(jìn)入自然界后難以被自然環(huán)境分解,通常完全分解一類塑料需要數(shù)十年甚至要上百年的時(shí)間。而隨著生物可降解高分子材料的出現(xiàn)及發(fā)展,對(duì)于塑料難被自然界分解這個(gè)問題帶來了希望。本文主要介紹下這種材料的分類以及可能給在一些領(lǐng)域帶來的改變。
生物可降解高分子材料定義:生物可降解高分子材料是指在一定時(shí)間和一定條件下,能夠被微生物(細(xì)菌、真菌、霉菌、藻類等)或其分泌物在酶或化學(xué)分解作用下發(fā)生降解的高分子材料。
2、生物可降解高分子材料的類型
按合成方法可分為如下幾種類型。
2.1微生物生產(chǎn)型
許多微生物能合成高分子,這類高分子主要有微生物聚醋和微生物多糖,具有生物降解性。研究表明,若給予合適的有機(jī)化合物作食物碳源,許多微生物都具有合成聚醋的能力。此外,許多微生物能合成各種多糖類高分子,其中有一些多糖類高分子具有良好的物理性能和生物降解性,可望用于制造不污染環(huán)境的生物降解性塑料。
2. 2合成高分子型
將脂肪族聚酷和芳香族聚酷(或聚酞胺)制成一定結(jié)構(gòu)的共聚物,這種共聚物既有良好的性能,又有一定的生物降解性。聚乳酸(PLA)和聚乙醇酸(PGA)作為新型生物降解的醫(yī)用高分子材料正日益受到廣泛重視。
2. 3天然高分子型
自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質(zhì)素等均屬降解性天然高分子,這些高分子可被微生物完全降解。但因纖維素存在物理性能上的不足,因此,它大多與其它高分子,如由甲殼質(zhì)制得的脫乙酞基多糖等共混制得。如日本以纖維素和脫乙酞基殼多糖進(jìn)行復(fù)合,制得了生物降解塑料,采用流涎法制得的薄膜與普通的PE膜的強(qiáng)度相似,并可在2個(gè)月后完全分解,盒狀制品75天可完全分解,但目前尚未工業(yè)化生產(chǎn)。
2. 4摻合型
在沒有生物降解性的高分子材料中,摻混一定量有生物降解性的高分子物,使所得產(chǎn)品具有相當(dāng)程度的生物降解性,這就制成了摻合型生物降解高分子材料,但這種材料不能完全生物降解。目前主要開發(fā)改性淀粉與可生物降解或可水溶性塑料的降解塑料合金母料,或以淀粉為主要原料的可完全生物降解塑料,可以100%地分解,其分解速度可按要求控制在數(shù)分鐘到一年的時(shí)間。
3、生物可降解高分子材料的應(yīng)用
生物可降解高分子材料因其獨(dú)特的性能,使得它的發(fā)展前景極為廣闊,將為減少環(huán)境污染、保護(hù)地球與大自然,為人類創(chuàng)造一個(gè)無污染的環(huán)境發(fā)揮巨大作用。生物可降解高分子材料的分類應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面:醫(yī)療領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)、包裝材料,其他領(lǐng)域。
3.1生物可降解高分子材料的醫(yī)學(xué)應(yīng)用
由于可降解高分子材料不擊一次手術(shù)移出,因此其特別適合于一些擊暫時(shí)性存在的植入場(chǎng)合根據(jù)其臨床中的應(yīng)用,可分為以下幾類:
(1)藥物控制釋放。在過去20年,合成生物可降解高分子被廣泛用于最貢要的藥物釋放領(lǐng)域。用生物可降解高分子制成的藥物控制釋放系統(tǒng)來控制藥物的釋放速率,而理想的情況應(yīng)是,藥物能在合適的時(shí)間、合適的地方加以釋放,以滿足生理擊要。以生物可降解高分子材料作為載體的避孕制劑是屬于控釋、緩釋制劑,不但要求制劑中的藥物能夠恒定釋放,并且要求生物可降解高分子材料在釋藥過程中要保持一定的形狀以保證有效釋藥面積。
(2)外科固定。PGA和PL、作為可吸收的合成縫合線被用于外科固定植入體。隨后又增加了其在上肢和下肢的應(yīng)用和整形外科領(lǐng)域獲得了新的應(yīng)用。日前經(jīng)過改性的PLGA植入體的性質(zhì)己能更好地適應(yīng)肌健、韌帶和骨骼復(fù)原的需要。
(3)組織支架PLLA的物理化學(xué)性能能讓它作為象肝這樣的軟組織,象軟骨和骨骼這樣的硬組織的支架材料;PC、被用作細(xì)胞移植和器官再生的人造支架;PLGA被運(yùn)用于腸和肝再生,以及骨組織工程上。
3.2在包裝領(lǐng)域,人們致力于研制可完全生物降解的高分了以取代現(xiàn)在使用的非生物降解高分了。己商品化的有聚己內(nèi)醋、聚乙烯醇、聚乙一醇、聚乳酸等。這些高分性能優(yōu)良,可用吹模、注塑等方法加工,但它們的應(yīng)用并不廣泛,因?yàn)閮r(jià)格較高,比常用包裝材料聚乙烯、聚內(nèi)烯價(jià)格高4― 6倍。
3.3在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域光生物降解聚乙烯農(nóng)膜可使作物成熟期提前,減少雜草生長。通過提高田間溫度增加收成,并使收獲期提前??山到廪r(nóng)用地膜可節(jié)省灌溉水和肥料的用量,避免殘留物對(duì)下一季作物生長的危害。這種薄膜還可通過在種植前兒周升高土地溫度來殺死病原性細(xì)菌,可避免使用某些破壞大氣臭氧層的農(nóng)藥如一澳甲烷。在日本已用氧俗生物降解塑料包封的農(nóng)藥,可達(dá)到長期緩釋高效,減少對(duì)河、湖的富營養(yǎng)化。近來日本開發(fā)出的殼聚糖塑料降解地膜,強(qiáng)度大,尤污染,成本低,可生物降解,而目降解后的產(chǎn)物對(duì)土壤有改良作用。纖維蔚微品殼聚糖制備的功能性雜化纖維有一定的機(jī)械強(qiáng)度,可生物降解,降解產(chǎn)物對(duì)人體尤毒副作用。
除上述應(yīng)用外,生物可降解高分了在其他領(lǐng)域也得到了運(yùn)用。例如,用合成生物可降解聚醋作包裝材料,在洗滌劑粉中用PA、及其共聚物處理廢水,在農(nóng)業(yè)土壤中用特種PH BV片來釋放殺蟲劑,以及在獸醫(yī)中用PH BV大藥丸來釋放藥物。用可再生資源如玉米、小麥等淀粉生產(chǎn)的聚乳酸,經(jīng)紡妊成型制得性能良好的紡織纖維,在服裝、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、衛(wèi)生、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用,己實(shí)現(xiàn)半商品化。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和產(chǎn)品的逐步商業(yè)化,生物可降解高分了的應(yīng)用前景定會(huì)更加光明。(鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;河南;鄭州;450001)
參考文獻(xiàn):
[1] 趙博,對(duì)生物可降解高分子材料的研究【J】,科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng),2006年4月,28
篇3
摘要:農(nóng)用塑料地膜具有保溫、保墑、防寒、防凍等作用,但隨著地膜覆蓋技術(shù)的普及已經(jīng)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了一系列的負(fù)面影響,大量的殘留地膜破壞土壤結(jié)構(gòu)、危害作物正常生長發(fā)育,造成農(nóng)作物的減產(chǎn),進(jìn)而影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。本文分析了塑料殘膜產(chǎn)生的原因及危害,并闡述了塑料殘膜在農(nóng)村生活環(huán)境及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中存在的主要問題,且提出了農(nóng)用塑料地膜農(nóng)田污染的防治對(duì)策。
關(guān)鍵詞:塑料地膜;地膜覆蓋栽培技術(shù);塑料殘膜;防控措施
中圖分類號(hào):X71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI編號(hào): 10.14025/j.cnki.jlny.2017.12.041
20 世紀(jì)中期,日本最先推廣地膜覆蓋栽培技術(shù),我國于20 世紀(jì)80 年代從日本引進(jìn)該技術(shù)。首先在蔬菜上開展栽培研究,均獲得高產(chǎn)、早熟、品質(zhì)優(yōu)良的明顯效果,到1982 年地膜覆蓋面積達(dá)11.9 萬公頃,發(fā)展應(yīng)用到瓜菜、花生、棉花、水稻、糖料等多種作物,地膜覆蓋技術(shù)由此進(jìn)入大面積推廣階段,到2002 年使用面積高達(dá)11.70×106 公頃。我國地膜覆蓋技術(shù)發(fā)展之迅速,應(yīng)用領(lǐng)域之多,以及所產(chǎn)生的效益之大,在我國農(nóng)業(yè)新技術(shù)推廣史上十分罕見。據(jù)估算,在1984 年~1993 年的10 年間,我國地膜覆蓋面積已達(dá)到2553 萬公頃,共增產(chǎn)蔬菜1587 萬噸,糧食2107.4 萬噸,西瓜、甜瓜3709 萬噸,皮棉、花生、糖料等均有很大程度的增產(chǎn),所增產(chǎn)值576.28 億元,新增純收入488.15 億元,相當(dāng)于多播種853.3 萬公頃的耕地。
雖然我國地膜覆蓋技術(shù)起步比較晚,但發(fā)展勢(shì)頭極其迅猛,很大程度提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。但由于我國現(xiàn)階段使用的塑料地膜多為單體聚乙烯塑料,其是由一種抗氧劑、紫外線吸收劑加聚乙烯而制成的有機(jī)化合物材料,具有不易腐爛、性能穩(wěn)定,在自然環(huán)境中,其生物分解性及光分解性較差,即使經(jīng)過幾十年時(shí)間,殘留塑料地膜仍存留在土壤中,嚴(yán)重影響土壤含水率、土壤空隙率、土壤容重、滲透性和土壤透氣性,從而影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。
當(dāng)前我國所使用的塑料地膜主要是12μm 以下的超薄地膜,這類地膜強(qiáng)度極低、極易破碎、極難回收。根據(jù)農(nóng)業(yè)部門研究顯示,在我國農(nóng)田地膜殘留量大多在60~90 公斤/ 公頃,最多可達(dá)160 公斤/ 公頃。我國地膜覆蓋栽培技術(shù)已有40 多年的歷史,累計(jì)使用面積2000 萬平方公里,已超過2000萬噸塑料地膜進(jìn)入土壤,而地膜殘留量約為使用量的1/4~1/3,若依此計(jì)算,我國塑料殘膜在農(nóng)田中的數(shù)量非常龐大,這主要是與地膜用量、厚度降低、降解能力差和殘膜回收率低有關(guān)。
1 塑料殘膜污染的主要危害
1.1 塑料殘膜對(duì)土壤的污染
土壤中的塑料殘膜數(shù)量超過一定量時(shí),會(huì)阻礙農(nóng)田機(jī)械作業(yè),導(dǎo)致土壤板結(jié),嚴(yán)重妨礙下茬作物根系生長和土壤微生物的活力,減少土壤水分儲(chǔ)存、傳導(dǎo)功能。更嚴(yán)重時(shí),會(huì)形成塑料隔離膜,影響農(nóng)作物的伸展和對(duì)土壤養(yǎng)分、水分的吸收傳導(dǎo),從而造成弱苗、死苗。
黑龍江省殘留地膜對(duì)土壤含水量、土壤容重、土壤孔隙度等都有顯著的影響,而對(duì)土壤硬度影響不大。表1 為殘留地膜對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
由表1 可知,塑料殘膜可使土壤容重和密度增加,土壤含水量和孔隙度減少。塑料殘膜殘留在土壤中,嚴(yán)重影響土壤毛管水滲透,并阻礙土壤的吸水能力。
1.2 塑料殘膜對(duì)農(nóng)作物的危害
塑料殘膜對(duì)土壤的理化性狀影響,進(jìn)而影響農(nóng)作物根系伸展,造成根部吸水及養(yǎng)分運(yùn)輸?shù)哪芰ο陆?,從而?dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。根據(jù)有關(guān)部門測(cè)定,當(dāng)土壤中塑料殘膜含量為58 公斤/ 公頃時(shí),可使大豆減產(chǎn)5.5%~9%,小麥減產(chǎn)9%~16%,玉米減產(chǎn)11%~23% 。相關(guān)部門曾就殘塑料膜對(duì)玉米和小麥的影響做過實(shí)驗(yàn),其結(jié)果見表2。
由表2 可知,塑料殘膜是通過影響玉米和小麥的發(fā)芽、出苗、根系發(fā)育、幼苗和莖葉生長,從而影響玉米和小麥的產(chǎn)量。
1.3 塑料殘膜對(duì)農(nóng)村生產(chǎn)生活的影響
塑料殘膜棄于田間地頭,隨風(fēng)飄移,散落在樹枝、建筑物上以及漂浮在池塘、河流中,嚴(yán)重破壞當(dāng)?shù)刈匀痪坝^。散落在湖泊水庫,可造成水體污染,進(jìn)而危害魚類產(chǎn)卵和生存。塑料殘膜還會(huì)隨農(nóng)作物的秸稈及食料進(jìn)入農(nóng)戶家,牛、羊等家畜誤食后,導(dǎo)致腸胃功能失調(diào),膘情下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起牲畜死亡。塑料地膜制品中的增塑劑(鄰苯二甲酸酯化合物),具有高脂溶性、低水溶性及生物積累特性,對(duì)農(nóng)作物具有毒害作用,能通過各種途徑污染糧食、食品,威脅人畜健康。
2 塑料殘膜污染的防控措施
