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微塑料污染现状范文

微塑料污染现状

微塑料污染现状范文第1篇

一、我国生态环境现状 二、现代生物技术与环境保护

现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。首先,生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。其次,利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底的手段。再次,生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理以及有毒有害物质的无害化处理等各个方面。

三、现代生物技术在环境保护中的应用

(一)污水的生物净化

污水中的有毒物质其成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。

(二)污染土壤的生物修复

重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀,防止水土流失。

(三)白色污染的消除

废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌;另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。

微塑料污染现状范文第2篇

一、我国生态环境现状 二、现代生物技术与环境保护

现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。首先,生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。其次,利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底的手段。再次,生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理以及有毒有害物质的无害化处理等各个方面。

三、现代生物技术在环境保护中的应用

(一)污水的生物净化

污水中的有毒物质其成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。

(二)污染土壤的生物修复

重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀,防止水土流失。

(三)白色污染的消除

废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌;另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。

微塑料污染现状范文第3篇

关键词:生物工程技术环境保护研究

1.我国生态环境现状及治理方向

环境保护是跨经济、社会、技术等学科的综合性科学。环境保护研究人体健康、人类生产和生活环境的舒适程度,以及自然资源保护和生态系统平衡。环境保护的基本任务是保护和改善生活环境与生态环境,防治污染和其他公害,保障人体健康,保护自然资源,促进社会主义现代化建设的发展。面对随经济的飞速发展而日益加剧的环境污染状况,我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升【1】。

如何保护环境、合理有效地处理环境污染物已迫在眉睫。采用传统的物理、化学方法可达到一定的除污净化效果,但成本高、过程繁琐,并易造成二次污染。近年来,利用微生物等环境生物技术处理环境污染物,所具有的安全、高效、廉价的优点,逐渐引起人们的重视。2.生物工程技术在环境保护中的应用问题研究现状

生物工程技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物,采用特殊的过程生产出特殊的产品应作到农业、医药以及环境修复治理中,尤其是70年代基因工程的出现,它能改变、取代物种的基因。因此,现代生物工程技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物工程技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物工程技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点【2】。

2.1生物工程技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。

2.2 利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。

3.现代生物工程技术在环境保护中的应用

3.1污水的生物净化

污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上【3】

3.2污染土壤的生物修复

重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。

3.3白色污染的消除

废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。

4.小结

现代生物技术是环境保护广泛应用和十分重要的技术,其在污水的生物净化、工业清洁生产、工业废弃物、城市生活垃圾的处理、有毒有害物质的降解、废物资源化、环境生物监测、环境修复和污染严重的工业企业的清洁生产等方面发挥着重要的作用。随着全球范围内对环境保护的高度重视和越来越严厉的环境法,市场对环境生物技术的需求会越来越广泛,且随着现代生物技术的不断发展,在未来的社会发展中,运用现代生物技术预防和治理环境污染,改善生态环境具有巨大的潜力和优势。

参考文献

[1]孙毅.现代生物技术应用与环境保护研究的新进展[J].科技情报开发与经济,2006,(14)

微塑料污染现状范文第4篇

目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。

2现代生物技术与环境保护

现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。

(1)生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。

(2)利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。

(3)生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。

所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。

3现代生物技术在环境保护中的应用

3.1污水的生物净化

污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。

3.2污染土壤的生物修复

重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。

3.3白色污染的消除

废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。

有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。

3.4化学农药污染的消除

一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。

所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。

参考文献

1孔繁翔.环境生物学[M].北京:高等教育出版社,2000

2陈坚.环境生物技术[J],生物工程进展,2001(5)

3姜成林,徐丽华.微生物资源的开发与利用[M].北京:中国轻工业出版社,2001

微塑料污染现状范文第5篇

生物监测是理化监测的重要补充,对于评价环境质量状况有着十分重要的作用。理化监测一般只考虑瞬时污染状况,要做到长期连续监测,在经济上往往是不合适的。要了解污染的累积效应,采用生物监测更合适。同时,仅利用污染物质的浓度值来反映污染程度及危害也是不全面的,因为某些污染物质在环境中的含量极微不等于毒性极微,反之亦然。用生物监测进行配合,充分利用指示生物对污染物毒性反应的敏感性,便能较准确地反映真实的污染状况。

在一定条件下,水生生物群落和水环境之间互相联系、互相制约,保持着自然的、暂时的相对平衡关系。水环境中进入的污染物质,必然作用于生物个体、种群和群落,影响生态系统中固有生物种群的数量、物种组成及其多样性、稳定性、生产力以及生理状况,使得一些水生生物逐渐消亡,而另一些水生生物则能继续生存下去,个体和种群的数量逐渐增加。水污染生物监测就是利用这些变化来表征水环境质量的变化。

同理化监测相比,生物监测有自己的特点:生物监测能反映各种污染物的综合影响;理化监测是定期采样,结果不能反映采样前、后的情况,而水中生物,汇集了整个生长期环境因素改变的情况;有些水生生物对污染物很敏感,有些连精密仪器都测不出的微量元素的浓度,却能通过“生物放大”作用在生物体内积累而被测出。

生物监测也有自己的不足之处:生物监测不能定性和定量地测定水质污染;检测的灵敏性和专一性方面不如理化检测;某些生物检测需时较长。

许木启利用白洋淀水体中浮游动物群落优势种的变化来判断水体的污染程度和自净程度。结果表明,府河―白洋淀水体从上游至下游,浮游动物耐污种类逐渐减少,广布型种类逐渐出现较多,在下游许多正常水体出现的种类均有分布;同时,原生动物由上游的鞭毛虫至中游出现纤毛虫,在下游则发现很多一般分布在清洁型水体的种类,表明府河―白洋淀水体从上游到下游水体的污染程度不断减轻,水体具有明显而稳定的自净功能。好奇的朋友用底栖动物的变化趋势评价湘江水质污染,结果发现湘江干流底栖大型无脊椎动物种类数和物种的多样性指数从上游到下游呈减少趋势,表明毒杀生物的有毒物质对湘江的污染较为明显,并且可根据湘江干流各断面种类数的减少程度判断出各断面的污染程度;同时也观察到,随着时间的推移,底栖大型无脊椎动物种类数和多样性指数也呈减少趋势,说明这种有毒污染仍在发展之中。水污染的生物测试是利用水生生物受到污染物质的毒害所产生的生理机能的变化,测试水质污染状况。根据鱼的呼吸变化指示有毒环境,在有污染物存在的情况下,鱼腮呼吸加快且无规律。

近几年来,应用生物监测环境技术的研究广泛开展,出现了一些新方法、新材料和新的监测物,提高了生物检测的灵敏性。以前生物监测的研究重点多放在分类和结构方面。然而,生物系统的结构变化并非总与生物系统的其它变化相关联,仅以某个种类、某个种群构成的生物反应系统的变化来评价一个水生生态系统,其偏差较大。因此,为掌握水生生态系统对环境污染的完整反应,要求我们在生物系统(细胞、组织、个体、种群、群落、生态系统)中选择超出单一种类水平即群落或生态系统来作为生物监测的生物反应系统,并对该系统的结构和功能变化均进行研究。美国Cains 创建了用聚氨酯泡沫塑料块(简写为PFU)测定微型生物群落的结构和功能参数,进而进行监测预报的新方法。中科院水生所沈韫芬研究员把PFU应用到生物监测中,并使PFU法成为我国生物监测的一种标准方法。PFU法适用于原生动物、藻类对水质的检测。此方法可以鉴别水体是有机污染还是毒性污染。由于潮汐流和环流的影响,PFU法用于海水水质监测的有效性不如在淡水中监测。Kuidong Xu等用一种改良的PFU法―瓶装聚氨酯泡沫塑料块(BPFU)法进行海水的生物监测。BPFU法是将2块聚氨酯泡沫塑料块装入1个圆柱形塑料瓶中,塑料瓶有4道裂缝,用于保护聚氨酯泡沫塑料块不受粗糙条件的干扰,同时便于微生物群落进入聚氨酯泡沫塑料块,达到平衡。BPFU法比传统的PFU法在海水生物监测中的优越性体现在:⑴取样稳定;⑵海水生物评价结构和功能的精确性;⑶定量比较时可以保持水体积的稳定性。实验结果表明,用BPFU法进行海水生物监测比PFU法更加有效。通过BPFU法聚集的物种数量随污染物强度的增大而减少,减少程度大于PFU法。由BPFU法计算出的多样性指数同样也高于PFU法。

