我國白色污染防治對策

唐　炯

提要白色污染給景觀和環(huán)境造成了嚴重危害，引發(fā)的一系列環(huán)境問題。本文借鑒發(fā)達國家的白色污染防治手段，分析并展望了可降解塑料的性能、應(yīng)用及前景，提出了相應(yīng)的防治措施。

關(guān)鍵詞：白色污染；回收利用；可降解塑料

中圖分類號：X705文獻標識碼：A

塑料制品的廣泛使用，給人們帶來了很大的方便，但由于人們對廢舊塑料造成的環(huán)境污染缺乏足夠的認識，將用過的大量塑料制品廢棄物隨意丟棄，給景觀和環(huán)境造成了嚴重危害。常見的塑料制品廢棄物有：聚乙烯（PE）包裝袋、保鮮膜、護套和臺布等；聚苯乙烯（PS）可發(fā)性快餐盒和餐具容器、精密儀器、家用電器的發(fā)泡包裝套等；聚丙烯（PP）包裝膜及快餐盒；聚氯乙烯（PVC）透明片、熱收縮薄膜及乳膠手套等。由于塑料包裝物大多呈白色，人們形象地比喻為“白色污染”。

一、白色污染的防治

我國目前防治白色污染遵循“以宣傳教育為先導(dǎo)，以強化管理為核心，以回收利用為主要手段，以替代產(chǎn)品為補充措施”的原則。

1、停止使用一次性發(fā)泡塑料餐具及超薄塑料袋?！耙淮涡苑奖悖倌晡廴尽笔撬芰侠男蜗髮懻?。國務(wù)院辦公廳的通知，根據(jù)《商品零售場所塑料購物袋有償使用管理辦法》，從2008年6月1日起，在全國范圍內(nèi)禁止生產(chǎn)、銷售、使用厚度小于0.025mm的塑料購物袋，超薄塑料購物袋被列入淘汰類產(chǎn)品目錄，并在所有超市、商場、集貿(mào)市場等商品零售場所實行塑料購物袋有償使用制度。我國實施塑料袋收費后，全國塑料袋的使用量有望減少2/3，一次性塑料袋的回收率也將大幅上升。

2、回收利用是當前防治白色污染的主要手段。隨著塑料工業(yè)的迅猛發(fā)展，廢舊塑料的回收利用作為一項節(jié)約能源、保護環(huán)境的措施，越來越受到重視。尤其是發(fā)達國家，這方面的工作起步早，已經(jīng)收到了明顯的效益，我們可以借鑒其經(jīng)驗。

美國是世界塑料生產(chǎn)大國。據(jù)統(tǒng)計，到2000年，美國年生產(chǎn)塑料3，400余萬噸，廢舊塑料超過1，600萬噸。早在20世紀六十年代美國就已展開廢舊塑料回收利用的廣泛研究。20世紀末廢舊塑料回收率達35%以上。其中，燃燒廢舊塑料回收能源由八十年代的3%增至18%；廢舊制品的掩埋率從96%下降到37%。美國在燃燒廢舊塑料利用熱能、熱分解提取化工原料等方面進行了大量工作并取得了一些成果。另外，美國各州為解決塑料廢棄物問題，制定了相應(yīng)的法律、法規(guī)。

日本也是塑料生產(chǎn)大國。20世紀八十年代，其年均廢舊塑料排放量占生產(chǎn)量的46%。廢舊塑料的處理已成為日本的嚴重社會問題，而且日本是能源短缺國家，所以對廢舊塑料的回收利用一直保持積極態(tài)度。九十年代初，日本回收利用廢舊塑料率為7%，燃燒利用熱能率為35%。日本在混合廢舊塑料的開發(fā)應(yīng)用方面也處于世界領(lǐng)先地位。

意大利是目前歐洲回收利用廢舊塑料工作做得最好的國家。意大利的廢舊塑料約占城市固體廢棄物的4%，其回收率可達28%。意大利還研制出從城市固體垃圾中分離廢舊塑料的機械裝置。意大利對廢舊塑料回收一般是將塑料碎片和紙片一起收集，分離后的廢舊聚乙烯制品經(jīng)粉碎處理，用磁篩除去鐵等金屬雜質(zhì)，經(jīng)清洗、脫水、干燥后，通過螺桿擠出機進行造粒。這種回收料再加入新料，可保證其具有足夠的力學(xué)性能，可生產(chǎn)垃圾袋、異型材、中空制品等。

