時(shí)間：2024-02-23 14:37:39
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇可降解塑料特點(diǎn)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
塑料袋“糟糕”，是因?yàn)樗蠖嗍怯貌?a href="http://www.fhxhlc.com/haowen/174717.html" target="_blank">可降解和再生的材料生產(chǎn)的，處理這些白色垃圾很多時(shí)候都只能挖土填埋或高溫焚燒。據(jù)科學(xué)家測(cè)試，塑料袋埋在地里需要200年以上才能腐爛，并且嚴(yán)重污染土壤；而焚燒所產(chǎn)生的有害煙塵和有毒氣體，同樣會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成污染。
聯(lián)合國教科文組織有個(gè)形象的比喻，說如果把人們每年使用的塑料袋覆蓋在地球表面，足以使地球穿上好幾件“白色外衣”。一時(shí)間，“遠(yuǎn)離塑料袋”“拒用塑料袋”“禁用塑料袋”的呼聲一浪高過一浪。事實(shí)上，要在短時(shí)間內(nèi)完全禁止使用塑料袋是不現(xiàn)實(shí)的。積極的態(tài)度是依靠科技進(jìn)步，即采用回收利用和降解相結(jié)合的辦法去解決。工業(yè)包裝膜、商品包裝袋（膜）用后較干凈，應(yīng)作為主要回收利用對(duì)象，分類收集再生利用，這在國內(nèi)外都已有許多成功經(jīng)驗(yàn)。而對(duì)于那些量大、分散、臟亂、難于收集或再生利用、經(jīng)濟(jì)效益甚微的一次性塑料包裝袋，則應(yīng)該使用可降解塑料生產(chǎn)。
然而環(huán)保意識(shí)不是一夜之間就能樹立的。一方面，塑料袋像臭豆腐一樣聞起來“臭”，吃起來“香”，因?yàn)樗拇_有它的便利之處；另一方面，許多消費(fèi)者認(rèn)為，塑料袋是免費(fèi)贈(zèng)送的，不花錢的東西不用白不用。針對(duì)這種情況，1989年7月起，美國近半數(shù)的州實(shí)施了《塑料袋禁用法》，禁止所有不能分解和還原處理的食品塑料包裝袋上市。印度馬哈拉施特拉邦禁用厚度不到20微米的塑料袋，并控制生產(chǎn)這種塑料袋的原料。意大利則實(shí)行《塑料袋課稅法》。
這些法律的推行，起到了很好的效果。以愛爾蘭為例，自從征收塑料袋稅之后，全國塑料袋的使用量降低了90％。與此同時(shí)，各國都加強(qiáng)了對(duì)可降解塑料包裝材料的研制，并加大了開發(fā)塑料回收利用技術(shù)的力度。舒施尼那項(xiàng)“最糟糕的發(fā)明”將以一種全新的形式繼續(xù)為人類造福。
思考：
1．塑料袋被評(píng)20世紀(jì)人類“最糟糕的發(fā)明”，不屬于其根本原因的一項(xiàng)是（
）
A．發(fā)明了塑料袋以后，商店、菜場(chǎng)都備有免費(fèi)的塑料袋，使用過于普及。
B．塑料袋大多是用不可降解和再生的材料生產(chǎn)的，造成的白色垃圾難以處理。
C．處理塑料袋造成的白色垃圾，一般只能挖土填埋或高溫焚燒，但挖土填埋污染土壤，高溫焚燒污染大氣環(huán)境。
D．奧地利人馬克斯·舒施尼發(fā)明的塑料袋，雖輕便結(jié)實(shí)，但造成了環(huán)境污染。
2．對(duì)待這項(xiàng)“最糟糕的發(fā)明”的積極態(tài)度，不符合原文意思的一項(xiàng)是（
）
A．控制使用量，加大開發(fā)塑料回收利用技術(shù)的力度。
B．禁止所有不能分解和還原處理的食品塑料包裝袋上市，控制生產(chǎn)這種塑料袋的原料。
C．加強(qiáng)宣傳，樹立環(huán)保意識(shí)，完全禁止使用塑料袋。
D．依靠科技進(jìn)步，加強(qiáng)對(duì)可降解塑料袋包裝材料的研制。
3．根據(jù)文章所提供的信息，下列分析最合理的一項(xiàng)是（
）
A．隨著科技進(jìn)步，不久，可降解的塑料將完全取代所有不能分解和還原處理的塑料。
B．隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，越來越多的人就會(huì)意識(shí)到塑料袋對(duì)環(huán)境的影響，自覺“遠(yuǎn)離塑料袋”“拒用塑料袋”“禁用塑料袋”。
C．在研制出可降解塑料包裝材料的同時(shí)，加大開發(fā)塑料回收利用技術(shù)的力度，塑料袋將繼續(xù)為人類造福。
D．有些國家利用法律來治理白色污染，已有許多成功經(jīng)驗(yàn)，這一做法在世界各國將會(huì)普遍推行。
【鏈接】
可降解塑料
如今世界塑料年總產(chǎn)量已超過1．7億噸，用途滲透到國民經(jīng)濟(jì)和人們生活的各個(gè)領(lǐng)域。然而，隨著塑料產(chǎn)量不斷增長和用途不斷擴(kuò)大，其廢棄物也日益增多。由于塑料在自然環(huán)境中難以降解、腐爛，嚴(yán)重污染了環(huán)境。在這種背景下，各種可降解塑料應(yīng)運(yùn)而生。
就目前來說，可降解塑料有四大類：
1．光降解塑料——在塑料中摻入光敏劑，在光照下使塑料逐漸分解掉。它屬于較早的一代降解塑料，其缺點(diǎn)是降解時(shí)間因光照和氣候變化難以預(yù)測(cè)，因而無法控制降解時(shí)間。
2．生物降解塑料——指在自然界微生物（如細(xì)菌、霉菌和藻類）的作用下，可完全分解為低分子化合物的塑料。其特點(diǎn)是貯存、運(yùn)輸方便，只要保持干燥，不需避光，應(yīng)用范圍廣，不但可以用于農(nóng)用地膜、包裝袋，而且可廣泛用于醫(yī)藥領(lǐng)域。
1.有益環(huán)保的包裝設(shè)計(jì)引導(dǎo)
有益環(huán)保的包裝設(shè)計(jì)，就是在進(jìn)行產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)時(shí)，首先將環(huán)保安全放在首位。關(guān)于環(huán)保的包裝設(shè)計(jì)很多學(xué)者和專家進(jìn)行了專門研究，提出了許多先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法。在眾多的設(shè)計(jì)方法中，目前公認(rèn)的理想包裝設(shè)計(jì)就是綠色包裝設(shè)計(jì)。
(1)綠色包裝設(shè)計(jì)概念
綠色包裝設(shè)計(jì)指產(chǎn)品與包裝的壽命周期相復(fù)合的設(shè)計(jì)。它主要使包裝在產(chǎn)品生命周期中發(fā)揮作用后無環(huán)境污染。圖1為包裝與產(chǎn)品使用周期的組合作用圖。
(2)綠色包裝設(shè)計(jì)原理
研制開發(fā)無毒、無污染(包括材料的自身生產(chǎn)過程)、可回收利用、可再生或降解的包裝原輔材料。
研究現(xiàn)有包裝材料有害成分(如泡沬快餐盒的CFC)的控制技術(shù)與替代技術(shù)，以及自然“貧乏材料”的替代技術(shù)(如以塑代木、以紙代塑等)。
優(yōu)化包裝結(jié)構(gòu)，減少包裝材料消耗，努力實(shí)現(xiàn)包裝減量化。
提出包裝廢棄物的回收處理技術(shù)與方法。其主要包括可直接重復(fù)使用的包裝、可修復(fù)的包裝，可再生的廢棄物、可降解的廢棄物、只能被填埋焚化處理的廢棄物等。如圖2是包裝廢棄物回收處理的系統(tǒng)框圖。
2.有益環(huán)保的包裝制造(生產(chǎn))引導(dǎo)
有益環(huán)保的包裝生產(chǎn)主要是指在加工制造包裝的過程中，不產(chǎn)生有損環(huán)保的氣、液、光、熱、味等以及發(fā)?環(huán)境和對(duì)人體有害的各種反應(yīng)(光反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)和熱反應(yīng))。
現(xiàn)以生產(chǎn)中的用材選擇與生產(chǎn)相結(jié)合從環(huán)保上加以分析。
(1)注重輕量化、薄型化、無毒化、高性能
就是對(duì)包裝材料生產(chǎn)過程加以分析。主要是對(duì)現(xiàn)有的包裝材料進(jìn)行開發(fā)、深加工，在保證實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品包裝基本功能的基礎(chǔ)上，避免過分包裝，盡量降低包裝成本，節(jié)約包裝材料資源，減少包裝材料廢棄物的產(chǎn)生量，努力研制開發(fā)出輕量化、無氟化、高性能的新型包裝材料。如采用新型的鎂質(zhì)材料部分地代替金屬包裝材料，制得的小型包裝罐質(zhì)地堅(jiān)固、外形美觀、重量輕，可代替馬口鐵罐，作為涂料、五金、黃潰等的包裝^
(2)方便回收使用和再生利用
包裝經(jīng)使用后能方便回收和重復(fù)使用是保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)包裝材料再循環(huán)使用的一種最積極的廢棄物回收處理方法，如啤酒、飲料、醬油、醋等玻璃瓶的多次復(fù)用:瑞典等國家聚酯PET瓶和PC奶瓶的重復(fù)使用可達(dá)20次以上。再生利用是解決固體廢棄物的好方法，并且在部分國家已成為解決材料來源，緩解環(huán)境污染的有效途徑。
(3)可食性效果好
可食性包裝是未來的發(fā)展方向，它具有原料豐富，可以食用，對(duì)人體無害甚至有利，具有一定強(qiáng)度等特點(diǎn)，在近幾年獲得了迅速發(fā)展?？墒承园b材料現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于食品、藥品等的包裝?？墒承园b材料的原料主要有淀粉、蛋白質(zhì)、植物纖維和其它天然物質(zhì)。
(4)可降解效果好
可降解塑料可廣泛用于食品包裝、周轉(zhuǎn)箱、雜貨箱、工具包裝及部分機(jī)電產(chǎn)品的外包裝箱?？山到馑芰习b材料既具有傳統(tǒng)塑料的功能和特性，又可在完成使用壽命以后，通過土壤和水的微生物作用，或通過陽光中紫外線的作用在自然環(huán)境中分裂降解和還原，最終以無毒形式重新進(jìn)人生態(tài)環(huán)境中，回歸大自然?？山到馑芰弦话憧煞譃樯锝到馑芰?、生物分裂塑料、光降解塑料和生物/光雙降解塑料。
(5)盡可能采用天然材質(zhì)或再生資源材料
一般天然材質(zhì)和再生材料加工過程中產(chǎn)生污染較小,而合成材料的降解性和用后處理都較困難。塑料、玻璃和金屬等包裝材料的廢棄物已成為污染環(huán)境的重要因素，并且因資源不可再生，能源消耗大而導(dǎo)致生產(chǎn)成本高。然而用于包裝的天然生物材料如紙、木材、竹編材料、木屑、麻類棉織品、柳條、蘆葦以及農(nóng)作物莖桿、稻草、麥秸等均勻可在自然環(huán)境中極容易分解，不污染生態(tài)環(huán)境，而且可資源再生，成本較低。
(6)大力發(fā)展紙包裝
目前紙包裝被公認(rèn)為再生或利用和加工效果好的包裝。紙包裝具有很多優(yōu)點(diǎn)，如資源相對(duì)豐富,易回收，無污染。西方發(fā)達(dá)國家早就開始用紙包裝來包裝漢堡包、快餐、飲料等，并有取代塑料軟包裝之勢(shì)。我國也在著手研制用纖維膜替代塑料膜作為農(nóng)用薄膜，以避免對(duì)農(nóng)田的污染。在世界各國包裝產(chǎn)品所用材料的比例中，紙的使用量占據(jù)首位。
據(jù)統(tǒng)計(jì),美國為51%，日本為39.6%，我國為36.7%。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)，200(坪，世界人均耗紙將達(dá)100kg,紙包裝產(chǎn)品將占包裝產(chǎn)量的40%?50%。由于我國森林資源貧乏，需要探索新的非木紙漿資源，用蘆葦、竹子、甘蔗、棉桿、麥稻等代替木材造紙，并設(shè)法擴(kuò)大造紙木材的樹種和充分利用丫材、廢棄材和加工剰余邊材，以擴(kuò)大紙包裝原料來源。
宣傳引導(dǎo),其內(nèi)容包括環(huán)境危機(jī)與污染源教育、包裝廢棄物回收灌教育、環(huán)保法規(guī)教育、以及環(huán)保行為教育等。
3.有益環(huán)保的包裝消費(fèi)引導(dǎo)
包裝消費(fèi)的環(huán)保引導(dǎo)，主要指消費(fèi)者在商品的選用、使用、用后處置多方面的引導(dǎo)，主要做到以下幾點(diǎn)：
(1)讓綠色包裝知識(shí)貫徹到人們的生活與消費(fèi)過程中。樹立消費(fèi)者的環(huán)保觀念，使自己的消費(fèi)與環(huán)保相結(jié)合。進(jìn)行綠色宣傳引導(dǎo),其內(nèi)容包括環(huán)境危機(jī)與污染源教育、包裝廢棄物回收灌教育、環(huán)保法規(guī)教育、以及環(huán)保行為教育等。In
(2)包裝消費(fèi)的權(quán)利與義務(wù)引導(dǎo)|
主要從服務(wù)與信息的法律和服務(wù)意識(shí)方面加以引導(dǎo),消費(fèi)者有權(quán)利了解所選購(消費(fèi)>商品的包裝的作用性能、用后的處置方法，處置時(shí)對(duì)環(huán)境的影響等。而包裝消費(fèi)的義務(wù)是商品的生產(chǎn)與提供者應(yīng)在商品包裝上或?qū)ｉT的媒體上對(duì)包裝(所用到的)的相關(guān)信息加以說明，告知消費(fèi)者。
(1)包裝消費(fèi)方式的引導(dǎo)
主要指消費(fèi)者在市場(chǎng)上的消費(fèi)對(duì)包裝的行為引導(dǎo)。從環(huán)境與綠色消費(fèi)上灌輸一些基本的消費(fèi)原則。
適度原則
適度原則指在消費(fèi)時(shí)，能用簡(jiǎn)易包裝絕不用禮品包裝;能用小型包裝絕不用大型包裝,能用輕包裝絕不用重包裝;能用黑白包裝制品而絕不用彩色包裝制品……。