微塑料污染现状范文第6篇

关键词现代生物技术生态环境环境保护

1我国生态环境现状

目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。

2现代生物技术与环境保护

现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。

(1)生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。

(2)利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。

(3)生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。

所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。

3现代生物技术在环境保护中的应用

3.1污水的生物净化

污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。

3.2污染土壤的生物修复

重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。

3.3白色污染的消除

废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。

有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。

3.4化学农药污染的消除

微塑料污染现状范文第7篇

关键词: 薄膜覆盖技术土壤污染 防治对策

中图分类号:TQ337文献标识码: A 文章编号:

塑料薄膜覆盖技术的产生改变了农业的生产方式,提高了农业生产力,我国农业发展一直处于世界领先水平,在上世纪七十年代开始使用的塑料薄膜覆盖技术,后来超过世界上其他国家的总和,不仅塑料薄膜使用量排在首位,而且塑料农膜产品也居于第一。随着塑料薄的生产和使用,也随之出现塑料薄膜对土壤产生污染的现象,需要对其进行防治。

一、塑料薄膜覆盖技术发展现状

日本和欧美发达国家于20世纪50年代初就开始将塑料薄膜应用于农业生产。我国于20世纪70年代末才开始在农业生产上使用塑料地膜覆盖技术,但却后来居上,取得了塑料农膜产量和使用量两个世界第一,大致相当于世界其他国家总和的1.6倍。农用塑料薄膜主要是棚膜和地膜,另外还包括遮阳网、防虫网、饲草用膜以及农用无纺布等。塑料薄膜广泛用作日光温室、塑料大棚及各种塑料小拱棚的覆盖材料。目前,我国各种棚膜年使用量约150万吨,年更新需求量约70万吨。其中我国地膜覆盖面积平均每年增长66.67万公顷左右,目前地膜覆盖面积已达1300多万公顷以上,每年地膜的实际消费量约45万吨,居世界首位。我国适宜推广地膜覆盖的农田面积约3700万公顷。有专家预测,到2010年地膜覆盖面积将扩大到3.1亿亩,推广普及率将达到41.3%。随着农业科学技术的迅速发展,对地膜的需求量仍会继续增长。随着农用薄膜用量的不断增加,农用薄膜的土壤污染问题也日益突出,已引起各方面的重视。

二、对土壤污染现状及产生的原因

目前多数农用薄膜为聚乙烯成分组成,这种材料的性能稳定,在自然环境中,其光解和生物分解性均较差,残膜仍留在土壤中很难降解。据农业部组织的地膜残留污染调查结果表明,地膜残留污染较重的地区,其残留量在90~135 kg/ hm2,高者达270 kg/hm2。我国农膜年残留量高达35万t,残膜率达42%。据对新疆维吾尔族自治区的调查发现,在被调查的16个县市中,废旧地膜平均残留量为37.8 kg/ hm2,其中最严重的地块达268.5 kg/ hm2,由于地膜污染造成的直接经济损失在1500万元以上。还有数据表明,1998年农膜用量达120.1万t,其中地膜68.84万t,覆盖面积967.4万hm2,是1982年的80余倍。当土壤中含废旧农膜过多时,耕作层土壤结构遭到破坏,土壤孔隙减少,土壤通气性和透水性降低,影响了水分和营养物质在土壤中的传输,使微生物和土壤动物的活力受到抑制。同时,也阻碍了农作物种子发芽、出苗和根系生长,造成作物减产。据黑龙江农垦环保部门测定,当土壤中残膜含量为每亩3.9 kg时,可使玉米减产11%~23%,小麦减产9.0%~16.0%,蔬菜减产14.6%~59.2%。新疆生产建设兵团130团测定,连续覆膜3~5年的土壤,种小麦产量下降2%~3%,种玉米产量下降10%,种棉花下降10%~23%。连续覆膜的时间越长,残留量越大,对农作物产量影响越大,连续使用15年以后,耕地将颗粒无收。由此可知农用薄膜对土壤的污染已相当严重。

与国外农用薄膜污染相比较,我国农膜污染更加严重。除了一些普遍性的问题外,其主要原因是:农膜质量不佳、农用薄膜管理使用制度不健全和可降解性塑料研制的不尽完善。

1、农用薄膜质量问题

国产农膜强度低,耐用性差,使用寿命短。其主要原因是农膜的熔融指数(MI)偏高。如国外制做棚模的树脂MI仅为0.5-lg/l0分,而国内用料大多为2.6-3.4g/l0分,甚至有的高达7g/10分,一些不宜用作农膜的树脂(如耐老化性差的高密度聚乙烯)也被用作农膜原料,其用量占农膜用量的1/5。这些劣质农膜易破碎,不易清除,这是造成残膜污染的重要原因。

2、残膜的环境管理薄弱

1)、残膜清除率低残膜清除率低的原因,除农膜质量问题外还有人为的因素。由于残膜收购价格太低,调动不起农民的积极性,人们只注意清理大张的残膜,而忽视了小块的只捡地表的,而不翻挖土里的。另外,清膜方式主要采用清除率低的人工方法,而未应用先进的机械设备,残膜率高达50%。

法规体系不健全我国目前尚未建立农膜环境方面的法规及农膜土壤残留标准,土壤残膜污染实际上处于放任自流的状态。而日本法律明确规定,不论使用何种农膜,农作物收割后不许有农膜存在,否则将罚款同时,日本也积极开展回收业务,使残膜得以再生和再利用。

三、 农用薄膜污染的防治对策

1、开发应用优质农膜

农膜的强度和耐老化性主要与树脂性能、农膜厚度以及是否加入抗氧化剂等老化助剂有关。田间试验表明,农膜树脂耐老化性能由高到低的顺序为:线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯。因此,要提高现有基础树脂的质量,必须开发生产农膜专用料和耐老化助剂另外,耐老化农膜的厚度必须在0.0l2mm以上,才能保证农膜使用后仍可大块

2、推广可降解农膜

降解农膜主要有以下三类:光降解、生物降解和光一生物降解。

农膜的光降解是将铁盐等光敏剂加到线性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯等聚合物中,在光照的作用下,一般三个月左右能自动解体,使其较大的分子量降解到5000以下,并可被土壤微生物进一步降解。光降解受地理、气候制约大,很难达到较准的时空性,且不完全降解,因此应完善光降解类型,提高技术指标。

3、以天然纤维制品代替塑料农膜

利用天然产物和农副产品的秸秆类纤维生产农用薄膜,可部分取代农用塑料,这是一种根治残膜污染的有发展前景的途径。

4、加强环保宣传教育,制定奖惩政策

大力宣传农田残膜危害土壤,污染环境的严重性,深化农村广大群众对残膜危害的认识,真正提高群众的环保意识;同时实施奖惩政策,把清除农田残膜变成广大农民的自觉行动。

5、注重残膜的回收和加工利用

微塑料污染现状范文第8篇

关键词:白色污染;回收利用;可降解塑料

中图分类号:X705文献标识码:A

塑料制品的广泛使用,给人们带来了很大的方便,但由于人们对废旧塑料造成的环境污染缺乏足够的认识,将用过的大量塑料制品废弃物随意丢弃,给景观和环境造成了严重危害。常见的塑料制品废弃物有:聚乙烯(PE)包装袋、保鲜膜、护套和台布等;聚苯乙烯(PS)可发性快餐盒和餐具容器、精密仪器、家用电器的发泡包装套等;聚丙烯(PP)包装膜及快餐盒;聚氯乙烯(PVC)透明片、热收缩薄膜及乳胶手套等。由于塑料包装物大多呈白色,人们形象地比喻为“白色污染”。

一、白色污染的防治

我国目前防治白色污染遵循“以宣传教育为先导,以强化管理为核心,以回收利用为主要手段,以替代产品为补充措施”的原则。

1、停止使用一次性发泡塑料餐具及超薄塑料袋。“一次性方便,二百年污染”是塑料垃圾的形象写照。国务院办公厅的通知,根据《商品零售场所塑料购物袋有偿使用管理办法》,从2008年6月1日起,在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025mm的塑料购物袋,超薄塑料购物袋被列入淘汰类产品目录,并在所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度。我国实施塑料袋收费后,全国塑料袋的使用量有望减少2/3,一次性塑料袋的回收率也将大幅上升。

2、回收利用是当前防治白色污染的主要手段。随着塑料工业的迅猛发展,废旧塑料的回收利用作为一项节约能源、保护环境的措施,越来越受到重视。尤其是发达国家,这方面的工作起步早,已经收到了明显的效益,我们可以借鉴其经验。