2.1 制定相關(guān)法律法規(guī),建立塑料殘膜回收獎(jiǎng)懲機(jī)制目前,我國尚未建立塑料地膜回收的相關(guān)法律法規(guī),有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)針對(duì)不同塑料地膜厚度標(biāo)準(zhǔn)制定相應(yīng)的法律法規(guī),并針對(duì)塑料地膜的回收建立獎(jiǎng)懲政策,對(duì)及時(shí)清除、回收塑料殘膜的給予獎(jiǎng)勵(lì),對(duì)于不及時(shí)清除、回收并造成污染的予以罰款,用法律手段促進(jìn)塑料殘膜的回收。
2.2 制定塑料農(nóng)膜土壤殘留和相應(yīng)厚度標(biāo)準(zhǔn)
我國在80 年代試驗(yàn)使用地膜厚度為0.014 毫米,但很多制造廠家為了減少成本,獲得更大的經(jīng)濟(jì)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,強(qiáng)度就越低,越不利于回收,更容易殘留于土壤中。有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)及時(shí)制定塑料地膜厚度和土壤殘留標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)禁生產(chǎn)及使用不達(dá)標(biāo)的地膜。執(zhí)法部門也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)市場(chǎng)上流通使用地膜的管理,禁止不合格地膜流入市場(chǎng)。
2.3 推廣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劑的薄膜。這種薄膜在微生物或光作用下能降解成無機(jī)物、CO2 和水后進(jìn)入土壤,進(jìn)而避免殘留危害。它可分為光降解膜、生物降解膜、光———生物降解膜三種。例如中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所研制的可光解地膜、蘭州化學(xué)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,但目前推廣范圍還是很小,主要原因是可降解地膜的成本要比普通地膜高15%左右,影響了農(nóng)民使用的積極性。有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)及時(shí)制定可降解塑料地膜使用補(bǔ)貼制度,提高農(nóng)民使用的積極性,擴(kuò)大其使用范圍,逐步代替普通塑料地膜。
2.4 采用適時(shí)揭膜技術(shù)
所謂揭膜是指在塑料地膜發(fā)揮了其保墑增溫作用后,從農(nóng)田表面去除的農(nóng)田作業(yè)。適時(shí)揭膜技術(shù)不僅可以提高地膜的回收率,減少地膜對(duì)農(nóng)田土壤的污染,而且還可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。據(jù)統(tǒng)計(jì),適時(shí)揭膜技術(shù)可縮短覆膜時(shí)間60~90 天,回收率可達(dá)95%以上,基本可消除農(nóng)田殘膜對(duì)土壤的污染。
參考文獻(xiàn)
[1]何文清,嚴(yán)昌榮,趙彩霞,常蕊芹,劉勤,劉爽.我國地膜應(yīng)用污染現(xiàn)狀及防治途徑的研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2009,28(03).
篇4
關(guān)鍵詞:高分子材料 生物質(zhì) 加工改性
一、生物質(zhì)高分子材料PHA的概述
近年來,我國對(duì)生物可降解高分子材料進(jìn)行了深入地研究和開發(fā),尤其是聚羥基脂肪酸酯PHA頗受關(guān)注。聚羥基脂肪酸酯是細(xì)菌胞內(nèi)合成的一種高分子化合物,在營養(yǎng)不平衡的環(huán)境下,細(xì)菌把多余的物質(zhì)轉(zhuǎn)換為探源和能源的儲(chǔ)備物,同時(shí)將水溶性小分子轉(zhuǎn)換為水不溶性的大分子PHA。PHA因具有某些合成塑料如聚丙烯、聚乙烯的物化特性,又具有獨(dú)特的生物可降解行、光學(xué)活性、生物兼容性、氣體相隔性以及壓電性等被認(rèn)為是可替代傳統(tǒng)的由石油合成的、不可降解的塑料,PHA被稱為新型的生物可降解塑料。
PHA結(jié)構(gòu)多樣,且因其自身結(jié)構(gòu)變化擁有較多的新材料性能,所以應(yīng)用前途比較廣泛。在食品包裝材料、衛(wèi)生材料、紙涂層材料、光學(xué)材料、電子工程材料以及一些一次性用品,如高檔包裝材料、新型醫(yī)學(xué)材料骨釘、骨板等方面廣泛應(yīng)用。
PHA由具有光學(xué)活性的R構(gòu)型降級(jí)脂肪酸單體組成,是一種線性可降解聚酯,其單體組成對(duì)自身的物理性質(zhì)起決定性作用,常見的PHA材料主要有以下幾種:聚β-羥基丁酸酯(PHB)、聚-3-羥基丁酸-3-羥基戊酸之(PHBV)、聚-3-羥基丁酸-3-羥基己酸酯(PHBHHX)、聚-3-羥基丁酸-4-羥基丁酸酯(P3/4HB)等。
二、聚合物的加工改性
經(jīng)過高分子材料科學(xué)成熟的發(fā)展,通過共混、共聚和表面改性等手段對(duì)高分子材料進(jìn)行化學(xué)改性或物理改性以此達(dá)到提高聚合物某些性能引起了人們廣泛的重視。將不同的聚合物混合,或者將種類相同但相對(duì)分子質(zhì)量不同的聚合物進(jìn)行混合,或者把聚合物和其他物料相互混合形成新的共混聚合物,通過以上的手段都可以實(shí)現(xiàn)聚合物的共混改性,聚合物共混改性后不單單是改變了聚合物的性能,更是開發(fā)了新型聚合物材料的嶄新功能,因此,聚合物的共混改性已經(jīng)發(fā)展為當(dāng)今世界高分子材料工程科學(xué)中最為活躍的領(lǐng)域之一。PHB作為PHA中最具代表性的生物塑料,在生活的各個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景,下面以PHB為例,探究一下生物質(zhì)材料的加工改性。
三、PHB的加工改性研究
1.制備聚合物
1.1制備單端槍擊聚羥基丁酸酯(PHB-OH)
用甲醇打斷大的PHB分子鏈,對(duì)PHB片段封端,從而可以制的只有一端含羥基的PHB片段(PHB-OH)。制備方法如下:氯仿作為溶劑,硫酸作為催化劑,將15gPHB溶于150ml的氯仿中,75°C回流30min后,取2.5nl濃硫酸溶于50ml甲醇中,冰浴冷卻之后逐滴地滴加到上述的回流流體中,根據(jù)自己需要可以控制回流時(shí)間,至設(shè)定時(shí)間后冷卻至室溫,然后大量蒸餾水洗滌、分液、靜置分層后棄去水層,有機(jī)層洗滌兩次后,用無水硫酸鎂干燥過夜,過濾,濾液使用無水甲醇沉淀,減壓過濾,將產(chǎn)物放在40°C的真空烘箱里面干燥48小時(shí)以上,即成。
1.2制備不飽和端基低聚物
取1.5g干燥的PHB-OH放在事先干燥好的四口瓶中,加入50ml除水的二氯甲烷和0.2ml的三乙胺,30°C油浴中磁子攪拌,完全溶解后,低價(jià)溶有0.3ml的丙烯酰氯的二氯甲烷30ml,繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí),過濾沉淀,濾液使用適量飽和的碳酸氫鈉洗滌兩次,使用蒸餾水洗滌三次,然后用無水硫酸鎂干燥過夜,過濾之后的濾液使用甲醇沉淀,減壓過濾,最后產(chǎn)物常溫真空干燥,即成。
2.運(yùn)用傅里葉變換紅外光譜儀對(duì)聚合物材料進(jìn)行定性表征
對(duì)于已經(jīng)提純過的待測(cè)樣品,將其配置成10mg/ml的氯仿溶液,然后滴3滴在KBr鏡片上面,在紅外燈的照射下干燥形成薄膜。之后用Nicolet IR200幸好傅里葉變化紅外光譜儀對(duì)其進(jìn)行32次的掃描,(該儀器分辨力為1cm-1)。觀察得到的紅外圖譜,可以確定待測(cè)物中的基因。
3.材料熱學(xué)性能測(cè)試
聚合材料的熱學(xué)性能測(cè)試,取少量樣品,通過熱失重分析儀或者示差掃描量熱儀對(duì)樣品溫度曲線進(jìn)行分析。
4.材料的力學(xué)性能測(cè)試
取少量待測(cè)樣品,將其裁剪成啞鈴型樣條,使用CMT4000型號(hào)微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī),移動(dòng)千分尺,岑亮樣條的寬度、厚度、起始標(biāo)距,待位移回零之后,在室溫下儀5mm/min進(jìn)行拉伸,用計(jì)算機(jī)記錄材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,通過實(shí)驗(yàn),得到材料彈性模量、拉伸強(qiáng)度以及斷裂伸長率等參數(shù)。
5. PHB物理改性研究
使用增塑劑DOS,形成PHB/DOS共混體系。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,共混體系隨著增塑劑DOS的含量增加,材料的拉伸強(qiáng)度和楊氏模量降低,斷裂的伸長率不明顯,當(dāng)共混體系中DOS含量達(dá)到35%時(shí),共混體系的機(jī)械性最好,但對(duì)于共混體系來說,DOS的增塑效果并不明顯,因此,DOS常作為輔助增塑劑。
使用乙酰檸檬酸三丁酯(ATBC)增塑PHB體系,和DOS對(duì)比,ATBC增塑效果較明顯,因?yàn)锳TBC自身的機(jī)型和分子量相對(duì)比較小,能很好的茶道PHB的鏈段之間,增加PHB鏈間的距離,減小高分子鏈間產(chǎn)生的相對(duì)滑移摩擦力,從而達(dá)到較好的增速效果。
四、結(jié)語
PHB作為生物質(zhì)高分子材料PHA的一類,有其顯著的缺點(diǎn),PHB比較脆,但通過對(duì)PHB的加工改性,可以彌補(bǔ)其缺點(diǎn),更好地發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)。本文通過制備共混材料、測(cè)試其熱學(xué)性和力學(xué)性,選取增塑劑材料來改善PHB的熱學(xué)性能,以及使用物理方法加工改性材料,上述一系列的加工改性方法表明了,我們可以通過物理的、化學(xué)的加工改性方法提高PHA類材料的綜合性能,賦予PHA材料新的使用性能,使其擁有更美好的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
篇5
關(guān)鍵詞:殘膜污染;可降解地膜;生態(tài)環(huán)境;影響評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào):X825文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A文章編號(hào):1001-4942(2016)12-0111-06
Abstract As an important agricultural production materials, plastic film has a huge use in China. The usage amount of mulch film in 2014 reached to 1.44 million tons, which increased by three times than that in 1992 with the annual growth rate of about 6%. The sum covered area of three provinces of Xinjiang, Shandong and Gansu occupied 38% of the total covered area in China. The traditional transparent plastic film is not easy to degrade after using because of its stable properties. The residual film quantity in farmland in some area is much higher than the limit value of 75.0 kg/hm2 in China. The residual film pollution shows the characteristics of obvious accumulative effect, large difference in different pollution areas and annual increasing pollution intensity. Degradable mulch film is an effective way to prevent the residual film pollution. Considering the migration, transformation and fate processes of degradable plastic film, the ecological environment impact assessment model was established with rate of residual film, seedling non-emergence rate, earthworm mortality and heavy metal pollution level as indices. The model assessed and divided the ecological environment impact of degradable plastic film into four levels of no impact, small impact, medium impact and large impact. This study provided a research method for evaluating the ecological environment impact of degradable mulch film.