3、塑料制品回收利用的方法

（1）直接再生利用。根據(jù)原料不同，有3種直接再生利用的方法：①不需分撿、清洗等預(yù)處理，直接破碎后塑化成型。②必須經(jīng)過清洗、干燥、破碎后造粒或直接塑化成型。③再生前須特別預(yù)處理。直接再生制品性能欠佳，一般只做檔次較低的塑料制品。

（2）改性再生利用。是將再生料通過機械共混或化學(xué)處理進行改進的技術(shù)。如增韌、增強、復(fù)合、活化、高聯(lián)等，使再生制品的力學(xué)性能得到改善和提高，可以作為檔次較高的產(chǎn)品。改性再生利用的工藝路線較復(fù)雜，有的需要特定的機械設(shè)備。湖南大學(xué)的謝朝學(xué)等研制的利用泡沫塑料制輕型保溫隔熱建筑材料，取得了良好的效果。

（3）熱分解法。熱分解法就是將高聚塑料廢棄物在高溫條件或低溫催化的條件下分解，使其回到低分子量狀態(tài)，從而把長鏈的高聚物轉(zhuǎn)變成了短鏈的不飽和烴的方法。這樣得到的不飽和烴可以用來重新制造其他產(chǎn)品。此方法可用于處理聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）制品的混雜回收物，但對于那些含氯的塑料制品需分開處理，這種方法可用于反復(fù)處理高聚塑料廢棄物。

（4）通過催化裂解制燃料油。將塑料廢棄物收集起來，通過熱裂解得到汽油、柴油等液體燃料。這樣既減輕廢塑料對環(huán)境的污染，又節(jié)約資源，變廢為寶?，F(xiàn)在這一方面的技術(shù)日臻完善，已產(chǎn)生了好多專利技術(shù)。冀星等總結(jié)了廢塑料油化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景。四川大學(xué)化學(xué)系李曉祥、石炎福、余華瑞等通過試驗表明：混合廢塑料經(jīng)過催化裂解制得的90#汽油和0#柴油的質(zhì)量均達到國家標準。

（5）焚燒回收熱能。對于難以分撿的混雜型廢舊塑料，將其作為燃料焚燒具有明顯優(yōu)點：不需繁雜的預(yù)處理，也不需與生活垃圾分離，而且其生熱值與相同種類的燃料油相當。殘渣較少，密度較大，易于填埋處理。據(jù)統(tǒng)計，PE的燃燒熱為46.63GJ/kg，PP的燃燒熱為43.95GJ/kg，PVC的燃燒熱為18.06GJ/kg?？梢?，PE、PP、PVC的燃燒熱非常大。因此，可利用焚燒法來處理并充分利用其釋放出的熱量。但是，我們必須考慮一些持久性有機環(huán)境污染物的生成，以及這些燃燒產(chǎn)物對人類和生態(tài)環(huán)境的潛在危害。如，聚氯乙烯（PVC）燃燒產(chǎn)生HCl、聚丙烯腈（PAN）燃燒產(chǎn)生HCN、聚氨酯燃燒時會產(chǎn)生氰化物等，因此必須在焚燒爐上安裝污染氣體的吸收裝置，以實現(xiàn)整個流程的綠色化。

二、可降解塑料的性能、應(yīng)用及前景

可降解塑料作為一種治理白色污染的全新技術(shù)途徑，經(jīng)過多年研究開發(fā)，已取得令人滿意的進展。目前，主要的可降解塑料分為光降解塑料、生物降解塑料，以及光－生物雙降解塑料三大類。光降解和光－生物降解塑料制品雖加工簡單、成本低廉，但控制降解難度較大，不宜進入垃圾填埋系統(tǒng)。完全生物降解塑料降解性能較理想，但其加工難度較大，工藝配方以及邊角料的回收利用等技術(shù)問題還有待進一步提高和完善，生產(chǎn)成本較高，價格昂貴并且用后需要全面地堆肥處理。