美国是世界塑料生产大国。据统计,到2000年,美国年生产塑料3,400余万吨,废旧塑料超过1,600万吨。早在20世纪六十年代美国就已展开废旧塑料回收利用的广泛研究。20世纪末废旧塑料回收率达35%以上。其中,燃烧废旧塑料回收能源由八十年代的3%增至18%;废旧制品的掩埋率从96%下降到37%。美国在燃烧废旧塑料利用热能、热分解提取化工原料等方面进行了大量工作并取得了一些成果。另外,美国各州为解决塑料废弃物问题,制定了相应的法律、法规。

日本也是塑料生产大国。20世纪八十年代,其年均废旧塑料排放量占生产量的46%。废旧塑料的处理已成为日本的严重社会问题,而且日本是能源短缺国家,所以对废旧塑料的回收利用一直保持积极态度。九十年代初,日本回收利用废旧塑料率为7%,燃烧利用热能率为35%。日本在混合废旧塑料的开发应用方面也处于世界领先地位。

意大利是目前欧洲回收利用废旧塑料工作做得最好的国家。意大利的废旧塑料约占城市固体废弃物的4%,其回收率可达28%。意大利还研制出从城市固体垃圾中分离废旧塑料的机械装置。意大利对废旧塑料回收一般是将塑料碎片和纸片一起收集,分离后的废旧聚乙烯制品经粉碎处理,用磁筛除去铁等金属杂质,经清洗、脱水、干燥后,通过螺杆挤出机进行造粒。这种回收料再加入新料,可保证其具有足够的力学性能,可生产垃圾袋、异型材、中空制品等。

3、塑料制品回收利用的方法

(1)直接再生利用。根据原料不同,有3种直接再生利用的方法:①不需分捡、清洗等预处理,直接破碎后塑化成型。②必须经过清洗、干燥、破碎后造粒或直接塑化成型。③再生前须特别预处理。直接再生制品性能欠佳,一般只做档次较低的塑料制品。

(2)改性再生利用。是将再生料通过机械共混或化学处理进行改进的技术。如增韧、增强、复合、活化、高联等,使再生制品的力学性能得到改善和提高,可以作为档次较高的产品。改性再生利用的工艺路线较复杂,有的需要特定的机械设备。湖南大学的谢朝学等研制的利用泡沫塑料制轻型保温隔热建筑材料,取得了良好的效果。

(3)热分解法。热分解法就是将高聚塑料废弃物在高温条件或低温催化的条件下分解,使其回到低分子量状态,从而把长链的高聚物转变成了短链的不饱和烃的方法。这样得到的不饱和烃可以用来重新制造其他产品。此方法可用于处理聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)制品的混杂回收物,但对于那些含氯的塑料制品需分开处理,这种方法可用于反复处理高聚塑料废弃物。

(4)通过催化裂解制燃料油。将塑料废弃物收集起来,通过热裂解得到汽油、柴油等液体燃料。这样既减轻废塑料对环境的污染,又节约资源,变废为宝。现在这一方面的技术日臻完善,已产生了好多专利技术。冀星等总结了废塑料油化技术的应用现状与前景。四川大学化学系李晓祥、石炎福、余华瑞等通过试验表明:混合废塑料经过催化裂解制得的90#汽油和0#柴油的质量均达到国家标准。

(5)焚烧回收热能。对于难以分捡的混杂型废旧塑料,将其作为燃料焚烧具有明显优点:不需繁杂的预处理,也不需与生活垃圾分离,而且其生热值与相同种类的燃料油相当。残渣较少,密度较大,易于填埋处理。据统计,PE的燃烧热为46.63GJ/kg,PP的燃烧热为43.95GJ/kg,PVC的燃烧热为18.06GJ/kg。可见,PE、PP、PVC的燃烧热非常大。因此,可利用焚烧法来处理并充分利用其释放出的热量。但是,我们必须考虑一些持久性有机环境污染物的生成,以及这些燃烧产物对人类和生态环境的潜在危害。如,聚氯乙烯(PVC)燃烧产生HCl、聚丙烯腈(PAN)燃烧产生HCN、聚氨酯燃烧时会产生氰化物等,因此必须在焚烧炉上安装污染气体的吸收装置,以实现整个流程的绿色化。

二、可降解塑料的性能、应用及前景

可降解塑料作为一种治理白色污染的全新技术途径,经过多年研究开发,已取得令人满意的进展。目前,主要的可降解塑料分为光降解塑料、生物降解塑料,以及光-生物双降解塑料三大类。光降解和光-生物降解塑料制品虽加工简单、成本低廉,但控制降解难度较大,不宜进入垃圾填埋系统。完全生物降解塑料降解性能较理想,但其加工难度较大,工艺配方以及边角料的回收利用等技术问题还有待进一步提高和完善,生产成本较高,价格昂贵并且用后需要全面地堆肥处理。

1、光降解塑料和光―生物降解塑料。光降解塑料就是靠吸收太阳光引起光化学反应而分解的塑料。光降解塑料的制备方法大致有两种:一是在高分子材料中添加光敏感剂,敏感剂吸收光能后所产生的自由基促使高分子材料发生氧化作用,达到裂化的目的。二是利用共聚方式,将适当的光敏感剂倒入高分子结构内赋予材料光降解的特性。常用的光降解剂有:金属盐类、二茂铁衍生物类、羧酸盐类、烷基硫代氨基甲酸铁类等。塑料制成的地膜有三个特点:①使用后,在阳光照射下可自行光分解,分解后的小残体可被土壤中的微生物继续分解。②使用寿命可以控制。③节省了回收地膜的费用,且解决了残膜对土壤和环境的污染。

光降解塑料的降解速度取决于日照的时间和强度,且降解后在被微生物分解前碎片易形成二次污染。光降解技术与生物降解技术结合:一是可以克服淀粉基塑料在非生物环境中难降解的问题;二是可以利用光敏体系的复合配比、用量来实现降解时间人为控制的目的。因此,目前工业化较多的是光降解技术与生物降解技术结合的双降解淀粉塑料。在一次性使用地膜中可采用食用淀粉或无机矿物质填充的可控光-生物降解塑料的全面降解技术进行实用性研究。我国可覆盖地膜的面积为5亿多亩,用量高达40万吨,使用价格低廉的光-生物降解塑料地膜较适宜。对于厚度0.005mm~0.015mm的降解地膜也可采用塑料单纯光氧降解技术,但一定要做到时控降解。这对解决废弃地膜污染农田的问题,造福子孙后代,具有深远意义。

2、生物降解塑料。生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。“纸”是一种典型的生物降解材料,而“合成塑料”则是典型的高分子材料。因此,生物降解塑料是兼有“纸”和“合成塑料”这两种材料性质的高分子材料。生物降解塑料可分为完全生物降解塑料和破坏性生物降解塑料两种。破坏性生物降解塑料主要包括淀粉改性(或填充)聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)等。完全生物降解塑料主要是由天然高分子(如淀粉、纤维素、甲壳质)或农副产品经微生物发酵或合成具有生物降解性的高分子材料,如热塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均属这类塑料。

尽管生物降解塑料的研发取得了长足的发展,但推广异常困难。一是因为可降解塑料袋承重能力低,不能满足顾客多装东西和反复使用的要求。二是可降解塑料袋色泽暗淡发黄,透明度低,给人一种不洁和难看之感,用起来不放心。三是价格偏高,成本难以接受。

3、可降解塑料的开发趋势及发展前景。可降解塑料尽管存在种种问题,但它的发展前景十分光明,主要表现在以下几个方面:①积极开发高效廉价光敏剂、氧化剂、生物诱发剂、降解促进剂和稳定剂等,进一步提高可降解塑料的准时可控性、用后快速降解性和完全降解性。②为避免二次污染,以天然高分子微生物合成高分子的完全生物降解塑料将会越来越受到重视。③水解性塑料和可食性材料由于具有特殊的功能和用途而备受瞩目,也成为环境适应性材料的又一热点。④充分利用基因工程技术培育可生产聚酯的生物性植物以降低生物降解塑料的成本。

微塑料污染现状范文第9篇

Abstract: With the increasing use of the agricultural plastic film, the pollution it brings is also becoming serious. The thesis describes the current situation and reasons of the soil pollution and the coping strategies are given.

