導(dǎo)語：如何才能寫好一篇降解塑料現(xiàn)狀，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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、化學穩(wěn)定性好、價格低廉以及用途廣泛等優(yōu)點與木材、水泥、鋼鐵并列為四大支柱材料，其用途已滲透至國民經(jīng)濟和人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€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快餐盒達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于環(huán)保節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展將具有重大的現(xiàn)實意義。

一、可降解塑料的定義及其特點

可降解塑料是指在特定環(huán)境下，其化學結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，并用標準的測試方法能測定其物質(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：(1)材料天然，無毒性，透氣性能好；(2)任何廢棄物處理方式對其進行處理(例如：焚化、掩埋、堆肥等)，均不會對環(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)境保護的全球化，世界各國對可降解塑料的研究均已成為其研究的熱點之一。各國以光降解和生物降解機理為基礎(chǔ)，進行了大量的基礎(chǔ)研究，歐美、日韓等發(fā)達國家對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，每年消費已達260億個以上。

我國可降解塑料的研究始于20世紀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，不會對環(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，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，這對可降解塑料的生產(chǎn)是個良好的機遇。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上仍不多見，市場占有率低。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)的標準，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，可降解塑料制品價格較傳統(tǒng)塑料高，為一些使用塑料制品的商家提供竊機，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占有率不高，但因其獨特的可降解，對環(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。

在降解塑料已取得成就的基礎(chǔ)上，究其發(fā)展趨勢，一下幾個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重要方面。

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【關(guān)鍵詞】 生物塑料 降解塑料 發(fā)展

石油資源的匱乏、生態(tài)環(huán)境的惡化是擺在人類面前的急需解決的兩大問題。近年來，歐美日等發(fā)達國家和地區(qū)紛紛制定相關(guān)法規(guī)，采用禁止、限用、強制回收等措施限制不可降解塑料的使用，我國在2008年也出臺了限塑令，同時鼓勵生物塑料的應(yīng)用和推廣。生物塑料是治理塑料廢棄物對環(huán)境污染及緩解石油資源矛盾的有效途徑之一，是塑料產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向，市場前景十分廣闊。

一、生物塑料的概念

生物塑料是生物基塑料和生物降解塑料的統(tǒng)稱。生物基塑料的原料來源于可再生資源的碳，但不是所有的生物基塑料都是可降解和可堆肥的。生物降解塑料和可堆肥塑料是從產(chǎn)品功能角度，達到了科學公認的關(guān)于塑料和塑料產(chǎn)品的生物降解性能和可堆肥性能規(guī)范標準的生物降解聚合物。這些標準主要是歐洲的EN13432標準，美國的ASTM D6400標準，以及ISO 17088標準。也有部分生物降解塑料和可堆肥塑料是來源于石油基。

二、全球生物塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點

1、政策驅(qū)動生物塑料產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展

據(jù)歐洲生物塑料協(xié)會統(tǒng)計，2011年全球生物塑料產(chǎn)量超過100萬噸，預(yù)計到2015年將達到170萬噸。越來越多的企業(yè)將生物塑料納入到企業(yè)可持續(xù)發(fā)展計劃中。該產(chǎn)業(yè)在發(fā)展初期，驅(qū)動力主要來自于政府政策推動，以歐美發(fā)達國家為主。1989年紐約市開始對生產(chǎn)廠家給予補貼，1996年美國設(shè)置了總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎，2002年要求每一個聯(lián)邦機構(gòu)都必須制定生物塑料使用計劃；德國禁止將含有大于5%有機物含量的固體廢棄物掩埋地下，強制生產(chǎn)傳統(tǒng)塑料袋的企業(yè)承擔回收塑料袋的義務(wù)；日本給予購買環(huán)保產(chǎn)品消費者70%的政府補助，確定了到2020年20%的塑料袋來自可再生資源的目標。

2、原材料生產(chǎn)裝置的制造逐漸轉(zhuǎn)向亞洲和美洲

目前生物塑料的消費市場主要集中在歐美等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，但近幾年，在對原材料生產(chǎn)裝置的投資集中于亞洲和美洲地區(qū)。2011年萘琪沃克公司與泰國PTT公司合作建設(shè)年產(chǎn)14萬噸PLA生產(chǎn)裝置；法國阿科瑪和韓國CJCheilJedang公司合作在東南亞建設(shè)產(chǎn)能8萬噸/年的生物蛋氨酸和硫代化學品工廠；荷蘭Purac公司在泰國建設(shè)7.5萬噸/年乳酸廠；巴西Braskem投資建設(shè)20萬噸/年的綠色聚乙烯項目和年產(chǎn)能為40萬噸的新工廠；美國Myriant公司在路易斯安娜州建設(shè)全球最大的生物基琥珀酸工廠，產(chǎn)能超過1萬噸；法國BioAmber公司在北美建設(shè)生物琥珀酸和改性聚丁烯琥珀酸酯工廠。

3、應(yīng)用領(lǐng)域逐漸高端化

隨著性能增強，生物塑料向汽車、消費品電子、食品等高端耐用品領(lǐng)域延伸。日本本田、三菱、馬自達、豐田等汽車制造中，從車底板墊、座墊、車門防擦板等多個零部件都有應(yīng)用，豐田的一款車80%的內(nèi)部部件由生物塑料制造，在筆記本電腦、手機、復(fù)印機等的外殼和零部件也廣泛采用了生物塑料。2012年，英國以激光燒結(jié)生物塑料為原料采用3D打印技術(shù)建造了纖維尼龍結(jié)構(gòu)房屋模型。

4、原材料種類趨于多樣化

目前市場上的生物塑料多以玉米、小麥、甘蔗、植物秸稈等為原料，其中以玉米最多，但是這難以替代數(shù)量大、品種多的石油系列材料，因此眾多研究機構(gòu)及企業(yè)積極開發(fā)新的生物塑料。日本研發(fā)了木質(zhì)生物系列塑料，提高了環(huán)境性能和材料特性。英國科學家利用地溝油作為原材料，合成了適于醫(yī)療應(yīng)用的可降解生物塑料。巴西以發(fā)酵菌在甘蔗渣中發(fā)酵制造的PHA具有生物相容性，可用來生產(chǎn)藥用膠囊。悉尼利用二氧化碳廢氣開發(fā)了PPC，可解決當前PPC生物塑料生產(chǎn)上的問題。新西蘭正在研究基于肉類的Novatein生物塑料產(chǎn)品。

三、我國生物塑料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

21世紀初，國內(nèi)企業(yè)開始涉足生物塑料領(lǐng)域，現(xiàn)已初步建成了涵蓋研究開發(fā)、生產(chǎn)加工、應(yīng)用開發(fā)、市場推廣、技術(shù)服務(wù)的全產(chǎn)業(yè)鏈，生物塑料正朝著以綠色資源化利用為特征的高效、高附加值、定向轉(zhuǎn)化、功能化、綜合利用、環(huán)境友好化、標準化等方向發(fā)展（生物基材料產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃）。

1、生物塑料產(chǎn)業(yè)出具規(guī)模

據(jù)統(tǒng)計，2012年我國僅生物降解塑料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)量約30萬噸，三年復(fù)合增長率為27.3%，年產(chǎn)值3000萬元以上企業(yè)超過40家，產(chǎn)值超過3億元企業(yè)在5家以上。國內(nèi)知名企業(yè)主要有：金發(fā)科技、齊翔騰達、鑫富藥業(yè)、彩虹精化、揚農(nóng)化工、大東南、浙江海正生物、武漢華麗環(huán)保、寧波天安生物等。

2、部分原材料生產(chǎn)技術(shù)處于國際領(lǐng)先

我國生物塑料的發(fā)展與其他制造業(yè)不同，不是在承接國際產(chǎn)能轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，該領(lǐng)域的研發(fā)和工業(yè)化水平處于世界先進水平，多家高校和科研機構(gòu)都進行了大量研究，如清華大學、上海同濟大學、四川大學、南開大學、天津大學、天津工業(yè)生物研究所、中科院理化所和長春應(yīng)化所等，研究成果為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了技術(shù)保障?，F(xiàn)已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的品種有聚乳酸、聚羥基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯等，部分產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝和技術(shù)還處于國際領(lǐng)先水平。

3、終端產(chǎn)品研發(fā)制造有待于進一步提高

目前國內(nèi)從事降解塑料制品加工研究的力量尚顯薄弱，大部分企業(yè)將關(guān)注的重點集中在材料合成上，而忽略了制品加工開發(fā)，一些制品在耐熱、耐水及機械強度方面與傳統(tǒng)塑料制品相差較遠，而這一點恰恰是生物塑料能否大規(guī)模市場化的關(guān)鍵。

4、高端應(yīng)用領(lǐng)域有待于開發(fā)

我國的生物降解塑料制品主要目標市場為：食物軟硬包裝、包裝膜（袋）、垃圾袋、臺布、餐具、地膜、育苗缽、發(fā)泡網(wǎng)等，電子、醫(yī)療、汽車等高端消費領(lǐng)域產(chǎn)品還不多。

5、國內(nèi)市場普及率較低

與國外市場相比，生物塑料在國內(nèi)市場還遠未普及，主要原因在于成本高，是石油基塑料制品的2―10倍，國內(nèi)消費者雖在環(huán)保意識上有所提高，但仍不愿意為此支付較高的費用。其次是產(chǎn)品性能，目前還無法完全滿足消費者需求，石油基降解塑料性能比較穩(wěn)定，而生物基降解塑料在性能上還存在不足。

6、政策對產(chǎn)業(yè)發(fā)展推動力不足，產(chǎn)品以出口為主

我國在新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃、生物產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、可再生能源法、863計劃中均有涉及，主要包括：基礎(chǔ)研究、產(chǎn)業(yè)化示范工程、產(chǎn)品認證、市場激勵等。但在具體實施上，政策的針對性和可操作性不強，使得國內(nèi)生物塑料市場推廣緩慢，企業(yè)想通過政策打開市場很難。國內(nèi)大部分產(chǎn)品以出口為主，市場在外不利于行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

四、天津（生物）塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1、塑料企業(yè)集中度較高

天津市塑料產(chǎn)業(yè)，2012年規(guī)模以上企業(yè)302家，從業(yè)人員60867人。塑料產(chǎn)業(yè)主要集中在寶坻區(qū)、西青區(qū)、靜?？h，其中以寶坻區(qū)塑料產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大，寶坻塑料制品工業(yè)區(qū)規(guī)劃面積10.8平方公里，重點發(fā)展塑料原材料加工、農(nóng)用塑料、工程塑料、塑料建材生產(chǎn)及塑料加工機械制造。

2、中小民營企業(yè)占主體地位

天津市塑料產(chǎn)業(yè)規(guī)模以上企業(yè)有302家，其中國有企業(yè)只有5家，國有企業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值占地區(qū)工業(yè)總產(chǎn)值的4.6%，并呈逐年下降趨勢（2011年為5.46%）；規(guī)模以上民營企業(yè)236家，工業(yè)總產(chǎn)值占地區(qū)工業(yè)總產(chǎn)值的94.54%。民營企業(yè)以小微企業(yè)為主，共255家。

3、環(huán)保、功能性是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主題

天津塑料產(chǎn)業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新方面取得了一定的成就，企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)中把握世界塑料發(fā)展趨勢，在環(huán)保、提高性能方面投入了大量資金，開發(fā)了一批暢銷國內(nèi)外的塑料制品。比如：久大塑料制品公司的可回收環(huán)保購物袋、旭輝恒遠公司的阻燃塑料包裝袋、華慶百盛利用回收的廢舊塑料再生制造的包裝袋。

4、生物塑料是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要方向

自上世紀90年代以來，天津傳統(tǒng)塑料制品行業(yè)相對于我國華南、東南沿海的廣東、浙江、江蘇和上海等省市地區(qū)發(fā)展速度慢了一些，企業(yè)經(jīng)營模式陳舊、規(guī)模偏小。同時，部分企業(yè)開始轉(zhuǎn)至生物塑料領(lǐng)域，2008年國韻生物獲得帝斯曼風險基金、崇德投資、中國環(huán)境基金、KPCB、北極光創(chuàng)投等七家共計2000萬美元的投資，成立國內(nèi)最大的PHA的生產(chǎn)基地。天津市塑料產(chǎn)業(yè)逐漸向生物塑料方向發(fā)展。