適量原則
適量原則指在消費(fèi)時(shí)，能用一件包裝絕不用多件包裝,能用單層包裝絕不用多層包裝;能用單質(zhì)材料包裝絕不用復(fù)合材料包裝；能用大包裝時(shí)絕不用小包裝(一件大包裝相當(dāng)于多件小包裝)。
適時(shí)原則
適時(shí)原則指及時(shí)處理與及時(shí)反饋。就是當(dāng)消費(fèi)完其商品后將
包裝及時(shí)按要求回收處理，同時(shí)在消費(fèi)商品時(shí)將包裝出現(xiàn)的問題向有關(guān)部門(如商家、廠家、技術(shù)監(jiān)督部門等)及時(shí)反映，以便改進(jìn)包裝。
適新原則
【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(dá)國家和地區(qū)紛紛制定相關(guān)法規(guī)，采用禁止、限用、強(qiáng)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(tái)了限塑令，同時(shí)鼓勵(lì)生物塑料的應(yīng)用和推廣。生物塑料是治理塑料廢棄物對(duì)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(chǎng)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(dá)到了科學(xué)公認(rèn)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(biāo)準(zhǔn)的生物降解聚合物。這些標(biāo)準(zhǔn)主要是歐洲的EN13432標(biāo)準(zhǔn)，美國的ASTM D6400標(biāo)準(zhǔn)，以及ISO 17088標(biāo)準(zhǔn)。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(diǎn)
1、政策驅(qū)動(dòng)生物塑料產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展
據(jù)歐洲生物塑料協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2011年全球生物塑料產(chǎn)量超過100萬噸，預(yù)計(jì)到2015年將達(dá)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(jì)劃中。該產(chǎn)業(yè)在發(fā)展初期，驅(qū)動(dòng)力主要來自于政府政策推動(dòng)，以歐美發(fā)達(dá)國家為主。1989年紐約市開始對(duì)生產(chǎn)廠家給予補(bǔ)貼，1996年美國設(shè)置了總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)，2002年要求每一個(gè)聯(lián)邦機(jī)構(gòu)都必須制定生物塑料使用計(jì)劃；德國禁止將含有大于5%有機(jī)物含量的固體廢棄物掩埋地下，強(qiáng)制生產(chǎn)傳統(tǒng)塑料袋的企業(yè)承擔(dān)回收塑料袋的義務(wù)；日本給予購買環(huán)保產(chǎn)品消費(fèi)者70%的政府補(bǔ)助，確定了到2020年20%的塑料袋來自可再生資源的目標(biāo)。
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(fèi)市場(chǎng)主要集中在歐美等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，但近幾年，在對(duì)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(xué)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(xiàng)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(qiáng)，生物塑料向汽車、消費(fèi)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(dá)、豐田等汽車制造中，從車底板墊、座墊、車門防擦板等多個(gè)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(jī)、復(fù)印機(jī)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(chǎng)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(jī)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(xué)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(dāng)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(jì)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(chǎng)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(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)規(guī)劃）。
1、生物塑料產(chǎn)業(yè)出具規(guī)模
據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(dá)、鑫富藥業(yè)、彩虹精化、揚(yáng)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(jìn)水平，多家高校和科研機(jī)構(gòu)都進(jìn)行了大量研究，如清華大學(xué)、上海同濟(jì)大學(xué)、四川大學(xué)、南開大學(xué)、天津大學(xué)、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。現(xiàn)已實(shí)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(jìn)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(diǎn)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(jī)械強(qiáng)度方面與傳統(tǒng)塑料制品相差較遠(yuǎn)，而這一點(diǎn)恰恰是生物塑料能否大規(guī)模市場(chǎng)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(biāo)市場(chǎng)為：食物軟硬包裝、包裝膜（袋）、垃圾袋、臺(tái)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(fèi)領(lǐng)域產(chǎn)品還不多。
5、國內(nèi)市場(chǎng)普及率較低
與國外市場(chǎng)相比，生物塑料在國內(nèi)市場(chǎng)還遠(yuǎn)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(fèi)者雖在環(huán)保意識(shí)上有所提高，但仍不愿意為此支付較高的費(fèi)用。其次是產(chǎn)品性能，目前還無法完全滿足消費(fèi)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(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展推動(dòng)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(jì)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(rèn)證、市場(chǎng)激勵(lì)等。但在具體實(shí)施上，政策的針對(duì)性和可操作性不強(qiáng)，使得國內(nèi)生物塑料市場(chǎng)推廣緩慢，企業(yè)想通過政策打開市場(chǎng)很難。國內(nèi)大部分產(chǎn)品以出口為主，市場(chǎng)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(diǎn)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(jī)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(shì)（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(shì)，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(yuǎn)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(jì)90年代以來，天津傳統(tǒng)塑料制品行業(yè)相對(duì)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(shí)，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(fēng)險(xiǎn)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(jì)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(shí)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(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)我國PBS下游產(chǎn)品規(guī)?；a(chǎn)。天津大學(xué)理學(xué)院、南開大學(xué)生物活性材料研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等研究機(jī)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(qiáng)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(jìn)成型工藝、高性能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面總體研發(fā)力量薄弱。加強(qiáng)新產(chǎn)品的開發(fā)是擴(kuò)大生物塑料產(chǎn)業(yè)化的重要手段。一是要加強(qiáng)新產(chǎn)品應(yīng)用研發(fā)，開發(fā)具有自主知識(shí)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(jìn)產(chǎn)品的大規(guī)模市場(chǎng)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(dòng)塑料加工企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，
給予以生物塑料產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)稅收優(yōu)惠、價(jià)格補(bǔ)貼、設(shè)立專項(xiàng)資金等政策，鼓勵(lì)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(qiáng)生物塑料制品加工能力。適當(dāng)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(tái)，促進(jìn)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(xué)合成改性及樹脂化、復(fù)合成型等關(guān)鍵技術(shù)，促進(jìn)重要生物基材料低成本規(guī)?；a(chǎn)與示范。依托天津大學(xué)、南開大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)，構(gòu)建生物基材料研發(fā)轉(zhuǎn)化平臺(tái)，促進(jìn)研究機(jī)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(chǎng)推廣先國外后國內(nèi)，提高環(huán)保消費(fèi)理念
生物塑料制品市場(chǎng)主要在歐美地區(qū)，采取先立足國外市場(chǎng)，逐漸培育國內(nèi)市場(chǎng)的策略。價(jià)格高是影響我國市場(chǎng)推廣的重要因素，我國消費(fèi)者對(duì)價(jià)格的承受能力較差，國內(nèi)市場(chǎng)尚未打開。提高消費(fèi)者環(huán)保消費(fèi)的理念對(duì)于打開國內(nèi)市場(chǎng)至關(guān)重要。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 于浩強(qiáng)、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）.
