白色污染及其防治(綠色化學(xué))

2023年12月22日發(fā)(作者：金界壕遺址)

“白色污染”的危害及其防治

化學(xué)化工學(xué)院 應(yīng)101-3

摘要

“白色污染”是指塑料垃圾污染環(huán)境的一種現(xiàn)象。塑料垃圾有破壞耕地，污染水體、氣體、影響生物生長繁殖、影響城市美觀等危害。可以通過多種政策上的技術(shù)上的方法防治白色污染。

關(guān)鍵詞 白色污染 危害 防止 降解塑料

1．“白色污染”的概念

白色污染是人們對難降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染環(huán)境現(xiàn)象的一種形象稱謂。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，由于隨意亂丟亂扔，難于降解處理，以致造成城市環(huán)境嚴(yán)重污染的現(xiàn)象。

2. 主要成分

2.1聚乙烯:

聚乙烯是乙烯經(jīng)加成聚合反應(yīng)制得的一種熱塑性樹脂。根據(jù)聚合條件不同，可得到相對分子量從一萬幾百萬不等的聚乙烯。聚乙烯是略帶白色的顆粒或粉末，半透明狀，無毒無味，化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐酸堿腐蝕。商業(yè)上將聚乙烯分為低、中、高密度。一般用于包裝的主要是不加增塑劑的低密度(0.92g/cm3－0.93 g/cm3)聚乙烯。

2.2聚丙烯：

相對分子量在9萬—20萬之間。聚丙烯主鏈有一個甲基側(cè)鏈。如果甲基全部分布在一側(cè)稱為等規(guī)聚丙烯；如果甲基有規(guī)則地分布在主鏈兩側(cè)，稱為間規(guī)聚丙烯；如果甲基無規(guī)則地分布在主鏈上，稱無規(guī)聚丙烯。聚丙烯通常是半透明固體，無味無毒，密度（0．90g/cm3—0．91g/cm3），機(jī)械強(qiáng)度比聚乙烯高，耐熱性好。三種聚丙烯中，以等規(guī)聚丙烯產(chǎn)量最大。

2.3聚氯乙烯：

相對分子質(zhì)量5萬一12萬，聚氯乙烯通過游離基加成聚合反應(yīng)生成高聚物，屬熱塑性樹脂。無定型白色粉末，無固定熔點，密度為（1.35g/cm3—1.45g/cm3），具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性。溶于環(huán)乙酮，氯苯，二甲基甲酰胺，甲苯—丙酮混合溶劑等。

2.4聚苯乙烯：

平均相對分子質(zhì)量約20萬。無色無味透明樹脂，透光性好。表面富有光澤，易燃，密度為（1.05g/cm3－1.07g/cm3）具有優(yōu)良的防水性，耐腐蝕性、電絕緣性。

以上是“白色污染”的主要成份，另外，在這些污染物中，還加入了增塑劑，發(fā)泡劑，熱穩(wěn)定劑，抗氧化劑等。

3.白色污染的危害

3.1我國“白色污染”現(xiàn)狀

我國是世界上十大塑料制品生產(chǎn)和消費國之一，所以“白色污染”日益嚴(yán)重。 1995

年全國塑料消費總量約1100萬噸，其中包裝用塑料達(dá)211萬噸。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任意丟棄。據(jù)調(diào)查，北京市生活垃圾的3%為廢舊塑料包裝物，每年產(chǎn)生量約為14萬噸；上海市生活垃圾的7%為廢舊塑料包裝物，每年產(chǎn)生量約為19萬噸。丟棄在環(huán)境中的廢舊包裝塑料，不僅影響市容和自然景觀，產(chǎn)生"視覺污染"，而且難以降解，對生態(tài)環(huán)境還會造成潛在危害。

3.2環(huán)境危害

3.1使土壤環(huán)境惡化，嚴(yán)重影響農(nóng)作物的生長。我國目前使用的塑料制品的降解時間，通常至少需要200年。農(nóng)田里的廢農(nóng)膜、塑料袋長期殘留在田中，會影響農(nóng)作物對水分、養(yǎng)分的吸收，抑制農(nóng)作物的生長發(fā)育，造成農(nóng)作物的減產(chǎn)。