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陽光引起光化學(xué)反應(yīng)而分解的塑料。光降解塑料的制備方法大致有兩種：一是在高分子材料中添加光敏感劑，敏感劑吸收光能后所產(chǎn)生的自由基促使高分子材料發(fā)生氧化作用，達到裂化的目的。二是利用共聚方式，將適當?shù)墓饷舾袆┑谷敫叻肿咏Y(jié)構(gòu)內(nèi)賦予材料光降解的特性。常用的光降解劑有：金屬鹽類、二茂鐵衍生物類、羧酸鹽類、烷基硫代氨基甲酸鐵類等。塑料制成的地膜有三個特點：①使用后，在陽光照射下可自行光分解，分解后的小殘體可被土壤中的微生物繼續(xù)分解。②使用壽命可以控制。③節(jié)省了回收地膜的費用，且解決了殘膜對土壤和環(huán)境的污染。

光降解塑料的降解速度取決于日照的時間和強度，且降解后在被微生物分解前碎片易形成二次污染。光降解技術(shù)與生物降解技術(shù)結(jié)合：一是可以克服淀粉基塑料在非生物環(huán)境中難降解的問題；二是可以利用光敏體系的復(fù)合配比、用量來實現(xiàn)降解時間人為控制的目的。因此，目前工業(yè)化較多的是光降解技術(shù)與生物降解技術(shù)結(jié)合的雙降解淀粉塑料。在一次性使用地膜中可采用食用淀粉或無機礦物質(zhì)填充的可控光－生物降解塑料的全面降解技術(shù)進行實用性研究。我國可覆蓋地膜的面積為5億多畝，用量高達40萬噸，使用價格低廉的光－生物降解塑料地膜較適宜。對于厚度0.005mm～0.015mm的降解地膜也可采用塑料單純光氧降解技術(shù)，但一定要做到時控降解。這對解決廢棄地膜污染農(nóng)田的問題，造福子孫后代，具有深遠意義。

2、生物降解塑料。生物降解塑料是指一類由自然界存在的微生物如細菌、霉菌（真菌）和藻類的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一種具有優(yōu)良的使用性能、廢棄后可被環(huán)境微生物完全分解、最終無機化而成為自然界中碳素循環(huán)的一個組成部分的高分子材料?！凹垺笔且环N典型的生物降解材料，而“合成塑料”則是典型的高分子材料。因此，生物降解塑料是兼有“紙”和“合成塑料”這兩種材料性質(zhì)的高分子材料。生物降解塑料可分為完全生物降解塑料和破壞性生物降解塑料兩種。破壞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、纖維素、甲殼質(zhì)）或農(nóng)副產(chǎn)品經(jīng)微生物發(fā)酵或合成具有生物降解性的高分子材料，如熱塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均屬這類塑料。

盡管生物降解塑料的研發(fā)取得了長足的發(fā)展，但推廣異常困難。一是因為可降解塑料袋承重能力低，不能滿足顧客多裝東西和反復(fù)使用的要求。二是可降解塑料袋色澤暗淡發(fā)黃，透明度低，給人一種不潔和難看之感，用起來不放心。三是價格偏高，成本難以接受。

3、可降解塑料的開發(fā)趨勢及發(fā)展前景。可降解塑料盡管存在種種問題，但它的發(fā)展前景十分光明，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①積極開發(fā)高效廉價光敏劑、氧化劑、生物誘發(fā)劑、降解促進劑和穩(wěn)定劑等，進一步提高可降解塑料的準時可控性、用后快速降解性和完全降解性。②為避免二次污染，以天然高分子微生物合成高分子的完全生物降解塑料將會越來越受到重視。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備受矚目，也成為環(huán)境適應(yīng)性材料的又一熱點。④充分利用基因工程技術(shù)培育可生產(chǎn)聚酯的生物性植物以降低生物降解塑料的成本。

總之，可降解塑料的發(fā)展，不但在一定程度上緩解了環(huán)境污染，而且對日益枯竭的石油資源也是一個補充。綠色環(huán)保的塑料包裝材料和塑料建材直接關(guān)系到人類的生活質(zhì)量和生存發(fā)展，是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的切實體現(xiàn)。

（作者單位：湖南廣播電視大學(xué)）