关键词:农用薄膜;土壤污染;治理对策

Key words: agricultural plastic film; soil pollution; coping strategies

中图分类号:S15 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)04-0083-01

0引言

20世纪50年代初,日本和欧美发达国家开始将塑料薄膜应用于农业生产。由于地膜覆盖具有增温、保水、防虫、防草等功能,该项技术的使用带来了农业生产方式的改变和农业生产力的飞跃。我国于20世纪70年代末才开始在农业生产上使用塑料地膜覆盖技术,但却后来居上,取得了塑料农膜产量和使用量两个世界第一,大致相当于世界其他国家总和的1.6倍。农用塑料薄膜主要是棚膜和地膜,另外还包括遮阳网、防虫网、饲草用膜以及农用无纺布等。塑料薄膜广泛用作日光温室、塑料大棚及各种塑料小拱棚的覆盖材料。目前,我国各种棚膜年使用量约150万吨,年更新需求量约70万吨。其中我国地膜覆盖面积平均每年增长66.67万公顷左右,目前地膜覆盖面积已达1300多万公顷以上,每年地膜的实际消费量约45万吨,居世界首位。

1对土壤污染现状及产生的原因

目前多数农用薄膜为聚乙烯成分组成,这种材料的性能稳定,在自然环境中,其光解和生物分解性均较差,残膜仍留在土壤中很难降解。据农业部组织的地膜残留污染调查结果表明,地膜残留污染较重的地区,其残留量在90~135kg/hm2,高者达270kg/hm2。我国农膜年残留量高达35万吨,残膜率达42%。据对新疆维吾尔族自治区的调查发现,在被调查的16个县市中,废旧地膜平均残留量为37.8kg/hm2,其中最严重的地块达268.5kg/hm2,由于地膜污染造成的直接经济损失在1500万元以上。还有数据表明,1998年农膜用量达120.1万吨,其中地膜68.84万吨,覆盖面积967.4万公顷,是1982年的80余倍。当土壤中含废旧农膜过多时,耕作层土壤结构遭到破坏,土壤孔隙减少,土壤通气性和透水性降低,影响了水分和营养物质在土壤中的传输,使微生物和土壤动物的活力受到抑制。同时,也阻碍了农作物种子发芽、出苗和根系生长,造成作物减产。据黑龙江农垦环保部门测定,当土壤中残膜含量为每亩3.9kg时,可使玉米减产11%~23%,小麦减产9.0%~16.0%,蔬菜减产14.6%~59.2%。新疆生产建设兵团130团测定,连续覆膜3~5年的土壤,种小麦产量下降2%~3%,种玉米产量下降10%,种棉花下降10%~23%。连续覆膜的时间越长,残留量越大,对农作物产量影响越大,连续使用15年以后,耕地将颗粒无收。由此可知农用薄膜对土壤的污染已相当严重。

与国外农用薄膜污染相比较,我国农膜污染更加严重。除了一些普遍性的问题外,其主要原因是:农膜质量不佳、农用薄膜管理使用制度不健全和可降解性塑料研制的不尽完善。

1.1 农用薄膜质量问题国产农膜强度低,耐用性差,使用寿命短。其主要原因是农膜的熔融指数(MI)偏高。如国外制做棚模的树脂MI仅为0.5~1g/10分,而国内用料大多为2.6~3.4g/10分,甚至有的高达7g/10分,一些不宜用作农膜的树脂(如耐老化性差的高密度聚乙烯)也被用作农膜原料,其用量占农膜用量的1/5。这些劣质农膜易破碎,不易清除,这是造成残膜污染的重要原因。

1.2 残膜的环境管理薄弱残膜清除率低残膜清除率低的原因,除农膜质量问题外还有人为的因素。由于残膜收购价格太低,调动不起农民的积极性,人们只注意清理大张的残膜,而忽视了小块的只捡地表的,而不翻挖土里的。另外,清膜方式主要采用清除率低的人工方法,而未应用先进的机械设备,残膜率高达50%。

法规体系不健全我国目前尚未建立农膜环境方面的法规及农膜土壤残留标准,土壤残膜污染实际上处于放任自流的状态。而日本法律明确规定,不论使用何种农膜,农作物收割后不许有农膜存在,否则将罚款同时,日本也积极开展回收业务,使残膜得以再生和再利用。

2农用薄膜污染的防治对策

2.1 开发应用优质农膜农膜的强度和耐老化性主要与树脂性能农膜厚度以及是否加入抗氧化剂等老化助剂有关。田间试验表明,农膜树脂耐老化性能由高到低的顺序为:线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯。因此,要提高现有基础树脂的质量,必须开发生产农膜专用料和耐老化助剂另外,耐老化农膜的厚度必须在0.012mm以上,才能保证农膜使用后仍可大块(

2.2 推广可降解农膜降解农膜主要有以下三类:光降解、生物降解和光―生物降解。

农膜的光降解是将铁盐等光敏剂加到线性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯等聚合物中,在光照的作用下,一般三个月左右能自动解体,使其较大的分子量降解到5000以下,并可被土壤微生物进一步降解。光降解受地理、气候制约大,很难达到较准的时空性,且不完全降解,因此应完善光降解类型,提高技术指标。

农膜的生物降解指聚合物残膜在土壤微生物作用下发生降解及同化。日本、联邦德国、瑞士等国家使用天然生物降解物质,如把土豆或玉米淀粉加到聚乙烯中浓度为30%-95%,有些还可配入少量的金属化合物,起催化降解作用。

农膜的光―生物降解指在农膜中加入淀粉和生物降解剂等,残膜在光解后可继续被天然存在的微生物作用变成低分子化合物、水和二氧化碳。最近北京塑料研究所研制成功了非淀粉可控光―生物降解塑料,120天内可完全降解。

上述降解膜必须具备以下条件:第一,安全性:农膜降解产物不会对土壤和农作物生长发育产生二次污染,也不会影响农产品品质;第二,适用性:降解膜的诱导期要适宜,诱导期结束后降解膜的降解彻底性要好,埋土部分的光解膜接受阳光照射后能继续降解;第三,经济性:只有价格合理,才有利于农膜的推广。

2.3 以天然纤维制品代替塑料农膜利用天然产物和农副产品的秸秆类纤维生产农用薄膜,可部分取代农用塑料,这是一种根治残膜污染的有发展前景的途径。

2.4 加强环保宣传教育,制定奖惩政策大力宣传农田残膜危害土壤,污染环境的严重性,深化农村广大群众对残膜危害的认识,真正提高群众的环保意识;同时实施奖惩政策,把清除农田残膜变成广大农民的自觉行动。

微塑料污染现状范文第10篇

关键词:生物技术 环境污染 应用

引言

1.1环境保护已成为当前国际关系、经贸合作中的一个极为重要的问题,也日益严重地影响着我国国民经济的可持续发展。在我国过去几十年的经济发展中,由于忽视了发展中的环境保护,目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控制措施,但环境质量下降的趋势仍在继续。

2.1现代生物技术是应用现代生物科学以及某些工程原理,如酶工程,基因工程,微生物工程等,利用生命体(从微生物到高级动物)及其组成(含器官,组织,细胞,细胞器,基因)来发展新产品或新工艺的一种技术体系。一般认为,生物技术包括基因工程,细胞工程,酶工程和发酵工程四个方面。

2.2生物技术直接关系到与人民生活,卫生,健康密切相关的医药卫生,食品工业,化学工业,农业的发展。可以在粮食危机,能源危机,环境污染中发挥巨大的作用,并且还可以从基因的角度治愈人类的遗传病。因此,现代生物技术已经被世界各国列为重点项目。

3.现代生物技术的特点

生物是构成生态系统的要素,生态系统内物质循环主要是依靠生物过程来完成的。科技的发展也充分证明生物技术是环境保护的理想武器,这一技术在解决环境问题过程中所显示的独特功能和显着优越性充分体现在它是一个纯生态过程。生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显着优点,受到了高度重视。

目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。应用环境生物技术处理污染物时,最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质,如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次转移。

利用环境生物技术可治理用其他方法难以处理的环境介质,即用生物修复技术净化环境,使受污染的宝贵资源如水资源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用,同时还可进一步强化环境的自净能力。

环境生物技术不仅单纯适用于环境污染治理,如今已相当广泛地应用于环境监测,尤其是以生物传感器为核心的环境生物监测技术,可在线在位迅速地提供环境质量参数,成为环境质量预报和报警中的重要组成部分【1】。

4.现代生物技术在环境保护中的应用

4.1污水的生物净化

污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。

4.2污染土壤的生物修复

重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。

4.3白色污染的消除

废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫【2】。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。

4.4化学农药污染的消除

一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面【3】。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。

5.结语

著名的天文学家和生物学家,佛瑞得霍意耳(Fred Hoyle)先生曾经说过,还未解决的主要问题的答案应该由基本的假设来得到,而且同时也必须依靠经过反复尝试和检验的科学工具及方法。随着处理技术的不断发展,生物方法所能处理或修复的对象也在时刻不停地改变。为了使生物技术能满足新的发展需要。我们必须真正进行探索,并且可能以过去未曾想象到的方式来使用生物或是它们的衍生物。

参考文献

[1]孔繁翔.《环境生物学》.高等教育出版社,2000

微塑料污染现状范文第11篇

污染的定义是:某些有害的东西进入环境,对环境造成破坏。虽然大自然有时也会产生一些有害污染物,野火燃烧会造成滚滚浓烟和大量灰烬,火山爆发会喷发出大量有毒有害气体,但地球上的大部分污染却都是人类造成的。

无论我们走到哪里,凡有人类涉足的地方,哪怕是在地球上最偏僻的地方,都会留下人类制造的垃圾和废物,如:戈壁沙漠里有人类留下的破碎轮胎和塑料瓶子;太平洋洋流深处漂浮着大片的塑料袋;珠穆朗玛峰的皑皑积雪中留有人类丢弃的氧气筒和留下的污迹。

让我们看看如今的天空、陆地、淡水水系和海洋,茫茫世界是否还有远离污染的最后清净之地?

