論廢棄中性筆芯的環(huán)境污染與回收利用

王文強 管西芬 劉廣龍 劉慶 安希鵬 寧聰 王志鵬

（1山東科技大學資源與環(huán)境工程學院 山東青島 266510 2山東科技大學經濟與管理學院 山東青島 266510）

中性筆起源于日本，是目前國際上流行的一種新穎的書寫工具。中性筆依據其簡單、新穎、多樣的特點，具有結構穩(wěn)定、中粘度的墨水和采用不同顏料的色基，使書寫墨跡收斂堅牢，可作永久保存，同時還具有墨水流瀉均勻、流動順暢穩(wěn)定、墨水在筆尖上不揮發(fā)及泄漏，耐脫帽時間長等特點[1]。然而大多數人卻意識不到它的危害，這種情況將會帶來嚴重的環(huán)境問題。

1 廢棄中性筆芯對環(huán)境的污染

1.1 筆芯頭對環(huán)境的污染

研究發(fā)現(xiàn)，筆頭所使用的材料包括鐵、鉻、鎳、鉛、銅、鎢等重金屬。其中，鉛可與動物體內一系列蛋白質、酶和氨基酸的官能團，主要是與巰基相結合，從多方面干擾機體的生化和生理功能，引起血管痙攣，影響卟啉代謝，甚至損害中樞神經系統(tǒng)。鉻、銅盡管是動植物體所必需的微量元素，但是若超標必將影響生物體機能的正常運轉，且不同銅鹽的毒性也不盡相同。中性筆芯被扔掉后，筆頭的金屬會分解進入土壤和水中，造成嚴重的水土污染；且筆頭使用的金屬元素無法被生物分解，在食物鏈的物質和能量傳遞作用中逐級積累，最終危害人類的健康[2]。

1.2 殘留物及塑料筆桿對環(huán)境的污染

通過查閱文獻我們了解到，中性筆的殘留物主要由密封劑、增稠劑和其他添加劑組成[3]。密封劑是凝膠狀油性化合物，高溫或強烈光照條件下極易熔化、揮發(fā)，是廢棄筆芯殘留物的主要組成部分。增稠劑常用化學有機合成物和天然膠質物潤滑劑常采用較大極性的，以醇類、有機醚類為主[4]。以上所列配制墨水的成分中，多數是具有揮發(fā)性的有毒有機物，直接或間接地威脅著人類的生存環(huán)境。而筆桿的主要成分是聚苯乙烯（PS或GPPS），是指由苯乙烯單體經自由基縮聚反應合成的聚合物。改性聚苯乙烯即高抗沖擊聚苯乙烯（HIPS），其性質類似于聚苯乙烯[5]。隨意丟棄的廢棄筆桿，在自然條件下不能自行降解，經燃燒和陽光長時間照射，會產生一氧化碳、二氧化碳、氯化物等，對環(huán)境造成極大污染，給人體帶來嚴重危害。

2 調查步驟

2.1 通過調查問卷的方式調查

本研究采取問卷調查的形式探查廢棄中性筆芯在國內當前的使用情況，廢棄筆芯的數量，人們對廢棄筆芯的環(huán)保意識，廢棄筆芯的處理方式等情況。調查共分發(fā)紙質調查問卷7000份，收回問卷6356份，其中有效問卷6223份，有效回收率為88.9%，網絡調查收回有效問卷316份。

根據回收的有效調查問卷的答題情況，經過統(tǒng)計分析，我們選取兩個題目，利用excel制作的圖表如下。

（1）調查對象平時使用筆的情況

通過以上的調查研究結果我們得知絕大多數書寫筆使用者都在使用中性筆，而且中性筆芯的使用數量相當之大，但絕大多數人會把沒有油墨的中性筆芯丟棄掉，給環(huán)境帶來巨大隱患。因此，我們應該進一步加大科學宣傳力度，提高群眾的環(huán)保意識，設立專門的回收機構，減輕廢棄筆芯的污染。

2.2 通過會議、走訪、座談會、查閱文獻等方法調查

利用會議、座談會及查閱文獻等多種方式實現(xiàn)多維調查，確保收集到的數據全面客觀。多種方法調查的目的是為了全面了解廢棄中性筆芯的所帶來的社會問題，以便及時組織力量深入查找原因，明確整改措施，加大整改力度，確保污染的最小化。通過多種形式的調查結果我們得出當前人們對中性筆芯的組成成分及廢棄中性筆芯所造成的環(huán)境污染并不了解。因此，我們要加大中性筆芯科普知識的宣傳力度，提高人們環(huán)境污染的憂患意識。