Keywords Residual film pollution;Degradable film;Ecological environment impact;Assessment
地膜具有增溫保墑、增加土壤肥力、防治病蟲害等作用,我國作為農(nóng)業(yè)大國,每年地膜用量十分巨大,目前已成為世界上地膜用量最多、覆蓋面積最大、覆蓋作物種類最多的國家[1]。常用的塑料地膜是以聚乙烯、聚氯乙烯為主要原料,通過添加抗氧化劑、紫外線吸收劑等制成的有機(jī)化合材料,具有良好的透光性和機(jī)械拉伸性,但其分子量大、性能穩(wěn)定、耐化學(xué)侵蝕、可緩沖冷熱,光分解性和生物分解性較差,在自然條件下不易降解,大量殘留于土壤中。殘留地膜在土壤中以片狀、球狀、棒狀和圓筒狀等形態(tài)存在[2],大量殘膜碎片會(huì)導(dǎo)致土壤容重增加、孔隙度和含水量降低[3],造成水分、養(yǎng)分的運(yùn)移被阻斷,從而導(dǎo)致作物營養(yǎng)不良及減產(chǎn)[4]。近年來,由殘膜污染造成的農(nóng)村土地板結(jié)問題以及由廢膜焚燒而產(chǎn)生的大氣污染、水污染問題日益嚴(yán)重,對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成潛在威脅,并具有長期的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
20世紀(jì)80年代以來,可降解地膜憑借其環(huán)境友好性逐漸進(jìn)入人們視野,成為解決殘膜污染問題的重要途徑。與傳統(tǒng)聚乙烯地膜相比,可降解地膜的主要優(yōu)點(diǎn)是在地膜失去增溫保墑等功能后,在各種因素作用下經(jīng)過一定時(shí)間,能夠在環(huán)境中最終降解為無毒無害產(chǎn)品[5],從而防止殘膜對(duì)農(nóng)田環(huán)境的污染。按照降解機(jī)理,可降解地膜可分為光(熱)降解地膜、生物降解地膜、氧化-生物降解地膜三類。有研究顯示,可降解地膜在煙草、花生等覆膜時(shí)間較短作物上具較好的適用性[1]。隨著政府引導(dǎo)的增強(qiáng)和農(nóng)民環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高,可降解地膜對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響及其評(píng)價(jià)技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。為規(guī)范可降解地膜的降解性能,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)、美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)、歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(CEN)、日本生物降解塑料研究會(huì)(JBPA)、澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(SA)等組織,對(duì)其分子量、拉伸性能、失重率、崩解度、生物化學(xué)需氧量、CO2產(chǎn)量和生物毒性等指標(biāo)提出了要求,并規(guī)定了測(cè)試條件和測(cè)試方法。
本文通過分析我國地膜使用現(xiàn)狀,闡明了我國殘膜污染分布的時(shí)空分異特征;通過比較國內(nèi)外可降解地膜降解性能指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn),識(shí)別可降解地膜污染源的遷移、轉(zhuǎn)化、歸趨途徑,梳理評(píng)價(jià)指標(biāo),建立了可降解地膜生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)模型,為衡量可降解地膜帶來的生態(tài)環(huán)境影響提供一種研究思路。
1 數(shù)據(jù)來源
本文根據(jù)《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》(1990-2015)中提供的數(shù)據(jù)信息,統(tǒng)計(jì)了20多年來(1992-2014年)農(nóng)用地膜的使用情況,并由此分析了我國殘膜污染現(xiàn)狀。
2 我國殘膜污染時(shí)空分異特征
地膜殘留量受覆膜年限、耕作方式等影響,不同地區(qū)不同耕層的殘片數(shù)量、面積差異較大。多數(shù)研究表明,殘膜主要集中在0~20 cm的土壤耕層中[6,7],占土壤中殘膜總量的90%以上[8]。通過分析我國地膜使用數(shù)據(jù)可知,我國殘膜污染具有“積累效應(yīng)、區(qū)域差異、逐年增強(qiáng)”三個(gè)特征。
2.1 殘膜污染積累效應(yīng)明顯
由圖1可見,我國農(nóng)用塑料薄膜使用量大幅提升,從1992年的78萬噸躍升到2014年的258萬噸。其中,地膜使用量平均占農(nóng)用塑料薄膜使用量的54%,從1992年的38萬噸,增長到2014年的144萬噸,增加了近3倍,年均增長率6.2%;最大增長率出現(xiàn)在1996年,比1995年使用量增長了近20%。
全國地膜覆蓋面積逐年穩(wěn)步提升,1993年地膜覆蓋面積約572萬公頃,到2002年增長到1 170萬公頃,面積翻了一翻;2014年增長到1 814萬公頃,比1993年提高了2倍多,年增長率約為5.7%(見圖2)。
目前,我國去除殘膜的主要方法是靠機(jī)械或人工撿拾,人工撿拾大約需要16 h?hm-2[9],過高的勞動(dòng)強(qiáng)度和撿拾成本推動(dòng)了機(jī)械化殘膜回收的應(yīng)用。但是,隨著我國地膜使用量和覆膜面積的不斷增加,地膜回收率無法達(dá)到相應(yīng)水平,導(dǎo)致我國殘膜量逐年增加,積累效應(yīng)明顯。
2.2 殘膜污染區(qū)域差異較大
由圖3可見,我國各省市地膜覆蓋面積差異較大,地膜的使用主要分布在北方的干旱和半干旱地區(qū),也是我國糧食主產(chǎn)區(qū)和農(nóng)業(yè)大省。新疆、山東和甘肅三地的地膜覆蓋面積占到全國覆蓋面積的38%,其中,新疆地膜覆蓋面積居全國之首,約為332萬公頃;山東位居第二,為222萬公頃,約為新疆地膜覆蓋面積的67%;甘肅、內(nèi)蒙古、河北、河南的地膜覆蓋面積均在100萬公頃以上。在南方,地膜主要應(yīng)用于高山、冷涼地區(qū),其中,云南地膜覆蓋面積達(dá)到102萬公頃,四川和湖南緊隨其后。
2.3 殘膜污染強(qiáng)度逐漸增大
地膜使用強(qiáng)度即單位耕地面積的地膜使用量(kg/hm2),能夠在一定程度上反映某一區(qū)域或者地區(qū)殘膜污染的強(qiáng)度。2014年,新疆、上海、福建等地地膜使用強(qiáng)度較大,黑龍江、、吉林使用強(qiáng)度較小(見圖4)。從2004年至2014年全國地膜使用強(qiáng)度演化趨勢(shì)來看,我國地膜使用強(qiáng)度年均增長較大的主要為西北、西南地區(qū),青海十年間地膜使用強(qiáng)度年平均增長43.6%,高出第二位增長率為15.8%的近2倍。青海、寧夏屬于黃土高原旱作區(qū),三分之二的降水量以無效蒸發(fā)形式流失,地膜覆蓋技術(shù)是黃土高原農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的核心技術(shù)之一,部分地區(qū)地膜使用年限在10年以上;、海南由于耕地面積較少,地膜使用強(qiáng)度也較高。
3 可降解地膜的降解性能和生態(tài)影響評(píng)價(jià)及評(píng)價(jià)模型構(gòu)建
3.1 現(xiàn)有可降解地膜降解性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)方法
評(píng)價(jià)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)見表1。評(píng)價(jià)光降解常用的測(cè)試指標(biāo)有分子量、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、厚度、質(zhì)量變化等。另外,聚烯烴的氧化程度還可以用羰基指數(shù)表示,羰基指數(shù)是試樣在1 715 cm-1處的羰基紅外吸收峰與固定特征吸收峰的吸光度之比。
評(píng)價(jià)生物降解地膜能力的指標(biāo)包括生物分解率、生化需氧量(BOD)、CO2和CH4產(chǎn)生量等。在評(píng)價(jià)過程中一般使用組合的測(cè)試程序,以確認(rèn)生物降解的發(fā)生。在選擇測(cè)試方法時(shí),應(yīng)考慮地膜潛在的應(yīng)用區(qū)域和遷移轉(zhuǎn)化過程,如堆肥、土壤或水環(huán)境等。
地膜降解代謝產(chǎn)物可能對(duì)作物出苗率、生長率以及蚯蚓的重量變化和生存情況帶來影響,生態(tài)毒性測(cè)試即可以評(píng)價(jià)可降解地膜對(duì)植物或動(dòng)物產(chǎn)生的影響。同時(shí),還要保證地膜的重金屬含量在標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍之內(nèi)。
根據(jù)現(xiàn)有地膜降解性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),可降解性試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法主要有土壤分解法、好氧堆肥法、特定微生物或酶作用法和厭氧試驗(yàn)[10]。土壤分解法包括自然土埋法和實(shí)驗(yàn)室土埋法,自然土埋法能反映自然界中材料的實(shí)際分解情況,一般以試樣的形態(tài)變化、失重率及力學(xué)性能的變化來定性表示,是目前我國可降解地膜性能評(píng)價(jià)普遍采用的試驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)室土埋法和堆肥法采用在一定時(shí)間內(nèi)的失重率、耗氧量及CO2釋放量等表征指標(biāo)。特定微生物或酶作用法是自然條件的簡(jiǎn)化模型,一般作為其它試驗(yàn)方法的補(bǔ)充試驗(yàn)。厭氧試驗(yàn)一般采用CO2和CH4的產(chǎn)生量作為表征指標(biāo)。
3.2 可降解地膜降解評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選與建模
目前評(píng)價(jià)可降解地膜降解性能的指標(biāo)較多,但多為評(píng)價(jià)同一性能的平行指標(biāo),指標(biāo)間具有顯著正相關(guān)性,例如CO2產(chǎn)生量、耗氧量和失重率均可表征生物降解過程的發(fā)生,是同一個(gè)降解過程的不同表征[11];除此之外,還有許多關(guān)于殘膜影響的其他指標(biāo),如對(duì)土壤關(guān)鍵酶活性的影響[12,13],對(duì)棉花產(chǎn)量的影響[14,15] 等。因此,在選取構(gòu)建評(píng)價(jià)模型的指標(biāo)時(shí),首先要考慮指標(biāo)的可操作性,即選取易于測(cè)量且直觀的指標(biāo),這是模型構(gòu)建的第一原則。
模型的構(gòu)建還需建立在識(shí)別降解地膜遷移、轉(zhuǎn)化、歸趨過程的基礎(chǔ)之上。本研究構(gòu)建了一個(gè)三層降解評(píng)價(jià)模型,可以模擬表示出可降解地膜的光降解、生物降解過程和生態(tài)毒性評(píng)價(jià)(見圖5)。但在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中,這三種過程一般是同時(shí)發(fā)生的。
第一層表示了可降解地膜的光降解過程:在日光照射下,長鏈分裂成較低分子量的短鏈,聚合物的完整性受到破壞,物理性能下降,從而實(shí)現(xiàn)地膜降解。分子量和揮發(fā)性固體質(zhì)量的變化,是光氧化降解造成地膜物理性質(zhì)變化的表現(xiàn)。在光氧化降解作用下,地膜分解為平均分子量小于5 000的碎片。