有多少“塑料代”
如果塑料袋完成其歷史使命，在人民生活中消失，那么什么將會(huì)成為塑料袋的替代品呢?紛紛揚(yáng)揚(yáng)的討論過后，人們列出了五個(gè)最有可能的“塑料代”：無紡布袋、可降解塑料袋、棉或尼龍等材料制成的機(jī)織布袋、紙袋、竹編或草編菜籃子。
無紡布不需要紡紗織布，只是將紡織短纖維或者長絲進(jìn)行定向或隨機(jī)撐列，形成纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)，然后采用機(jī)械、熱粘或化學(xué)等方法加固而成，因此具有工藝流程短、生產(chǎn)速度快，產(chǎn)量高、成本低、用途廣、原料來源多等特點(diǎn)。
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、最終被無機(jī)化而成為自然界中碳素循環(huán)的一個(gè)組成部分的高分子材料。“紙”是一種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。由這種材料制成的塑料袋，為可降解塑料袋。在美國，現(xiàn)在正在制造和推廣Mirel塑料，它是用經(jīng)過基因工程改造的大腸桿菌制造的，這種大腸桿菌能吃掉谷物中的糖分，
將其變成聚酯顆粒，然后這些顆粒制成可模壓的小球，最后生產(chǎn)出塑料。Mirel塑料與用石油原料制造的塑料一樣結(jié)實(shí)、一樣實(shí)用，但Mirel塑料能在土壤、濕地、海洋等各種環(huán)境降解。較粗厚的棉或麻、尼龍織物制成的布袋子，機(jī)織物堅(jiān)牢耐折，可以長期、循環(huán)使用，有的可以做到良好的防水性能。
紙袋紙類似于牛皮紙，大多以針葉木硫酸鹽漿來生產(chǎn)，國內(nèi)也有摻用部分竹漿、棉桿漿、破布漿生產(chǎn)的，因此紙袋紙機(jī)械強(qiáng)度很高，可以用來制作水泥、農(nóng)藥、化肥及其它工業(yè)品的包裝袋。在英國，淀粉制作的包裝袋已成為塑料袋的替代品之一，每個(gè)僅售5便士。德國也已推出用玉米或土豆淀粉制成的可降解生物包裝盒袋。
菜籃子曾是我國使用時(shí)間最長的一種承裝蔬菜和食物的便攜工具，目前在中國的一些邊遠(yuǎn)山區(qū)都可以看到。
“塑料代”的經(jīng)濟(jì)賬
這些產(chǎn)品之所以可被列為“塑料代”，均因它們無一例外地符合“環(huán)保”這一基本要求，同時(shí)，在經(jīng)濟(jì)上也具有一定的比較優(yōu)勢(shì)。
全世界每年消耗的塑料袋數(shù)量超過1.2萬億，每個(gè)成年人平均使用300個(gè)，相當(dāng)于每分鐘消耗100萬個(gè)。大部分塑料袋在僅僅使用12分鐘后就被丟棄，而一個(gè)塑料袋自然降解將需要200-400年。在我國，僅塑料袋一項(xiàng)，中國超市行業(yè)的年消耗額就高達(dá)50億元。北京每年產(chǎn)生廢舊塑料包裝垃圾14萬噸、上海每年產(chǎn)生廢舊塑料包裝垃圾19萬噸、天津每年的廢舊塑料包裝垃圾也超過10萬噸；以生產(chǎn)一個(gè)塑料袋平均需要18毫升石油計(jì)，這些廢棄的塑料袋耗費(fèi)的資源令人瞠目。
此外，在“限塑令”頒布后，塑料袋的厚度如果從現(xiàn)在常規(guī)的0.015-0.020毫米增加到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.025毫米以上，成本將提高2-5倍，大約在0.2元左右，如果國家再征收相應(yīng)的消費(fèi)稅，購買一個(gè)袋子的價(jià)格將達(dá)到0.3-0.5元左右，對(duì)于消費(fèi)者而言，其經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)也變得不明顯了。
目前無紡布袋子成本在2元左右，可循環(huán)使用10次左右，因此其每次使用成本約在0.2元，并且這類產(chǎn)品在90天內(nèi)就可以徹底分解，而一個(gè)塑料袋需要300年才可分解完畢，無紡布購物袋廢棄后對(duì)環(huán)境的污染度也只有塑料袋的10％。
一般的尼龍布袋子成本5元左右一個(gè)，可循環(huán)使用50次左右，尼龍袋一般成本在0.1元／次。從經(jīng)濟(jì)的角度來看，越是能夠長期、循環(huán)使用的“塑料代”，越具有成本優(yōu)勢(shì)。不過，這些長期使用的產(chǎn)品可能需要定期清洗，給使用者帶來不方便。
可降解塑料制成的購物袋具有普通塑料袋不用清洗、方便、一次性的特點(diǎn)，使用后也可以做垃圾袋，但由于降解程度和使用原料不多，其成本變化較大。一個(gè)淀粉基可降解度在60％左右的購物袋成本約0.25毛左右，全降解購物袋成本則高達(dá)0.7元左右。而紙袋子由于使用的原料多為木材制成的紙漿，其對(duì)環(huán)境的間接影響也逐漸為人們所詬病。
由此可以推論，“布袋子”和“菜籃子”將成為目前“塑料代”的主要力量。尼龍或棉布袋子因其設(shè)計(jì)精美，在裝一些干凈、輕便的物品時(shí)有著一定的市場(chǎng)空間，無紡布袋子使用成本較低，且較為結(jié)實(shí)，在裝一些重物時(shí)具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)。菜籃子，最原始、最環(huán)保但也最不方便的“塑料代”，則不知能不能有一天重新成為家庭主婦的必需品。
“塑料代”也可以很時(shí)尚
時(shí)尚美觀的“塑料代”能夠影響更多人，尤其是不考慮經(jīng)濟(jì)因素的年輕人，放棄“塑料袋”，并逐步將環(huán)保作為一種生活方式加以實(shí)踐。2007年2月橫空出世的“I am nota plastic bag(我不是一只塑料袋)”環(huán)保購物袋便證明了這一點(diǎn)。由著名奢侈品設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的賣價(jià)5英鎊的布袋子在全球引起搶購狂潮，雖然不排除有人是為了享受5英鎊帶來的奢侈享受(畢竟是名牌)，但是這個(gè)布袋子給全球時(shí)尚界傳達(dá)一個(gè)明確的信息：“環(huán)保成為時(shí)尚，拒絕一次性購物袋的人才夠酷?！?/p>
影響并改變?nèi)说纳罘绞?，這是時(shí)尚的偉大力量，其背后的支撐是設(shè)計(jì)。在法國，有一種叫做LONGCHAMP LE PLIAGE的折疊包被稱為法國的女性國民包，走在巴黎街頭，隨處都可見到使用它的女性，其中購物袋的造型最常見，其次則是雙肩背包的款式。使用者不分老少，從十六七歲一直到七八十歲，都有人使用，經(jīng)常一上公交車、進(jìn)入地鐵車廂，甚至在超市排隊(duì)結(jié)賬時(shí)，前后左右都會(huì)被它所圍繞。LONGCHAMP LE PLIAGE有各種顏色、各種尺寸的，黑色、褐色、淡駝色、墨綠色、深藍(lán)色、暗紅色、艷橙色、天藍(lán)色、紫色、熒光綠、粉桃色，LONGCHAMP LE PLIAGE被譽(yù)為活躍在巴黎街頭的彩虹。女學(xué)生拿來當(dāng)書包，媽媽們將它掛在嬰兒車的把手上當(dāng)作育嬰袋，下了班的職業(yè)婦女從公文包里拿出來盛放那些在超市選購的雜貨，老太太提著它裝剛出爐的棍子面包，藝術(shù)家背著它來裝作品，服飾店的送貨員背著它來送貨，出外旅游的人則實(shí)踐著旅行箱拉桿掛大型LONGCHAMP LE PLIAGE的二重奏公式，已經(jīng)挽上一只巴黎世家機(jī)車包的時(shí)尚女子也不忘再拿上一個(gè)LONGCHAMP LE PLIAGE，有人說：“不是每一個(gè)巴黎女人都有路易威登的SPEEDY30，但是，絕大多數(shù)巴黎女人一定有那么一個(gè)LONGCHAMP LEPLIAGE!”
其實(shí)它的構(gòu)成元素非常簡(jiǎn)單，皮質(zhì)的把手和蓋面，再配上各種色彩的尼龍袋身――簡(jiǎn)單的購物袋卻在人們生活中占有如此重要的地位，產(chǎn)品本身時(shí)尚實(shí)用的設(shè)計(jì)和便利實(shí)惠就是關(guān)鍵所在。這種包根據(jù)袋身的尺寸、款式以及皮質(zhì)把手的長短，價(jià)格多在42歐元到96歐元之間(巴黎的最低保障工資為1200歐元)。除了固定的幾款耐藏耐看的經(jīng)典顏色之外，LONGCHAMP LE PLIAGE每季也都會(huì)推出不少鮮艷的特別色，每年，LONGCHAMP的設(shè)計(jì)師們必須提交400件不同的設(shè)計(jì)，經(jīng)過嚴(yán)格篩選之后，只有其中40款得以真正制造問世。在經(jīng)歷過市場(chǎng)的考驗(yàn)之后，銷售成功的新顏色就會(huì)被列入經(jīng)典顏色的系列持續(xù)生產(chǎn)，而受到顧客冷落的則會(huì)在打折期間促銷清倉。無論是拉鏈封口還是無拉鏈的開口式購物袋造型、公文包造型、雙肩后背包造型，不用的時(shí)候都可以折疊起來放在提包里，需要使用的時(shí)候再打開來，也可以直接當(dāng)作提包帶上街。
1、生物可降解高分子材料概念及降解機(jī)理
生物可降解高分子材料是指在一定的時(shí)間和一定的條件下，能被微生物或其分泌物在酶或化學(xué)分解作用下發(fā)生降解的高分子材料。
生物可降解的機(jī)理大致有以下3種方式：生物的細(xì)胞增長使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞；微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。一般認(rèn)為，高分子材料的生物可降解是經(jīng)過兩個(gè)過程進(jìn)行的。首先，微生物向體外分泌水解酶和材料表面結(jié)合，通過水解切斷高分子鏈，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物攝入人體內(nèi)，經(jīng)過種種的代謝路線，合成為微生物體物或轉(zhuǎn)化為微生物活動(dòng)的能量，最終都轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。
因此，生物可降解并非單一機(jī)理，而是一個(gè)復(fù)雜的生物物理、生物化學(xué)協(xié)同作用，相互促進(jìn)的物理化學(xué)過程。到目前為止，有關(guān)生物可降解的機(jī)理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在機(jī)體內(nèi)的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關(guān)外，還與材料溫度、酶、PH值、微生物等外部環(huán)境有關(guān)。
2、生物可降解高分子材料的類型
按來源，生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類，有醫(yī)用和非醫(yī)用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。
2.1微生物生產(chǎn)型
通過微生物合成的高分子物質(zhì)。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染環(huán)境的生物可降解塑料。如英國ICI公司生產(chǎn)的“Biopol”產(chǎn)品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點(diǎn)低，強(qiáng)度及耐熱性差，無法應(yīng)用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔點(diǎn)較高，強(qiáng)度好，是應(yīng)用價(jià)值很高的工程塑料，但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定結(jié)構(gòu)的共聚物，這種共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。
2.3天然高分子型
自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質(zhì)素等均屬可降解天然高分子，這些高分子可被微生物完全降解，但因纖維素等存在物理性能上的不足，由其單獨(dú)制成的薄膜的耐水性、強(qiáng)度均達(dá)不到要求，因此，它大多與其它高分子，如由甲殼質(zhì)制得的脫乙?；嗵堑裙不熘频?。
2.4摻合型
在沒有生物可降解的高分子材料中，摻混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得產(chǎn)品具有相當(dāng)程度的生物可降解性，這就制成了摻合型生物可降解高分子材料，但這種材料不能完全生物可降解。
3、生物可降解高分子材料的開發(fā)
3.1生物可降解高分子材料開發(fā)的傳統(tǒng)方法
傳統(tǒng)開發(fā)生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通過化學(xué)修飾和共混等方法，對(duì)自然界中存在大量的多糖類高分子，如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進(jìn)行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足，但一般不易成型加工，而且產(chǎn)量小，限制了它們的應(yīng)用。