5、在生物塑料方面具備一定的研發(fā)基礎(chǔ)

天津在生物塑料研究方面做了大量工作，取得了一系列的成果。天津工業(yè)生物技術(shù)研究所開發(fā)了以木薯為原料煉制丁二酸的生物合成技術(shù)，并與山東蘭典生物科技股份有限公司合作實施“非糧原料生物煉制琥珀酸及生物基產(chǎn)品PBS產(chǎn)業(yè)化”項目，實現(xiàn)我國PBS下游產(chǎn)品規(guī)?；a(chǎn)。天津大學理學院、南開大學生物活性材料研究教育部重點實驗室等研究機構(gòu)也在生物塑料領(lǐng)域各有建樹。

五、天津市發(fā)展生物塑料產(chǎn)業(yè)的建議

1、加強生物塑料新產(chǎn)品開發(fā)研究

天津是較早開展生物塑料研究的地區(qū)之一，在生物材料研究方面取得了豐碩的成果，但主要研發(fā)方向是高分子材料，而先進成型工藝、高性能的結(jié)構(gòu)設(shè)計和產(chǎn)品設(shè)計方面總體研發(fā)力量薄弱。加強新產(chǎn)品的開發(fā)是擴大生物塑料產(chǎn)業(yè)化的重要手段。一是要加強新產(chǎn)品應(yīng)用研發(fā)，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新型產(chǎn)品，圍繞天津市塑料研究所開發(fā)醫(yī)用生物塑料系列制品，引領(lǐng)生物塑料向高端化發(fā)展；二是要加大生物塑料制品加工研究，提高產(chǎn)品性能，促進產(chǎn)品的大規(guī)模市場化，降低成本以替代石油基塑料制品。

2、加大政策支持力度，推動塑料加工企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，

給予以生物塑料產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)稅收優(yōu)惠、價格補貼、設(shè)立專項資金等政策，鼓勵傳統(tǒng)塑料制品企業(yè)向生物塑料制品轉(zhuǎn)型，一是解決塑料產(chǎn)業(yè)的低迷，二是利用天津在塑料加工方面良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，加強生物塑料制品加工能力。適當限制甚至分期分批禁止某些傳統(tǒng)塑料制作的一次性非降解包裝產(chǎn)品。

3、建立生物塑料研發(fā)平臺，促進科研成果轉(zhuǎn)化

加快突破生物基材料制造過程的生物合成、化學合成改性及樹脂化、復(fù)合成型等關(guān)鍵技術(shù)，促進重要生物基材料低成本規(guī)?；a(chǎn)與示范。依托天津大學、南開大學、天津工業(yè)大學等研究機構(gòu)，構(gòu)建生物基材料研發(fā)轉(zhuǎn)化平臺，促進研究機構(gòu)科研成果向企業(yè)轉(zhuǎn)化，提升企業(yè)科技創(chuàng)新能力，為生物塑料產(chǎn)業(yè)培育提供科技支撐。

4、市場推廣先國外后國內(nèi)，提高環(huán)保消費理念

生物塑料制品市場主要在歐美地區(qū)，采取先立足國外市場，逐漸培育國內(nèi)市場的策略。價格高是影響我國市場推廣的重要因素，我國消費者對價格的承受能力較差，國內(nèi)市場尚未打開。提高消費者環(huán)保消費的理念對于打開國內(nèi)市場至關(guān)重要。

【參考文獻】

[1] 于浩強、張艷梅等：生物降解塑料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].上海塑料，2012（1）.

篇3

[論文摘要]堅決抵制白色污染，對環(huán)境有積極的作用。介紹白色污染的危害及治理措施以及對未來的展望。

所謂的“白色污染”，是人們對塑料垃圾污染環(huán)境的一種形象稱謂。是一次性難降解的塑料包裝物，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。

城市塑料垃圾的消耗量、廢棄量十分驚人。在“白色垃圾”中，污染最明顯、最令人頭痛、群眾反映最強烈的，是那些遍布城市街頭的廢舊塑料包裝袋，一次性塑料快餐具。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，僅以一次性塑膠泡沫快餐盒為例，我國全年消耗量達4億至7億個。

一、“白色污染”的現(xiàn)狀及其危害

塑料包裝材料在世界市場中的增長率高于其它包裝材料，19901995年塑料包裝材料的年平均增長率為8.9%。

我國是世界上十大塑料制品生產(chǎn)和消費國之一。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，被丟棄在環(huán)境中。這些廢舊塑料包裝物散落在市區(qū)、風景旅游區(qū)、水體、道路兩側(cè)，不僅影響景觀，造成“視覺污染”，而且因其難以降解對生態(tài)環(huán)境造成潛在危害。

“白色污染”，的主要危害在于“視覺污染”，和“潛在危害”：

（1）“視覺污染”。在城市、旅游區(qū)、水體和道路旁散落的廢舊塑料包裝物給人們的視覺帶來不良刺激，影響城市、風景點的整體美感，破壞市容、景觀，由此造成“視覺污染”。

（2）“潛在危害”。廢舊塑料包裝物進入環(huán)境后，由于其很難降解，造成長期的、深層次的生態(tài)環(huán)境問題。首先，廢舊塑料包裝物混在土壤中，影響農(nóng)作物吸收養(yǎng)分和水分，將導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)；第二，拋棄在陸地或水體中的廢舊塑料包裝物，被動物當作食物吞入，導(dǎo)致動物死亡（在動物園、牧區(qū)和海洋中，此類情況已屢見不鮮）；第三，混入生活垃圾中的廢舊塑料包裝物很難處理：填埋處理將會長期占用土地，混有塑料的生活垃圾不適用于堆肥處理，分揀出來的廢塑料也因無法保證質(zhì)量而很難回收利用。

目前，人們反映強烈的主要是“視覺污染”問題，而對于廢舊塑料包裝物長期的、深層次的“潛在危害”，大多數(shù)人還缺乏認識。

二、對于危害嚴重的白色污染，世界各國的態(tài)度如何

世界各國已經(jīng)被難纏的“白色污染”困擾多年，對于抵制“白色污染”更是各出奇招。

歐洲的很多國家的超市都采取出售一次性購物袋的辦法控制購物袋的使用量，事實證明，運用經(jīng)濟杠桿應(yīng)對“白色污染”是個行之有效的辦法。

立法禁止使用塑料袋是應(yīng)對“白色污染”的官方舉措。美國的舊金山市是美國第一個封殺塑料袋的城市。2007年3月27日，美國舊金山市議會通過一項法案，限令舊金山的超市、藥店等零售商分別在6個月和1年內(nèi)停止使用化工塑料袋。該法案規(guī)定，超市和藥店零售商只允許向顧客提供紙袋、布袋或以玉米副產(chǎn)品為原料生產(chǎn)的可降解塑料袋，化工塑料袋被嚴格禁止。如果不想被罰款，商家就只能乖乖地放棄使用塑料袋。實施這項禁令后，每年將節(jié)省45萬加侖的石油，也省卻了1400噸垃圾填埋的麻煩。

韓國政府從1999年起要求全國商場超市不再免費提供塑料袋和紙質(zhì)購物袋。為推行和宣傳這項措施，韓國政府當時在全國張貼了10萬張宣傳畫，分發(fā)了20萬份宣傳冊和6.5萬個環(huán)保購物袋。新加坡也從去年開始舉辦“自備購物袋日”活動，每逢星期三，新加坡全國206家超市就會以非強制性的方式鼓勵消費者少用塑料袋。

世界上其它國家也醞釀出臺相關(guān)的法律法規(guī)，遏制“白色污染”。法國將從2010年元旦起，在全國范圍內(nèi)禁用不可生物降解塑料袋。澳大利亞環(huán)境、遺產(chǎn)和藝術(shù)部長彼得·加勒特宣布，澳大利亞的超級市場將分階段停止使用塑料購物袋，這項計劃將于2008年底前開始實施。

在我國，如何防治“白色污染”，保護好城市生態(tài)環(huán)境呢?有關(guān)專家提出以下防治措施：

（1）將“白色污染”防治工作納入法制化軌道。目前，國家對此末專門立法，廣大群眾希望有關(guān)法規(guī)盡快出臺。

（2）制定中長期治理規(guī)劃。非降解塑料制品從城市生活中“退位”已是必然趨勢。這就要求人們應(yīng)當有個緊迫觀念，為其做兩種準備，一是找出路；二是制定時間表。有關(guān)部門要在根治污染、減經(jīng)污染、預(yù)防污染三個層次上規(guī)定任務(wù)、明確責任，使“白色污染”的治理有步驟、有目標、有期限地穩(wěn)妥展開。

（3）重視“白色污染”防治；的科學研究和技術(shù)攻關(guān)。大力支持可降解型“綠色”替代產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)、銷售和使用。

（4）增強全民環(huán)境衛(wèi)生意識，把“白色污染”防治作為“兩個文明”建設(shè)和綜合整治城市環(huán)境的重點內(nèi)容來抓。

（5）狠抓污染源頭治理，實行減量化、無害：化和省資源化、再資源化原則。一方面要抑制：“白色污染”量，另一方面強調(diào)“白色垃圾”的回收利用。

抵制“白色污染”的沖鋒號已經(jīng)在全球吹響，公眾、商家、政府一個都不能少。

三、結(jié)語

隨著白色污染問題的不斷惡化和人類對其環(huán)境的重視，消除白色污染愈來愈受到人們的重視。完全生物降解高分子材料由于其生產(chǎn)成本太高，用途難以進一步擴大，而淀粉基降解塑料在淀粉基降解后，殘余的碎片并不能完全降解，其分解產(chǎn)物是否會造成二次污染尚不明確。如何解決目前的環(huán)境問題，筆者認為首先應(yīng)強調(diào)廢舊塑料的回收、分類、加工，使有限的資源循環(huán)利用；其次是強調(diào)全民行動起來，響應(yīng)號召，拒絕使用一次性塑料袋，改用溫馨可愛結(jié)實耐用可長期使用的布袋。相信在不久的將來，白色污染物從我們身邊永遠消失不見……

參考文獻

[1]長安，當代環(huán)境問題新特點[J].學科教育，1995，（06）.

[2]方世南，環(huán)境問題:全球共同面對的問題兼與《該怎樣談?wù)摗碍h(huán)境問題”》一文商榷[J].學術(shù)月刊，2002，（02）.