天空和陆地

空气污染有多种形式。雾霾和臭氧污染对人类健康和环境的影响十分严重。仅在印度,臭氧污染导致农作物的损失就达每年12亿美元。在人类健康方面,室外空气污染估计每年夺去100万人的生命;灶火燃烧通常会带来室内污染,并造成每年约200万人死亡。

直接排放的一氧化碳、二氧化氮等污染物进入大气层后,通过化学反应转变成科学家所称的二次污染物。有的污染物在大气中可漂浮数月之久。还有一些污染物,如甲烷,可在全球各地四处飘荡传播很多年,直至最后分解,通过雨雪降落地面。正如伦敦帝国学院研究空气污染的海伦・阿普西蒙教授所指出的:“哪怕你远离污染源,也不见得就能摆脱空气污染的困扰”。

进入大气中的污染物随着大气流动传播到远处,例如,印度尼西亚用火清除大片森林来开辟新的棕榈油种植园,新加坡人却不得不为其邻居这种刀耕火种的做法承受严重的烟雾污染。烟雾污染可以传播到很远的地方,南美洲和非洲南部的刀耕火种是导致整个南半球空气污染的主要原因之一。

根据对大气流动和污染物分布的了解,地球上没有任何地方能保证完全摆脱空气污染,这种情况也适用于地面。

相对来说,地球上有些地方空气比较清新。总体来说,南半球的空气质量要比北半球好一些,因为那里居住的人口较少。虽然空气污染物在全世界范围内流动,但由于风场类型所起的屏障作用,两个半球之间的空气较少混合。因此,地处偏远极地的南极可能是地球上空气最干净的地方。

但正如阿普西蒙所指出的那样,南极洲上空盘旋着一个巨大的污染源――臭氧层空洞。南极皑皑白雪上黑色的二氧化碳沉淀物非常显眼,所以即使在这个可能是地球上空气最干净的地方,也不再能保持隔绝尘世污染的原生状态。

在一些洞穴深处,如果没有与外部世界太多的空气循环,也可能含有相对无污染的干净空气。阿普西蒙说:“较深的洞穴内部虽然在很长一段时间里很少与外部有空气交换,但你不知道深洞里会有其他什么东西,可能会有大量的鸟类或蝙蝠的粪便。”

淡水水系

空气污染还会影响到水质,因此地球上还存在完全清洁淡水水体的希望也随之破灭。人类造成的空气污染的影响遍及全球,因此地球上任何地方已不可能存在无污染的原生态纯净水系。

虽然空气中的污染物质最后会沉降在水体中造成污染,但实际上污染淡水资源的主要污染物还是来自地面。化肥和废水等物质渗入地下水,排放进入湖泊、小溪和河流,最后进入大海。污染物质导致微生物大量繁殖,大量消耗水中的氧气,最终在世界各地形成许多死亡水域,如墨西哥湾的密西西比河三角洲。

未经处理的污水和工业废水是破坏淡水水系的罪魁祸首。据估计,在发展中国家里,80%的废水都直接排放进入了当地水道,例如印度新德里,99%的废水都被倾倒进入亚穆纳河;而在墨西哥城,所有液态废物都被倒入了梅斯基塔尔山谷中。这些做法导致河流被严重污染,下游居民不得不被迫喝被污染的水。

据调查,南亚有16.5亿人喝不到清洁安全的自来水;中国超过一半以上的河流和湖泊污染严重;巴基斯坦供水系统的样本72%不适合人类饮用。水体污染危害人类,也危害着环境。世界自然基金会的一份报告显示,生活在淡水水系中的动物种群在过去40年里减少了75%,主要原因是水体污染。

和空气一样,离人类最远的淡水水体可能是最干净的。加拿大北部的湖泊和河流,北极和南极的淡水水系可能是污染最少的水域。工业革命前形成的冰川层,以及被封在地表下面的冰下湖泊可能还保持着非常原始的原生状态。例如,南极洲的沃斯托克湖已被埋在冰下40万年,这些水体能保持干净,是因为除了钻孔取样之外,人类无法涉足那里。还有一些虽然地处偏远,但比较容易抵达的地区,如刚果盆地和亚马孙雨林,是仅次于南北极地区的污染较轻的地区。显然,人越少的地方,淡水资源也越纯净。

海洋

海洋占了地球表面的70%,虽然海洋大部分地方人类还未曾探索到,但仍然未能逃过人类造成的污染。据估计,60%~80%的海洋污染来自于陆地。污水通过港口、肮脏的海滩和污染的河道流入大海。海洋污染最普遍的是塑料污染,这是因为大多数进入海洋的人类废弃塑料需要几个世纪甚至更长的时间,才能完全分解。

令人惊讶的是,由于洋流的流动模式,海洋偏远地区也成了严重污染区域。例如,北太平洋中的中途岛环礁岛是一个无人居住区,只有科学家几个星期偶然造访一次。但岛上却污染严重,覆盖着大量被海水冲刷上岸的各种残屑碎片。海洋污染物进入海鸟的消化系统,给它们带来致命的危害。

深海曾被认为是与人类世界隔绝的地方,但那里的海底也沉积了许多人类制造的废物残骸。正如生物学海洋学家莉莎・莱文所说的那样,我们不得不接受一个严酷的事实,人类现在已经成为海洋生态系统不可分割的一部分。

深海层里最容易辨认发现的污染物是易拉罐和瓶子,还有人们丢弃的渔具、绳索、金属物体,甚至军事弹药和旧鞋也经常出现。海洋垃圾多样化表明了一个事实:有史以来,人们一直利用海洋当作垃圾倾倒场。除了我们能看到的,还有更多被埋在泥沙中看不到的污染物,以及肉眼无法看到的污染物,如塑料瓶和和塑料袋分解成的更小的塑料微粒。一些研究人员认为,这些填满大海的微小塑料块是不可能被清理掉的,甚至可能永远存在于海洋中。

微塑料污染现状范文第12篇

【关键词】废塑料,降解塑料,裂解油化,环境保护

1前言

废塑料自然环境下很难直接被降解,造成严重的环境污染;塑料制品在生产过程中加入的大量助剂、填料、溶剂等添加剂,会析出进入环境,从而污染土壤及水体。废塑料如粘有污染物,会吸引蚊蝇和繁殖细菌,危害人体健康。从能源角度,塑料原料主要来自不可再生的煤、石油、天然气等化石资源,如果废塑料不加以控制、回收利用,将加重能源危机。

随着塑料应用领域的拓宽和使用量的急剧增加,废塑料的污染问题已越来越为社会所关注。各国纷纷投入大量的人力、物力、财力解决其污染问题,在其替代品开发和回收再利用方面取得了较好的成效。

2废塑料的环境危害

2.1对生物体的危害

通常组成塑料的高聚物是安全无毒的,但为改善塑料制品的加工和使用性能,一般需添加各种添加剂。例如,在有些聚氯乙烯制品中,加入量达35%~50%甚至更高的邻苯二甲酸酯类增塑剂,在许多塑料中都加有含重金属的稳定剂、着色剂,这些添加剂可迁移到外环境。研究发现,这些添加剂在大气、生物质、水体、土壤以及河流底泥、城市污泥等介质中均有残留,且分解缓慢,研究表明,邻苯二甲酸酯类有类雌激素作用,能干扰内分泌,

甚至可能造成生殖功能异常。还有,在其单体聚合以及制品加工过程中会残留有毒有害的单体和有毒有害的助剂,这些都是潜在的危害因素。

2.2对土壤、水资源的危害

农地膜对提高土地利用率,有效提高农作物的产量和质量发挥了巨大作用。但目前我国使用的地膜多为聚烯烃膜,难以自然降解,破坏了土壤性状及肥料的均匀分布,影响其水分养分的吸收,阻碍了土壤与外界的空气交换,使土壤中的微生物难以存活,影响植物根系生长,最终使土壤板结,严重的会造成土地盐碱化,从而导致农作物减产,甚至难以生长。