3.1.2化學(xué)合成法
模擬天然高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從簡(jiǎn)單的小分子出發(fā)制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，這些高分子化合物結(jié)構(gòu)單元中含有易被生物可降解的化學(xué)結(jié)構(gòu)或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段?；瘜W(xué)合成法反應(yīng)條件苛刻，副產(chǎn)品多，工藝復(fù)雜，成本較高。
3.1.3微生物發(fā)酵法
許多生物能以某些有機(jī)物為碳源，通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難，且仍有一些副產(chǎn)品。
3.2生物可降解高分子材料開發(fā)的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶學(xué)的發(fā)展，酶在有機(jī)介質(zhì)中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質(zhì)，并擁有了催化一些特殊反應(yīng)的能力，從而顯示出了許多水相中所沒有的特點(diǎn)。
3.3酶促合成法與化學(xué)合成法結(jié)合使用
酶促合成法具有高的位置及立體選擇性，而化學(xué)聚合則能有效的提高聚合物的分子量，因此，為了提高聚合效率，許多研究者已開始用酶促法與化學(xué)法聯(lián)合使用來合成生物可降解高分子材料
關(guān)鍵詞：綠色設(shè)計(jì)；白酒包裝；實(shí)用性
中圖分類號(hào)：J506 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）27-0092-03
白酒作為中國特有的一種蒸餾酒，深受廣大消費(fèi)者的青睞。因此白酒包裝也就成為消費(fèi)者了解白酒最直觀的名片。目前，市場(chǎng)上的白酒包裝在設(shè)計(jì)形式方面，呈現(xiàn)出琳瑯滿目的情況。由于設(shè)計(jì)理念的不完善，使白酒包裝在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中存在諸多問題。隨著環(huán)境、資源等問題的日益凸顯，綠色設(shè)計(jì)理念越來越受到重視。白酒包裝設(shè)計(jì)也迎來了綠色時(shí)代。
綠色設(shè)計(jì)也稱生態(tài)設(shè)計(jì)、環(huán)境意識(shí)設(shè)計(jì)，它源自于人們對(duì)環(huán)境和生態(tài)破壞的反思，其本質(zhì)是可持續(xù)性發(fā)展。也就是說在產(chǎn)品整個(gè)生命周期里，著重考慮產(chǎn)品環(huán)境屬性（可拆卸性、可重復(fù)利用性、可回收性等）并將其作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，盡量減少環(huán)境污染、減小能源消耗，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和零部件的回收再生循環(huán)或者重新利用，對(duì)白酒包裝而言，綠色設(shè)計(jì)的理念核心就是保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源和提高利用價(jià)值，從降低白酒類包裝產(chǎn)品的非綠色因素的角度去思考、探究白酒包裝走向無廢棄物設(shè)計(jì)的可行性方案。
一、當(dāng)前白酒包裝的現(xiàn)狀
白酒包裝是一個(gè)發(fā)展迅速、淘汰極高的產(chǎn)業(yè)，在我國白酒包裝物在一次性使用后就成為廢棄物的比例大概占白酒包裝產(chǎn)量的70%，而且這個(gè)比例還在不斷增加，從而加重了對(duì)環(huán)境的污染。目前，我國白酒的綠色包裝存在的主要問題是：對(duì)綠色包裝設(shè)計(jì)理念模糊，沒有深刻地理解綠色設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)元素，沒有兼顧實(shí)用性原則，使白酒包裝的功能單一，沒有從包裝產(chǎn)品的整個(gè)生命周期來考慮包裝對(duì)環(huán)境的影響，將塑料包裝置于綠色包裝的對(duì)立面，甚至提倡全面實(shí)行以紙代塑，加劇對(duì)林業(yè)資源的消耗。
因此，為了尋求從根本上解決這些問題的有效方法，設(shè)計(jì)師們更多地以冷靜、理性的思辨來反省白酒包裝的劣勢(shì)。于是綠色設(shè)計(jì)理念成為設(shè)計(jì)師們的研究重點(diǎn)，越來越多的白酒包裝開始融入綠色設(shè)計(jì)理念。
二、綠色設(shè)計(jì)理念下白酒包裝的設(shè)計(jì)方式
1.可變形式。在減少環(huán)境污染、減小能源消耗、產(chǎn)品和零部件的回收再生循環(huán)或者重新利用原則下包裝結(jié)構(gòu)的功用延伸設(shè)計(jì)成為白酒包裝的一大發(fā)展趨勢(shì)。包裝功能延伸設(shè)計(jì)是指，為使包裝物在完成流通過程到達(dá)消費(fèi)者手中后，仍能發(fā)揮“余熱”或繼續(xù)具有“使用價(jià)值”而實(shí)施的設(shè)計(jì)行為，相對(duì)傳統(tǒng)的“即拋型”包裝而言，它的功能在得到延伸和拓展后，可以二次、多次再利用。綠色包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可應(yīng)用于功能延伸設(shè)計(jì)，通過設(shè)計(jì)可循環(huán)重復(fù)使用的包裝和可拆卸的包裝達(dá)到時(shí)空效應(yīng)意義上的簡(jiǎn)約設(shè)計(jì)目的。
在白酒包裝的實(shí)際設(shè)計(jì)中，很多包裝物由于材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和造型等限制難以和酒瓶相互結(jié)合或配合?？勺冃问降牟鸱纸M合設(shè)計(jì)就是讓包裝物具有新的功能，其二次功能和主產(chǎn)品沒有任何關(guān)系。酒包裝設(shè)計(jì)見圖3-1，設(shè)計(jì)師將木制的酒結(jié)構(gòu)包裝盒設(shè)計(jì)成一個(gè)優(yōu)雅別致的臺(tái)燈，并在設(shè)計(jì)包裝盒時(shí)就將臺(tái)燈的結(jié)構(gòu)和配件安裝考慮周全，方便消費(fèi)者的二次利用。酒的木質(zhì)包裝在完成包裝功能后可組裝成雅致的臺(tái)燈，被繼續(xù)利用。
酒包裝設(shè)計(jì)見圖3-2，設(shè)計(jì)師將酒包裝的包裝盒設(shè)計(jì)成一幅精美的裝飾畫，并在包裝外側(cè)附上拆分說明，豐富了包裝的趣味性，使白酒包裝有了新的“使用價(jià)值”。此類可變形、可拆分的設(shè)計(jì)需要消費(fèi)者具有一定的環(huán)保意識(shí)，能夠親自動(dòng)手對(duì)白酒包裝物進(jìn)行一些組裝改變，能夠方便、引導(dǎo)消費(fèi)者。
從綠色設(shè)計(jì)減少環(huán)境污染的角度看，在新的白酒包裝開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，合理地規(guī)劃出白酒包裝廢棄物可以發(fā)生變化的方式，使用者可以發(fā)揮自己的想象力創(chuàng)造性地使用白酒包裝，使其功能得到擴(kuò)展和延伸。經(jīng)常變換使用功能，可避免單調(diào)乏味，保持包裝的新鮮感，使白酒包裝不會(huì)因?yàn)楣δ軉我欢^早地廢棄，在延長白酒包裝使用壽命的同時(shí)也減輕了因白酒包裝廢棄物造成的環(huán)境污染。
2.綠色節(jié)能式。發(fā)展綠色包裝，包裝材料是關(guān)鍵。綠色包裝材料就成了首選。所謂綠色包裝材料是指在生產(chǎn)、使用、報(bào)廢及回收處理再利用過程中，能節(jié)約資源和能源，廢棄后能夠迅速自然降解或再利用，不會(huì)破壞生態(tài)平衡，而且來源廣泛、耗能低，易回收且再生循環(huán)利用率高的材料或材料制品。按照綠色包裝的定義，常用的綠色包裝主要包括以下幾種：首先紙的原料主要是天然植物纖維，它無毒、無味，在自然界中會(huì)很快腐爛，不會(huì)造成環(huán)境污染，也可回收重新造紙。在白酒包裝設(shè)計(jì)中如圖3-3所示的這款酒瓶便攜式包裝是2011“世界學(xué)生之星”國際包裝設(shè)計(jì)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)作品。其采用“一紙成型”設(shè)計(jì)法，以圖3-3一紙成型包裝紙類中的牛皮紙為主要材料，包裝整體結(jié)構(gòu)呈“S”型，美觀大方，工藝簡(jiǎn)單，材料耗用量少，在降低成本的同時(shí)，具有很好的環(huán)保效益，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
其次選用可降解包裝材料，可降解塑料是指在自然環(huán)境中分子量可以自發(fā)地逐漸降低，最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水的塑料。發(fā)展可降解塑料是世界科技發(fā)展的大趨勢(shì)。可降解塑料既具傳統(tǒng)塑料的功能與特性，又可降解，可廣泛用于食品包裝、周轉(zhuǎn)箱、雜貨箱、工具包裝及部分機(jī)電產(chǎn)品的外包裝箱。例如某外國公司研制的一種由木屑、谷類以及其他自然作物成分而制成的包裝材料，其形成的產(chǎn)品具有木制品的外觀，而它多樣化的特性可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的木材或塑料包裝，大大降低成本，并且可完全降解。這種材料也可以應(yīng)用在白酒包裝中，達(dá)到綠色設(shè)計(jì)理念中節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。
無論哪種綠色包裝材料，它們?cè)诎拙瓢b的應(yīng)用方面可以說大部分是共性的基本性能，如保護(hù)性強(qiáng)、易操作性、實(shí)用性、便捷性和節(jié)約資源性等，但作為綠色包裝具備的獨(dú)特性能是對(duì)人體健康及生態(tài)環(huán)境均無害，既可以回收再利用節(jié)約資源，又可以自然風(fēng)化回歸自然。
3.便攜式。綠色設(shè)計(jì)的理念也是可持續(xù)發(fā)展的理念，要做到白酒包裝的可持續(xù)性，就需要設(shè)計(jì)師們?cè)谠O(shè)計(jì)之初就將貼近日常生活的、能夠提供便利的功能合理地融入到包裝中，實(shí)現(xiàn)白酒包裝的便攜式應(yīng)用。
在現(xiàn)實(shí)生活中人們消費(fèi)時(shí)總是希望產(chǎn)品能夠?yàn)樯钐峁└嗟谋憷呐率前拙频陌b也不例外，消費(fèi)者也希望這些盒子能夠?yàn)槲覀兊纳钐峁┮恍┍銛y、實(shí)用的功能。因此，綠色設(shè)計(jì)理念成為實(shí)現(xiàn)這一理想的有效途徑。這也是綠色設(shè)計(jì)理念的另一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)，這種方式既能有效地提高白酒包裝的利用率，為人們的生活帶來便利，又能降低白酒包裝廢棄物對(duì)環(huán)境造成的危害。
設(shè)計(jì)師通過綠色設(shè)計(jì)將白酒包裝完美融入到日常生活當(dāng)中，利用包裝的材質(zhì)和造型等特征，讓包裝物成為產(chǎn)品實(shí)用功能的一部分。此類包裝不僅具有保護(hù)物品的功能，同時(shí)還兼顧了實(shí)用、便捷的綠色設(shè)計(jì)理念，能夠更合理地利用白酒包裝物。如圖3-4，設(shè)計(jì)師將紙盒外包裝設(shè)計(jì)為手提袋，白酒的包裝盒將會(huì)伴隨白酒一起使用，一方面它在運(yùn)輸和銷售的過程中，能起到保護(hù)白酒的作用，另一方面當(dāng)完成購物時(shí)，它又可以成為一個(gè)手提袋。從而為顧客減少了一個(gè)購物袋，既方便了消費(fèi)者又兼顧了環(huán)保。這種形式應(yīng)用到白酒包裝設(shè)計(jì)中，就是將白酒包裝盒融入到生活中，使其成為一體。這樣白酒包裝就兼?zhèn)淞穗p重功能。但在考慮此種設(shè)計(jì)方式時(shí)，必須了解包裝材料的一些固有特性，比如：防潮性、耐熱性、堅(jiān)固性等，選擇適合的材料或通過一些有效的加工工藝來克服其材料的局限性，以符合產(chǎn)品使用的需要。