篇4

一、我國生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀 二、現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境保護

現(xiàn)代生物技術(shù)是以DNA分子技術(shù)為基礎(chǔ),包括微生物工程,細胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技術(shù)的總稱?，F(xiàn)代生物技術(shù)不僅在農(nóng)作物改良、醫(yī)藥研究、食品工程方面發(fā)揮著重要作用,而且也隨著日益突出的環(huán)境問題在治理污染、環(huán)境生物監(jiān)測等方面發(fā)揮著重要的作用。自20世紀80年代以來生物技術(shù)作為一種高新技術(shù),已普遍受到世界各國和民間研究機構(gòu)的高度重視,發(fā)展十分迅猛。與傳統(tǒng)方法比較,生物治理方法具有許多優(yōu)點。首先,生物技術(shù)處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結(jié)構(gòu),降解的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人類活動產(chǎn)生的環(huán)境污染減輕到最小程度,這樣既做到一勞永逸,不留下長期污染問題,同時也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。其次,利用發(fā)酵工程技術(shù)處理污染物質(zhì),最終轉(zhuǎn)化產(chǎn)物大都是無毒無害的穩(wěn)定物質(zhì),如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等,常常是一步到位,避免污染物的多次轉(zhuǎn)移而造成重復(fù)污染,因此生物技術(shù)是一種既安全又徹底的手段。再次,生物技術(shù)是以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的生物化學過程,而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質(zhì),其反應(yīng)過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的,所以大多數(shù)生物治理技術(shù)可以就地實施,而且不影響其他作業(yè)的正常進行,與常常需要高溫高壓的化工過程比較,反應(yīng)條件大大簡化,具有設(shè)備簡單、成本低廉、效果好、過程穩(wěn)定、操作簡便等優(yōu)點。所以,當今生物技術(shù)已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)清潔生產(chǎn)、工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾的處理以及有毒有害物質(zhì)的無害化處理等各個方面。

三、現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護中的應(yīng)用

(一)污水的生物凈化

污水中的有毒物質(zhì)其成分十分復(fù)雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質(zhì)等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用,從而使污水中的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有益的無毒物質(zhì),使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術(shù)處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細胞技術(shù)是酶工程技術(shù)。固定化酶又稱水不溶性酶,是通過物理吸附法或化學鍵合法使水溶性酶和固態(tài)的不溶性載體相結(jié)合,將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物細胞是一個天然的固定化酶反應(yīng)器,用制備固定化酶的方法直接將微生物細胞固定,可催化一系列生化反應(yīng)的固定化細胞。運用固定化酶和固定化細胞可以高效處理廢水中的有機污染物、無機金屬毒物等,此方面國內(nèi)外成功的例子很多,如德國將能降解對硫磷等9種農(nóng)藥的酶,以共介結(jié)合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于處理對硫磷廢水,去除率達95%以上;近幾年我國在應(yīng)用固定化細胞技術(shù)降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面取得較大進展,對于含100mg/L廢水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母細胞降解含酚廢水也已實際應(yīng)用于廢水處理。

(二)污染土壤的生物修復(fù)

重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復(fù)是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過生物作用(如酶促反應(yīng))改變重金屬在土壤中的化學形態(tài),使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環(huán)境中的移動性和生物可利用性,通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定。污染土壤的生物修復(fù)過程可以增加土壤有機質(zhì)的含量,激發(fā)微生物的活性,由此可以改善土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu),這將有助于土壤的固定,遏制風蝕、水蝕,防止水土流失。

(三)白色污染的消除

廢棄塑料和農(nóng)用地膜經(jīng)久不化解,估計是形成環(huán)境污染的重要成分。據(jù)估計我國土壤、溝河中塑料垃圾有百萬噸左右。塑料在土壤中殘存會引起農(nóng)作物減產(chǎn),若再連續(xù)使用而不采取措施,十幾年后不少耕地將顆粒無收,可見數(shù)量巨大的塑料垃圾嚴重影響著生態(tài)和環(huán)境,研究和開發(fā)生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技術(shù)一方面可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農(nóng)膜的優(yōu)勢微生物、構(gòu)建高效降解菌;另一方面可以分離克隆降解基因并將該基因?qū)肽骋煌寥牢⑸?如:根瘤菌)中,使兩者同時發(fā)揮各自的作用,將塑料和農(nóng)膜迅速降解。同時,還需大力推行可降解塑料和地膜的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用。有些微生物能產(chǎn)生與塑料類似的高分子化合物即聚酯,這些聚酯是微生物內(nèi)源性貯藏物質(zhì),可以用發(fā)酵方法進行生產(chǎn),由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔點、高彈性、不含有毒物質(zhì)等優(yōu)點而在醫(yī)學等許多領(lǐng)域有極好的應(yīng)用前景。為了降低成本、提高產(chǎn)量,人們正在用重組DNA技術(shù)對相關(guān)的微生物進行改造,此方面目前一個研究熱點是采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)聚-羥基烷酸(PHAs),研究人員正設(shè)法構(gòu)建出自溶性PHAs生產(chǎn)菌種,即將PHAs重組菌進行發(fā)酵,在積累大量的PHAs后,加入信號物質(zhì),使裂解蛋白產(chǎn)生,細胞壁破壞,PHAs析出,以簡化胞內(nèi)產(chǎn)物PHAs的提取過程,降低提取成本。

篇5

[關(guān)鍵詞]墾區(qū)；白色污染；危害；防治

一、墾區(qū)白色污染現(xiàn)狀

黑龍江墾區(qū)作為全省乃至全國農(nóng)業(yè)發(fā)展的排頭兵，在國家穩(wěn)定糧食安全生產(chǎn)的政策引領(lǐng)下，不僅逐年加大農(nóng)業(yè)投入，加速實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的步伐。在整體經(jīng)濟向好的狀況下，城鎮(zhèn)建設(shè)也迎來了春天，人口聚集，城鎮(zhèn)發(fā)展和科技進步，也帶來了農(nóng)業(yè)、工業(yè)和生活中塑料制品的使用的快速增加。在各項環(huán)境污染中，白色污染越來越重，逐漸成為墾區(qū)不得不面對，又不得不探求加快治理的重要污染面源。不可否認，塑料制品的出現(xiàn)，在一定程度對各行各業(yè)起到了支撐作用，但隨著塑料制品消耗量大幅提高，垃圾中塑料成分和比例也在成倍增加。 “白色污染”不僅污染環(huán)境，更對人體健康產(chǎn)生危害。塑料制品進入土壤會影響農(nóng)作物吸收，進入生活垃圾中給垃圾綜合利用帶來困難。因此，治理“白色垃圾”已成為墾區(qū)社會面臨的一項長期而艱巨的任務(wù)。

二、“白色污染”的定義

所謂“白色污染”，是人們對塑料垃圾污染環(huán)境的一種形象稱謂，它是指由聚苯乙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的一次性的塑料制品，在其使用后被棄成固體廢棄物。由于缺少回收利用價值，其中，絕大部分被丟棄在環(huán)境中，主要集中于城鎮(zhèn)、河道和道路兩側(cè)農(nóng)田，湖泊和水塘中，不僅破壞了景觀，造成了“視覺污染”，而且由于其具有在自然中難以降解的特點，對自然生態(tài)環(huán)境也造成了直接和間接的破壞。這種由廢棄的一次性塑料制品通常多為白色，所造成的“視覺污染”和自然環(huán)境的破壞被形象地統(tǒng)稱為“白色污染”。

三、“白色污染”的成因和危害

（一）白色污染的成因

墾區(qū)白色垃圾主要以農(nóng)用塑料薄膜和生活塑料制品為主。隨著科學技術(shù)在旱作農(nóng)業(yè)的應(yīng)用，為提高產(chǎn)量，覆膜種植和溫室移栽大量使用，保證了農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)，但大量的塑料垃圾也在不斷的產(chǎn)生，由于回收難，白色污染成為了旱作農(nóng)業(yè)污染的重要來源之一。生活塑料制品更是五花八門，品種繁多，尤其是方便袋的大量生活使用，更是形成白色污染主要來源。這兩種是墾區(qū)白色污染的主要產(chǎn)生根源。

（二）白色污染存在兩種危害

1.“視覺污染”。是指散落在城市和農(nóng)村中，人們隨手丟棄的塑料廢棄物對市容、鎮(zhèn)容和村容及景觀的破壞．例如散落在農(nóng)村街道兩旁、漫天飛舞或掛在枝頭上的超薄塑料袋，農(nóng)田白色一片的塑料薄膜，這些都給人們帶來不好的視覺刺激，人民對此反映強烈。

2.“潛在危機”。是指塑料廢棄物進入自然環(huán)境而難以降解帶來的環(huán)境問題，其危害主要包括以下幾點：一是不易回收，回收成本高，利用率低，利潤少，且回收價格低，導(dǎo)致不愿回收的現(xiàn)象發(fā)生。二是難以降解?；厥盏乃芰蠌U棄物不易處理。若將其焚燒，則產(chǎn)生大量的有毒煙霧，污染大氣，易形成酸雨；埋于地下，很難降解，且對土地產(chǎn)生毒害，改變其酸堿度，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)減產(chǎn)；進入水體或陸地，不僅影響環(huán)境，易被動物吞食，導(dǎo)致死亡，破壞生態(tài)平衡。三是高溫分解出毒害物質(zhì)，在達到65℃時，毒害物質(zhì)就會析出并且滲入到食品中，對肝臟、腎臟、生殖系統(tǒng)及中樞神經(jīng)等人體重要部位造成危害。

四、“白色污染”的防治

黑龍江墾區(qū)對治理“白色污染”十分重視，在減少使用塑料制品同時，加大了回收利用，主要采取以下方法：

（一）加強垃圾分類管理

從家庭開始分類，居民住宅、公共場所都有分類垃圾箱。居民自覺按要求投放，很少有隨地亂扔廢物的現(xiàn)象。密閉的專用車上門收集垃圾。廢紙、廢塑料等包裝廢物送往工廠再生利用，廚房、庭院垃圾用于堆肥。不能再生利用的垃圾在對環(huán)境不造成污染的前提下填埋或焚燒，生活垃圾無害化處置率很高，各環(huán)節(jié)流失到環(huán)境中的垃圾極少。

（二）加大回收力度

墾區(qū)每年產(chǎn)生廢舊塑料幾千噸，由于數(shù)量不斷增加，而回收利用率卻很低(幾乎不到20％)，廢棄塑料大量散落而引發(fā)的環(huán)境問題日益引起人們的高度重視。因此，治理“白色污染”已經(jīng)成為環(huán)境保護的熱點問題。而治理“白色污染”的其中一種有效辦法就是限制產(chǎn)量和加大回收力度。主要通過對廢舊塑料收購部門的補貼，提高收購價格，提升民眾收集塑料的積極性，實現(xiàn)廢舊塑料的高效回收。

（三）加大宣傳力度

治理“白色污染”是一項社會系統(tǒng)工程．應(yīng)采取積極對策，運用行政、科技、經(jīng)濟等手段綜合治理。特別是要加強宣傳教育工作和加大優(yōu)化環(huán)境的措施。利用各處行政組織、新聞媒介、學校教育等多種形式廣泛宣傳，普及有關(guān)知識，大張旗鼓地宣傳造成“白色污染”的原因及其危害。提高公眾環(huán)保意識，積極參與廢塑料的回收，提高使用有利于環(huán)境保護的包裝材料，適度包裝，節(jié)約資源，不用或者少用一次性包裝產(chǎn)品。提供垃圾分類回收，反對隨手丟棄垃圾，減少垃圾產(chǎn)生量。

（四）禁止使用一次性塑料包裝物

在形成“白色污染”的廢塑料中，幾乎全部為塑料包裝物，尤其是一次性發(fā)泡塑料餐具和一次性超薄塑料袋等。前者在我國的年生產(chǎn)能力達到70億只，由于重量輕、體積龐大、難以清洗干凈等原因造成回收成本高、難以有效利用。后者，由于使用面非常廣、很薄等原因造成環(huán)境中污染物隨處可見，回收困難。因此，限制或禁止使用難以收集、處置的一次性塑料包裝物，減少和控制使用塑料包裝材料避免過度包裝，嚴格地進行適度包裝。

（五）推廣使用替代品

目前,許多環(huán)保產(chǎn)品為治理白色污染提供可能,如:紙模塑類,以紙漿為原料生產(chǎn)餐具;植物秸桿類制品,以植物的秸桿、稻殼等粉碎壓制成型;淀粉類制品,以玉米淀粉、甘蔗粉為原料制作餐具;生物降解塑料類,在塑料中混入光催化原料、淀粉以達到降解的目的。要不斷推廣使用可降解制品來替代難降解的塑料制品,來促進替代產(chǎn)品的開發(fā)利用,使難降解塑料制品能早日退出我們的生產(chǎn)、生活領(lǐng)域。

篇6

目前我國由于工業(yè)“三廢”污染、農(nóng)用化肥和農(nóng)藥的污染以及廢棄塑料和農(nóng)用地膜的污染，嚴重的影響了我國的生態(tài)環(huán)境，使得水污染日益加劇，水資源嚴重短缺，全國600多個城市中已有一半城市缺水，農(nóng)村則有8000萬人和6000萬頭牲畜飲水困難；土壤污染嚴重，耕地面積銳減，近10年來每年流失的土壤總量達50億t，土地荒漠化日益加??；森林覆蓋面積下降，草場退化，每年減少森林面積達2500萬畝；人們的身體健康受到嚴重威脅，疾病發(fā)病率急劇上升。因此，加大環(huán)境保護和環(huán)境治理力度，加快應(yīng)用高新技術(shù)，如現(xiàn)代生物技術(shù)來控制環(huán)境污染和保持生態(tài)平衡，提高環(huán)境質(zhì)量已成為環(huán)保工作者的工作重點。