粘有污物的生活和工业废塑料无法回收利用,卫生填埋因其体积大而效率低,因其密度小造成填埋场地基松,使垃圾中的有害物质渗入地下,危害地下水及周围环境。

2.3石化资源的浪费

合成塑料的原料主要是煤、石油和天然气等化石资源。全世界每年数亿吨的塑料消费量,将产生上亿吨的塑料废弃物,如果没有采取积极的治理措施,将对日益紧缺的化石资源产生巨大的浪费。

3 废塑料的技术防治措施

作为废塑料的技术防治措施目前主要是使用降解塑料和循环利用。

3.1开发使用降解塑料

塑料是合成高分子材料,一般在自然环境中的光降解和生物降解速度都比较慢。可降解塑料是一类其制品的各项性能在保存期内可满足使用要求,性能不变,而使用后在自然环境条件下,能降解成对环境无害的物质的塑料,从而避免破坏环境。 塑料降解主要指大分子链的断裂,主要方式有光降解、化学降解、生物降解,实际应用中往往相互增效、协同使用。

3.1.1光降解塑料

光降解塑料是利用光化学反应使大分子链的化学键断裂,塑料失去其物理强度并脆化,在自然力作用下变为粉末,进入土壤,在微生物作用下重新进入生物循环。光降解产品开发早技术成熟,但完全降解不容易,且完全降解的时间长。

3.1.2光-生物双降解塑料

光-生物双降解塑料是利用光降解和生物降解相结合制得的一类可降解塑料。和部分生物降解塑料一样是在母体中加入一些促进其降解的淀粉、纤维素、微生物聚酯、光敏剂、生物降解剂等,产品使用后,在自然条件下,其化学结构完整性受到破坏,降解为水、二氧化碳和其他物质。 此类产品在自然环境中只能降解为细小颗粒,不能完全降解,对环境可能造成更严重的二次污染。

3.1.3生物降解塑料

完全生物降解塑料是指可以在自然条件下,能够100%生物降解的塑料。按其原料来源方式可分为来源于化石资源的化石基生物降解塑料、来源于可再生资源的可再生材料基生物降解塑料以及以上两类材料共混加工得到的塑料。

化石基生物分解塑料是指主要以石化产品为原料单体,通过化学合成的方法得到的聚合物。如脂肪族聚酯类、聚丁二酸丁二醇酯( PBS)、聚己内酯(PCL)、二氧化碳基共聚物(APC)等。

脂肪族聚酯。主要有PBS和PBSA (聚丁二酸/ 己二酸丁二醇共聚物)。PBS具有与PE、PP相近的优异力学性能,热变形温度接近100℃,耐热性能良好,有能用现有通用设备加工成型的优良加工性能,且已生产规模化,由它开发出来的产品有发泡材料、薄膜、注塑制品等。另外为提高材料性能,通过改性得到脂肪族芳香族共聚酯,如PBAT(单体为己二酸、对苯二甲酸、1,4-丁二醇),其有与LDPE非常相似的加工性能,可挤出吹膜,不仅能与其他生物分解塑料如聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)、PLA等共混吹膜,还可添加淀粉等天然材料吹膜成型。

聚己内酯(PCL) 是一种由ε-己内酯合成的聚合物材料,具有较好的生物降解性能和生理相容性,是植入人体的首选材料,可用作手术缝合线等体内材料。由于PCL 的熔点低(60℃),加之价格较高,所以很少单独使用。PCL 常与其他降解塑料共混使用,用作改性材料,以降低成本和改善性能。

二氧化碳基共聚物(APC)属于脂肪族聚碳酸酯类,是目前生物降解材料的热门研究课题,因为用二氧化碳气体为原料合成降解塑料,可利用大量的二氧化碳温室气体,既节约了资源,又保护了环境,可谓两全其美。APC 为二氧化碳(含量50% 左右)与环氧化合物的共聚物。如共聚单体为环氧乙烷,则共聚产物为PEC(二氧化碳/ 环氧乙烷共聚物);如共聚单体为环氧丙烷,则共聚产物为PPC(二氧化碳/ 环氧丙烷共聚物);如共聚单体为环氧丁烷,则共聚产物为PBC(二氧化碳/ 环氧丁烷共聚物)。目前产业化的有二氧化碳与环氧乙烷或环氧丙烷的共聚物。制约APC 发展的是环氧乙烷或环氧丙烷的价格高,合成催化剂价格高且供应紧张,造成成本居高不下。中山大学孟跃中教授改进的优化合成工艺预计可降低60% 的成本,价格接近通用塑料。APC 合成技术我国处于世界领先地位,目前只有我国的企业有规模化生产,APC 类塑料突出的优点是其气体阻隔性比PET 和PA6高,接近EVOH(乙烯/乙烯醇共聚物)。

可再生材料基生物降解塑料又分为天然材料基生物降解塑料和生物基生物降解塑料。直接以天然聚合物如淀粉、纤维素、甲壳素、大豆蛋白等以及其衍生物或混合物为原料成型制成的生物分解塑料为天然材料基生物降解塑料,其中工业化的有热塑性淀粉和植物纤维模塑,但其性能稳定性及价格影响其应用普及。生物基生物降解塑料是利用可再生天然生物质资源,通过微生物发酵或发酵产生的乳酸等单体合成的聚合物。如聚羟基烷酸酯类(PHA)、聚乳酸( PLA) 等

PHA为聚羟基烷酸酯类降解塑料,目前产业化品种有:第一代产品PHB(聚3-羟基丁酸酯),第二代产品PHBV(3-羟基丁酸与3-羟基戊酸共聚物),第三代产品PBHH(3-羟基丁酸与3-羟基己酸共聚物),第四代产品P34HB(3-羟基丁酸与4-羟基丁酸共聚物)。PHA类属于典型的生物降解塑料,具有综合性能好、绿色环保等优点,缺点为原料价格较高。

聚乳酸(PLA)是目前产量最大、应用最广的合成降解塑料,也是目前降解塑料中价格最低的品种,属于典型的生物降解塑料。PLA 的主要缺点是脆性大、耐热温度低及气体阻隔性差。目前针对PLA 脆性及耐热温度低的改性已取得重大成果,已广泛用于流延薄膜、片材、板材、注塑和纺丝等产品中。

共混生物分解塑料是指利用上述几种生物分解材料共混加工得到的产品。如PBS与淀粉、木质素、秸秆、壳聚糖以及各种棉麻纤维等的共混改性,既使共混后的复合材料可降解,又有效降低成本,还能充分利用天然材料,做到绿色低碳环保。

3.2废塑料循环利用

废塑料的处理方式目前主要有填埋、焚烧、熔融再生、和裂解转化等方法。塑料填埋方法简单、处理能力大,但不能有效利用资源,且塑料在土壤中长期不能分解,使土壤处于不稳定状态,并产生二次污染;塑料焚烧可以回收热能,但燃烧不完全,产生大量有害气体,特别是二f英等有毒有害物质,对生态环境和人类健康产生严重影响;由于废塑料的多样性和混杂性,熔融再生法得到的复合再生塑料性质不稳定,易变脆,存在质量问题和二次污染问题。废塑料裂解转化制液体燃料(汽油、柴油等)或化工原料,不但能有效解决废塑料污染问题,还可在一定程度上缓解能源紧缺状况,可成为最有效的塑料回收利用途径。

废塑料裂解油化技术是指通过加热或同时加入一定的催化剂,使塑料分解制取燃料油和燃料气的资源化利用方法。按裂解原理可分为热裂解法、催化裂解法、热裂解-催化改质法和催化裂解-催化改质法。热裂解法是通过提供热能,使废塑料大分子裂解,生成单体或低分子化合物,是最简单的废塑料裂解法;催化裂解法是热裂解与催化裂解同时进行;热裂解-催化改质法是先进行热裂解,然后对热裂解产物进行催化改质;催化裂解-催化改质法是先进行催化裂解,然后对催化裂解产物进行催化改质。

通过催化作用,可有效降低裂解温度,并根据目的产物不同对产物选择性进行有效调控。催化剂性能直接决定芳烃、低碳烯烃等化工原料或液体燃料的产率与质量,在适当的催化剂和催化条件下,PE、PP、PS等可完全转化,且PS为裂解原料时,可以生成较高含量的苯乙烯单体。催化剂是废塑料催化转化技术的关键,也是限制其发展的重要因素。