總之，便攜式的白酒包裝設(shè)計(jì)方法所要表達(dá)是一種積極的、環(huán)保的生活態(tài)度，它需要消費(fèi)者具有較高的環(huán)保自覺性。它的實(shí)質(zhì)是將白酒包裝物的實(shí)用價(jià)值最大化，提高白酒包裝的重復(fù)使用率，這是實(shí)現(xiàn)白酒包裝廢棄物減量最為有效的方式，是綠色包裝的最基本的要求。而且隨著新工藝、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，這種包裝形式將蘊(yùn)含更多價(jià)值和機(jī)遇，為綠色白酒包裝的發(fā)展和生態(tài)的保護(hù)注入新的力量。
三、對(duì)綠色設(shè)計(jì)理念的綜合應(yīng)用
設(shè)計(jì)師對(duì)綠色設(shè)計(jì)理念在白酒包裝中的實(shí)用性進(jìn)行了初步的研究和探索。對(duì)白酒包裝而言，綠色設(shè)計(jì)的理念核心就是保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源和提高利用價(jià)值，從降低白酒類包裝產(chǎn)品的非綠色因素的角度去思考、探究白酒包裝走向無廢棄物設(shè)計(jì)的可行性方案。
首先在構(gòu)思的階段，出發(fā)點(diǎn)是將白酒包裝設(shè)計(jì)與綠色設(shè)計(jì)理念進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合。
其次在包裝的定位上，例如將白酒包裝定位為中低檔包裝類型，那么此款包裝產(chǎn)品的受眾定位為年齡在35歲以上的男性社會(huì)群體，這一人群白酒消費(fèi)意識(shí)較為深刻，且有較強(qiáng)的環(huán)保意識(shí)。
然后在市場(chǎng)調(diào)查研究階段中發(fā)現(xiàn)在北方地區(qū)或在寒冷的季節(jié)里人們有喜愛喝溫酒的習(xí)慣，通過進(jìn)一步探究發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的“酒煲子（圖4-1）”的設(shè)計(jì)造型可以和白酒包裝進(jìn)行融合，這一發(fā)現(xiàn)成為畢業(yè)作品的主要靈感來源，在設(shè)計(jì)中可以為白酒包裝的結(jié)構(gòu)造型做一項(xiàng)功能上的延伸，改變白酒包裝盒的單一功能，具體而言就是在白酒包裝與酒瓶之間設(shè)計(jì)一款用于溫酒的夾層（圖4-2）。
當(dāng)人們需要溫酒時(shí)，直接往夾層里注入熱水。白酒的外包裝為可降解的綠色材料，其廢棄物不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，夾層為耐高溫的材質(zhì)，可以重復(fù)使用，也可以作為放其他物品容器，從而使兩種容器得到合理地融合。
此款白酒的包裝運(yùn)用了綠色設(shè)計(jì)理念的諸多元素，使作品呈現(xiàn)出了豐富的內(nèi)涵；從實(shí)用角度這個(gè)類似碗狀的容器要具備密閉性、不易碎、耐高溫、易于批量生產(chǎn)等特點(diǎn)，降低白酒包裝的廢棄物。從便捷角度，這款包裝打開后，人們可以直接在夾層里注入熱水用來溫酒，可以在冬季直接為人們提供溫酒容器，提高白酒包裝的利用率。從環(huán)保角度，選用節(jié)能環(huán)保的綠色包裝材料，使包裝的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到環(huán)保要求，從而緩解包裝帶來的環(huán)境和資源問題。
結(jié)語：
“綠色設(shè)計(jì)”在現(xiàn)代化的今天，不僅僅是一句時(shí)髦的口號(hào)，而是切切實(shí)實(shí)關(guān)系到每一個(gè)人的切身利益的事。這對(duì)子孫后代，對(duì)整個(gè)人類社會(huì)的貢獻(xiàn)和影響都將是不可估量的。年來我國政府大力提倡建設(shè)環(huán)保型社會(huì)，這就為綠色設(shè)計(jì)理念下的白酒包裝設(shè)計(jì)帶來了更多的挑戰(zhàn)，也帶來了更多的機(jī)遇。以實(shí)用、便捷、環(huán)保為核心的綠色白酒包裝設(shè)計(jì)將成為當(dāng)今時(shí)展的主流，這樣的設(shè)計(jì)能夠更科學(xué)合理地解決白酒包裝造成的環(huán)境和資源的問題，為白酒包裝的發(fā)展注入新的活力。
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關(guān)鍵詞:生物技術(shù)環(huán)境污染應(yīng)用
引言
改革開放以來,我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了領(lǐng)舉世矚目的成就,人民的物質(zhì)生活也得到了空前的滿足,但是經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展也帶來了環(huán)境的持續(xù)惡化。環(huán)境問題目前已經(jīng)成為一個(gè)全世界都關(guān)注的課題,嚴(yán)重制約著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展新局面的到來,在我國環(huán)境問題則表現(xiàn)的更為嚴(yán)重,對(duì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和可持續(xù)發(fā)展有非常大的影響。近年來我國對(duì)污染治理投入了大量的人力和財(cái)力,已經(jīng)取得了一定的階段性成果,但是總體來看,目前的污染問題還十分嚴(yán)重,需要加大對(duì)其治理的力度。生物技術(shù)是指利用自然界中廣泛存在的生物體以及其組成器官和組織,去研發(fā)新工藝或者新產(chǎn)品的一種技術(shù)應(yīng)用體系,而環(huán)境生物技術(shù)就是指可以應(yīng)用到環(huán)境污染治理中的工藝或者技術(shù)。在現(xiàn)代社會(huì)中,生物技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛,作為其重要組成部分的環(huán)境生物技術(shù)在污染治理過程中有非常重要的地位,無論是在污水處理、廢氣處理和固體廢物處理的過程中都有非常重要的作用。隨著科技的發(fā)展,環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展和革新速度也非?？?酶工程和基因工程等都是生物技術(shù)發(fā)展革新的結(jié)果。
1環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展概況及特點(diǎn)
生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞是造成當(dāng)前各種污染產(chǎn)生的主要原因之一,而環(huán)境生物技術(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建有非常好的作用。從微生物學(xué)的觀點(diǎn)來看,構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)最基本的要素就是自然界中各種生物體,生態(tài)系統(tǒng)需要通過內(nèi)物質(zhì)的循環(huán)去保持平衡,而當(dāng)前的生態(tài)系統(tǒng)遭到了非常嚴(yán)重的破壞,進(jìn)而就造成了水污染、空氣污染以及固體垃圾污染等各種我們能夠看到的污染現(xiàn)象出現(xiàn)。當(dāng)前的環(huán)境生物技術(shù)主要就是利用微生物自身的代謝功能去進(jìn)行各種污染的治理,近年來隨著微生物技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,也有越來越多的諸如酶工程、基因工程以及環(huán)境修復(fù)工程等新工藝和新技術(shù)的出現(xiàn),并且在環(huán)境污染治理中發(fā)揮著越來越重要的作用。環(huán)境生物技術(shù)不僅僅只被用在污染治理之中,在健康產(chǎn)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)以及醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)等等方面也有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。在世界范圍內(nèi),發(fā)達(dá)的資本主義國家都非?？春铆h(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展前景,也非常重視生物環(huán)境技術(shù)產(chǎn)業(yè)的構(gòu)建和發(fā)展,以此可見在不久的將來環(huán)境生物技術(shù)必定會(huì)有更好的發(fā)展。環(huán)境生物技術(shù)之所以在世界上受到如此青睞,主要是因?yàn)槠浔旧碛兄T多的優(yōu)點(diǎn),在環(huán)境污染治理中的效果也明顯優(yōu)于其他技術(shù)。傳統(tǒng)的物理或者化學(xué)技術(shù)處理污染的過程比較繁瑣,且一次性的處理量非常有限,投資相對(duì)來說也顯得更高,最重要的是還會(huì)造成二次污染,而環(huán)境生物技術(shù)與之相比則有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應(yīng)條件溫和以及無二次污染等許多的優(yōu)點(diǎn)。此外,環(huán)境生物技術(shù)可以利用修復(fù)技術(shù)去凈化環(huán)境,使得受到污染的資源能夠再次有被使用的價(jià)值,這是其他傳統(tǒng)技術(shù)和方法無法比擬的一項(xiàng)巨大優(yōu)勢(shì)。
2環(huán)境生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
2.1污水的生物凈化
水為生命之源,水污染給人們的日常生活和身體健康所帶來的危害是非常大的,因此,水污染的治理在我國一直被重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)。相關(guān)的研究資料顯示,造成水污染的污染因子具有多樣性和復(fù)雜性的特點(diǎn),有機(jī)磷、重金屬、氰化物以及各種酚類物質(zhì)等等都是造成水污染的重要污染因子,傳統(tǒng)的治污技術(shù)很難處理污水中這些有害的物質(zhì),而利用生物技術(shù)則比較容易實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前,通常采用固定化酶和固定化細(xì)胞的技術(shù)進(jìn)行污水的處理,這兩種技術(shù)都是通過微生物自身的生命活動(dòng),利用生物體的新陳代謝過程去祛除或者轉(zhuǎn)化污水中的有毒物質(zhì)。無論是固定化酶還是固定化細(xì)胞的技術(shù)都屬于微生物技術(shù)的范疇之內(nèi),都是環(huán)境生物技術(shù)在污染處理中應(yīng)用的直接體現(xiàn)。
2.2污染土壤的生物修復(fù)
土壤的污染是近幾年來被重點(diǎn)關(guān)注的一種污染形式,因?yàn)槲覀兯秤玫募Z食和蔬菜都來源于土壤,我們的生活更是片刻都不能離開土壤,因此必須要解決土壤污染的問題。相關(guān)的研究數(shù)據(jù)表明重金屬是造成土壤污染最重要的污染因子,對(duì)于土壤中重金屬的處理一直以來都是一個(gè)難題,當(dāng)前主要采用微生物的修復(fù)技術(shù)。土壤修復(fù)技術(shù)的原理是利用生物本身吸收和代謝的生命體活動(dòng)去改變重金屬的化學(xué)形態(tài),使其化學(xué)特性固定,從而降低其在土壤中的移動(dòng)性,最終達(dá)到對(duì)受污染土壤中重金屬的凈化和消減。通過上述生物技術(shù)處理過的土壤,不僅能夠大大降低或者清除重金屬的污染,還能在一定程度上提高土壤中有機(jī)質(zhì)的含量,通過微生物活動(dòng)改善土壤生態(tài)結(jié)構(gòu),防止水土流失。
2.3白色污染的消除
白色污染是當(dāng)前表現(xiàn)非常突出的一種污染現(xiàn)象,其污染源就是我們?nèi)粘Ｉ钪械膹U棄塑料袋,還有就是很難被化解的農(nóng)用地膜,據(jù)統(tǒng)計(jì)我國每年所產(chǎn)生的塑料垃圾有數(shù)百萬噸之巨,廣泛分布于河溝和土壤之中。許多人可能認(rèn)為塑料垃圾只會(huì)有礙觀瞻,卻不是什么有毒有害的物質(zhì),實(shí)則不然,塑料垃圾會(huì)造成嚴(yán)重的水污染、土壤污染以及空氣污染。生物可降解塑料袋的研發(fā)已經(jīng)成為全世界都關(guān)注的一個(gè)課題,當(dāng)前也已經(jīng)有許多環(huán)保袋產(chǎn)品問世,這些生物可降解塑料袋的制作就需要用到環(huán)境生物技術(shù)。當(dāng)前利用環(huán)境生物技術(shù)可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農(nóng)膜的優(yōu)勢(shì)微生物、構(gòu)建高效降解菌,還可以分離克隆降解基因并將該基因?qū)肽骋煌寥牢⑸镏?從而使得兩者同時(shí)發(fā)揮出更大的作用,加速塑料袋垃圾的降解。