2現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境保護

現(xiàn)代生物技術(shù)是以DNA分子技術(shù)為基礎(chǔ)，包括微生物工程，細胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技術(shù)的總稱?，F(xiàn)代生物技術(shù)不僅在農(nóng)作物改良、醫(yī)藥研究、食品工程方面發(fā)揮著重要作用，而且也隨著日益突出的環(huán)境問題在治理污染、環(huán)境生物監(jiān)測等方面發(fā)揮著重要的作用。自20世紀80年代以來生物技術(shù)作為一種高新技術(shù)，已普遍受到世界各國和民間研究機構(gòu)的高度重視，發(fā)展十分迅猛。與傳統(tǒng)方法比較，生物治理方法具有許多優(yōu)點。

（1）生物技術(shù)處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結(jié)構(gòu)，降解的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人類活動產(chǎn)生的環(huán)境污染減輕到最小程度，這樣既做到一勞永逸，不留下長期污染問題,同時也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。

（2）利用發(fā)酵工程技術(shù)處理污染物質(zhì)，最終轉(zhuǎn)化產(chǎn)物大都是無毒無害的穩(wěn)定物質(zhì)，如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等，常常是一步到位，避免污染物的多次轉(zhuǎn)移而造成重復(fù)污染，因此生物技術(shù)是一種既安全又徹底消除污染的手段。

（3）生物技術(shù)是以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的生物化學過程，而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質(zhì)，其反應(yīng)過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的，所以大多數(shù)生物治理技術(shù)可以就地實施，而且不影響其他作業(yè)的正常進行，與常常需要高溫高壓的化工過程比較，反應(yīng)條件大大簡化，具有設(shè)備簡單、成本低廉、效果好、過程穩(wěn)定、操作簡便等優(yōu)點。

所以，當今生物技術(shù)已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)清潔生產(chǎn)、工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾的處理，有毒有害物質(zhì)的無害化處理等各個方面。

3現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護中的應(yīng)用

3.1污水的生物凈化

污水中的有毒物質(zhì)的成分十分復(fù)雜，包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質(zhì)等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用，從而使污水中的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有益的無毒物質(zhì)，使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術(shù)處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細胞技術(shù)是酶工程技術(shù)。固定化酶又稱水不溶性酶，是通過物理吸附法或化學鍵合法使水溶性酶和固態(tài)的不溶性載體相結(jié)合，將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物細胞是一個天然的固定化酶反應(yīng)器，用制備固定化酶的方法直接將微生物細胞固定，即是可催化一系列生化反應(yīng)的固定化細胞。運用固定化酶和固定化細胞可以高效處理廢水中的有機污染物、無機金屬毒物等，此方面國內(nèi)外成功的例子很多，如德國將能降解對硫磷等9種農(nóng)藥的酶，以共介結(jié)合法固定于多孔玻璃及硅珠上，制成酶柱，用于處理對硫磷廢水，去除率達95%以上；近幾年我國在應(yīng)用固定化細胞技術(shù)降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面取得較大進展，對于含100mg/L廢水，降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母細胞降解含酚廢水也已實際應(yīng)用于廢水處理。

3.2污染土壤的生物修復(fù)

重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復(fù)是利用生物(主要是微生物、植物)作用，削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過生物作用(如酶促反應(yīng))改變重金屬在土壤中的化學形態(tài)，使重金屬固定或解毒，降低其在土壤環(huán)境中的移動性和生物可利用性，通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復(fù)過程可以增加土壤有機質(zhì)的含量，激發(fā)微生物的活性，由此可以改善土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu)，這將有助于土壤的固定，遏制風蝕、水蝕等作用，防止水土流失。

3.3白色污染的消除

廢棄塑料和農(nóng)用地膜經(jīng)久不化解，估計是形成環(huán)境污染的重要成分。據(jù)估計我國土壤、溝河中塑料垃圾有百萬噸左右。塑料在土壤中殘存會引起農(nóng)作物減產(chǎn)，若再連續(xù)使用而不采取措施，十幾年后不少耕地將顆粒無收，可見數(shù)量巨大的塑料垃圾嚴重影響著生態(tài)和環(huán)境，研究和開發(fā)生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技術(shù)一方面可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農(nóng)膜的優(yōu)勢微生物、構(gòu)建高效降解菌，另一方面可以分離克隆降解基因并將該基因?qū)肽骋煌寥牢⑸?如：根瘤菌)中，使兩者同時發(fā)揮各自的作用，將塑料和農(nóng)膜迅速降解。同時，還需大力推行可降解塑料和地膜的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用。

有些微生物能產(chǎn)生與塑料類似的高分子化合物即聚酯，這些聚酯是微生物內(nèi)源性貯藏物質(zhì)，可以用發(fā)酵方法進行生產(chǎn)，由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔點、高彈性、不含有毒物質(zhì)等優(yōu)點而在醫(yī)學等許多領(lǐng)域有極好的應(yīng)用前景。為了降低成本、提高產(chǎn)量，人們正在用重組DNA技術(shù)對相關(guān)的微生物進行改造，此方面目前一個研究熱點是采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)聚-β羥基烷酸(PHAs)，研究人員正設(shè)法構(gòu)建出自溶性PHAs生產(chǎn)菌種，即將PHAs重組菌進行發(fā)酵，在積累大量的PHAs后，加入信號物質(zhì)，使裂解蛋白產(chǎn)生，細胞壁破壞，PHAs析出，以簡化胞內(nèi)產(chǎn)物PHAs的提取過程，降低提取成本。

3.4化學農(nóng)藥污染的消除

一般情況下，使用的化學殺蟲劑約80%會殘留在土壤中，特別是氯代烴類農(nóng)藥是最難分解的，經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)造成滯留毒害作用。因此多年來人們一直在尋找更為安全有效的辦法，而利用微生物降解農(nóng)藥已成為消除農(nóng)藥對環(huán)境污染的一個重要方面。能降解農(nóng)藥的微生物，有的是通過礦化作用將農(nóng)藥逐漸分解成終產(chǎn)物CO2和H2O，這種降解途徑徹底，一般不會帶來副作用；有的是通過共代謝作用，將農(nóng)藥轉(zhuǎn)化為可代謝的中間產(chǎn)物，從而從環(huán)境中消除殘留農(nóng)藥，這種途徑的降解結(jié)果比較復(fù)雜，有正面效應(yīng)也有負面效應(yīng)。為了避免負面效應(yīng)，就需要用基因工程的方法對已知有降解農(nóng)藥作用的微生物進行改造，改變其生化反應(yīng)途徑，以希望獲得最佳的降解、除毒效果。要想徹底消除化學農(nóng)藥的污染，最好全面推廣生物農(nóng)藥。

所謂生物農(nóng)藥是指由生物體產(chǎn)生的具有防止病蟲害和除雜草等功能的一大類物質(zhì)總稱，它們多是生物體的代謝產(chǎn)物，主要包括微生物殺蟲劑、農(nóng)用抗生素制劑和微生物除草劑等。其中微生物殺蟲劑得到了最廣泛的研究，主要包括病毒殺蟲劑、細菌殺蟲劑、真菌殺蟲劑、放線菌殺蟲劑等。長期以來并沒有得到廣泛的使用。現(xiàn)在人們正在利用重組DNA技術(shù)克服其缺點來提高殺蟲效果，例如目前病毒殺蟲劑的一個研究熱點是桿狀病毒基因工程的改造，人們正在研究將外源毒蛋白基因如編碼神經(jīng)毒素的基因克隆到桿狀病毒中以增強桿狀病毒的毒性；將能干擾害蟲正常生活周期的基因如編碼保幼激素酯酶的基因插入到桿狀病毒基因組中，形成重組桿狀病毒并使其表達出相關(guān)激素,以破壞害蟲的激素平衡，干擾其正常的代謝和發(fā)育從而達到殺死害蟲的目的。

參考文獻

1孔繁翔.環(huán)境生物學[M].北京:高等教育出版社,2000

2陳堅.環(huán)境生物技術(shù)[J]，生物工程進展，2001(5)

3姜成林,徐麗華.微生物資源的開發(fā)與利用[M].北京:中國輕工業(yè)出版社，2001

篇7

關(guān)鍵詞：低碳經(jīng)濟；黃驊市；塑料產(chǎn)業(yè)

中圖分類號：F26 文獻標志碼：A 文章編號：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)展時期，在追求企業(yè)利潤的同時不可避免地消費了大量的石化資源，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重的環(huán)境污染。對于黃驊市塑料產(chǎn)業(yè)而言，發(fā)展低碳經(jīng)濟具有十分重大的現(xiàn)實意義。

一、低碳經(jīng)濟下黃驊市塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況

河北省黃驊市被譽為“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)出強有力的發(fā)展態(tài)勢。五年間企業(yè)數(shù)量增加了54家，實現(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資源，實現(xiàn)更廣闊的銷售?，F(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，對于塑料產(chǎn)品而言，收入與需求保持著同方向的變動，不難看出，人均可支配收入的增加可以拉動黃驊市塑料產(chǎn)品的產(chǎn)銷量的增加。目前，黃驊市經(jīng)濟快速增長，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年黃驊市全年實現(xiàn)財政收入18億元，增長28.5%，增收4億元，其中扶持民生支出達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)濟快速增長態(tài)勢。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，人們的消費趨勢增強，市場需求擴張，黃驊市塑料制品銷售量總體增加了10.7%，實現(xiàn)增收3 500萬元，經(jīng)濟效益良好發(fā)展，預(yù)計未來五年黃驊市塑料產(chǎn)品需求量仍會保持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)加工工藝進行加工制造，且制造塑料產(chǎn)品大多均是化學合成制品，無法自然降解，長期以來，造成了嚴重的環(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事實。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。強力推進節(jié)能減排，謀劃和實施一批重大節(jié)能減排工程，嚴控新建高耗能、高排放項目。逐步對黃驊市塑料行業(yè)開展大范圍節(jié)能減排整合行動，打擊違規(guī)生產(chǎn)行為，鼓勵塑料企業(yè)節(jié)約用水、用電，限制高污染、高耗能塑料項目實施，幫助環(huán)保技術(shù)普及應(yīng)用，為塑料產(chǎn)業(yè)實現(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，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格波動漲跌，時時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80.88%，由此可以看出，黃驊市塑料企業(yè)對傳統(tǒng)原料存在高度依賴性，可以說黃驊市塑料行業(yè)的運行已然離不開對傳統(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，近些年來石油價格受國際局勢走向影響劇烈，總體仍保持價格不斷上升態(tài)勢。在石油價格的驅(qū)動作用下，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)利潤無法實現(xiàn)，造成經(jīng)濟效益低下，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荷，碳排放量日益增多，與低碳經(jīng)濟相關(guān)的技術(shù)是中國塑料機械企業(yè)著力解決的問題之一。隨著研發(fā)投入的增加，全自動注塑機以及伺服液壓注塑機已經(jīng)問世，相對于傳統(tǒng)同類型的定量泵注塑機可分別節(jié)能50%和30%，但相對的機械價格卻高出了分別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)資金實力薄弱，自主創(chuàng)新觀念不強，高額的技術(shù)引進價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，低碳先進塑料技術(shù)在整個行業(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.消費觀念陳舊。消費者對塑料制品的青睞程度極高，一直被廣泛購買。相對地，消費者大多對塑料產(chǎn)品的認識不足，大量價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，被消費者肆意購買，用完后消費者便將其隨意丟棄，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中產(chǎn)生，自然也需要從消費中解決。黃驊市塑料產(chǎn)業(yè)在2009年消費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行自然降解，長期留放自然環(huán)境會產(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)計未來五年塑料制品的廢棄率仍保持高比率，回收率會在22%～25%之間波動，這表明仍將會產(chǎn)生大量的廢舊塑料，也就是說廢棄塑料整個生命周期所耗費的能源以及使用的原料都在消費過程中大量流失，對環(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)濟的對策

為了順利實現(xiàn)塑料產(chǎn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型，提高產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟和生態(tài)雙重效益，就需要有針對性地解決這些問題。