經(jīng)第一層光氧化降解后的地膜碎片進(jìn)入第二層進(jìn)行生物降解。生物降解過程分為三個(gè)階段:首先通過生物的物理作用如細(xì)菌的增長使高分子材料發(fā)生機(jī)械性破壞,分裂成低聚物碎片;再通過生物的化學(xué)作用,利用微生物中的酶將高分子聚合物分解成低分子碎片;然后由細(xì)菌等微生物侵蝕分解或氧化崩裂,最終形成CO2、水、生物質(zhì)及其所含元素的礦化無機(jī)鹽(在厭氧環(huán)境下,則形成甲烷、水和生物質(zhì))[16]。該層生物降解過程利用一定時(shí)間內(nèi)CO2的產(chǎn)生量進(jìn)行評(píng)估,同時(shí)測(cè)定地膜殘留率,要求60%的有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為CO2,且不能降解部分小于10%,而對(duì)于多種聚合物產(chǎn)品,則要求90%的有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為CO2。
經(jīng)前兩層降解后的殘膜碎片進(jìn)入第三層,繼續(xù)評(píng)價(jià)其生態(tài)毒性,一般進(jìn)行出苗率、蚯蚓死亡率和重金屬含量測(cè)定。另外,時(shí)間也是衡量降解殘留產(chǎn)物的重要條件,是考慮地膜長期積累效應(yīng)的重要指標(biāo),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,選擇降解時(shí)間180天作為測(cè)試終點(diǎn)。
本研究在評(píng)價(jià)地膜降解殘留物對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響時(shí),選取殘膜率、出苗率、蚯蚓死亡率和重金屬含量等指標(biāo)進(jìn)行衡量,指標(biāo)的釋義與計(jì)算方法見表2。
為將指標(biāo)調(diào)整為同一維度,將出苗率調(diào)整為未出苗率,重金屬含量指標(biāo)調(diào)整為重金屬污染度?;谶@些指標(biāo),采用效應(yīng)相加方法[17]構(gòu)建了可降解地膜生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)模型,計(jì)算公式如下所示。
R=∑ni=1Pi
式中, R為可降解地膜生態(tài)環(huán)境影響指數(shù); P為可降解指標(biāo)值;i為指標(biāo)的數(shù)量,i=1,2,…,n。
3.3 可降解地膜的生態(tài)影響等級(jí)劃分
在建立的模型基礎(chǔ)上,采用絕對(duì)確定法[18],依據(jù)頒布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)劃分生態(tài)環(huán)境影響等級(jí),將可降解地膜的生態(tài)環(huán)境影響分為無影響、影響較小、中等影響和影響較大四級(jí),分別用一、二、三、四級(jí)表示(見表4)。
4 結(jié)論
隨著農(nóng)膜覆蓋技術(shù)的發(fā)展,我國地膜使用量與覆蓋面積大幅度增長,各地區(qū)地膜使用強(qiáng)度也呈現(xiàn)出逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì),表現(xiàn)出積累效應(yīng)明顯、污染區(qū)域差異大和污染強(qiáng)度逐漸增大的時(shí)空分異特征。由于使用量、耕作方式和使用時(shí)間的差別,我國不同地膜覆蓋區(qū)域土壤中殘膜量差異較大,平均殘留量為60 kg?hm-2,最高達(dá)135 kg?hm-2[19],高于我國國家標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)田地膜殘留量限值及測(cè)定》(GB/T 25413-2010)中“待播農(nóng)田耕作層內(nèi)(25~30 cm)地膜殘留量限值應(yīng)不大于75 kg?hm-2”的規(guī)定。
可降解地膜既保留了傳統(tǒng)地膜增溫保墑的功能,又能夠在環(huán)境中最終降解為無毒無害產(chǎn)品,是解決農(nóng)田殘膜污染的重要途徑。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)可降解地膜降解性能的規(guī)范,在識(shí)別可降解地膜遷移、轉(zhuǎn)化、歸趨過程的基礎(chǔ)上,利用殘膜率、未出苗率、蚯蚓死亡率和重金屬污染度指標(biāo),建立了可降解地膜的生態(tài)影響評(píng)價(jià)模型?;谠撃P图皹?biāo)準(zhǔn)規(guī)定,將可降解地膜對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響劃分為無影響、影響較小、中等影響和影響較大四個(gè)等級(jí)。
本研究建立的可降解地膜生態(tài)影響評(píng)價(jià)技術(shù)指標(biāo)體系和模型為評(píng)價(jià)可降解地膜對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響提供了一種有效的方法,有利于協(xié)助指導(dǎo)可降解地膜的研發(fā)和解決殘膜污染問題,也為制定國家標(biāo)準(zhǔn)《生物―氧化雙降解地膜》和我國政府有關(guān)農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)決策提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持。
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篇6
Abstract: Low-carbon economy is the economic model based on low-power, low emissions, low pollution, and developing green packaging has important significance to promote the smooth development of low-carbon economy in China. The article analyzed the problems of China's green packaging in detailed, and proposed several countermeasures of China developing green packaging.
關(guān)鍵詞:低碳經(jīng)濟(jì);綠色包裝;策略研究
Key words: low-carbon economy;green packaging;strategy research
中圖分類號(hào):F20 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2011)23-0016-02
0引言
在2009年哥本哈根聯(lián)合國氣候大會(huì)上,我國承諾到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量比2005年下降40%-45%,這一事件標(biāo)志著我國的經(jīng)濟(jì)將向低碳經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。所謂低碳經(jīng)濟(jì)就是通過技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開發(fā)等手段,盡可能減少煤炭和石油等高碳能源消耗,減少溫室氣體排放,達(dá)到經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏的一種經(jīng)濟(jì)形態(tài)。包裝行業(yè)在生產(chǎn)、銷售、回收等一系列過程中會(huì)消耗大量的能源,而且會(huì)產(chǎn)生大量的包裝廢棄物,這些包裝廢棄物如果處理不當(dāng),會(huì)造成白色污染,為了實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展,綠色包裝的推廣將成為包裝行業(yè)發(fā)展的新熱點(diǎn)。
1低碳經(jīng)濟(jì)對(duì)包裝行業(yè)提出了新的要求
發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)涉及各行各業(yè),和企業(yè)的生產(chǎn)模式、人們生活方式、思想價(jià)值觀念等都有關(guān)系,同時(shí),低碳經(jīng)濟(jì)也是未來世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向,可以說發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì),但同時(shí)又是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的使命。未來在低碳經(jīng)濟(jì)模式下,所有行業(yè)、企業(yè)乃至個(gè)人都將為自己所產(chǎn)生的二氧化碳買單。低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式對(duì)包裝的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用及回收提出了新的要求,于是綠色包裝成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),所謂綠色包裝就是指對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康無害,而且包裝材料能夠循環(huán)使用和再生利用的包裝。也就是說包裝產(chǎn)品從原材料的選擇、各類產(chǎn)品的生產(chǎn)、使用、回收和廢棄的整個(gè)過程均應(yīng)符合生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求。因?yàn)橘Y源有稀缺性,而人類對(duì)資源的需求卻是不會(huì)停止的,所以從資源的角度,從環(huán)保的角度,綠色包裝一定會(huì)成為將來包裝行業(yè)的主流。
2綠色包裝在我國的發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題分析
綠色包裝在我國還處于初級(jí)階段,還存在很多問題,下面就針對(duì)我國綠色包裝發(fā)展的現(xiàn)狀,對(duì)我國發(fā)展綠色包裝存在的問題進(jìn)行分析:
2.1 綠色包裝在我國的發(fā)展現(xiàn)狀我國包裝工業(yè)經(jīng)過十幾年的發(fā)展,已經(jīng)逐步形成了自己的一套包裝工業(yè)體系,但在包裝技術(shù)、包裝設(shè)備應(yīng)用程度、包裝設(shè)計(jì)模式和觀念方面與世界先進(jìn)國家相比還有一定的差距。比如:我國包裝行業(yè)相關(guān)的法律法規(guī)還很不健全,沒有嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系等。雖然人民已經(jīng)意識(shí)到綠色包裝的重要性,但由于目前環(huán)保材料普遍價(jià)格比較高,很多企業(yè)處于生產(chǎn)成本的考慮而不愿使用綠色包裝。因此越來越多包裝質(zhì)量問題暴露出來了。另外,因?yàn)槲覈丝诒姸?,所以?huì)產(chǎn)生大量的包裝廢棄物,這些包裝廢棄物難回收對(duì)人身健康造成的傷害,對(duì)環(huán)境造成的污染,讓人們?cè)絹碓街匾暟b管理制度的完善。再有,就是人民缺乏正確的對(duì)綠色包裝涵義的理解。很多人錯(cuò)誤地認(rèn)為,使用可降解材料制成的包裝產(chǎn)品就是綠色包裝,它忽視了綠色包裝涵義中強(qiáng)調(diào)的不造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi),使用后能回收再利用的要求。還有一些人認(rèn)為紙包裝就是綠色包裝,所有塑料包裝都不是綠色包裝,甚至有人認(rèn)為聚氯乙烯有毒,應(yīng)全面實(shí)行以紙包裝代替塑料包裝等。事實(shí)上,如果塑料包裝實(shí)現(xiàn)了減量化、資源化、無害化等目標(biāo)就是應(yīng)該提倡的。我們推行綠色包裝的主要措施是加強(qiáng)回收利用,而非全面禁止。要讓人們真正理解綠色包裝的內(nèi)涵,讓綠色包裝深入人心。