結(jié)語
綜上所述,環(huán)境生物技術(shù)在污染治理工程中的應(yīng)用非常廣泛,同時(shí)在環(huán)境修復(fù)工程中的應(yīng)用也很廣泛,從目前的實(shí)際應(yīng)用情況來看環(huán)境生物技術(shù)非常有效。然而,由于我國在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中長期以來對(duì)環(huán)境問題有所忽略,所以盡管現(xiàn)在的污染治理取得了一定的成就,但是所面臨的形勢(shì)依然不容樂觀,需要進(jìn)一步加強(qiáng)環(huán)境生物技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。在實(shí)際的污染治理過程中,許多環(huán)境生物技術(shù)的雖然有很好的效果,但是由于其成本和適用性等條件的限制,還不能被全面推廣應(yīng)用,這就要求環(huán)境生物技術(shù)要不斷的進(jìn)行革新與進(jìn)步,使其能夠在環(huán)境工程中發(fā)揮更大的作用。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：生物基塑料 概念 存在問題 未來展望
近年來隨著生物基塑料的研發(fā)和應(yīng)用，一些傳統(tǒng)的塑料制品已經(jīng)被其替代，生物基塑料已經(jīng)在解決資源和環(huán)境問題上發(fā)揮了重要作用。本文分析了生物基塑料的研究狀況及當(dāng)前發(fā)展中遇到的主要問題，并對(duì)生物基塑料的未來發(fā)展前景進(jìn)行展望，以期為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
一、生物基塑料的概念
1.生物基塑料的定義
2003年11月日本的生物塑料協(xié)會(huì)將生物塑料定義為生物分解塑料和生物基塑料。所謂生物分解塑料（BDP）是指，在一定環(huán)境條件下，這類塑料能夠由細(xì)菌、藻類、真菌等微生物的作用分解，而不會(huì)帶來環(huán)境問題，目前生物分解塑料既來源于石油又來自可再生資源。所謂的生物基塑料（BBP）是指可再生資源例如淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素、木質(zhì)纖維素、生物聚合物及二氧化碳等，以這些材料為原料加工而成的塑料，就被稱為生物基塑料。所謂生物塑料就是指綠色的生物材料，它不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，或能夠減輕對(duì)環(huán)境的污染，是給空氣帶來二氧化碳負(fù)擔(dān)的“碳中性”材料。
2.具有代表性生物基塑料產(chǎn)品的特點(diǎn)比較
3.生物基塑料的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
對(duì)生物基塑料的檢測(cè)方法主要是通過對(duì)其進(jìn)行C-14分子標(biāo)記，然后測(cè)量其產(chǎn)品中各組分的碳原子是生物碳或化石碳及含量在總有機(jī)碳中的百分比（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。例如計(jì)算以淀粉為原料制造的淀粉基塑料的生物基含量：
50%淀粉與50%聚乙烯的淀粉基塑料，其中淀粉生物C含量為41%、聚乙烯生物C含量為82%，其生物基含量的計(jì)算方法為（50%×41%）÷（50%×82%+50%×41%）=33.3%。日本的生物含量的等級(jí)分為4個(gè)：25%～50%，50%～75%，75%～90%，>90%，其中25%～50%的產(chǎn)品所占的比例最大。
二、當(dāng)前生物基塑料發(fā)展?fàn)顩r
隨著，公眾環(huán)保意識(shí)的逐步增強(qiáng)，探尋資源的可再生方法已經(jīng)得到了越來越多人的關(guān)注，將一些常見的可再生資源例如谷物、木材、甜菜等制造成生物聚合物，實(shí)現(xiàn)資源的再生。目前，生物基塑料的研究已經(jīng)完成了由初級(jí)研究到商業(yè)化、規(guī)?；较虻陌l(fā)展，截止到2012年全球生產(chǎn)制造的生物基塑料產(chǎn)量達(dá)500Kt左右，其所能帶來的能量達(dá)1060kt，根據(jù)美國Fredonia集團(tuán)的研究報(bào)告表明，生物基塑料的需求量在未來的幾年里其增長率仍會(huì)大幅度提高。歐洲的生物塑料協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)在未來的幾年里生物基塑料的生產(chǎn)規(guī)模仍然會(huì)擴(kuò)大，今后可被生物分解的生物基塑料中制造業(yè)產(chǎn)品如兒童玩具、汽車裝飾用品、汽車零件及家用電器等的需求量最大且增長速度最快，預(yù)測(cè)增長速度會(huì)超過20%。目前生物基塑料在我國的應(yīng)用主要是在以下5個(gè)行業(yè)：一包裝行業(yè)；二制造業(yè)；三紡織業(yè)；四農(nóng)用地膜；五醫(yī)學(xué)業(yè)。
三、生物基塑料使用的主要技術(shù)
1.“生物成型”技術(shù)
作為世界知名的可口可樂公司承諾在2020年，本公司所使用的所有的PET容器都將使用生物材料，該產(chǎn)品主要是由美國著名的生物技術(shù)公司Virent、Gevo共同研發(fā)生物合成PX工藝，實(shí)現(xiàn)PTA的綠色化。Virent公司已經(jīng)成功的采用了“生物成型”技術(shù)，將玉米、甘蔗等含糖作物與糠醛生物共同轉(zhuǎn)化為PX，實(shí)現(xiàn)了完全由可再生材料合成生物基PET。
2.分子重組技術(shù)
目前，國際上知名的生物化工企業(yè)Virent、Gevo、Avantium等已經(jīng)成功的應(yīng)用生物技術(shù)從植物、農(nóng)作物的廢棄物等資源中進(jìn)行分子重組轉(zhuǎn)化為PX，并通過氧化技術(shù)生產(chǎn)出PTA，從而實(shí)現(xiàn)了100%的PET生物基產(chǎn)品。
3.“YXY”技術(shù)
美國生物化工Avantium公司與美國高校共同研發(fā)了“YXY”技術(shù)，該技術(shù)將植物源獲得的呋喃糖通過生物技術(shù)轉(zhuǎn)化為2，5-呋喃羧酸，從而與MEG酯化聚合生成PEF，目前 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了PEF聚酯瓶的商業(yè)化生產(chǎn)。
四、幾類生物基塑料的國內(nèi)外研究進(jìn)展
目前國內(nèi)外研究較多且開發(fā)和技術(shù)相對(duì)成熟的生物基塑料主要有：淀粉基生物降解塑料、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯等。
1.淀粉基生物降解塑料
淀粉基生物降解塑料是淀粉經(jīng)過改性、接枝反應(yīng)后與其他聚合物共混加工而成的一種塑料產(chǎn)品， 具有投資少、成本低、方便快捷、等特點(diǎn)。目前共研發(fā)出填充型、光-生物雙降解型、共混型及全淀粉型四種可降解塑料。經(jīng)過30年的研發(fā)歷史，淀粉生物降解塑料已廣泛應(yīng)用于化工、農(nóng)業(yè)以及化妝行業(yè)等。
2.聚乳酸生物降解塑料
聚乳酸是以乳酸為原料合成的材料，具有無毒、無害、高強(qiáng)度、易加工成型及可全降解性能等特點(diǎn)。因此，聚乳酸是一種能真正達(dá)到生態(tài)和經(jīng)濟(jì)雙重效應(yīng)的環(huán)保材料，是近年來國內(nèi)外著重研究和關(guān)注的生物降解塑料。但價(jià)格較高對(duì)其大規(guī)模應(yīng)用有一定的限制。
3.聚丁二酸丁二醇酯生物降解塑料
丁二酸和丁二醇經(jīng)縮聚形成聚丁二酸丁二醇酯， 其具有優(yōu)良的力學(xué)性能和耐熱性，并且其加工定型和穩(wěn)定性方面也比其他生物基塑料好?？傮w而言，其綜合性能優(yōu)異， 性價(jià)比合理， 具有良好的應(yīng)用推廣前景，。
另外，國內(nèi)外正在研究開發(fā)一些新型生物基塑料。例如：美國農(nóng)業(yè)部研究由檸檬酸和丙三醇制得的生物降解聚合物，美國加州大學(xué)正在推出的利用碳水化合物和肽合成生物材料以及國內(nèi)相關(guān)研究部門研究以農(nóng)產(chǎn)品為原料制造可塑淀粉生物降解材料，顯示出未來生物技術(shù)塑料發(fā)展的前景巨大。
五、生物基塑料發(fā)展中存在的主要問題
1.生物基塑料的性能較石油基塑料有差距
目前形成產(chǎn)業(yè)的生物基塑料的性能（力學(xué)性能、穩(wěn)定性、耐熱性、燃燒性、阻隔性等）較石油基塑料的性能上還存在著一定的差距，在很多要求嚴(yán)格的領(lǐng)域中，生物基塑料不能夠替代石油基塑料，因此必須通過對(duì)其性能進(jìn)行改造的手段，盡量使其性能達(dá)到可利用的標(biāo)準(zhǔn)。
2.生物基塑料的生產(chǎn)投資大、成本高
相關(guān)國外《生物基生命周期對(duì)環(huán)境影響的全面分析》調(diào)查研究表明，生物基塑料的制造所使用的農(nóng)作物，較普通的農(nóng)作物而言使用的農(nóng)藥、化肥的量更大，其產(chǎn)品對(duì)環(huán)境污染的影響更大，因此在投資項(xiàng)目時(shí)一定要全面分析，慎重做決定。
六、展望生物基塑料的發(fā)展前景
1.生物基塑料替代傳統(tǒng)能源
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，全球面臨的資源和環(huán)境問題日趨加劇，環(huán)境污染、資源匱乏、能源短缺都迫使人們急切探尋新能源來替代傳統(tǒng)的能源。用可再生資源替代石油資源已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，隨著人們生活水平的提高，對(duì)石油資源的需求量只會(huì)與日俱增。隨著全球氣候變暖問題的日益嚴(yán)峻，美國能源情報(bào)署2006年初預(yù)測(cè)，到2025年，世界的二氧化碳排放量將達(dá)3.88×107kt，而中國目前的二氧化碳排放量已經(jīng)達(dá)到3.8×106kt，因此中國面臨的減排工作還是十分嚴(yán)峻的，同時(shí)相關(guān)研究表明，生物基塑料的節(jié)能減排效果顯著，生物基塑料的二氧化碳排放量比石油基塑料的排放量少20%～30%。因此，生物基塑料的發(fā)展有巨大的市場(chǎng)潛力。
2.生物化學(xué)工藝技術(shù)發(fā)展為生物基塑料發(fā)展帶來新革命
生物化學(xué)工藝技術(shù)的發(fā)展為生物基塑料的性能、生產(chǎn)工序、生產(chǎn)成本等都有了突破性的改變，其不僅能夠使生物基塑料的性能達(dá)到最佳狀態(tài)，而且能夠大幅度的降低生產(chǎn)成本，提高淀粉及纖維素的含量，并且還能夠直接或間接的使用非糧食淀粉，節(jié)約糧食資源。
3.生物基塑料產(chǎn)品種類不斷增加，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大
隨著人們生活水平的提高對(duì)生活質(zhì)量的要求越來越高，綠色食品、綠色包裝都是人們追求的新事物，而生物基塑料就是綠色包裝的典型資材。而且今后不會(huì)單單僅僅將生物基塑料的產(chǎn)品種類局限于包裝上，會(huì)將生物基塑料的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)藥領(lǐng)域、紡織領(lǐng)域等，他們都將在各自領(lǐng)域發(fā)揮著巨大的作用，實(shí)現(xiàn)資源替代和環(huán)境資源矛盾的緩解，更加有利于國家的可持續(xù)發(fā)展。
七、結(jié)語
近年來，生物基塑料的生產(chǎn)技術(shù)體系目前已經(jīng)得到了確立，并且隨著生物材料和生物生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，其在節(jié)能減排和緩解資源環(huán)境壓力發(fā)揮著顯著的優(yōu)勢(shì)，通過對(duì)生物基塑料的研究和應(yīng)用的現(xiàn)狀進(jìn)行綜合分析，生物基塑料具有巨大的市場(chǎng)潛力。并且當(dāng)前生物基塑料作為石油基的替代品使著我國的資源利用正朝著綠色、高效、高附加值、規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，從而為我國走經(jīng)濟(jì)可持續(xù)、能源可持續(xù)、資源可持續(xù)發(fā)展的道路奠定了基礎(chǔ)，因此生物基塑料具有十分美好的發(fā)展前景。
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蜂窩紙板介紹