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，是理想的塑料原料。據(jù)專家估計，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150萬噸/年，無紡布領(lǐng)域?qū)⑦_60萬噸/年，在農(nóng)業(yè)地膜領(lǐng)域?qū)⑦_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_50萬噸/年。由此可知，一年內(nèi)總的生物塑料需求量將達到360萬噸，計算可知會減少576萬噸的碳排放，生態(tài)效益巨大。在人們的環(huán)保意識日益高漲和石油價格上漲的作用下，生物可降解塑料在中國市場潛力巨大。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)，推進生物塑料工程的實現(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)和低碳消費的實現(xiàn)。

2.建立試點基地。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試點擇選標準，選取經(jīng)營狀況良好、工業(yè)總產(chǎn)值持續(xù)上升、經(jīng)濟基礎(chǔ)較好、技術(shù)相對先進的塑料企業(yè)作為試驗點，建立數(shù)個新型低碳技術(shù)試點基地，引進相關(guān)數(shù)控人才和高級技工，加大對低碳節(jié)能技術(shù)的自主研發(fā)投入。凡是建立試驗點的塑料企業(yè)均有享有國家優(yōu)惠政策的權(quán)利，對開發(fā)新技術(shù)成功，表現(xiàn)突出和低碳技術(shù)實現(xiàn)大范圍普及和應(yīng)用的企業(yè)予以資金扶持和獎勵，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)管理部門對試驗點企業(yè)進行整合，定期組織企業(yè)管理者就低碳技術(shù)的最新應(yīng)用情況進行報告，并作相關(guān)發(fā)言，展開試驗點間“頭腦風暴”，擴大信息透明度，強化企業(yè)間的技術(shù)流通和交流，通過點與點之間的信息流動，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)站上詳細明確生產(chǎn)商品的各項質(zhì)量指標，并附上相關(guān)對比數(shù)據(jù)和標準、廠家聯(lián)系方式，方便消費者了解所購產(chǎn)品的詳細信息，及時進行咨詢，從而減少不合格產(chǎn)品的購買，扼殺質(zhì)量標準不合格塑料制品的銷售市場。然后，企業(yè)進行市場調(diào)查，回訪消費者。塑料加工企業(yè)應(yīng)及時追蹤本企業(yè)塑料產(chǎn)品市場流向，對產(chǎn)品銷售情況進行調(diào)查，根據(jù)消費者的反饋信息，統(tǒng)計相關(guān)數(shù)據(jù)，及時調(diào)整產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)適銷對路的塑料制品。最后，制定塑料產(chǎn)品回收標準，向消費者提供合理賠償。鼓勵消費者及時對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)回收標準和規(guī)定及時對確實不合格產(chǎn)品回收，并對利益受到侵害的消費者進行合理補償。

參考文獻：

篇8

關(guān)鍵詞：污泥，前沿技術(shù)，資源化，發(fā)展趨勢

The Present Situation and Tendency of Sludge Front

Treatment Technology

WeiZhen Shen

(Beijing Machinery and Electricity Institute, Hi-tech Co.Ltd., Beijing 100027,China)

The main development direction for the sludge treatment is tending to disposal of resources and energy utilization in the world in recent years. Therefore, such as anaerobic digestion and aerobic fermentation technology and other traditional mainstream technology has been vigorously sought. Meanwhile, the techniques of sludge pyrolysis to produce oil fuel and sorbents, and composting to be used in soil are studyed. The paper puts forward that the present situation and tendency of sludge front treatment technology of domestic and overseas, and discussed its developing trend.

中圖分類號：TU992文獻標識碼： A

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，歐美、日本等發(fā)達國家已出臺了較完善的污泥處理處置與資源化政策法規(guī)及標準規(guī)范，相關(guān)技術(shù)和設(shè)備也趨于成熟，以在污泥無害化處理處置的基礎(chǔ)上實現(xiàn)最大程度的資源化再利用作為總體思路和技術(shù)路線，逐步形成了以污泥厭氧消化、好氧發(fā)酵、干化、焚燒、土地利用為主流技術(shù)，并不斷研發(fā)污泥制油、生產(chǎn)活性炭、研制動物飼料等前沿技術(shù)的污泥處理處置市場。

雖然近年來我國污泥領(lǐng)域發(fā)展較快，各項技術(shù)和專用設(shè)備有了較大進展，主流技術(shù)、前沿技術(shù)同步發(fā)展的污泥處理處置市場也正在形成。但與發(fā)達國家相比，我國污泥處理處置率仍然低下，技術(shù)和設(shè)備水平仍然落后，污泥處理處置總體思路和技術(shù)路線也不夠明晰，相關(guān)的法律法規(guī)及標準規(guī)范不夠完善，總之我國污泥處理處置市場還有很長的一段路要走。由于國情不同，各國采用處理方式和技術(shù)也各不相同，本文對國內(nèi)外目前前沿技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進行綜述。

1、國內(nèi)外污泥處理處置與資源化前沿技術(shù)進展

1.1 污泥制油能源利用技術(shù)

污泥中的有機質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為燃油，能有效控制重金屬的排放，可回收利用易儲藏的液體燃油，可獲得較高的油品收率，提供700 kWh/t 的凈能量，破壞有機氯化物的生成，具有污泥處理與能源利用的雙重性質(zhì)。污泥制油技術(shù)分為兩種方法：污泥熱解制油技術(shù)和污泥直接熱化學液化法。

1.1.1污泥熱解制油技術(shù)

污泥熱解制油是利用污泥中有機物的熱不穩(wěn)定性，在常壓（或高壓）和缺氧的條件下加熱污泥至高溫，借助污泥中所含的硅酸鋁和重金屬（尤其是銅）的催化作用將污泥中的脂類和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成碳氫化合物，由于干餾和熱分解作用使污泥最終轉(zhuǎn)化為價值較高的燃料油、反應(yīng)水、不凝性氣體（NNG）和炭。

熱解生成的油收率與污泥中的有機物含量直接相關(guān)，通常生污泥最高（占44%），其次為剩余污泥（35%），消化污泥最低（25%）。發(fā)熱量可達到29~42.1 MJ/kg，與石油提煉廠生產(chǎn)出來的石油低級餾出液相似，可以直接用于柴油機車和發(fā)電。但熱解油黏度高、氣味差。熱解油的大部分脂肪酸可轉(zhuǎn)化為酯類，酯化后其黏度低約4倍，熱值可提高9%，氣味得到很大改善。不凝氣熱值2~9MJ/kg，污泥炭熱值約10MJ/kg，熱解前的污泥干燥、反應(yīng)器加熱可利用產(chǎn)品中低級燃料（燃料氣、炭）的燃燒來提供能量，實現(xiàn)能源循環(huán)。污泥熱解制油過程如圖1。

污泥熱解制油過程示意圖

污泥熱解工藝最初是Bayer等人在1978年提出， 1986年，澳大利亞的Perth和Sydney兩個城市建起污泥熱解制油的第二代試驗廠，為大規(guī)模污泥低溫生物油化技術(shù)的進一步開發(fā)提供了大量的數(shù)據(jù)和實踐經(jīng)驗。1999年8月，世界上第一套污泥低溫熱解制油工業(yè)化工藝裝置——Enersludge在澳大利亞成功試運行，處理規(guī)模（按干污泥計）為25t/d，每噸污泥可產(chǎn)出200~300L與柴油類似的燃料及約半噸的燒結(jié)炭，并申請為專利。

1.1.2污泥直接熱化學液化制油技術(shù)

鑒于污泥低溫熱解制油需要對脫水污泥進行干燥而耗能巨大，因此英、美、日對污泥直接熱化學液化法研究較多。污泥直接熱化學液化制油是將經(jīng)過機械脫水的污泥（含水率約70%~80%），在250~340℃、5~15MPa條件下，并以碳酸鈉作為催化劑，污泥中有近50%的有機物能通過加水分解、縮合、脫氫、環(huán)化等一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)化為油狀物，得到的重油產(chǎn)物用萃取劑進行分離收集。重油產(chǎn)品的組成和性質(zhì)取決于催化劑的裝填與反應(yīng)溫度。反應(yīng)過程可得到熱值約為33MJ/kg的液體燃料，收率可達50%左右（以干燥有機物為基準），同時產(chǎn)生大量不凝性氣體和固體殘渣?；竟に嚵鞒虉D如圖2所示。

污泥直接熱化學液化制油技術(shù)的設(shè)備可分為間歇式反應(yīng)裝置和連續(xù)式反應(yīng)裝置兩類。間歇式反應(yīng)中，污泥脫水至含水率70%~80%即可滿足相關(guān)反應(yīng)要求，向高壓釜中加入液化催化劑Na2CO3后，高壓釜經(jīng)過排氣后沖入氮氣至所需壓力，隨后升溫。隨著溫度的增加，工作壓力隨之增加。然后通過壓力調(diào)節(jié)閥釋放高壓來使工作壓力保持恒定，反應(yīng)產(chǎn)生氣體被氣體儲罐收集。連續(xù)設(shè)備的運用不僅在工藝上可以得到更大的改進，在運行費用上也會大大降低，推進該技術(shù)的應(yīng)用。

目前直接熱化學法處理污泥的典型工藝包括：美國 PERC工藝，LBL工藝，日本資源環(huán)境技術(shù)綜合研究所的液化工藝，荷蘭 Shell 公司的 HTU工藝等。

根據(jù)國外的經(jīng)驗，目前的投資成本與運行維護成本均比較高，同時，涉及的操作條件比較復(fù)雜，需要考慮諸多的因素如反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、觸媒種類、觸媒添加量、反應(yīng)壓力等。此外，油化處理效率也與污泥種類性質(zhì)等有關(guān)。

污泥直接熱化學液化制油的基本流程圖

1.2 污泥建材利用技術(shù)

污泥建材利用主要包括利用污泥及其焚燒產(chǎn)物制磚、輕質(zhì)陶粒、生態(tài)水泥、制纖維板、熔融微晶玻璃等。

總的來說，污泥的多項建材利用技術(shù)已經(jīng)成熟，應(yīng)用前景良好。其中，建筑磚塊、輕質(zhì)材料以及水泥材料等技術(shù)，已經(jīng)在日本、德國等國家開始進行規(guī)?；a(chǎn)應(yīng)用或者在計劃大規(guī)模生產(chǎn)再利用。其中日本在這方面走在了前面，已經(jīng)有許多成功運行的工程實例，據(jù)統(tǒng)計到2002年末，日本污泥有效利用率高達63%，其中建材利用的比例為40%。在我國，污泥用于建材資源化利用是一種有效的污泥減量化及資源化手段，在北京、重慶及上海等地均進行過相應(yīng)的生產(chǎn)性研究?？偟膩碚f，大多還處于研究及嘗試的階段。

1.2.1污泥制磚

脫水污泥主要由Fe2O3、Al2O3、SiO2、CaO、MgO等粘土礦物質(zhì)成分組成，其性質(zhì)近似粘土，具有可塑性、燒結(jié)性、耐熱性和吸附性，并且污泥中含有大量灰分和鋁鹽或鐵鹽等混凝劑成分，可以作為建筑材料中的添加劑，為其制磚創(chuàng)造條件。比較常見的污泥制磚技術(shù)主要有兩種：

①污泥焚燒灰制磚

該方法是將污泥焚燒灰添加適量輔料（如粘土、粉煤灰、煤矸石等）成型燒結(jié)制磚。污泥焚燒灰中的SiO2含量較低，因此在利用污泥焚燒灰制磚時，需添加適量的黏土與硅砂，從而提高SiO2含量。一般較為適宜的質(zhì)量配比為焚燒灰：黏土：硅砂=1:1:（0.3~0.4）。污泥焚燒灰制造流程如下圖3.