2.2 在我國推行綠色包裝存在的問題分析首先,我國目前綠色包裝技術(shù)的開發(fā)研究還很落后,人員、資金匱乏,綠色包裝材料的研制和廢棄包裝的回收再生技術(shù)仍不到位。其次,我國廢舊物資的回收沒有形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò),物資回收公司只是物資部門的一個(gè)分支機(jī)構(gòu)。最后,是人們?nèi)狈?duì)綠色包裝的認(rèn)識(shí)。
3如何通過實(shí)施綠色包裝,促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展
在低碳經(jīng)濟(jì)背景下,企業(yè)要長期的發(fā)展,就必須實(shí)施綠色包裝,但由于長期以來不管是企業(yè)還是消費(fèi)者都更關(guān)系自己的利益。再加上國家在包裝材料的選擇,包裝工藝、包裝廢棄物的回收方面都沒有嚴(yán)格的法律來規(guī)范人們的行為,所以導(dǎo)致實(shí)施綠色包裝困難重重,如何在低碳經(jīng)濟(jì)的背景下發(fā)展綠色包裝,應(yīng)該從以下幾個(gè)方面入手:
3.1 完善包裝法規(guī),提供政策支持要使包裝行業(yè)向低碳化方向發(fā)展,這就需要制定相應(yīng)的法規(guī)、政策,以法律形式促進(jìn)和規(guī)范綠色包裝發(fā)展。2008年8月財(cái)政部已經(jīng)出臺(tái)了《包裝行業(yè)高新技術(shù)研發(fā)資金管理辦法》,該辦法對(duì)包裝減量化、包裝廢棄物的處理和利用等項(xiàng)目提供了資金支持,支持的方式是采取無償資助和貸款貼息兩種。政府還將進(jìn)一步加大對(duì)綠色包裝產(chǎn)業(yè)的扶持力度,建立包裝押金、資源回收獎(jiǎng)勵(lì)等方法為綠色包裝的發(fā)展創(chuàng)造條件。
3.2 推廣新型的綠色包裝材料實(shí)施綠色包裝的前提和關(guān)鍵因素是采用綠色環(huán)保的包裝材料,要實(shí)現(xiàn)綠色包裝要從幾個(gè)主要方面抓起,第一是鼓勵(lì)包裝行業(yè)大量使用紙包裝。紙包裝材料的優(yōu)點(diǎn)是資源豐富、易回收,而且容易降解。第二是使用可降解塑料??山到馑芰霞染哂袀鹘y(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(jìn)入生態(tài)環(huán)境中,回歸大自然。第三是使用輕量化的玻璃材料。玻璃的特點(diǎn)是原料資源豐富且價(jià)格適中,被廣泛用于液體產(chǎn)品如酒類、味品、香水和化學(xué)試劑的包裝。
3.3 使公民增強(qiáng)環(huán)保意識(shí),引導(dǎo)消費(fèi)者選擇綠色包裝的商品消費(fèi)者是包裝的需求者和最終處理者,發(fā)展綠色包裝要靠我們每一個(gè)公民的努力才能夠?qū)崿F(xiàn),國民素質(zhì)的高低決定了這個(gè)國家長期推行綠色包裝的可能性,如果每個(gè)公民都隨便處理包裝廢棄物,即使有再好的制度,也不能實(shí)現(xiàn),因此,最重要的是提高國民的素質(zhì),使公民增強(qiáng)環(huán)保意識(shí),主動(dòng)購買綠色包裝的產(chǎn)品,正確處理包裝所產(chǎn)生的包裝廢棄物。
4結(jié)束語
在低碳經(jīng)濟(jì)大背景下,我國企業(yè)應(yīng)把實(shí)施綠色包裝自己的自覺行動(dòng),每個(gè)公民也應(yīng)該樹立綠色包裝的意識(shí),政府也要加大在綠色包裝方面的法律法規(guī)建設(shè)。發(fā)展綠色包裝是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求,我國要在世界經(jīng)濟(jì)中占有一席之地,就必須轉(zhuǎn)變觀念,把眼光放的遠(yuǎn)一些,只有這樣才能取得經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益的“多贏”的局面。
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篇7
關(guān)鍵詞:農(nóng)用地膜;污染現(xiàn)狀;治理措施
1 農(nóng)用地膜的污染現(xiàn)狀及危害
1.1 現(xiàn)有地膜降解度低
生物降解指的是優(yōu)質(zhì)物質(zhì)通過某種活生物作用產(chǎn)生的分解現(xiàn)象,常見的或生物就是微生物如細(xì)菌等,最終將化合物轉(zhuǎn)化成為二氧化碳與水。不同的物質(zhì)降解作用也不一樣,某些物質(zhì)的講解速度非常快且講解過程很安全、某些物質(zhì)發(fā)生的降解會(huì)做會(huì)促使其成為較小的之間分子,這樣的降解也就是初級(jí)降解。這樣的分子也只生物降解作用的中間產(chǎn)物,隨著環(huán)境等因素的不同,它們很有可能比原有的污染存在的時(shí)間更長、擁有更大的毒性。
1.2 使用量和覆膜面積持續(xù)增加,殘留量逐年增大,污染日趨嚴(yán)重
農(nóng)膜覆蓋種植被譽(yù)為農(nóng)業(yè)的“第三次革命”。正是由于它的這一功效,使得它的應(yīng)用量和覆蓋面積不斷增加。根據(jù)相關(guān)研究,中國在過去十多年當(dāng)中農(nóng)用地膜的使用數(shù)量一致呈現(xiàn)增長的趨勢(shì)。
殘留在耕地土壤當(dāng)中的地膜主要在耕作層分布,約集中在0-10cm厚的土壤中,占到殘留地膜的2/3,剩余的殘留地膜則分布在厚度為10-30cm之間的土壤中,40cm深度以上的土壤中幾乎沒有分布。耕地中殘留的地膜的數(shù)量、大小以及形態(tài)各部相同,受到農(nóng)事活動(dòng)的影響以及地膜的使用方式影響,殘留的地膜主要呈現(xiàn)片狀、球狀以及卷筒狀等,在土壤當(dāng)中呈現(xiàn)水平、傾斜或者垂直分布。地膜殘片的面積大小不一,在我國,山西的棉田中地膜殘片面積一般為10-15cm2,占到地膜殘留量的73.9%左右,此外小于5cm2的殘片占到全部殘留量的13%左右;而在新疆的棉田中,有約34%的殘留地膜面積都小于5cm2;華北以及華東地區(qū)的地膜片面積偏大,多為20-50cm2,主要受到使用年限因素的影響。
1.3 農(nóng)用地膜方面的政策不到位
農(nóng)民本來就是一個(gè)弱勢(shì)群體,他們沒有足夠的知識(shí),也沒有足夠的資金,更沒有足夠的地位,要讓他們對(duì)殘膜的利用和回收做到百分之百的好,那是絕對(duì)不可能的。但是現(xiàn)在關(guān)于農(nóng)用地膜方面的政策又很少,只有給農(nóng)民提供一個(gè)足夠好的環(huán)境,給他們提出一些既有利于增加他們的經(jīng)濟(jì)收入又不會(huì)造成農(nóng)用地膜殘留于田間土壤的政策,才是解決問題的關(guān)鍵。
2 農(nóng)用地膜污染的防治措施
2.1 改進(jìn)地膜的可降解性,提高回收利用率
2.1.1 提高地膜的質(zhì)量
在現(xiàn)有普遍使用的農(nóng)用地膜中添加各種抗老化物質(zhì)不但能夠延長地膜的使用年限,提高地膜保溫保濕效果,同時(shí)利于干凈地進(jìn)行回收。此外,由于寬幅地膜可有效減少其在土壤中的殘留量,因此研究適合不同地區(qū)種植模式的地膜寬度,對(duì)提高作物產(chǎn)量、改進(jìn)地膜回收率意義重大。
2.1.2 研究開發(fā)地膜回收機(jī),提高對(duì)殘膜的回收利用
地膜的應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大,人工回收的費(fèi)時(shí)費(fèi)力,已經(jīng)難以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展,而使用機(jī)械進(jìn)行回收成為必然趨勢(shì)。加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān),以利用殘膜回收機(jī)械為主,輔以人工撿拾方式,能夠很大程度上提高殘膜的回收率,拓寬殘膜的利用途徑。當(dāng)前國內(nèi)對(duì)回收機(jī)的研究生產(chǎn)已經(jīng)比較成熟,在一定范圍中得到了推廣。以新疆研發(fā)的卷膜式棉花苗期殘膜回收機(jī)為例,其回收率高達(dá)85%~94%,生產(chǎn)效率水平也在不斷提高。
2.1.3 開展地膜替代品和新農(nóng)業(yè)技術(shù)研究,減少普通地膜的應(yīng)用量
研發(fā)出可降解、零污染的新型地膜材料是治理殘膜污染最理想的途徑之一。但是由于各個(gè)方面的原因,降解塑料地膜的大面積推廣應(yīng)用難以真正意義上的實(shí)現(xiàn)。雖然如此,依照地膜的增產(chǎn)原理,對(duì)于新型保溫保濕材料還是有相關(guān)的研究和應(yīng)用,常見的有:光降解地膜、玉米塑料膜、生物降解地膜、光生物降解地膜、紙地膜以及液態(tài)地膜等。當(dāng)前生物降解地膜的研究出現(xiàn)了一定的進(jìn)展,但受到材料、價(jià)格方面的影響較大,難以面積的推廣應(yīng)用。同時(shí),使用玉米秸稈、麥草等農(nóng)作物進(jìn)行覆蓋也是較好的選擇,能夠有效的避免地膜殘留污染情況的發(fā)生。相關(guān)研究結(jié)果證明,使用農(nóng)作物秸稈覆蓋對(duì)于改善耕地質(zhì)量、優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)非常有效。
2.2 提高農(nóng)民的環(huán)保意識(shí)
利用廣播、電視、海報(bào)等宣傳途徑,向社會(huì)與農(nóng)民宣傳殘膜對(duì)農(nóng)作物以及環(huán)境造成的危害。同時(shí)定期組織專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行專題講解,提高農(nóng)民對(duì)地膜的認(rèn)識(shí)以及清理和回收殘膜的積極性。農(nóng)業(yè)、農(nóng)機(jī)、環(huán)保、質(zhì)檢、工商等部門應(yīng)當(dāng)制定約束性強(qiáng)的政策、措施,同時(shí)向農(nóng)民宣傳使用合格地膜對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)性發(fā)展的重要性,真正的踐行“殘膜不清凈,機(jī)車不播種”。
2.3 制定嚴(yán)格的農(nóng)用地膜政策并監(jiān)督施行
要減少地膜造成的污染,首先需要進(jìn)行生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格化,對(duì)企業(yè)當(dāng)前的生產(chǎn)規(guī)范進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,確保農(nóng)膜產(chǎn)品的質(zhì)量,其厚度以及拉伸強(qiáng)度均滿足國家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。同時(shí)還應(yīng)對(duì)生產(chǎn)劣質(zhì)地膜的廠家進(jìn)行嚴(yán)格查處和處罰。凡使用不能回收的超薄農(nóng)膜要收取污染費(fèi),把農(nóng)田地膜污染源頭納入法制管理軌道,并制訂農(nóng)田地膜殘留標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)當(dāng)前的通用標(biāo)準(zhǔn)分為三級(jí)。一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)指的是農(nóng)田中有少量地膜殘留,對(duì)與農(nóng)田生態(tài)環(huán)境以及農(nóng)作物生長不產(chǎn)生負(fù)影響;二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)指的是農(nóng)田中有一定量的地膜殘留,對(duì)作物的生長與產(chǎn)量基本不造成負(fù)影響,但是一旦超過這個(gè)值就可能造成農(nóng)作物減產(chǎn);三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)則是指土壤中地膜的殘留量較多,對(duì)耕地土壤造成污染,同時(shí)還導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)5~20%。