蜂窩紙板性能
1.蜂窩紙板結(jié)構(gòu)
蜂窩紙板是利用仿生力學(xué)結(jié)構(gòu)，根據(jù)蜂窩格六邊形結(jié)構(gòu)的受力原理而成的夾層材料。它是把上下兩層面板和中間蜂窩狀的芯紙，用一定粘合劑粘合，定型、干燥后形成的。
2.蜂窩紙板生產(chǎn)工藝
目前，我國所應(yīng)用的蜂窩紙板生產(chǎn)線有多種。從進(jìn)紙（原材料）到出成品（蜂窩紙板），由多道工序自動(dòng)完成。
蜂窩紙板生產(chǎn)線所涉及的主要設(shè)備有：供紙系統(tǒng)、供膠系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)、裁切機(jī)、壓芯塊機(jī)、傳送帶、拉伸機(jī)、涂芯膠系統(tǒng)、芯-面復(fù)合系統(tǒng)、面壓加熱制板機(jī)、切紙板機(jī)等，其生產(chǎn)工藝流程為：同時(shí)上多卷紙“縱向涂膠并預(yù)壓痕復(fù)合并烘干”分切“自動(dòng)收集”壓實(shí)“紙芯拉開”紙芯涂膠“放面紙”復(fù)合“預(yù)壓滾”烘干“壓平”切斷“快速分開”收集。
3.蜂窩紙板性能
（1）材質(zhì)消耗少，比強(qiáng)度和比剛度高，重量輕。
蜜蜂用最少的材質(zhì)消耗，構(gòu)筑成容積最大，也最堅(jiān)固的蜂巢。經(jīng)科學(xué)研究論證，蜂窩的幾何結(jié)構(gòu)，形成整體恰似拱橋的結(jié)構(gòu)，從而使面上的抗壓強(qiáng)度提高了100倍。蜂窩紙板采用蜂窩結(jié)構(gòu)，因而也同樣以最少的材質(zhì)消耗，獲得最大的容積和最大的強(qiáng)度、剛度。
（2）優(yōu)異的緩沖隔振功能。
蜂窩紙板為芯狀結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的緩沖隔振功能，接近EPS。
（3）良好的隔熱、隔音性能。
蜂窩芯的蜂窩孔為密閉結(jié)構(gòu)，其中充滿空氣而互不流通。因此具有良好的隔熱、隔音性能。
（4）強(qiáng)度、剛度易于調(diào)節(jié)。
改變芯紙的厚度、克重或改變蜂窩芯的孔徑、芯柱高度，蜂窩紙板即可獲得不同的強(qiáng)度和剛度。
（5）可進(jìn)行特殊的工藝處理而獲得獨(dú)特的功能。
蜂窩紙板是全紙質(zhì)材料，易于進(jìn)行特殊工藝處理而獲得防水、阻燃、防霉、固化增強(qiáng)等特殊性能。這也是蜂窩紙板能夠推廣應(yīng)用的原因之一。
（6）出口無需熏蒸，免檢疫。
蜂窩紙板由于在生產(chǎn)過程中經(jīng)過紅外線烘干或微波烘干，相當(dāng)于進(jìn)行了消毒滅菌處理，所以出口無需熏蒸，免檢疫。這就可以在一定程度上代替木材而用于出口產(chǎn)品的包裝。
（7）環(huán)保型產(chǎn)品。
蜂窩紙板在生產(chǎn)過程中無污染，又能回收再生，也易于廢棄處理。因此可以代替EPS作為緩沖材料。
雖然蜂窩紙板有上述各種優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些缺點(diǎn)，比如耐破性能、耐折性能、耐戳穿性能等較差，這就限制了其在某些方面的應(yīng)用；加工性能較差，不能像瓦楞紙板那樣很容易制成箱型等包裝容器，即使能夠制作，生產(chǎn)時(shí)自動(dòng)化程度較低；同時(shí)進(jìn)行印刷時(shí)，印刷適性較差，不能滿足現(xiàn)代裝飾裝潢的需要，這也限制了其在包裝方面的應(yīng)用。
紙漿模塑制品發(fā)泡技術(shù)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該課題組采用紙漿、淀粉、樹脂、助劑，發(fā)泡干燥后，紙漿占總重量的70％以上。對(duì)紙漿模塑發(fā)泡制品和未經(jīng)發(fā)泡的紙漿模塑制品進(jìn)行跌落沖擊實(shí)驗(yàn)，在跌落高度相同、靜應(yīng)力相同的情況下，紙漿模塑發(fā)泡制品的最大加速度為203.23g•m^（-3），未經(jīng)發(fā)泡得紙漿模塑制品的最大加速度為412.23g•m^（-3），由此可看出，紙漿模塑發(fā)泡制品的緩沖性能遠(yuǎn)優(yōu)于未經(jīng)發(fā)泡的紙漿模塑制品。
一株嗜水氣單胞菌及其應(yīng)用
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目研究的一株嗜水氣單胞菌及其應(yīng)用，涉及一株嗜水氣單胞菌及其利用該菌生產(chǎn)3-羥基 丁酸和3-羥基己酸共聚物的方法。該發(fā)明提供的嗜水氣單胞菌為嗜水氣單胞菌(Aeromonas hydrophila)45/90 CGMCC №0650及其突變體或變異體。利用上述嗜水氣單胞菌低成本生產(chǎn)3-羥基丁酸和3-羥基己酸共聚物的方法是將嗜水氣單胞菌在常規(guī)培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵，所述培養(yǎng)基的碳源包括大豆油或花生油或它們的混合物。為了促進(jìn)3- 羥基丁酸和3-羥基己酸共聚物在嗜水氣單胞菌45/90中的合成，所述培養(yǎng)過程中采用限制氮源、磷源或供氧三種措施中的一種或幾種，還可以向培養(yǎng)基中添加月桂酸。利用該發(fā)明的方法，使得新型生物可降解材料3- 羥基丁酸和3-羥基己酸共聚物的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)成為可能。
生物可降解材料
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該研究開始了第三代生物聚酯PHBV的微生物合成，第一代、第二代生物聚酯附加值不高，主要用于對(duì)環(huán)境無害的生物塑料。第三代除具有di、第二代生物聚酯的生物可降解性和生物相容性及物理性能更好以外，更具有促進(jìn)生物組織快速生長的特性，是一代新型的生物材料。少數(shù)微生物在特定條件下能合成一系列結(jié)構(gòu)新穎的生物聚酯，這樣的高分子目前無法用化學(xué)法合成。其中少數(shù)幾個(gè)生物聚酯可望被開發(fā)為第四代和第五代生物材料，具有更高附加值。
全淀粉生物降解材料
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：采用一步法將粉狀的淀粉直接加入到自行設(shè)計(jì)的反應(yīng)型擠出機(jī)中生產(chǎn)出淀粉基片（膜）材，無需通過造粒，不僅簡(jiǎn)化了加工工藝，而且降低了加工成本；應(yīng)用該技術(shù)可成功生產(chǎn)出淀粉含量高達(dá)95％以上的淀粉基半透明硬質(zhì)片材和薄膜，硬質(zhì)片材可用于熱塑成型加工，可制得深寬比大于1／2的熱塑成型制品。所開發(fā)的全淀粉材料制品檢測(cè)生物分解率達(dá)83.0％，片材的拉伸強(qiáng)度可達(dá)49.7MPa，斷裂伸長率可達(dá)33％，是國內(nèi)唯一的完全生物降解型淀粉材。
淀粉基完全可生物降解材料
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：長春應(yīng)化所自1999年末開始一次性完全生物降解餐盒的研究、開發(fā)工作。目前生產(chǎn)的樣品餐盒色澤潔白，具有非常好的耐水、耐油和耐溫性能。以吹塑方法制備淀粉膜材料一直是世界性難題，長春應(yīng)化所近期在吹塑方法制備淀粉膜材料方面取得了顯著的進(jìn)展。以淀粉為底物經(jīng)生物發(fā)酵過程獲得的脂肪族聚酯是指直接獲得的聚羥基烷酸酯（PHAs）和獲得的乳酸再經(jīng)化學(xué)合成獲得的聚乳酸（PLA）。
高強(qiáng)度淀粉基生物全降解制品
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該課題組研究的高強(qiáng)度淀粉基生物全降解材料是采用高分子淀粉及衍生物為基料，添加以微生物發(fā)酵法生產(chǎn)的生物柔脂加纖維素，多元醇等物質(zhì)，用專用設(shè)備（專利技術(shù)）制造出機(jī)械性能好的全降解材料。該材料可塑性強(qiáng)、抗沖擊強(qiáng)度大、耐高溫（+15℃）、全降解。經(jīng)多項(xiàng)國外檢測(cè)，符合國際標(biāo)準(zhǔn)，并獲美國食品藥品監(jiān)督管理局注冊(cè)號(hào)（11017755520）、韓國《環(huán)保證書》、《衛(wèi)生許可證書》。
淀粉基生物全降解材料制備技術(shù)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目根據(jù)淀粉的反應(yīng)擠出加工特性，在系統(tǒng)研究高粘度淀粉原料的熔融強(qiáng)度和流變特性的基礎(chǔ)上，運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬方法設(shè)計(jì)出適合淀粉基材料生產(chǎn)的反應(yīng)擠出設(shè)備，并對(duì)國內(nèi)通用塑料加工設(shè)備進(jìn)行改造，制造出適用于淀粉加工的擠出和成型設(shè)備，成功開發(fā)了淀粉基生物全降解材料制備新技術(shù)。應(yīng)用該技術(shù)可成功生產(chǎn)出淀粉含量高達(dá)95%以上的淀粉基半透明硬質(zhì)片材和薄膜，硬質(zhì)片材可用于熱塑成型加工，可制得深寬比大于1/2的熱塑成型制品。
該技術(shù)設(shè)計(jì)的具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的反應(yīng)型擠出設(shè)備，不僅適合于淀粉基生物降解材料的生產(chǎn)，而且還可用于制備不同品種的變性淀粉，具有無污染，低能耗，無需反應(yīng)溶劑等優(yōu)點(diǎn)。
絲膠與有機(jī)單體聚合物降解材料的合成
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目以醋酸乙烯酯(Vac)、苯乙烯(PS)有機(jī)單體和絲膠(Ser)為原料合成得到了可降解聚醋酸乙烯酯―絲膠接枝共聚物(PVAc•g-Ser)和苯乙烯―絲膠共混物(PS&Sermixtures)，經(jīng)紅外(IR)、紫外(UV)、掃描電鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、熱分析(TG)、降解性能及機(jī)械強(qiáng)度等測(cè)試，表明PVAc?Cg?CSer、PS&Sermixtures分別是可降解共聚(混)物，強(qiáng)度和斷裂伸長率比醋酸乙烯酯均聚物(PVA)有較大提高，同時(shí)材料的柔性得到提高。特別是通過IR，證明PVAc?Cg?CSer系首次合成得到的可降解共聚物系列，可分別通過調(diào)節(jié)單體、引發(fā)劑的量控制共聚物的分子量大小，進(jìn)而改變共聚物的機(jī)械強(qiáng)度和柔軟性。
該研究表明，得到的共聚(混)物，與實(shí)驗(yàn)單體相應(yīng)均聚物相比，分子量適中(特性粘度接近100)、機(jī)械強(qiáng)度(拉伸強(qiáng)度＞4，多數(shù)＞8MPa；楊氏模量一般＞200MPa)和柔軟性好(多數(shù)斷裂伸長率＞100%)，又容易在自然界中降解。
利用剩余活性污泥和工業(yè)廢水制備生物降解材料―聚羥基脂肪酸酯
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目開發(fā)了以土著PHA合成微生物回注法利用剩余活性污泥和工業(yè)廢水制備PHA的技術(shù)。該技術(shù)是生于活性污泥經(jīng)過一定時(shí)期的馴化，積累和富集了大量的PHA合成菌，隨后加入工業(yè)廢水進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束，分離純化出為生物體內(nèi)的PHA。整個(gè)過程無需滅菌，對(duì)企業(yè)現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)稍加改造，在不影響污水處理的同時(shí)，即可進(jìn)行PHA的合成。該研究采用回注少量土著PHA高產(chǎn)合成菌，“規(guī)制”馴化初期活性污泥的馴化方向，促使活性污泥中PHA合成菌成為優(yōu)勢(shì)菌群，提高活性污泥合成PHA產(chǎn)率。該方法能夠有效地提高活性污泥合成PHA的產(chǎn)率三成至五成。目前項(xiàng)目組已經(jīng)完成了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的研究，正在進(jìn)行中試。
含淀粉的可降解材料及其制備方法