2.3 親臨實踐

本實踐研究的過程包括燃燒試驗和掩埋實驗。將廢棄的中性筆芯點燃，中性筆芯燃燒時產生黑煙，有刺鼻氣味產生，燃燒完成后有黑色殘渣?，F(xiàn)將廢棄的中性筆芯掩埋在深度0.5米的土壤中，一個月后將此挖出，中性筆芯完好無損，基本無分解。由此表明，焚燒和掩埋廢棄中性筆的處理方法不僅達不到治理效果還會帶來嚴重的環(huán)境污染。因次，我們要尋找合理有效的處理方法，以達到回收和防污染的雙重效果。

3 廢棄中性筆芯污染的治理措施

3.1 政府部門出臺配套的政策、措施

到目前為止，國家仍未出臺相應的法律措施來解決中性筆芯所造成的環(huán)境污染，這導致中性筆芯帶來的環(huán)境污染越來越嚴重，出臺合理有效的處理廢棄筆芯方案已刻不容緩。政府部門既要借鑒“限塑令”成功的經驗，又要反思其帶來的弊端，加大工作宣傳力度，提高全體民眾的節(jié)能減排意識，強制企業(yè)實施回收利用的措施，大力推廣多只廢棄中性筆芯換取新筆芯等切實有效的政策。

3.2 提倡使用鋼筆，少使用或不使用中性筆芯

與中性筆相比較，鋼筆的使用不僅不會造成環(huán)境污染，而且具有較明顯的價格優(yōu)勢。據測算，一瓶墨水至少相當于40支-50支一次性使用的中性筆。中性筆的零售價約2元-5元左右，筆芯的價格在1元-2元左右。中性筆的花費至少是鋼筆的15倍。使用鋼筆是功在當代、利在千秋的事情。為了我們賴以生存的地球，保護我們的環(huán)境，我們應當重新拿起鋼筆，減少使用一次性中性筆芯[6]。

3.3 設立專門的廢棄筆芯回收點

廢棄筆芯被丟棄到自然界時，很難自行降解，除非實行嚴格垃圾分類或進行焚化處理。然而，焚燒所帶來的環(huán)境污染亦不容樂觀。因此，設立專門的廢棄筆芯回收點具有重要意義。廢棄中性筆芯回收點應當設立在使用中性筆芯使用量較多的地點，比如教室、辦公室、寫字樓、會議室等。該項措施可以以學校為單位設立廢棄中性筆芯回收試點，并逐步在全市、全省、全國推廣。

3.4 使用生物降解塑料或紙作為中性筆芯的材料

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。生物降解材料可以實現(xiàn)環(huán)境的零污染，因此相關企業(yè)應加大對制作中性筆材料的研究實驗，使用生物降解塑料替代制作中性筆的現(xiàn)有材料（聚苯乙烯或改性聚苯乙烯）。這樣一來丟棄的中性筆芯可以被分解，從而減少了對環(huán)境的污染。

3.5 中性筆芯循環(huán)使用

筆芯是由油墨、管件和筆頭三部分組成，當前導致中性筆芯丟棄的原因主要是管件內油墨耗完。為此，可以仿照注射針管的原理，發(fā)明再注入式筆芯管件，反復注入油墨，使筆芯循環(huán)使用。

4 結語

保護生態(tài)環(huán)境，發(fā)展綠色經濟是每個人義不容辭的責任，當前中性筆芯的使用現(xiàn)狀給環(huán)境造成了嚴重破壞,淡水污染、土壤污染等時時刻刻都在發(fā)生。廢棄筆芯的回收利用以及中性筆芯的改革創(chuàng)新十分重要。然而，現(xiàn)有的體制政策存在諸多弊端,公民的環(huán)保意識有待提高，因此，要想從根本上解決這一環(huán)境問題,必須要全面實施"節(jié)能減排"方針。我們衷心地希望人人都能貢獻一點力量，相互監(jiān)督，攜手共建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的美好社會。

[1]劉寶珠.淺談中性筆用墨水的研究與發(fā)展[J].中國制筆，2003（3）：43-46.

[2]黃翔，嚴定先.廢棄中性筆對環(huán)境的污染及治理措施初探[J].污染防治技術，2009，6：85-93.

[3]董川.筆墨材料化學[M].北京：科學出版社，2005.

[4]姚永麗，張雨,陳沛.廢舊中性筆芯的危害及回收利用研究[J].中國科技博覽,2013(3):129-130.

[5]董川，溫建輝，鄧少敏，等.墨水化學原理及應用[M].北京：科學出版社，2007.

[6]燕希東.何不重新拿起鋼筆[J].中國環(huán)境報,2009(4).