3 結(jié)論
針對(duì)農(nóng)用地膜殘留及造成污染的途徑,可從以下幾點(diǎn)措施對(duì)其進(jìn)行改善:通過添加抗老化物質(zhì)、生產(chǎn)寬幅地膜、研發(fā)可生物降解地膜等手段改進(jìn)地膜的可降解性,加強(qiáng)地膜回收機(jī)的研究,提高地膜的回收利用率;通過多種渠道增強(qiáng)農(nóng)民的環(huán)境保護(hù)意識(shí)和對(duì)農(nóng)用地膜的認(rèn)知度,自覺回收殘膜和減少對(duì)普通農(nóng)膜的使用;用政策手段標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化農(nóng)用地膜的生產(chǎn)和使用。減少農(nóng)用地膜對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染需要國家、社會(huì)和個(gè)人的共同努力。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:污水處理廠;處置技術(shù);資源化利用
中圖分類號(hào):U664文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1、污泥的傳統(tǒng)處置方式
污泥通常經(jīng)濃縮、消化穩(wěn)定、脫水等工藝后,就進(jìn)入最終處置階段。污泥的最終處置技術(shù)大致可以歸結(jié)為兩大類:一是拋棄型技術(shù),污泥作為廢物不再利用;二是資源化技術(shù),充分利用污泥中的有用成分,實(shí)現(xiàn)變廢為寶,符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針,有利于建立循環(huán)型經(jīng)濟(jì)。
1.1 直接土地利用
污泥中含有豐富的有機(jī)營養(yǎng)成分如N、P、K 等和植物所需的各種微量元素如Ca、Mg、Cu 和Fe 等,其中有機(jī)物的濃度一般為40%~70%,其含量高于普通農(nóng)家肥,因此能夠增加土壤肥力,促進(jìn)作物的生長,將剩余污泥回用于土地作為植物的肥料,可以對(duì)剩余污泥進(jìn)行充分利用。但其所面臨的問題有:采用污泥肥料會(huì)惡化施用地的環(huán)境衛(wèi)生狀況;污泥的成分復(fù)雜,若未經(jīng)穩(wěn)定化處理會(huì)改變土地的微生態(tài)條件,從而影響作物的生長;污泥中的有毒物質(zhì)可能通過食物鏈的轉(zhuǎn)移,最終危及人類的身體健康。因此,對(duì)于剩余污泥的土地回用,大多發(fā)達(dá)國家都制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。此外,目前國內(nèi)常用的污泥濃縮技術(shù)因其含水率高,造成運(yùn)輸困難,給直接土地利用的具體操作帶來較大麻煩。
1.2 填埋
污泥的填埋處理具有容量大、見效快的特點(diǎn),是目前最為常見的最終處置途徑。在北美約有68%、歐洲約有47% 的污泥處理采用專用污泥填埋場(chǎng)處置,在中國已建成的污泥填埋場(chǎng)有十余個(gè)。污泥填埋處置采用污泥汽運(yùn)、分層填埋、分層壓實(shí)、分層用土或塑料薄膜覆蓋的方法。污泥填埋至極限高度后,在表層鋪設(shè)多層山地土,總厚度約1m,再鋪上0.3m 種植土,再種樹綠化,美化生態(tài)環(huán)境。但是污泥填埋必須預(yù)先脫水至含水率小于65%,為此需要消耗大量的藥劑,既增加了成本也增加了污泥量,而且要占用大量的土地和花費(fèi)較高的運(yùn)輸費(fèi)用和運(yùn)行成本,且填埋場(chǎng)周圍環(huán)境也會(huì)惡化。因此,在許多國家和地區(qū)人們堅(jiān)決反對(duì)新建填埋場(chǎng),現(xiàn)有的部分填埋場(chǎng)也要逐漸關(guān)閉。
1.3 焚燒
污泥焚燒是將干化后的污泥與空氣中的氧在高溫下發(fā)生燃燒反應(yīng),使其氧化分解,達(dá)到減容、去除毒性并回收能源的目的。焚燒后的最終產(chǎn)物為化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的無害化灰渣。焚燒可使剩余污泥的體積減少至最小化,是相對(duì)比較安全的一種污泥處置方法,并可以解決其它方法中污泥要占用大量空間的缺陷。但其所需的費(fèi)用很高,能耗大,并存在煙氣污染問題。
由此可見,在目前污泥資源化利用技術(shù)尚不成熟的情況下,傳統(tǒng)的污泥處置方式發(fā)揮了一定的作用,但都存在一定的缺陷。隨著環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的更加嚴(yán)格化,其弊端就更明顯地暴
露出來。因此,為徹底消除污染物質(zhì),凈化我們的生活環(huán)境,有必要對(duì)污泥的最終處置途徑提出一些新的思路和方法。
2、污泥的資源化利用
2.1 污泥堆肥
污泥中含有大量的植物所需的養(yǎng)分,其含量高于農(nóng)家肥,但是污泥中也含有有害成分,重金屬離子易在土壤和植物體內(nèi)積累,因此在土地利用之前,必須對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定化。堆肥化處理是采用較多的一種方法。堆肥化是利用微生物的作用,將不穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)降解和轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì),并使揮發(fā)性有機(jī)質(zhì)含量降低,減少臭氣;通過堆肥化,污泥的物理性狀明顯改善(如含水率降低,呈疏松、分散、粒狀),便于貯存、運(yùn)輸和使用;高溫堆肥還可以殺滅病原菌、蟲卵和草籽,使產(chǎn)物更適合作為土壤改良劑和植物營養(yǎng)源。
2.2 污泥燃料化
污泥燃料化方法目前有兩種,一種是污泥能量回收系統(tǒng)(HERS 法,Hyperion Energy Recovery System),另一種是污泥燃料化法(SF 法,Sludge Fue1)。HERS法即利用污泥消化制沼氣,將污泥進(jìn)行厭氧消化,其中的有機(jī)物經(jīng)厭氧細(xì)菌分解產(chǎn)生以甲烷為主的可燃性氣體,經(jīng)脫硫后即可用作發(fā)電燃料。SF 法即污泥低溫?zé)峤庵迫剂嫌停菍⑽聪幕旌衔勰嘟?jīng)機(jī)械脫水后,加入重油,調(diào)制成流動(dòng)性漿液進(jìn)行多效蒸發(fā),污泥有機(jī)質(zhì)在加熱條件下部分熱裂解,產(chǎn)生衍生燃料。污泥燃料燃燒產(chǎn)生蒸汽還可作污泥干燥的熱源和發(fā)電,回收能量。
污泥燃料化技術(shù)是一種適合處理所有污泥,又能利用污泥中有效成分,實(shí)現(xiàn)污泥減量化、無害化、穩(wěn)定化和資源化的污泥處理技術(shù),是當(dāng)前污泥處理技術(shù)研究開發(fā)的方向。
2.3 剩余污泥制可降解塑料
1974 年有人從活性污泥中提取到一類可完成生物降解、具有良好加工性能和廣闊應(yīng)用前景的新型熱塑材料PHA,為利用活性污泥生產(chǎn)PHA奠定了基礎(chǔ)。研究表明:活性污泥經(jīng)過相關(guān)的培養(yǎng)后,可大幅度增加其中含有的可降解塑料。因此,利用剩余污泥制備可降解塑料可有效地解決化學(xué)合成塑料所造成的“白色污染”,既讓廢物得到了利用又避免了對(duì)環(huán)境的二次污染,對(duì)環(huán)境保護(hù)及可持續(xù)發(fā)展作出了一定的貢獻(xiàn),創(chuàng)造了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
2.4 污泥的建材利用
污泥中的無機(jī)物主要由硅、鐵、鋁和鈣等構(gòu)成,含量約為20%-30%。因此即使采用傳統(tǒng)的污泥焚燒工藝大幅度地實(shí)現(xiàn)污泥減量,但仍有較多以焚燒灰形式存在的無機(jī)物需做填埋處
置。而污泥的建材利用可充分利用污泥中的有機(jī)物和無機(jī)物,實(shí)現(xiàn)污泥資源化。
污泥的建材利用主要有:制輕質(zhì)陶粒、生產(chǎn)水泥、制熔融材料及熔融微晶玻璃等。污泥制輕質(zhì)陶粒,是直接以脫水污泥為原料,將粉末狀物料加熱到熔點(diǎn)以上,使一部分物料變成液相,冷卻后成為有相當(dāng)強(qiáng)度的固體,燒結(jié)后物料相互之間往往產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合,但大多是形成新的玻璃體或晶體。污泥中含有較多的灰分,其中的鋁、鐵成份是混凝法處理廢水時(shí)形成的,可作為建筑材料添加劑。將污泥烘干研磨后,按照一定的質(zhì)量比添加石灰并混合均勻,控制好溫度條件和焚燒時(shí)間可制得水泥。
污泥制輕質(zhì)陶??捎米骰炷恋墓橇?、路基材料或花卉覆蓋材料,也可作為污水廠生物濾池的濾料,微生物掛膜在陶粒上可有效降低污水中的BOD、COD 及氨氮含量,效果良好;污泥制熔融材料也可用于路基路面、混凝土的骨料或地下管道的襯墊材料;污泥制微晶玻璃的外觀、強(qiáng)度、耐熱性優(yōu)良,可應(yīng)用于建筑內(nèi)外的裝飾材料;污泥生產(chǎn)水泥可用于素混凝土,地基的增強(qiáng)固化材料,以及用作道路鋪裝混凝土,大壩混凝土,重力式擋土墻,水泥竹纖維板等。
2.5 污泥熱解制油技術(shù)
低溫?zé)峤馐且环N發(fā)展中的能量回收型污泥熱化學(xué)處理技術(shù),它通過無氧加熱干燥污泥至500℃,通過干餾和熱分解作用使污泥轉(zhuǎn)化為油、反應(yīng)水、不凝性氣體和碳四種產(chǎn)物。國外
不少研究者提出該技術(shù),評(píng)價(jià)了其經(jīng)濟(jì)性,并研究了低溫?zé)峤馕勰噙^程的二次污染控制和熱解油的市場(chǎng)應(yīng)用前景。國內(nèi)學(xué)者何晶晶和歐國榮等人也就該方面研究進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),探討了轉(zhuǎn)化過程的機(jī)理。對(duì)于污泥低溫?zé)峤鈾C(jī)理的認(rèn)識(shí)意見不統(tǒng)一,但較為普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為:在200℃ ~450℃脂肪族化合物蒸發(fā),蛋白質(zhì)在300℃以上開始轉(zhuǎn)化,而當(dāng)溫度達(dá)到390℃以上時(shí)糖類化合物開始轉(zhuǎn)化,主要反應(yīng)為肽鍵斷裂、基團(tuán)的轉(zhuǎn)移變性及支鏈斷裂等。
由此可見,污泥中的脂肪族化合物和蛋白質(zhì)是污泥低溫?zé)峤馑醚苌偷闹饕獊碓础?/p>
污泥低溫?zé)峤馐且环N新型的污泥處置方式,由于生產(chǎn)技術(shù)尚不成熟,因此應(yīng)用過程中存在較多需要完善的地方。由于熱解是一高溫、高壓過程,升溫、升壓和降溫、降壓的環(huán)節(jié)很多,如何在流程上予以合理布置以充分利用能量,這樣的問題解決起來依然存在很多困難。
結(jié)語:
“十二五”期間,節(jié)能減排工作的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提高,城市污水處理廠污泥的處理工作得到重視,做好污泥的深度處理工作十分重要,需要?jiǎng)?chuàng)新思路,充分參考國內(nèi)外情況,結(jié)合自身實(shí)際情況,找出一條適合的技術(shù)路線,實(shí)現(xiàn)污泥處理的“減量化、無害化、資源化“的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
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篇9