目前,裂解油化新技术在市场上饱受追捧。美国、英国、加拿大、日本等发达国家,许多公司都已实现热裂解油化技术的产业化。上海同济大学与北京裂源环保技术设备有限公司、上海纤和环保科技有限公司等联合攻关,已取得重大进展。研制的裂解炉,可连续稳定生产。产气率约15%~20%(wt%),产油率达到65%以上(按塑料量计),可以处理废塑料含量在30%以上的生活垃圾100吨/天,整个系统废塑料裂解的油、气、碳产品转化率不低于废塑料自身质量的99%,具有明显的社会效益和经济效益。

4 结束语

现阶段,由于可降解塑料的消费量只占塑料年消费量的1%左右,大量使用的是不可降解的石化原料生产的塑料,因此,降解塑料新技术的推广应用及废塑料裂解油化技术相结合才能有效减少废塑料对环境的污染。

参考文献:

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微塑料污染现状范文第13篇

【论文摘要】塑料包装物大多呈白色,它们造成的环境污染被称为白色污染。 

 

什么是白色污染?这要从塑料开始谈起,人们以石油为原料制得乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯等,这些物质的分子在一定条件下能相互反应生成分子量很大的化合物:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯,我们通常使用的塑料就是由上述四种高分子组成的材料,聚乙烯、聚丙烯薄膜抖动时声音发脆,而聚氯乙烯薄膜则较柔软,抖动时无发脆声音;发泡塑料一般是聚苯乙烯,燃烧时有浓烟。从上世纪60年代开始,塑料进入广泛实用阶段,由于塑料具有很多优点:它取材容易,价格低廉,加工方便,质地轻巧,因此塑料一问世,便深受世界欢迎,它迅速渗入到社会生活的方方面面,塑料被制成碗、杯、袋、盆、桶、管等。塑料被列为20世纪最伟大的发明之一,塑料的普及被誉为白色革命。随着塑料产量不断增大,成本越来越低,我们用过的大量农用薄膜、包装用的塑料袋和一次性塑料餐具在使用后被抛弃在环境中,给景观和环境带来很大破坏,由于塑料包装物大多呈白色,它们造成的环境污染被称为白色污染。 

 

1白色污染的危害 

 

1.1视觉污染指的是塑料袋、盒、杯、碗等散落在生活环境中,给人们的视觉带来不良刺激,影响环境的美感。前几年,有人戏称我国有两座万里长城,一为古长城,二为白色长城,指的是我国铁路沿线到处是白色的饭盒、塑料袋,这就是视觉污染。在我们学校,随处可见一次性饭盒、各色塑料袋,起风时候,塑料袋到处飘扬,严重影响校园的美观。 

1.2白色污染的潜在危害则是多方面的 

1.2.1一次性发泡塑料饭盒和塑料袋盛装食物严重影响我们的身体健康早在40年前,人们就发现聚氯乙烯塑料中残留有氯乙烯单体。当人们接触氯乙烯后,就会出现手腕、手指浮肿,皮肤硬化等症状,还可能出现脾肿大、肝损伤等症。1975年,美国就禁止用聚氯乙烯塑料包装食品和饮料。在我国,更为严重的是,我们用的超薄塑料袋几乎都来自废塑料的再利用,是由小企业或家庭作坊生产的。每次吃饭时,就有不少同学用塑料袋装饭菜,他们不知道这种行为不仅危害环境,也危害自己的身体。 

1.2.2使土壤环境恶化,严重影响农作物的生长我国目前使用的塑料制品一般是不可降解的,其分子量在2万以上,只有分子量降为2000以下时,才能被自然界中微生物所利用,而这一过程至少需200年。农田里的废农膜、塑料袋长期残留在田中,会影响土壤的透气性,阻碍水分的流动,从而影响农作物对水分、养分的吸收,抑制农作物的生长发育,造成农作物的减产。若牲畜吃了塑料膜,会引起牲畜的消化道疾病,甚至死亡。 

1.2.3填埋作业仍是我国处理城市垃圾的一个主要方法由于塑料膜密度小、体积大,它能很快填满场地,降低填埋场地处理垃圾的能力;而且,填埋后的场地由于地基松软,垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下,污染地下水,危及周围环境。 

1.2.4若把废塑料直接进行焚烧处理,将给环境造成严重的二次污染塑料焚烧时,不但产生大量黑烟,而且会产生迄今为止毒性最大的一类物质:二恶英。二恶英进入土壤中,至少需15个月才能逐渐分解,它会危害植物及农作物;二恶英对动物的肝脏及脑有严重的损害作用。焚烧垃圾排放出的二恶英对环境的污染,已经成为全世界关注的一个极敏感的问题。 

2白色污染的防治 

 

2.1停止使用一次性餐具及超薄塑料袋由于一次性塑料餐具难降解,现在许多城市都推广使用绿色餐具——纸制餐具,因为纤维素能被微生物降解。但许多环保专家认为,用纸制餐具代替发泡塑料餐具亦不明智。首先,纸制餐具同样也会带来视觉上的污染,因为它们的降解速度并不快,往往在几十天甚至几个月内也不会降解彻底。其次,制纸制餐具时,除用到草浆、稻浆外,还要加入1/3左右的木浆,若全面推广,势必造成大量木材的消耗,导致森林砍伐的加剧。值得注意的是,我国森林覆盖率仅为13.92%,人均占有森林面积只相当于世界人均水平的17.2%,居世界112位。第三,制纸浆历来是耗水大户、耗能大户及排污大户。造浆工艺需大量水,而我国人均水的占有量在世界上排88位,已被列为世界12个贫水国家的名单上;若污水未经处理,直接排入河流中,会引起水污染;纸制餐具成型后需立即烘干,这就需要耗大量能。而我国能源结构是以燃煤为主,这样就会增加空气中so2的含量,引起酸雨。因此,无论是从环保角度,还是从节约资源角度,不使用一次性塑料餐具及纸制餐具都是一件好事。 

2.2回收废塑料并使之资源化是解决白色污染的根本途径其实,塑料和其它材料比,有一个显著的优点:塑料可以很方便地反复回收使用。废塑料回收后,进行分类、清洗后再通过加热熔融,即可重新成为制品。从组成看,聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯均由碳氢元素组成,而汽油、柴油等燃料也是由碳氢元素组成,只不过分子量较小。因此,把这几类塑料隔绝空气加热至高温,使之裂解,把裂解产物进行分馏,可制得汽油与柴油。 

微塑料污染现状范文第14篇

【论文摘要】塑料包装物大多呈白色,它们造成的环境污染被称为白色污染。 

 

什么是白色污染?这要从塑料开始谈起,人们以石油为原料制得乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯等,这些物质的分子在一定条件下能相互反应生成分子量很大的化合物:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯,我们通常使用的塑料就是由上述四种高分子组成的材料,聚乙烯、聚丙烯薄膜抖动时声音发脆,而聚氯乙烯薄膜则较柔软,抖动时无发脆声音;发泡塑料一般是聚苯乙烯,燃烧时有浓烟。从上世纪60年代开始,塑料进入广泛实用阶段,由于塑料具有很多优点:它取材容易,价格低廉,加工方便,质地轻巧,因此塑料一问世,便深受世界欢迎,它迅速渗入到社会生活的方方面面,塑料被制成碗、杯、袋、盆、桶、管等。塑料被列为20世纪最伟大的发明之一,塑料的普及被誉为白色革命。随着塑料产量不断增大,成本越来越低,我们用过的大量农用薄膜、包装用的塑料袋和一次性塑料餐具在使用后被抛弃在环境中,给景观和环境带来很大破坏,由于塑料包装物大多呈白色,它们造成的环境污染被称为白色污染。 

 

1白色污染的危害 

 

1.1视觉污染指的是塑料袋、盒、杯、碗等散落在生活环境中,给人们的视觉带来不良刺激,影响环境的美感。前几年,有人戏称我国有两座万里长城,一为古长城,二为白色长城,指的是我国铁路沿线到处是白色的饭盒、塑料袋,这就是视觉污染。在我们学校,随处可见一次性饭盒、各色塑料袋,起风时候,塑料袋到处飘扬,严重影响校园的美观。 

1.2白色污染的潜在危害则是多方面的 

1.2.1一次性发泡塑料饭盒和塑料袋盛装食物严重影响我们的身体健康早在40年前,人们就发现聚氯乙烯塑料中残留有氯乙烯单体。当人们接触氯乙烯后,就会出现手腕、手指浮肿,皮肤硬化等症状,还可能出现脾肿大、肝损伤等症。1975年,美国就禁止用聚氯乙烯塑料包装食品和饮料。在我国,更为严重的是,我们用的超薄塑料袋几乎都来自废塑料的再利用,是由小 企业 或家庭作坊生产的。每次吃饭时,就有不少同学用塑料袋装饭菜,他们不知道这种行为不仅危害环境,也危害自己的身体。 