3.2 廢棄塑料制品被動物誤吞導(dǎo)致動物死亡。塑料廢棄物對海洋生物造成的危害是石油溢漏危害性的四倍，主要表現(xiàn)在被動物誤食劃傷食道造成胃部潰瘍等疾患。陸地上，一些返芻類動物和鳥類常因吞食塑料薄膜導(dǎo)致腸梗塞乃至死亡。

3.3 有害生物的巢穴。垃圾不但含有病原微生物，而且能為老鼠、鳥類及蚊蠅提供食物、棲息和繁殖的場所，也是傳染疾病的根源。

3.4 處理時污染大。 填埋作業(yè)仍是我國處理城市垃圾的一個主要方法。由于塑料膜密度小、體積大，它能很快填滿場地，降低填埋場地處理垃圾的能力；而且，填埋后的場地由于地基松軟，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。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。塑料焚燒時，不但產(chǎn)生大量黑煙，而且會產(chǎn)生二惡英——迄今為止毒性最大的一類物質(zhì)。二惡英進(jìn)入土壤中，至少需15個月才能逐漸分解，它會危害植物及農(nóng)作物；二惡英對動物的肝臟及腦有嚴(yán)重的損害作用。

4.白色污染的治理

4.1加強(qiáng)環(huán)保宣傳，增強(qiáng)規(guī)范化管理，減少使用一次性餐具及超薄塑料袋。

增強(qiáng)全民環(huán)境衛(wèi)生意識防治“白色污染”是一個系統(tǒng)工程，需要各部門、各行業(yè)的共同努力，需要全社會和全體公民的積極參與。在社會上形成良好的環(huán)保氛圍，是解決白色污染及其它各種形式污染的前提。因此，要利用各行政單位和組織、新聞媒介，學(xué)校教育等多種形式廣泛宣傳，普及有關(guān)知識，大力宣傳造成白色污染的原因及其危害。提高全民的環(huán)境衛(wèi)生意識與社會公德，教育人們養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣，使人們能夠積極參與廢塑料的回收，在自身嚴(yán)格遵守環(huán)保法規(guī)的同時，積極制止身邊的不良行為。

加強(qiáng)立法，強(qiáng)化管理，將“白色污染”防治工作納入法制化軌道盡快制定頒布國家防治“白色污染”的有關(guān)法規(guī)，以法規(guī)的形式明確生產(chǎn)者、各級銷售者和消費者回收利用廢舊塑料包裝物的義務(wù)和法律責(zé)任，從源頭上遏制“白色污染”。對塑料包裝物的生產(chǎn)、經(jīng)營、消費等各個環(huán)節(jié)，分別指定具體的控制措施和引導(dǎo)政策，控制不易回收利用的廢舊塑料包裝物的產(chǎn)生量，鼓勵提高廢舊塑料包裝物的回收利用率，將“白

色污染”防治工作納入法制化軌道。政府部門可以出臺一些有關(guān)政策和措施限制生產(chǎn)和銷售，號召人們行動起來，用手中的布袋子代替日用量很大的塑料袋，達(dá)到控制和減少“白色污染”的目的。

4．2 實行垃圾分類，回收廢塑料重新利用。

清潔的廢塑料制品可重復(fù)使用、造粒、煉油、制漆、作建材等。如果從垃圾場重新分揀廢塑料制品，則費時費力，且塑料的利用價值也很低，因此一定要在廢塑料制品進(jìn)入垃圾場之前將其分類回收。廢塑料回收后，在進(jìn)行分類、清洗后再通過加熱熔融，即可重新成為制品。從組成看，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯均由碳?xì)湓亟M成，而汽油、柴油等燃料也是由碳?xì)湓亟M成，把這幾類塑料隔絕空氣加熱至高溫，使之裂解，把裂解產(chǎn)物進(jìn)行分餾，可制得汽油與柴油。近年來，一些國家大力開展3R運動，即要求做到廢塑料的減量化（Reduce）、再利用（Reu）、再循環(huán)(Recycle)。目前，在德、日、美等國家，由于重視對包裝材料的回收處理，已經(jīng)實現(xiàn)了塑料的生產(chǎn)、使用、回收、再利用的良性循環(huán)，從根本上消除了白色污染。