②干化污泥直接制磚

該法是直接將干燥的城市污泥破碎后與粘土等輔料成型燒結(jié)制磚，同時可以利用污泥中潛在熱值。干化污泥用于直接制磚時，應(yīng)對污泥中的成分進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)，使其成分與制磚黏土的化學成分相當。當污泥與黏土按質(zhì)量比1:10配料時，污泥磚可以達到普通紅磚的強度。此污泥磚的制造方式受坯體中有機揮發(fā)分含量的限制，當有機揮發(fā)物達到一定限度會導(dǎo)致燒結(jié)開裂，從而影響磚塊的質(zhì)量，污泥摻加比例較低。因此，從黏土磚限制要求來看，生污泥較難成為一種適宜的污泥建材方法。干化污泥制磚工藝流程圖見圖4。

污泥焚燒灰制磚工藝流程

污泥干化后制磚工藝流程

污泥的摻量比例、成型壓力和焚燒溫度是決定磚抗壓強度、吸水率、熱導(dǎo)率、抗折強度等性能的關(guān)鍵性因素。當污泥摻量為0~200 g/ kg 時， 隨著污泥摻量的增加，污泥磚的抗壓強度明顯降低，吸水率隨之增大。成型磚坯密實度下降，在焙燒過程，污泥中重金屬熔融固化，有機物揮發(fā)，所形成的氣孔和孔洞降低了磚體抗壓強度及。當污泥摻量低于100 g/ kg 時，污泥磚性能符合國家《燒結(jié)普通磚》標準( GB 5101- 2003) 要求。當成型壓力為20~60 MPa時， 隨成型壓力的增大，污泥磚的抗壓強度逐漸升高，吸水率逐漸減小。當燒結(jié)溫度為900~1100℃時，隨著溫度的升高，污泥磚的抗壓強度逐漸增強，吸水率逐漸降低，當燒結(jié)溫度高于1050℃時，磚的抗壓強度和均已達到了標準要求。當保溫時間超過1.5 h 時，隨著保溫時間的延長，污泥磚的降低，吸水率也相應(yīng)增大。

美國、英國等發(fā)達國家都在該領(lǐng)域進行了較多的研究，對污泥制磚工藝、污泥制磚的影響因素、污泥磚塊產(chǎn)品的性質(zhì)等方面取得階段性研究成果。其中，日本的污泥焚燒灰制磚技術(shù)，走在世界前列，受到越來越多的重視。目前已經(jīng)有8座完整規(guī)模的廠用100%的污泥焚燒灰制磚。制成的磚塊被廣泛用于公共設(shè)施。德國對于污水污泥的建材利用才剛剛起步，沒有任何長期工業(yè)上的實踐，正借鑒日本的經(jīng)驗，并與日本開展合作研究項目。

在我國，有關(guān)利用污泥焚燒灰制磚的報道很少，而利用干污泥直接制磚卻有較多的文獻說明。如中石化勝利油田規(guī)劃設(shè)計研究院、同濟大學環(huán)境科學與工程學院、南京制革廠等研究機構(gòu)、高等院校和國內(nèi)企業(yè)對干污泥直接制磚進行了試驗研究，但缺乏實際的工程應(yīng)用，所以在今后的研究中還要結(jié)合經(jīng)濟效益進行投資、收益的估算并大膽借鑒國外經(jīng)驗，開發(fā)污泥前處理及混合焙燒等成套工藝及配套設(shè)備，才能將污泥的制磚利用付諸實際。

1.2.2污泥制陶粒

污泥陶粒是污泥經(jīng)加工制?；蚍勰コ汕蚝鬅浂傻囊环N人造輕陶粒，具有輕質(zhì)高強、保溫隔熱、耐久性好、抗震性好等優(yōu)點。污泥制陶粒主要工藝流程如下圖5。

污泥陶粒生產(chǎn)工藝流程圖

濕污泥與預(yù)先干化好的干污泥一起進入污泥混合機，經(jīng)混合、均勻化后形成顆粒，完成均化過程后，送至干化器進行干燥。污泥干化器主要分為直接加熱和間接加熱。為了防止污泥在干化過程中結(jié)成大塊，一般采用旋轉(zhuǎn)干化器。干化器的熱風進口溫度為800~850℃，排氣溫度為200~250℃。污泥經(jīng)干燥后從含水率80%左右下降到5%左右。干化器的排氣進入脫臭爐，爐溫控制在650℃左右，使排氣中的惡臭成分全部分解，以防產(chǎn)生二次污染。部分燃耗是在理論空氣比約0.25以下燃燒，使污泥中的有機成分降解，大部分成為氣體排出，另一部分以固定碳的形式殘留。部分燃燒爐內(nèi)的溫度控制在700~750℃。燃燒的排氣中含有許多未燃成分，送至排氣燃燒爐再次燃燒，產(chǎn)生的熱風可作為污泥干化的熱源。部分燃燒后的污泥中的固定碳為10%~20%，熱值為1256~7536kJ/kg。燒結(jié)是制陶粒的最后一道工序，燒結(jié)陶粒的強度和相對密度與燒結(jié)溫度以及產(chǎn)品中殘留碳含量有關(guān)。殘留碳的含量與陶粒的強度成反比，殘留碳的含量越多，強度越低。燒結(jié)溫度在1000~1100℃之間為宜，超出此溫度范圍陶粒強度會降低。陶粒的相對密度隨燒結(jié)溫度升高而減少，在上述溫度范圍內(nèi)，其相對密度為1.6~1.9，燒結(jié)時間一般為2~3min。

歐美、日本等發(fā)達國家對利用各類污泥制陶瓷產(chǎn)品的可行性做了研究，并對制成的樣品進行了吸水率、多孔性、線性收縮和橫向斷裂強度等物理性能和浸出液的測試。我國多個企事業(yè)機構(gòu)都對污泥制備陶粒技術(shù)進行了研究，比如同濟大學的研究人員對蘇州河底泥為主要原料燒制陶粒的工藝參數(shù)進行了分析，以及廣州華穗輕質(zhì)陶粒制品廠采用城市污水處理廠污泥替代河道淤泥或部分粘土燒制輕質(zhì)陶粒，并獲得成功。

1.2.3污泥制水泥

污泥的化學特性與水泥生產(chǎn)所用的原料基本相似，垃圾焚燒灰的化學成分中一般有80%以上的礦物質(zhì)是水泥熟料的基本成分。因此利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理污泥來制造水泥，不僅具有焚燒法的減容減量化特征，且燃燒后的殘渣成為水泥熟料的一部分，不需要對焚燒灰進行填埋處置，是一種兩全其美的生產(chǎn)途徑。利用污泥做生產(chǎn)水泥的原料有三種方式：一是直接用脫水污泥；二是干化污泥；三是污泥焚燒灰。不管是采用哪種方式，關(guān)鍵是污泥中所含的無機成分必須符合生產(chǎn)水泥的要求。除CaO含量較低、SiO2含量較高外，污泥焚燒灰的其它成分含量與硅酸鹽水泥含量相當，因此，污泥焚燒灰加入一定量的石灰或石灰石，經(jīng)煅燒即可制成硅酸鹽水泥。污泥水泥性質(zhì)與污泥的比例、煅燒溫度、煅燒時間和養(yǎng)護條件相關(guān)。與普通硅酸鹽水泥相比，在顆粒度、相對密度、波索來反應(yīng)性能等方面基本相似，而在穩(wěn)固性、膨脹密度、固化時間方面較好。

世界上發(fā)達國家利用水泥窯處理廢棄物生產(chǎn)生態(tài)水泥已有20余年的歷史，擁有成熟的經(jīng)驗。1996年4月瑞士的HCBRekingen水泥廠成為世界上第一家具有利用廢料的環(huán)境管理系統(tǒng)的水泥廠，并得到ISO14001國際標準的認證。在歐洲水泥生產(chǎn)者聯(lián)合會所屬的水泥廠中每年焚燒處理100萬t有害廢物。日本40多家水泥企業(yè)，其中50%以上工廠均處理各種廢棄物。雖然我國同濟大學、上海水泥廠等也做了利用污泥代替粘土生產(chǎn)水泥的嘗試，但總體來說，利用垃圾焚燒灰、市政污泥等廢棄物來生產(chǎn)水泥尚屬起步階段。

1.2.4污泥制纖維板

污泥中含有大量有機成分，利用其中的粗蛋白與球蛋白（酶）能溶解于水及烯酸、稀堿、中性鹽水溶液的性質(zhì)，在堿性條件下加熱、加壓后發(fā)生蛋白質(zhì)變性，制成污泥樹脂（又稱蛋白膠），使之與漂白、脫脂處理的廢纖維壓制成板材，即為污泥生化纖維板。污泥制纖維板的工藝流程圖見圖6。

污泥制纖維板的工藝流程圖

污泥樹脂調(diào)制是將脫水至含水率85%~90%的污泥與藥品混合，裝入反應(yīng)器攪拌均勻，然后通入蒸汽加熱至90℃保持20min后，再加入石灰，在90℃條件下反應(yīng)40min即可。為使其具有較好的凝膠性、預(yù)壓成型時容易脫水，可在調(diào)制中投加堿液、甲醛及混凝劑（如三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋁或聚合氯化鋁），還可加硫酸銅以提高除臭效果和加水玻璃以增加樹脂的粘滯度及耐水性，使成品經(jīng)久耐用。

國內(nèi)外已有人嘗試用污泥來制纖維板，但制造過程和成品仍有一些氣味，需要脫臭，強度也有待提高。

1.3活性污泥制取活性炭

由于污泥中含有大量有機物，在一定的高溫下以污泥為原料通過改性可以制得含碳吸附劑。根據(jù)污泥碳化機理，污泥吸附劑一般分為直接活化和熱解碳化后再活化兩種。其中，熱解碳化后再活化最為常用，主要包括熱解碳化和活化兩個步驟。碳化是把原料熱解為碳渣，活化是關(guān)鍵步驟，是根據(jù)要求把碳化物變?yōu)樗枰亩嗫捉Y(jié)構(gòu)物質(zhì)。目前活化方法有兩類：物理活化和化學活化。相對于物理活化，化學活化需要較低的溫度，活化產(chǎn)率高，通過選擇合適的活化劑控制反應(yīng)條件可制得高比表面積活性炭。但化學活化對設(shè)備腐蝕性大，污染環(huán)境，其制得的活性炭中殘留化學藥品活化劑，應(yīng)用受到限制。污泥吸附劑生產(chǎn)工藝流程如下圖7。

針對不同的污泥和所制吸附劑的不同用途，可相應(yīng)采用不同的制備方法，而不同的制備方法所得到的吸附劑性能差別很大。影響吸附劑性能的主要因素有：活化藥劑的種類、濃度、熱解時間、熱解溫度和活化溫度等?；钚蕴课⒖椎男纬珊桶l(fā)展與原材料的孔結(jié)構(gòu)、活化劑的種類、活化溫度、活化時間、活化劑流量、催化劑種類、催化反應(yīng)速度等諸多因素有關(guān)。

污泥制備吸附劑工藝流程

近年來，美國、日本、法國、中國、西班牙、新加坡等國家的研究者對污泥改性制備吸附劑技術(shù)進行了較多的研究。近年來，研究的重點是污泥熱解方法及工藝的優(yōu)化、吸附劑制備中間過程和方法的改進、活化藥劑的選擇等方面。

1.4污泥中蛋白質(zhì)利用技術(shù)

1.4.1制造動物飼料

污泥中粗蛋白占28.7%~40.9%，灰分占26.4%~46.0%，纖維素占26.6%~44.0%，脂肪酸占0~3.7%。其中，70%的粗蛋白以氨基酸形式存在，包括蛋氨酸、胱氨酸、蘇氨酸等。污泥蛋白中幾乎含有家畜所需的所有氨基酸，且各種氨基酸之間相對平衡，是一種非常好的飼料蛋白來源。

但是，活性污泥作動物詞料還存在一些問題，主要包括毒性方面和非毒性方面的問題。毒性方面的問題主要有：①病原菌的污染問題。②活性污泥飼料組織學和病理學研究：飼喂污泥蛋白質(zhì)飼料，動物肺、肝、腎、心臟和內(nèi)臟等組織有何異常。③污泥重金屬毒性物質(zhì)動物發(fā)生元素積累問題。非毒性方面的問題主要有：①化學組成，商業(yè)價值低。②與傳統(tǒng)動物飼料相比，污泥蛋白質(zhì)飼料的適口性差、消化性低、營養(yǎng)價值不足，近來的研究系采用化學或酶處理活性污泥以提高其蛋白質(zhì)消化率。③污泥干燥的經(jīng)濟性問題。但即使如此，用污泥作飼料將是變廢為寶的一項重要舉措，值得深入的研究。