1.2.2使土壤环境恶化,严重影响农作物的生长我国目前使用的塑料制品一般是不可降解的,其分子量在2万以上,只有分子量降为2000以下时,才能被 自然 界中微生物所利用,而这一过程至少需200年。农田里的废农膜、塑料袋长期残留在田中,会影响土壤的透气性,阻碍水分的流动,从而影响农作物对水分、养分的吸收,抑制农作物的生长发育,造成农作物的减产。若牲畜吃了塑料膜,会引起牲畜的消化道疾病,甚至死亡。 

1.2.3填埋作业仍是我国处理城市垃圾的一个主要方法由于塑料膜密度小、体积大,它能很快填满场地,降低填埋场地处理垃圾的能力;而且,填埋后的场地由于地基松软,垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下,污染地下水,危及周围环境。 

1.2.4若把废塑料直接进行焚烧处理,将给环境造成严重的二次污染塑料焚烧时,不但产生大量黑烟,而且会产生迄今为止毒性最大的一类物质:二恶英。二恶英进入土壤中,至少需15个月才能逐渐分解,它会危害植物及农作物;二恶英对动物的肝脏及脑有严重的损害作用。焚烧垃圾排放出的二恶英对环境的污染,已经成为全世界关注的一个极敏感的问题。 

2白色污染的防治 

 

2.1停止使用一次性餐具及超薄塑料袋由于一次性塑料餐具难降解,现在许多城市都推广使用绿色餐具——纸制餐具,因为纤维素能被微生物降解。但许多环保专家认为,用纸制餐具代替发泡塑料餐具亦不明智。首先,纸制餐具同样也会带来视觉上的污染,因为它们的降解速度并不快,往往在几十天甚至几个月内也不会降解彻底。其次,制纸制餐具时,除用到草浆、稻浆外,还要加入1/3左右的木浆,若全面推广,势必造成大量木材的消耗,导致森林砍伐的加剧。值得注意的是,我国森林覆盖率仅为13.92%,人均占有森林面积只相当于世界人均水平的17.2%,居世界112位。第三,制纸浆历来是耗水大户、耗能大户及排污大户。造浆工艺需大量水,而我国人均水的占有量在世界上排88位,已被列为世界12个贫水国家的名单上;若污水未经处理,直接排入河流中,会引起水污染;纸制餐具成型后需立即烘干,这就需要耗大量能。而我国能源结构是以燃煤为主,这样就会增加空气中so2的含量,引起酸雨。因此,无论是从环保角度,还是从节约资源角度,不使用一次性塑料餐具及纸制餐具都是一件好事。 

2.2回收废塑料并使之资源化是解决白色污染的根本途径其实,塑料和其它材料比,有一个显著的优点:塑料可以很方便地反复回收使用。废塑料回收后,进行分类、清洗后再通过加热熔融,即可重新成为制品。从组成看,聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯均由碳氢元素组成,而汽油、柴油等燃料也是由碳氢元素组成,只不过分子量较小。因此,把这几类塑料隔绝空气加热至高温,使之裂解,把裂解产物进行分馏,可制得汽油与柴油。 

微塑料污染现状范文第15篇

关键词:白色污染;危害;防治

什么是白色污染?这要从塑料开始谈起,人们以石油为原料制得乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯等,这些物质的分子在一定条件下能相互反应生成分子量很大的化合物:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯,我们通常使用的塑料就是由上述四种高分子组成的材料,聚乙烯、聚丙烯薄膜抖动时声音发脆,而聚氯乙烯薄膜则较柔软,抖动时无发脆声音;发泡塑料一般是聚苯乙烯,燃烧时有浓烟。从上世纪60年代开始,塑料进入广泛实用阶段,由于塑料具有很多优点:它取材容易,价格低廉,加工方便,质地轻巧,因此塑料一问世,便深受世界欢迎,它迅速渗入到社会生活的方方面面,塑料被制成碗、杯、袋、盆、桶、管等。塑料被列为20世纪最伟大的发明之一,塑料的普及被誉为白色革命。随着塑料产量不断增大,成本越来越低,我们用过的大量农用薄膜、包装用的塑料袋和一次性塑料餐具在使用后被抛弃在环境中,给景观和环境带来很大破坏,由于塑料包装物大多呈白色,它们造成的环境污染被称为白色污染。

1白色污染的危害

1.1视觉污染指的是塑料袋、盒、杯、碗等散落在生活环境中,给人们的视觉带来不良刺激,影响环境的美感。前几年,有人戏称我国有两座万里长城,一为古长城,二为白色长城,指的是我国铁路沿线到处是白色的饭盒、塑料袋,这就是视觉污染。在我们学校,随处可见一次性饭盒、各色塑料袋,起风时候,塑料袋到处飘扬,严重影响校园的美观。

1.2白色污染的潜在危害则是多方面的

1.2.1一次性发泡塑料饭盒和塑料袋盛装食物严重影响我们的身体健康早在40年前,人们就发现聚氯乙烯塑料中残留有氯乙烯单体。当人们接触氯乙烯后,就会出现手腕、手指浮肿,皮肤硬化等症状,还可能出现脾肿大、肝损伤等症。1975年,美国就禁止用聚氯乙烯塑料包装食品和饮料。在我国,更为严重的是,我们用的超薄塑料袋几乎都来自废塑料的再利用,是由小企业或家庭作坊生产的。每次吃饭时,就有不少同学用塑料袋装饭菜,他们不知道这种行为不仅危害环境,也危害自己的身体。

1.2.2使土壤环境恶化,严重影响农作物的生长我国目前使用的塑料制品一般是不可降解的,其分子量在2万以上,只有分子量降为2000以下时,才能被自然界中微生物所利用,而这一过程至少需200年。农田里的废农膜、塑料袋长期残留在田中,会影响土壤的透气性,阻碍水分的流动,从而影响农作物对水分、养分的吸收,抑制农作物的生长发育,造成农作物的减产。若牲畜吃了塑料膜,会引起牲畜的消化道疾病,甚至死亡。

1.2.3填埋作业仍是我国处理城市垃圾的一个主要方法由于塑料膜密度小、体积大,它能很快填满场地,降低填埋场地处理垃圾的能力;而且,填埋后的场地由于地基松软,垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下,污染地下水,危及周围环境。

1.2.4若把废塑料直接进行焚烧处理,将给环境造成严重的二次污染塑料焚烧时,不但产生大量黑烟,而且会产生迄今为止毒性最大的一类物质:二恶英。二恶英进入土壤中,至少需15个月才能逐渐分解,它会危害植物及农作物;二恶英对动物的肝脏及脑有严重的损害作用。焚烧垃圾排放出的二恶英对环境的污染,已经成为全世界关注的一个极敏感的问题。

2白色污染的防治

2.1停止使用一次性餐具及超薄塑料袋由于一次性塑料餐具难降解,现在许多城市都推广使用绿色餐具——纸制餐具,因为纤维素能被微生物降解。但许多环保专家认为,用纸制餐具代替发泡塑料餐具亦不明智。首先,纸制餐具同样也会带来视觉上的污染,因为它们的降解速度并不快,往往在几十天甚至几个月内也不会降解彻底。其次,制纸制餐具时,除用到草浆、稻浆外,还要加入1/3左右的木浆,若全面推广,势必造成大量木材的消耗,导致森林砍伐的加剧。值得注意的是,我国森林覆盖率仅为13.92%,人均占有森林面积只相当于世界人均水平的17.2%,居世界112位。第三,制纸浆历来是耗水大户、耗能大户及排污大户。造浆工艺需大量水,而我国人均水的占有量在世界上排88位,已被列为世界12个贫水国家的名单上;若污水未经处理,直接排入河流中,会引起水污染;纸制餐具成型后需立即烘干,这就需要耗大量能。而我国能源结构是以燃煤为主,这样就会增加空气中SO2的含量,引起酸雨。因此,无论是从环保角度,还是从节约资源角度,不使用一次性塑料餐具及纸制餐具都是一件好事。

2.2回收废塑料并使之资源化是解决白色污染的根本途径其实,塑料和其它材料比,有一个显着的优点:塑料可以很方便地反复回收使用。废塑料回收后,进行分类、清洗后再通过加热熔融,即可重新成为制品。从组成看,聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯均由碳氢元素组成,而汽油、柴油等燃料也是由碳氢元素组成,只不过分子量较小。因此,把这几类塑料隔绝空气加热至高温,使之裂解,把裂解产物进行分馏,可制得汽油与柴油。

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