關(guān)鍵詞 塑料袋 危害 現(xiàn)狀 實(shí)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(jià)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(dāng)人們接觸氯乙烯后,就會(huì)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(shí),首先用機(jī)械把原料粉碎成塑料粒子,再把塑料粒子放在一個(gè)水池里清洗(名日消毒),取出來曬干,再用機(jī)械把它壓成膜,制成各種塑料袋。每次吃飯時(shí),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(duì)動(dòng)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(dòng)物有意或無意吞吃。動(dòng)物吃了塑料膜,會(huì)引起的消化道疾病,甚至死亡。(2)若把廢塑料直接進(jìn)行焚燒處理,將給環(huán)境造成嚴(yán)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(yán)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(chǎng)地由于地基松軟,垃圾中的細(xì)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(yán)重現(xiàn)實(shí)和潛在的危害,然而,中國民眾每天用掉近30億個(gè)塑料袋。每年,國家須耗費(fèi)500萬噸燃料或3700萬桶原油生產(chǎn)供包裝用的塑料。
2 實(shí)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(wù)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(jí)人民政府、部委等應(yīng)禁止生產(chǎn)、銷售、使用超薄塑料購物袋,并將實(shí)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(chǎng)、集貿(mào)市場(chǎng)等商品零售場(chǎng)所實(shí)行塑料購物袋有償使用制度,一律不得免費(fèi)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(yán)格禁止。有償使用是利用價(jià)格的杠桿作用,促進(jìn)公眾減少對(duì)塑料袋的依賴,提倡重提菜籃子、布袋子,從日常點(diǎn)滴做起,自覺保護(hù)環(huán)境。時(shí)至今日,“限塑令”出臺(tái)并實(shí)施至今已兩年有余,究竟現(xiàn)狀如何呢?
據(jù)相關(guān)報(bào)道及調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn),周圍的人群似乎對(duì)塑料袋情緣未了,依然“我行我塑”。小吃店、菜市場(chǎng)、水果行、商鋪、超市,大小老板們依然免費(fèi)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(shì)。收費(fèi)塑料袋僅僅實(shí)在結(jié)算口售出,超市里的塑料袋那是大量供應(yīng),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(gè)塑料袋所花費(fèi)的2、3角錢,同時(shí)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(shè)想的效果。由于大量廢棄的塑料包裝物、農(nóng)膜等對(duì)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(yán)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?;耍瑥沫h(huán)保意識(shí)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(shí)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(shí)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(hù)問題作為一種思想意識(shí)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(dǎo)。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(dāng)談到塑料袋對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害,比如說起二英是有毒有害物質(zhì),會(huì)誘發(fā)癌癥,老百姓會(huì)一臉的茫然甚至以為是危言聳聽。部分偏遠(yuǎn)農(nóng)村的村民更是無法理解為何要實(shí)行“禁塑令”。
3.2替代品生產(chǎn)技術(shù)和價(jià)格方面存在問題,替代品不能完全替代。塑料袋有經(jīng)濟(jì)耐用的明顯優(yōu)勢(shì),它給人們的生活帶來了諸多方便。而市場(chǎng)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(jià)格問題和實(shí)用程度等原因也難以為老百姓所接受。同時(shí),現(xiàn)行“限塑令”所規(guī)定超市及其他有關(guān)場(chǎng)所經(jīng)營者不得免費(fèi)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?!敖堋毙Ч患?,“限塑令”在農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、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?!敖堋辈恢皇窍M(fèi)者一方的事,要取得實(shí)效,關(guān)鍵還是得從源頭抓起?!敖堋辈豢赡芤货矶停龊么虺志脩?zhàn)的準(zhǔn)備。
4 “限塑令”有令必行
4.1要加強(qiáng)宣傳教育,提高老百姓的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。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(huì)腐爛降解,大量的塑料廢棄物填埋在地下,還會(huì)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(lì)老百姓做到“少用一點(diǎn),回收一點(diǎn),撿拾一點(diǎn)”的公眾參與之路。倡導(dǎo)環(huán)保理念,讓環(huán)保成為時(shí)尚,成為大家的自覺行動(dòng),引導(dǎo)人們不用或減少使用塑料袋。
4.2要加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)及流通環(huán)節(jié)的監(jiān)管,尤其是加強(qiáng)對(duì)農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)等流通市場(chǎng)塑料袋使用的管理。目前國家有關(guān)部門對(duì)超市、商場(chǎng)等較規(guī)范場(chǎng)所使用塑料袋的管理基本達(dá)到了“限塑令”的要求,但農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)等其他流通場(chǎng)所的情況比較混亂,政府有關(guān)部門應(yīng)著重監(jiān)管,因?yàn)槟壳按蟛糠炙芰洗际怯赊r(nóng)貿(mào)市場(chǎng)免費(fèi)送出的,由此造成的“白色污染”很嚴(yán)重。同時(shí),有關(guān)部門要加大對(duì)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)。
篇10
關(guān)鍵詞:低碳經(jīng)濟(jì);黃驊市;塑料產(chǎn)業(yè)
中圖分類號(hào):F26 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-291X(2012)36-0199-02
塑料產(chǎn)業(yè)作為河北省黃驊市的新興產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展時(shí)期,在追求企業(yè)利潤的同時(shí)不可避免地消費(fèi)了大量的石化資源,加之行業(yè)整體普遍生產(chǎn)技術(shù)落后,生產(chǎn)方式粗放等一系列問題造成了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染。對(duì)于黃驊市塑料產(chǎn)業(yè)而言,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)具有十分重大的現(xiàn)實(shí)意義。
一、低碳經(jīng)濟(jì)下黃驊市塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r
河北省黃驊市被譽(yù)為“中國北方模具之鄉(xiāng)”,依附于模具產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,黃驊市已成立了百余家塑料加工企業(yè),塑料行業(yè)已經(jīng)成為黃驊市經(jīng)濟(jì)增長的重要產(chǎn)業(yè)之一。
1.塑料產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模。從2006—2010年,黃驊市塑料產(chǎn)業(yè)在工業(yè)總產(chǎn)值、產(chǎn)品總產(chǎn)量上均實(shí)現(xiàn)了翻兩番的增長,分別占全國塑料行業(yè)總量的0.05%和0.07%,表現(xiàn)出強(qiáng)有力的發(fā)展態(tài)勢(shì)。五年間企業(yè)數(shù)量增加了54家,實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值500萬元以上的企業(yè)有10家,吸收就業(yè)人數(shù)增加了1 440人,具備了充足的勞動(dòng)力資源。此外,黃驊市塑料產(chǎn)業(yè)所產(chǎn)塑料制品以注塑產(chǎn)品為主,產(chǎn)品樣式日趨多樣化,已基本涵蓋塑料包裝、建筑管材管件、日用品和塑料零部件四大系列,擁有上百種塑料產(chǎn)品,可以充分挖掘塑料市場(chǎng)資源,實(shí)現(xiàn)更廣闊的銷售。現(xiàn)今,85%的塑料產(chǎn)品銷往東北三省、北京、天津、河北以及內(nèi)蒙古等北方地區(qū),12%的塑料產(chǎn)品銷往韓國、美國以及東南亞地區(qū)。經(jīng)過上述分析不難看出,塑料產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模,基礎(chǔ)穩(wěn)固,發(fā)展前景廣闊。
2.塑料產(chǎn)品需求旺盛。人均可支配收入的高低決定著人均購買能力的大小。收入是決定需求的重要因素,對(duì)于塑料產(chǎn)品而言,收入與需求保持著同方向的變動(dòng),不難看出,人均可支配收入的增加可以拉動(dòng)黃驊市塑料產(chǎn)品的產(chǎn)銷量的增加。目前,黃驊市經(jīng)濟(jì)快速增長,人均收入水平提高,大大刺激了塑料制品需求。就資料顯示,2011年黃驊市全年實(shí)現(xiàn)財(cái)政收入18億元,增長28.5%,增收4億元,其中扶持民生支出達(dá)8.5億元,占一般預(yù)算支出的48%,接近50%,同比增長19%,再次保持經(jīng)濟(jì)快速增長態(tài)勢(shì)。全市一般預(yù)算收入7.2億元,增長29.5%。人均可支配收入提高,人們的消費(fèi)趨勢(shì)增強(qiáng),市場(chǎng)需求擴(kuò)張,黃驊市塑料制品銷售量總體增加了10.7%,實(shí)現(xiàn)增收3 500萬元,經(jīng)濟(jì)效益良好發(fā)展,預(yù)計(jì)未來五年黃驊市塑料產(chǎn)品需求量仍會(huì)保持10%增長水平。