4.3依靠科技進(jìn)步，按照綠色化學(xué)原則,研究開發(fā)可降解塑料。

綠色化學(xué)認(rèn)為化學(xué)品的設(shè)計必須考慮當(dāng)其功能用盡時能被降解為無害的物質(zhì)，而不在環(huán)境中長期滯留可降解塑料具有與普通塑料同樣的使用功能，但在完成其使用功能而被廢棄后，同時也要考慮母體化合物降解后的存在形式，只有當(dāng)講解后的化合物毒性和危害小于母體化合物時，才具有綠色化學(xué)意義。

降解塑料具有與普通塑料同樣的使用功能，但在完成其使用功能而被廢棄后，其化學(xué)結(jié)構(gòu)可以在某些條件下發(fā)生變化，使高分子分解成分子量較小的分子，最后，被自然環(huán)境所同化。在塑料包裝制品的生產(chǎn)過程中加入一定量的添加劑（如淀粉、改性淀粉或其它纖維素、光敏劑、生物降解劑等），使塑料包裝物的穩(wěn)定性下降，較容易在自然環(huán)境中降解。降解塑料有四類：生物降解塑料、光降解塑料、雙降解塑料、復(fù)合降解塑料。

4.3.1生物降解塑料是指 在自然環(huán)境下可被微生物作用而發(fā)生降解的塑料，它是一類最重要的降解塑料。當(dāng)生物降解塑料制品被丟棄到自然環(huán)境中后，環(huán)境中的微生物在代謝過程中分泌出酶并附著于塑料表面，在酶的催化作用下，組成塑料大分子中某些化學(xué)鍵發(fā)生斷裂分子鏈變短，分子鏈變短，高聚物變?yōu)榈头肿踊衔铮芰系奈锢斫Y(jié)構(gòu)被破壞，由于低分子化合物是微生物的良好碳源，使微生物迅速生長，同時被吞噬的低分子化合物由于微生物的生化作用，最終被分解成二氧化碳和水。這一類塑料包括生物塑料，聚乳酸塑料，淀粉塑料。

4.3.2光降解塑料是指在光的作用下能發(fā)生降解的塑料。大部分聚合物的自氧化反應(yīng)活化能為41.8-167.2KJ/mol,化學(xué)鍵的解離能為167-600KJ/mol，太陽光中波長為290-400nm的紫外光的光量子能量412.5-299.2KJ/mol.因此到達(dá)地面的紫外光可使塑料中的弱鍵斷裂，發(fā)生降解反應(yīng)，先變成粉末狀，而后再被微生物分解，最終變?yōu)槎趸己退M(jìn)入自然界生態(tài)循環(huán)。這一類塑料按制造方法有合成型降解塑料（如乙烯/

一氧化碳共聚物，乙烯基類/乙烯基酮類共聚物），添加型光降解塑料。

4.3.3光-生物雙降解塑料結(jié)合光和生物雙降解作用以達(dá)到完全降解的目的，它是當(dāng)前可降解塑料的主要研究、開發(fā)方向之一。光-生物降解塑料是淀粉等生物降解劑首先被生物降解，消除聚合物的基質(zhì)，使聚合物母體變疏松，增大表面/體積比。同時日光、熱、氧等引發(fā)光敏劑，促使氧化劑和生物降解劑的光氧化和自養(yǎng)化作用等 ，導(dǎo)致聚合物的氧化、斷裂。使聚合物分子量下降到能被微生物所消化，最終被分解成二氧化碳和水，被農(nóng)作物所吸收。

4.3.4復(fù)合降解塑料是集光降解塑、生物降解和化學(xué)助劑誘導(dǎo)性降解為一體的新型可環(huán)境降解塑料。復(fù)合降解塑料的降解首先是通過誘導(dǎo)性光降解，使聚合物的大分子降低到能被微生物侵蝕、吞噬的分子量以下，最后通過生物侵蝕性降解，達(dá)到完全降解的目的。

5總結(jié)

白色污染危害嚴(yán)重，統(tǒng)塑料制品不但影響到人類健康，而且對動物對生態(tài)環(huán)境都有嚴(yán)重?fù)p害，防治已經(jīng)迫在眉睫。除了加大環(huán)保宣存，制定相關(guān)政策，對塑料制品回收重利用，還應(yīng)大力開發(fā)可降解的新型塑料制品。畢竟，多年來塑料制品已深入百姓生活，如果能開發(fā)出環(huán)保型塑料制品，就能在滿足人們需求的同時避免“白色污染”，實現(xiàn)人與自然和諧共處。

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