1.4.2制造蛋白質(zhì)滅火器

目前國內(nèi)滅火劑主要有NaHCO3、NaCl干粉滅火劑、蛋白滅火劑等種類。其中，蛋白類泡沫滅火劑以其可靠性大、安全系數(shù)高、生物降解性強等優(yōu)良的性能一直占據(jù)著泡沫滅火劑市場的主導(dǎo)地位。但由于國內(nèi)飼料蛋白源匱乏導(dǎo)致其價格較高，因此，利用污泥水解蛋白質(zhì)制備蛋白質(zhì)泡沫滅火劑具有一定現(xiàn)實意義。

武漢市科技局等單位進行了利用剩余活性污泥水解制備蛋白質(zhì)泡沫滅火劑，并取得一定研究成果，李亞東等研究人員還申請了發(fā)明專利。但總體來說，目前該項技術(shù)研究還少見報道。

1.4.3污泥中蛋白質(zhì)提取技術(shù)

無論是將污泥蛋白用作動物飼料，還是用于蛋白質(zhì)滅火器，都需要依靠蛋白質(zhì)提取技術(shù)，蛋白質(zhì)提取工藝流程圖見圖8。

蛋白質(zhì)提取工藝流程圖

(1)溶胞技術(shù)

提取蛋白質(zhì)首先要對污泥進行溶胞處理。通常的溶胞方法包括物理、化學、生物以及多種方法聯(lián)合等方法。

①物理法

物理溶胞主要是利用機械剪切力破壞細菌的細胞壁，實現(xiàn)污泥細胞的溶解。物理法主要有以下幾種：

高壓噴射法是利用高壓泵將污泥循環(huán)噴射到一個固定的碰撞盤上，通過該過程產(chǎn)生的機械力來破壞污泥內(nèi)微生物細胞的結(jié)構(gòu)，使得胞內(nèi)物質(zhì)被釋放出來，從而顯著提高污泥中蛋白質(zhì)的含量，促進水解的進行。然而，高壓噴射法處理污泥過程的機械能損失較大，所以該方法在實際的工程應(yīng)用中難以推廣。

超聲波法是利用20KHz到10MHz波段范圍內(nèi)的超聲波破壞微生物細胞的細胞壁，使得細胞內(nèi)的有機質(zhì)釋放出來，從而促進污泥水解和消化的進行。該技術(shù)具有無污染、能量密度高、分解速度快等特點，但在細胞破碎后固體碎屑的水解方面卻不如添加堿和加熱法。同時超聲波的作用受到液體溫度、粘度、表面張力等參數(shù)和超聲波發(fā)生設(shè)備的影響，在短時間內(nèi)難以投入大規(guī)模工程化應(yīng)用。此外，超聲波法設(shè)備投資巨大、能耗高，也是這一技術(shù)不能迅速推廣的主要原因。

水解法的溫度范圍一般為40~180℃，污泥固體有機物在水解過程中經(jīng)歷兩個過程：首先是微生物絮體的離散和解體，細胞內(nèi)的有機物質(zhì)被釋放并溶解。其次是溶解性有機物不斷水解，脂肪水解成甘油和脂肪酸；碳水化合物水解成小分子的多糖和單糖；蛋白質(zhì)水解成多肽、二肽和氨基酸；氨基酸進一步水解成低分子有機酸、氨及二氧化碳。與機械破碎、超聲和化學預(yù)處理等手段相比，熱水解的優(yōu)點在于在實現(xiàn)細胞破碎、釋放胞內(nèi)有機物的同時將大分子有機物水解。

②化學法

化學法主要有以下幾種：

加堿處理法就是在常溫條件下，通過加NaOH、KOH或Ca(OH)2等堿性物質(zhì)，其作用是在抑制細胞活性的同時，溶解細胞壁，釋放蛋白等細胞內(nèi)物質(zhì)。

加酸處理法就是用酸處理污泥，由于污泥微生物的胞外聚合物中含有一些兩性物質(zhì)，這些兩性物質(zhì)在酸性條件下會溶解，轉(zhuǎn)化為溶解性物質(zhì)，從而對污泥的絮體結(jié)構(gòu)有一定破壞作用，從而達到溶胞效果。

臭氧氧化污泥的過程包括：對微生物的破壁、溶解和對有機物的礦化三個階段。臭氧首先作用于污泥細胞的細胞壁和細胞膜，促使細胞死亡溶解；細胞溶解后胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸和多糖等物質(zhì)被釋放出來；臭氧進一步氧化大分子有機物質(zhì)，使其變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)或者直接轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己退?/p>

③生物法

生物酶技術(shù)是指向污泥中投加能夠分泌胞外酶的細菌，或直接投加溶菌酶等酶制劑（抗菌素）水解細菌的細胞壁，以此達到溶胞的目的。但是，同時這些細菌或酶還可以將不易生物降解的大分子有機物分解為小分子物質(zhì)，隨著溶菌酶量的增加，污泥中蛋白質(zhì)和多糖濃度隨之降低。

④多種方法聯(lián)合

此外，多種方法聯(lián)合的方式也逐漸得到重視，包括熱酸法、熱堿法和微波+過氧化氫法等，可以更好的實現(xiàn)污泥溶胞提取蛋白質(zhì)效果。

(2)蛋白質(zhì)的分離技術(shù)

污泥溶胞液是多糖，蛋白質(zhì)和脂肪等有機物以及重金屬等多種物質(zhì)組成的混合溶液，需要將目標蛋白質(zhì)從其中分離純化出來，從而滿足污泥蛋白在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，主要是通過溶胞液的濃縮和濃縮液的結(jié)晶來實現(xiàn)的。

傳統(tǒng)濃縮法主要有減壓蒸餾法和泡沫法分離蛋白質(zhì)。減壓蒸餾法借助真空泵來降低系統(tǒng)內(nèi)的壓力，便可以在低溫下對溶液進行蒸發(fā)濃縮，適用于那些在常壓蒸餾時未達沸點即已受熱分解、氧化或聚合的物質(zhì)。泡沫分離蛋白質(zhì)是利用蛋白質(zhì)的表面活性對其進行分離的一種方法，分離過程中的條件溫和，對蛋白質(zhì)的活性影響較小，成本較小，且能耗較低，而且對蛋白質(zhì)的生物活性沒有明顯影響。但當溶液中含有組分活性相近的物質(zhì)時，分離效果較差。另外，對于較高濃度的溶液，分離效率便會降低，分離效果較差。近年來隨著膜工業(yè)的發(fā)展，膜分離法也開始漸漸興起，微濾、超濾、反滲透和電除鹽是目前最為常用的四種技術(shù)。

蛋白質(zhì)結(jié)晶方法主要有沉淀法，傳統(tǒng)沉淀法包括鹽析沉淀法、有機沉淀分離法、等電點分離法等。鹽析沉淀是蛋白質(zhì)提純工藝中最早采用，至今仍為廣泛應(yīng)用的方法。其原理是在高濃度蛋白溶液中，隨著鹽濃度的逐漸增加，蛋白質(zhì)水化膜被破壞，其溶解度下降而從溶液中沉淀出來。有機沉淀劑法是向蛋白質(zhì)溶液中加入乙醇、丙酮等水溶性有機溶劑，降低水的活度。隨著有機溶劑濃度的增大，水對蛋白質(zhì)分子表面荷電基團或親水基團的水化程度降低，溶液的介電常數(shù)下降，蛋白質(zhì)分子間的靜電引力增大，從而使蛋白質(zhì)凝聚和沉淀。等電點沉淀法是通過調(diào)節(jié)溶液的pH值，削弱或破壞分子表面的雙電層及水化膜，分子間引力增加，使兩性電解質(zhì)的溶解度下降而沉淀析出。

1.5污泥制生物可降解塑料

生物可降解塑料是指在自然界如土壤和/或沙土等條件下，和/或特定條件如堆肥化條件下或厭氧消化條件下或水性培水及其所含元素的礦化無機鹽以及新的生物質(zhì)的塑料。按原材料不同分類，目前生物降解塑料主要有以下幾種：聚羥基烷酸酯(PHA)、聚己內(nèi)酯（PCL）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）及其共聚物、聚乳酸（PLA）、脂肪族芳香族共聚酯、聚乙烯醇（PVA）類生物降解塑料、二氧化碳共聚物、聚-β-羥基丁酸酯(PHB)等。生物降解塑料可以依靠生物的生命代謝活動來合成，目前國內(nèi)外的研究主要集中在菌種篩選和培育、反應(yīng)機理、操作工藝、反應(yīng)器類型、反應(yīng)條件和合成物的提取技術(shù)方面。

PHA是目前研究較多的生物可降解塑料類型，以之為例，能夠合成PHA的細菌種類很多，包括光能利用菌、古細菌、革蘭氏陽性、革蘭氏陰性菌、好氧菌和厭氧菌，共計65個屬，300多種。其中研究較多的有芽孢桿菌屬(Bacillus)、產(chǎn)堿桿菌屬(Alcaligenes)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、固氮菌屬(Azotobacter)、紅螺菌屬(Rhodospiriclum)和放線菌屬（Actinomyces）等。PHA在細菌體內(nèi)合成經(jīng)歷三個步驟：第一步，各種底物經(jīng)代謝進入三羧酸循環(huán)，生成乙酰輔酶COA；第二步，乙酰輔酶COA經(jīng)各代謝途徑形成各種前體，再由不同酶轉(zhuǎn)化為(R)-3-羥基脂酰輔酶A；第三步，(R)-3-羥基脂酰輔酶A，再由PHA合酶聚合成為PHA。由于合成的PHA存在于細菌細胞內(nèi)，因此需要將細胞破碎，才能提取出PHA顆粒從而實現(xiàn)其進一步的利用。目前PHA的提取方法很多，主要有有機溶劑提取、氯酸鹽提取法、酶法提取、堿法提取、機械破碎法等。

生物可降解塑料前景誘人，但仍有一些技術(shù)問題需解決：①降解塑料制品機械強度不夠，需要通過與其他聚合物單體共混來使生物降解塑料的某一方面品質(zhì)得到提升，但是綜合性能卻有不足，這就需要通過技術(shù)攻關(guān)加以解決；②生產(chǎn)成本需進一步降低；③以污泥為原料的生物可降解塑料的附加值較低，需要通過技術(shù)的提高使其得到進一步提高。

2、國內(nèi)外污泥處理處置與資源化前沿計劃發(fā)展趨勢

篇9

關(guān)鍵詞：污水處理廠；處置技術(shù)；資源化利用

中圖分類號：U664文獻標識碼： 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。

1.1 直接土地利用

污泥中含有豐富的有機營養(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，可以對剩余污泥進行充分利用。但其所面臨的問題有：采用污泥肥料會惡化施用地的環(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，對于剩余污泥的土地回用，大多發(fā)達國家都制定了嚴格的標準。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，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處置，在中國已建成的污泥填埋場有十余個。污泥填埋處置采用污泥汽運、分層填埋、分層壓實、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較高的運輸費用和運行成本，且填埋場周圍環(huán)境也會惡化。因此，在許多國家和地區(qū)人們堅決反對新建填埋場，現(xiàn)有的部分填埋場也要逐漸關(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)境標準的更加嚴格化，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，必須對污泥進行穩(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)定的有機質(zhì)降解和轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的有機質(zhì)，并使揮發(fā)性有機質(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，將污泥進行厭氧消化，其中的有機物經(jīng)厭氧細菌分解產(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 法即污泥低溫熱解制燃料油，是將未消化的混合污泥經(jīng)機械脫水后，加入重油，調(diào)制成流動性漿液進行多效蒸發(fā)，污泥有機質(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環(huán)境的二次污染，對環(huán)境保護及可持續(xù)發(fā)展作出了一定的貢獻，創(chuàng)造了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。

2.4 污泥的建材利用

污泥中的無機物主要由硅、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現(xiàn)污泥減量，但仍有較多以焚燒灰形式存在的無機物需做填埋處

置。而污泥的建材利用可充分利用污泥中的有機物和無機物，實現(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以上，使一部分物料變成液相，冷卻后成為有相當強度的固體，燒結(jié)后物料相互之間往往產(chǎn)生化學結(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)