3.塑料產(chǎn)業(yè)減排整改。黃驊市110家塑料企業(yè)均采用傳統(tǒng)加工工藝進(jìn)行加工制造,且制造塑料產(chǎn)品大多均是化學(xué)合成制品,無法自然降解,長期以來,造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染,產(chǎn)生了大量二氧化碳排放,生態(tài)環(huán)境日益受到塑料制品的侵害已成不爭(zhēng)事實(shí)。政府為了幫助企業(yè)更好地發(fā)展下去,2011年明確提出推動(dòng)綠色低碳發(fā)展,按照減量化、再利用、資源化的原則,構(gòu)建低消耗、低排放、高產(chǎn)出、高效益的增長方式。強(qiáng)力推進(jìn)節(jié)能減排,謀劃和實(shí)施一批重大節(jié)能減排工程,嚴(yán)控新建高耗能、高排放項(xiàng)目。逐步對(duì)黃驊市塑料行業(yè)開展大范圍節(jié)能減排整合行動(dòng),打擊違規(guī)生產(chǎn)行為,鼓勵(lì)塑料企業(yè)節(jié)約用水、用電,限制高污染、高耗能塑料項(xiàng)目實(shí)施,幫助環(huán)保技術(shù)普及應(yīng)用,為塑料產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排提供了有力支持。黃驊市塑料產(chǎn)業(yè)正面臨低碳轉(zhuǎn)型契機(jī),將來的塑料行業(yè)必將走上低碳發(fā)展道路。
二、低碳經(jīng)濟(jì)下黃驊市塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題
1.生產(chǎn)原料短缺。加工原料是塑料行業(yè)賴以生存的根本,原料的供應(yīng)鏈狀況以及原料的價(jià)格波動(dòng)漲跌,時(shí)時(shí)刻刻影響著塑料行業(yè)的走向。黃驊市廣大塑料加工企業(yè)均屬于中小型企業(yè),加工所用原料基本是傳統(tǒng)五大通用合成樹脂,分別是PE、PP、PVC、PS、ABS。黃驊市塑料企業(yè)生產(chǎn)用料消耗過程中,五大合成樹脂消耗量占加工原料消耗總量的比例之和高達(dá)80.88%,由此可以看出,黃驊市塑料企業(yè)對(duì)傳統(tǒng)原料存在高度依賴性,可以說黃驊市塑料行業(yè)的運(yùn)行已然離不開對(duì)傳統(tǒng)合成樹脂的消耗。然而,傳統(tǒng)的合成樹脂原料均屬石化塑料,主要以石油為主要來源。一方面,由于石油屬于不可再生資源,是不可能用之不盡、取之不竭的,黃驊市塑料產(chǎn)業(yè)必將面臨原料短缺問題,而這將根本抑制塑料產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。另一方面,近些年來石油價(jià)格受國際局勢(shì)走向影響劇烈,總體仍保持價(jià)格不斷上升態(tài)勢(shì)。在石油價(jià)格的驅(qū)動(dòng)作用下,塑料企業(yè)原料采購成本也在不斷增長,黃驊市塑料企業(yè)將面臨著巨大成本壓力,隨著壓力的加大,企業(yè)利潤無法實(shí)現(xiàn),造成經(jīng)濟(jì)效益低下,企業(yè)發(fā)展舉步維艱。
2.技術(shù)設(shè)備落后。在塑料制品的生命周期內(nèi),CO2主要在塑料制品合成與加工耗能過程中產(chǎn)生,這部分產(chǎn)生的碳排放量占到總碳排放量的80%,也就是說在完成塑料制品注射加工系列動(dòng)作的過程中所使用的技術(shù)的性能狀況成為了減少生產(chǎn)加工過程中碳排放量排放的核心因素。近年來由于巨大耗能負(fù)荷,碳排放量日益增多,與低碳經(jīng)濟(jì)相關(guān)的技術(shù)是中國塑料機(jī)械企業(yè)著力解決的問題之一。隨著研發(fā)投入的增加,全自動(dòng)注塑機(jī)以及伺服液壓注塑機(jī)已經(jīng)問世,相對(duì)于傳統(tǒng)同類型的定量泵注塑機(jī)可分別節(jié)能50%和30%,但相對(duì)的機(jī)械價(jià)格卻高出了分別7~8倍和3~5倍。目前黃驊市塑料企業(yè)有110家,而且全部是私營企業(yè),規(guī)模以中小型企業(yè)為主。絕大多數(shù)塑料企業(yè)資金實(shí)力薄弱,自主創(chuàng)新觀念不強(qiáng),高額的技術(shù)引進(jìn)價(jià)格更是違背了黃驊市塑料企業(yè)管理者追求高額利潤的心理,導(dǎo)致目前黃驊市塑料行業(yè)整體規(guī)模偏小,科技基礎(chǔ)薄弱,產(chǎn)品附加值低,耗能量居高不下,低碳先進(jìn)塑料技術(shù)在整個(gè)行業(yè)推廣舉步維艱。這樣的現(xiàn)狀不僅造成了企業(yè)耗能成本整體上升,行業(yè)經(jīng)濟(jì)利潤難以提高,而且加劇了碳排放量過快增長,環(huán)境壓力增大。
3.消費(fèi)觀念陳舊。消費(fèi)者對(duì)塑料制品的青睞程度極高,一直被廣泛購買。相對(duì)地,消費(fèi)者大多對(duì)塑料產(chǎn)品的認(rèn)識(shí)不足,大量價(jià)格低廉的非耐用和一次性塑料制品比如塑料購物袋和塑料保鮮膜,被消費(fèi)者肆意購買,用完后消費(fèi)者便將其隨意丟棄,從而造成了塑料廢棄量大幅上升。廢舊塑料丟棄問題從消費(fèi)中產(chǎn)生,自然也需要從消費(fèi)中解決。黃驊市塑料產(chǎn)業(yè)在2009年消費(fèi)后的廢舊塑料廢棄量為11 770噸,而總產(chǎn)量為22 400噸,廢棄率為52.54%。而實(shí)際情況是近幾年黃驊市塑料行業(yè)平均廢舊塑料回收率僅為22.5%,也就是說30%的廢棄塑料處于未回收狀態(tài),被丟棄在自然界中,加之化工合成塑料制品無法進(jìn)行自然降解,長期留放自然環(huán)境會(huì)產(chǎn)生大量CO2和SO2等氣體,碳排放量上升,破壞生態(tài)環(huán)境。專家預(yù)計(jì)未來五年塑料制品的廢棄率仍保持高比率,回收率會(huì)在22%~25%之間波動(dòng),這表明仍將會(huì)產(chǎn)生大量的廢舊塑料,也就是說廢棄塑料整個(gè)生命周期所耗費(fèi)的能源以及使用的原料都在消費(fèi)過程中大量流失,對(duì)環(huán)境的破壞情形可想而知。
三、黃驊市塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的對(duì)策
為了順利實(shí)現(xiàn)塑料產(chǎn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型,提高產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)雙重效益,就需要有針對(duì)性地解決這些問題。
1.使用生物塑料。黃驊市塑料產(chǎn)業(yè)石化塑料的高比例應(yīng)用造成了大量塑料制品在降解和焚燒過程中的高碳排量,同時(shí)由于石化塑料具有不可再生性,塑料企業(yè)面臨成本日益上漲,原料短缺的問題。生物塑料是在微生物作用下生成的塑料,或者是以淀粉等天然物質(zhì)為基礎(chǔ)生成的塑料,具有環(huán)保、低碳的特點(diǎn),是理想的塑料原料。據(jù)專家估計(jì),在未來幾年內(nèi),中國國內(nèi)生物降解塑料在一次性包裝領(lǐng)域的需求量將達(dá)150萬噸/年,無紡布領(lǐng)域?qū)⑦_(dá)60萬噸/年,在農(nóng)業(yè)地膜領(lǐng)域?qū)⑦_(dá)100萬噸/年,在一次性日用雜品和部分醫(yī)療材料領(lǐng)域?qū)⑦_(dá)50萬噸/年。由此可知,一年內(nèi)總的生物塑料需求量將達(dá)到360萬噸,計(jì)算可知會(huì)減少576萬噸的碳排放,生態(tài)效益巨大。在人們的環(huán)保意識(shí)日益高漲和石油價(jià)格上漲的作用下,生物可降解塑料在中國市場(chǎng)潛力巨大。這將為黃驊市塑料產(chǎn)業(yè)生物塑料制品銷售帶來機(jī)遇,應(yīng)該加快黃驊市“生物降解塑料產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線”的建設(shè),推進(jìn)生物塑料工程的實(shí)現(xiàn),可最大限度地減少CO2的排放,有利于黃驊市塑料產(chǎn)業(yè)低碳生產(chǎn)和低碳消費(fèi)的實(shí)現(xiàn)。
2.建立試點(diǎn)基地。激發(fā)企業(yè)投入低碳技術(shù)研究的熱情,應(yīng)由政府管理部門制定靈活度高且詳細(xì)試點(diǎn)擇選標(biāo)準(zhǔn),選取經(jīng)營狀況良好、工業(yè)總產(chǎn)值持續(xù)上升、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較好、技術(shù)相對(duì)先進(jìn)的塑料企業(yè)作為試驗(yàn)點(diǎn),建立數(shù)個(gè)新型低碳技術(shù)試點(diǎn)基地,引進(jìn)相關(guān)數(shù)控人才和高級(jí)技工,加大對(duì)低碳節(jié)能技術(shù)的自主研發(fā)投入。凡是建立試驗(yàn)點(diǎn)的塑料企業(yè)均有享有國家優(yōu)惠政策的權(quán)利,對(duì)開發(fā)新技術(shù)成功,表現(xiàn)突出和低碳技術(shù)實(shí)現(xiàn)大范圍普及和應(yīng)用的企業(yè)予以資金扶持和獎(jiǎng)勵(lì),繼而激發(fā)黃驊市塑料企業(yè)從事低碳技術(shù)研究和使用的積極性,吸引更多塑料企業(yè)經(jīng)營者的關(guān)注。塑料產(chǎn)業(yè)的相關(guān)管理部門對(duì)試驗(yàn)點(diǎn)企業(yè)進(jìn)行整合,定期組織企業(yè)管理者就低碳技術(shù)的最新應(yīng)用情況進(jìn)行報(bào)告,并作相關(guān)發(fā)言,展開試驗(yàn)點(diǎn)間“頭腦風(fēng)暴”,擴(kuò)大信息透明度,強(qiáng)化企業(yè)間的技術(shù)流通和交流,通過點(diǎn)與點(diǎn)之間的信息流動(dòng),棄其糟粕,取其精華,為低碳技術(shù)今后的研究創(chuàng)新和技術(shù)改進(jìn)提供理論成果。
3.普及低碳理念。首先,廠家應(yīng)明確塑料制品信息。企業(yè)應(yīng)在商品說明和公司官方網(wǎng)站上詳細(xì)明確生產(chǎn)商品的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo),并附上相關(guān)對(duì)比數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)、廠家聯(lián)系方式,方便消費(fèi)者了解所購產(chǎn)品的詳細(xì)信息,及時(shí)進(jìn)行咨詢,從而減少不合格產(chǎn)品的購買,扼殺質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不合格塑料制品的銷售市場(chǎng)。然后,企業(yè)進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查,回訪消費(fèi)者。塑料加工企業(yè)應(yīng)及時(shí)追蹤本企業(yè)塑料產(chǎn)品市場(chǎng)流向,對(duì)產(chǎn)品銷售情況進(jìn)行調(diào)查,根據(jù)消費(fèi)者的反饋信息,統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù),及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)構(gòu),生產(chǎn)適銷對(duì)路的塑料制品。最后,制定塑料產(chǎn)品回收標(biāo)準(zhǔn),向消費(fèi)者提供合理賠償。鼓勵(lì)消費(fèi)者及時(shí)對(duì)塑料制品使用過程中產(chǎn)生的問題告知企業(yè),企業(yè)依據(jù)回收標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定及時(shí)對(duì)確實(shí)不合格產(chǎn)品回收,并對(duì)利益受到侵害的消費(fèi)者進(jìn)行合理補(bǔ)償。
參考文獻(xiàn):