低溫熱解是一種發(fā)展中的能量回收型污泥熱化學處理技術(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)，評價了其經(jīng)濟性，并研究了低溫熱解污泥過程的二次污染控制和熱解油的市場應(yīng)用前景。國內(nèi)學者何晶晶和歐國榮等人也就該方面研究進行了實驗，探討了轉(zhuǎn)化過程的機理。對于污泥低溫熱解機理的認識意見不統(tǒng)一，但較為普遍的觀點認為：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，而當溫度達到390℃以上時糖類化合物開始轉(zhuǎn)化，主要反應(yīng)為肽鍵斷裂、基團的轉(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)是污泥低溫熱解所得衍生油的主要來源。

污泥低溫熱解是一種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)能減排工作的標準進一步提高，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，需要創(chuàng)新思路，充分參考國內(nèi)外情況，結(jié)合自身實際情況，找出一條適合的技術(shù)路線，實現(xiàn)污泥處理的“減量化、無害化、資源化“的目標。

參考文獻：

[1] 范錦中. 利用污泥生產(chǎn)節(jié)能型人造輕集料－陶粒. 粉煤灰，2006，18（5）：36-38

[2] 裘伯鋼. 污泥資源化處置與綜合利用. 環(huán)境保護科學，2006，10：25-28

篇10

關(guān)鍵詞：聚氨酯泡沫；生物降解；填充；土壤掩埋；微晶纖維素

中圖分類號：TQ328.3 文獻標識碼:A

硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料（RPUF）絕熱效果好，比強度大，電學性能及隔音效果優(yōu)越，而且通過調(diào)整配方，可以制成不同規(guī)格的制品以滿足不同要求，作為一種絕熱保溫與結(jié)構(gòu)材料，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于建筑、冷藏、航空航天等領(lǐng)域[1]。然而其使用后的廢棄物因在自然條件下難以降解，給人類賴以生存的環(huán)境造成了不可忽視的負面影響。因此研究和開發(fā)可生物降解型聚氨酯材料迫在眉睫。將一些易于生物降解材料填充到聚氨酯中，是研發(fā)生物降解型聚氨酯材料的一個重要方向[2-6]。

纖維素是地球上儲藏量最大的天然高分子，作為可再生的天然材料是生物降解材料的良好原料[7-9]。本文采用聚醚多元醇和多異氰酸酯為主要原料，在聚氨酯發(fā)泡過程中加入微晶纖維素，制備了填充型可生物降解硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料（RPUF）并研究了其力學和降解性能。

1 實驗部分

1.1 原材料

聚醚N303，天津石化三廠； [0]多苯基多亞甲基多異氰酸酯（PAPI），煙臺萬華聚氨酯股份有限公司；硅油AK8807、三乙醇胺，分析純，成都化學試劑廠；微晶纖維素（MCC），西安北方惠安精細化工有限公司公司生產(chǎn)；微晶纖維素使用前經(jīng)真空烘箱干燥至恒重，存儲于干燥器中備用；水為蒸餾水。

1.2 儀器與設(shè)備

電熱鼓風恒溫干燥箱，DB210SC型，成都天字試驗設(shè)備有限責任公司；增力電動攪拌器，JJ-1型，江蘇金壇市醫(yī)療儀器廠；模塑成型模具，自制；掃描電子顯微鏡，S440型，Leica Cambridge公司；紅外光譜儀，?Nicolet-5700型，美國尼高力儀器公司；熱重分析儀，TGA-SDTA851型，德國耐馳公司；電子萬能材料試驗機，AG-1OTA型，日本島津公司；簡支梁沖擊實驗機，XJJ-5型，承德材料實驗機廠。

1.3 微晶纖維素填充可生物降解RPUF的制備

首先將一定比例的聚醚多元醇N303、三乙醇胺、硅油AK8807、水和微晶纖維素配制成一組分，并攪拌均勻記作A組分；多苯基多亞甲基多異氰酸酯（PAPI）作為B組分。上述兩組分的溫度調(diào)節(jié)到22℃左右，然后將B組分倒入A組分中經(jīng)高速攪拌均勻后澆注入預(yù)熱到45℃左右的模具內(nèi)發(fā)泡成型。經(jīng)熟化處理脫模后得到材料樣品，然后按要求加工成所需試件，進行相關(guān)的性能測試。

1.4 力學性能測試

壓縮性能：參照GB/ T 8813-88進行,試件尺寸為Φ50mm ×50mm ,測試時的橫梁速度為5.00mm/min，溫度25℃，濕度65%RH；

沖擊性能：參照GB/ T 11548-89塑料沖擊實驗方法進行, 試件尺寸為10mm ×15mm ×120mm，擺錘能量1J，溫度25℃，濕度65%RH。

1.5 降解性能測試

所制備樣品的降解性能表征采用戶外土埋法降解實驗法進行：將樣品按一定間隔埋入普通園藝土壤下約10cm處，讓其在自然條件下降解。每隔一段時間，從土壤中取出一些硬質(zhì)聚氨酯泡沫樣品，用去離子水小心清洗，然后在50℃電熱鼓風干燥箱中放置24h，進行干燥。最后再在常溫常濕的條件下至少平衡24h，做如下表征：

(1) 失重率：失重(%)=[(W0-WS)/ W0]×100計算，式中：W0-泡沫體原始質(zhì)量；WS-降解后泡沫體質(zhì)量。

(2) 紅外分析：降解產(chǎn)物的紅外光譜用KBr壓片法測試。

(3) 熱重分析：降解產(chǎn)物的熱重分析在氮氣氛下測試，升溫速度10℃/min，溫度范圍：常溫-700℃。

(4) 掃描電子顯微鏡：取降解產(chǎn)物試樣脆斷，對斷面進行噴金處理后用掃描電子顯微鏡測斷面形態(tài)，加速電壓為20KV。

2 結(jié)果與討論

2.1 填料在RPUF中的最大填充量

制備出的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的密度為0.1g/cm3左右，當微晶纖維素的添加量在80份(23.3wt%)以下時，發(fā)泡充分，樣品表面平整，未出現(xiàn)收縮現(xiàn)象。進一步提高填充量，由于表面填料較多, 使泡沫無法支持, 出現(xiàn)塌泡現(xiàn)象，樣品出現(xiàn)明顯的收縮，因此最大填充量約為23.3wt%。

2.2 微晶纖維素填充可生物降解RPUF的力學性能

微晶纖維素填充可生物降解RPUF的壓縮強度與沖擊強度與填料用料的關(guān)系如圖1所示。當少量微晶纖維素加入RPUF基體后，其壓縮性能和沖擊性能均有大幅度的下降，此時聚氨酯分子間的相互作用以及交聯(lián)結(jié)構(gòu)已在一定程度受到影響，而填料與聚氨酯之間的相互作用也較弱，因此導(dǎo)致其力學性能下降。隨著填料用量的增大，填料分子與聚氨酯分子鍵的相互作用增強，使其壓縮強度有所改善；進一步增加填料用量時，試樣的壓縮強度開始減小，這可能由于RPUF在受壓時主要由聚氨酯基體構(gòu)成的泡孔壁和支柱來承受外力，而過高含量的填料降低了基體樹脂含量，故壓縮性能下降。而沖擊性能隨著填料用量的增加卻未得到改善，這可能因為微晶纖維素填料本身性脆，與聚氨酯基體相容性差，使得填料和基體界面間相互作用較弱，當樣品受沖擊斷裂時，裂紋擴展在填料和基體界面間進行，填料含量越多裂紋擴展越嚴重，試樣的沖擊性能就越差。

2.3 微晶纖維素填充可生物降解RPUF的降解性能

2.3.1 土壤微生物處理下微晶纖維素填充RPUF失重和FTIR分析

經(jīng)過不同的時間間隔后，樣品的失重情況如圖2所示。圖2(a)中可以看出，樣品降解120天后的失重率隨微晶纖維素用量的增大而增大；

(b) 填料用量80份時，失重率―時間關(guān)系

圖2 微晶纖維素填充可生物降解RPUF

土壤掩埋試驗后的失重率

圖2(b)中當填料用量均為80份時，失重率隨降解時間的延長而增大，120天后失重率可達10.8wt%。

圖3為微晶纖維素填充硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料降解產(chǎn)物的紅外光譜圖。圖3(a)中當微晶纖維素填充量為80份時，樣品在1730cm-1處的氨酯鍵中羰基吸收峰隨著降解時間延長逐漸變?nèi)酰f明樣品中的氨酯鍵在土壤微生物的作用下發(fā)生斷裂，時間越長降解效果越好。圖3(b)為不同微晶纖維素填充量的RPUF降解120天后的紅外譜圖，從圖中可以看出樣品氨酯鍵中羰基吸收峰隨著填料用量增大逐漸變?nèi)?，說明微晶纖維素含量越高，樣品越易于生物降解。

2.3.2 土壤微生物處理下微晶纖維素填充RPUF熱重分析

分別對不同降解時間以及不同填充量的降解樣品進行TG分析，結(jié)果列于表1、表2中。從表1可以看出，隨著土壤掩埋時間的延長，樣品的最大熱分解速率溫度逐漸降低說明了泡沫體的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)受到損壞，發(fā)生了降解，并且時間越長，降解效果越明顯。而表2中樣品的最大熱分解速率溫度隨著微晶纖維素用量的增加逐漸降低表明填料越多，樣品越易于生物降解。

2.3.3 土壤微生物降解處理后微晶纖維素填充RPUF的表面形貌變化

用掃描電子顯微鏡觀察了微晶纖維素填充RPUF在土壤微生物的作用下表面形貌的變化。在土壤微生物降解前微晶纖維素填充量為80份的RPUF表面平整,微孔致密均勻(圖4A)，隨著土壤微生物降解時間的延長，孔洞變大，松散，不均勻(圖4B)，孔洞破損逐漸變大(圖4C)。在放大2000倍的SEM照片中可以看見樣品表面被微生物侵蝕后的碎片（圖4D）。這進一步說明微生物對聚氨酯的結(jié)構(gòu)有所破壞。同樣在圖5中可以看出在降解周期相同的條件(均為120天)下，微晶纖維素含量越高的樣品受微生物侵蝕破壞的越嚴重。這與以上紅外以及熱重分析得到的結(jié)果一致。

3 結(jié)論

本文在普通聚氨酯泡沫中加入易于生物降解的微晶纖維素制得了密度為0.1g/cm3左右，外觀和力學性能良好的填充型可生物降解聚氨酯泡沫塑料，最大填充量達23.3wt%，土壤掩埋實驗證明樣品具有一定的生物降解性，最大填充量的樣品經(jīng)過120天土壤微生物降解后失重率可達10.8wt%。

參考文獻:

[1] 李紹雄，朱呂民. 聚氨酯樹脂[M]. 南京:江蘇科學技術(shù)出版社， 1992

[2] 錢伯章，朱建芳．可降解塑料的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 上?；?，2004，29(10)：1-4

[3] 秦蓓，張小清，范濤.稻殼添加聚氨酯泡沫塑料[J].化工進展，2003，22(10):1093-109

[4] H Hatakeyama，S Hirose，T Hatakeyama，K Nakamura，et al. TG-FTIR studies on biodegradable polyurethanes containing mono-and disaccharide components[J]. J.M.S.Pure Appl Chem.，1995，A32(4)：743

[5] 戈進杰. 基于天然資源的可生物降解材料：由含單寧的樹皮制備聚氨酯[J]. 自然雜志，1998，20(2)：98

[6] 郭金全．林劍清. 玉米淀粉對PU泡沫化學改性的研究[J]. 廈門大學學報，1996,(4)：642-644

[7] Ivana Marova, Stanislav Obruca, Vladimir Ondruska.et al.Biodegradation of polyurethane foams modified by carboxymethyl cellulose by several bacteria [J]. Journal of Biotechnology. 2007.131(2):S170-S171

[8] 戈進杰,徐江濤,張志楠.基于天然聚多糖的環(huán)境友好材料(Ⅱ)―麻纖維和蘆葦纖維多元醇的生物降解聚氨酯[J].化學學報.2002,60(4)：732-736.

[9] 張捷，于九皋．多糖類生物降解材料的研究進展[J]

中國塑料，1995，9(6)：17-26．

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