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該研究根據(jù)要求選擇一種可以熔融的高分子材料，按照確定的淀粉添加量稱量淀粉和制造用的輔料，制備前對(duì)淀粉和輔料進(jìn)行混合研磨，然后進(jìn)入一個(gè)進(jìn)料漏斗。高分子材料加熱熔融后進(jìn)入另一個(gè)進(jìn)料漏斗，并經(jīng)噴頭（記為噴頭1）噴出在冷卻輥上。淀粉和輔料從另一漏斗的噴頭（記為噴頭2）中噴出，兩個(gè)噴頭噴出的物料軌跡接近垂直。噴頭1、噴頭2分別可以沿物料噴出方向的垂直方向移動(dòng)，兩噴頭的運(yùn)動(dòng)軌跡平行，冷卻輥轉(zhuǎn)動(dòng)速度可以控制，因此可以控制單位面積上制成的材料中淀粉的含量。兩個(gè)噴頭同時(shí)噴出原材料，因此可以形成高分子－淀粉逐層累積、成型。該產(chǎn)品主要用作快餐盒，一次性杯、盤、刀叉、食品托盤及超市凈菜盤等，還可用于農(nóng)用及園藝材料、包裝材料和一些高附加值的產(chǎn)品上。
矯形外科生物可降解材料的研制
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：聚乳酸與人體組織有良好的生物相容性，無毒性，無排異反應(yīng)，其降解產(chǎn)物乳酸可以參與人體內(nèi)糖類代謝循環(huán)，無殘留，醫(yī)用的高度安全性得到確認(rèn)，已經(jīng)成為最重要的可生物降解的人體內(nèi)植材料。課題組經(jīng)過多年努力已掌握合成技術(shù)，所制備的不同尺寸的骨螺釘，其彎曲強(qiáng)度已達(dá)280Mpa，剪切強(qiáng)度達(dá)180MPa，上述指標(biāo)已達(dá)國際報(bào)道同類材料的最高水平?？捎糜诔C形外科各種骨折治療的生物可降解內(nèi)固定材料系列，逐步替代金屬內(nèi)固定物，達(dá)國內(nèi)領(lǐng)先水平。
PET上連續(xù)鍍復(fù)二氧化硅新型食品包裝材料
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該產(chǎn)品是一種在樹脂薄膜上鍍復(fù)二氧化硅膜的新穎食品包裝材料，具有針孔少、致密性好、透明、無毒等優(yōu)點(diǎn)。美國發(fā)達(dá)國家已全面推廣應(yīng)用，產(chǎn)品將全面取代鍍鋁塑料薄膜，市場(chǎng)前景十分良好，經(jīng)濟(jì)效益高。
年產(chǎn)600噸鑄涂紙工程
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：鑄涂紙又稱玻璃卡紙或高光澤紙，是高科技產(chǎn)品。該項(xiàng)目產(chǎn)品是利用原紙進(jìn)行涂布涂料后，將處于塑化狀態(tài)的涂層壓貼于高度拋光的鍍鉻烘缸表面，由烘缸表面賦予涂層似玻璃鏡面的光澤，因而其成品不僅具有極高的光澤度和平滑度，而且印跡清晰，畫面色彩艷麗，富有立體真實(shí)感，極具包裝裝潢價(jià)值，是當(dāng)今最具有魅力的包裝材料之一。同時(shí)其生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，無污染，是造紙和化工結(jié)合項(xiàng)目，適合中小廠家生產(chǎn)。
新型RNTPVC無毒透明包裝材料
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：隨著包裝工業(yè)的迅速發(fā)展，透明包裝材料的消耗量越來越大，人們對(duì)其內(nèi)在性能和外觀性能要求越來越高。國內(nèi)外早有聚氯乙烯無毒透明包裝材料的應(yīng)用。但河南作為人口和消費(fèi)大省，每年消耗無毒透明PVC包裝材料1萬多噸，而無毒透明硬質(zhì)PVC包裝材料卻為空白。為此，該項(xiàng)目采用特殊工藝配方研制成功了新型RNTPVC無毒透明包裝材料。該包裝材料力學(xué)性能優(yōu)異，無毒透明，價(jià)格低廉，應(yīng)用前景廣闊，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。
農(nóng)業(yè)廢棄纖維制環(huán)保包裝材料
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該課題利用農(nóng)業(yè)廢棄纖維（甘蔗渣、稻草、麥草、玉米稈等）為主要原料，用專利方法將多層不同纖維一次復(fù)合成模塑包裝材料，如工業(yè)品（尤其電器產(chǎn)品）內(nèi)襯的緩沖防震材料、環(huán)保容器（觀賞花盆、快餐具）等產(chǎn)品。我國農(nóng)村每年有稻草、麥草、玉米稈等總量為4.8億噸，其中僅有20%用于制漿造紙及制板工業(yè)。
新型軟包裝材料開發(fā)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該課題組研制的SiO_x膜是Si_2O_3和Si_3O_4的混合物，與塑料膜粘合牢，耐蒸煮性、抗彎性、耐消毒性極佳，且適宜用于微波加工。用等離子體輔助電子束蒸發(fā)沉積（PECVD）SiO_x作為阻隔層，利用等離子體高密度，高能量，反應(yīng)活性強(qiáng)，特別是把PECVD和電子束（EB）蒸發(fā)相結(jié)合沉積SiO_x薄膜，則產(chǎn)生具有如下優(yōu)點(diǎn)的薄膜：對(duì)O_2、水蒸氣、油脂等阻隔性優(yōu)；阻隔層和PET膜粘合牢，耐蒸煮性好, 可微波加工；PET膜物理性質(zhì)在涂覆前后幾乎無變化。PET的表面顏色、霧度、光澤、光通過率、折射率、反射率等方面均無變化；PET薄膜潤濕性好(表面能增加到約58dyne)，有利于印刷或復(fù)合；生產(chǎn)速度快，價(jià)格低。
自發(fā)光植絨制品研制
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該發(fā)明專利，可以廣泛地應(yīng)用在汽車內(nèi)飾、指示標(biāo)志、家居裝飾、箱包、首飾盒、工藝品、家具、服裝等包裝材料等領(lǐng)域；所述的自發(fā)光短纖維，直徑為0.5 ～5D；長度為0.5～5mm也可以應(yīng)用于貨幣及票據(jù)的防偽標(biāo)識(shí)。其植絨的工藝與現(xiàn)有植絨無差異，只是根據(jù)所選用發(fā)光劑的性能特性在纖維原材料中加入合理的比例，熔融制成，其制作工藝簡(jiǎn)單?，F(xiàn)有的植絨設(shè)備和植絨短纖維生產(chǎn)線無需變動(dòng)即可生產(chǎn)。
鍍鋁紙涂料開發(fā)與應(yīng)用
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：鍍鋁紙是一種用途十分廣泛的包裝材料，由于其光亮度高、防潮性能優(yōu)越而成為包裝紙產(chǎn)品中的“貴族”。目前的生產(chǎn)工藝主要有三種：鋁箔復(fù)合法、轉(zhuǎn)移法及直鍍法。我所研制開發(fā)的GYZ系列產(chǎn)品是專為鍍鋁紙直鍍工藝設(shè)計(jì)的底涂膠，可用于鋁箔卡紙、煙襯紙、酒標(biāo)紙的生產(chǎn)中，具有光澤高，與鋁結(jié)合性好，無異味，膠膜韌性較好，使用后污染小等優(yōu)特點(diǎn)。產(chǎn)品的性能達(dá)到進(jìn)口樣品的檢測(cè)指標(biāo)，并完成了應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。目前正在進(jìn)一步開展其它相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用研究和實(shí)驗(yàn)工作。
新型包裝材料
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該產(chǎn)品采用新型紙塑多層復(fù)合工藝加工而成，具有良好的阻隔性和避光性，常溫保質(zhì)期長，各種質(zhì)量性能指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。該產(chǎn)品適用于牛奶、果汁、飲料的包裝。產(chǎn)品特點(diǎn)包括采用新型工藝，降低了成本，增強(qiáng)乳品企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力；采用新型高阻隔材料，常溫條件下保質(zhì)期長；衛(wèi)生性能安全、可靠；可直接微波加熱，方便飲用；易加工操作，加工效率高；高強(qiáng)度，方便長途運(yùn)輸；可環(huán)保回收再利用。
高阻隔納米復(fù)合塑料包裝材料
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：許多商品在保存、儲(chǔ)藏和運(yùn)輸中要求包裝材料具有高阻隔特性。塑料包裝材料有一定的阻隔性能，但在某些場(chǎng)合下仍然顯得不足。該材料，采用層狀無機(jī)物經(jīng)有機(jī)插層處理，無機(jī)物層狀分散后以納米片狀形態(tài)分布在塑料包裝材料中。該技術(shù)利用層狀無機(jī)物的高阻隔特性，可以大大提高塑料包裝材料的阻隔性能，同時(shí)也提高了其穩(wěn)定性、耐熱性。與多層復(fù)合包裝相比，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低?？梢詮V泛用于各類商品的包裝。
多層共擠高阻隔包裝材料
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該成果主要用于肉類、奶制品、飲料、生鮮食品、高溫蒸煮食品、兒童食品、藥品、化妝品等產(chǎn)品的包裝。研制出的產(chǎn)品各項(xiàng)性能經(jīng)國家指定行業(yè)法定檢測(cè)單位《吉林省塑料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站》檢測(cè)，均達(dá)到項(xiàng)目立項(xiàng)所制定的指標(biāo)。使用多層共擠高阻隔包裝材料包裝的物品，可以在取消防腐劑的狀態(tài)下延長食品的保質(zhì)期和貨架期，可使食品達(dá)到保鮮、保質(zhì)、保味、無污染的目的，可確保被包裝物在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、分銷過程中不變質(zhì)。該項(xiàng)目研制的配方采用了納米技術(shù)，通過納米材料對(duì)PA6和MXD6的改性，提高了阻隔性能，降低了價(jià)格昂貴的高阻隔材料EVOH的用量，提高了高阻隔膜的強(qiáng)度和透明度，可降低高阻隔膜的整體厚度。
真空鍍SiOx高阻透薄膜
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：鍍SiOx高阻透薄膜是九十年代出現(xiàn)的新型高阻隔包裝材料。與目前市場(chǎng)上的高阻隔材料相比，具有阻隔性能優(yōu)良、透明度高、保香性優(yōu)良、耐蒸煮、具有良好的微波透過功能，能回收利用，無公害，是理想的環(huán)保產(chǎn)品。該技術(shù)成果利用硅棒連續(xù)供料和在真空條件下利用激光電子束加熱熔化SiOx技術(shù)、化學(xué)等離子體氣相淀積技術(shù)，較好地解決了低溫、低真空鍍SiOx膜的連續(xù)性生產(chǎn)問題，降低了生產(chǎn)成本（產(chǎn)品遠(yuǎn)低于進(jìn)口產(chǎn)品售價(jià)），保證了產(chǎn)品質(zhì)量。
紙漿模制品生產(chǎn)線（ZXA、ZXC型）
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：紙漿模制品是八十年代中期開始在我國發(fā)展起來的新型紙品包裝材料，已廣泛用于禽蛋、鮮果、玻璃、陶瓷、搪瓷制品、工藝品、電子元器件、醫(yī)療藥品等包裝材料和農(nóng)用育秧床、營養(yǎng)缽。紙漿模塑制品生產(chǎn)線是生產(chǎn)紙漿模制品的專用機(jī)械，它可利用紙箱廠的邊角余料、印刷紙邊、舊書刊報(bào)紙及廢紙作為原料，通過不同的成型模具加工成各種形狀和尺寸的紙漿成型包裝產(chǎn)品?！癦XC”型紙模生產(chǎn)線主要由制漿、模塑成型、化工防潮、干燥四部分組成，整機(jī)性能優(yōu)越，已投入小批量生產(chǎn)，已在濟(jì)南、宜昌、滄州、南京等地推廣使用。
多層共擠低溫高收縮膜
成果簡(jiǎn)介:多層共擠低溫高收縮膜以尼龍、聚烯烴共聚物、粘合劑及多種改性劑為原料，經(jīng)過塑化、共擠、復(fù)合、兩段雙向拉伸，熱定型特殊工藝過程加工而成。其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為五層，每層均有不同性及作用，具備阻水、阻氧、隔氣、耐磨擦、抗拉、抗穿刺、柔軟、透明、遇熱瞬間收縮，易封口，貼體性強(qiáng)，易印刷等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于冷藏肉的包裝，是一種現(xiàn)代的食品軟包裝材料。
可食性生物多糖食品包裝膜
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目產(chǎn)品可食性生物多糖食品包裝膜是由葡萄糖連接而成的高分子物質(zhì)，具有可食性、可降解性，無色透明，隔氧性好；作為食品包裝膜，其直角撕裂強(qiáng)度、機(jī)械強(qiáng)度、透光性等指標(biāo)均達(dá)到塑料包裝優(yōu)等膜標(biāo)準(zhǔn)。該膜可薄至0.01mm，在塑料封口機(jī)上熱壓成袋，袋裝奶粉和色拉油不漏粉不漏油，可以與奶粉共溶于水一起食用，是一種典型的綠色包裝。該膜可用于食品的可食包裝、醫(yī)療衛(wèi)生(醫(yī)藥的載體和膠囊)，替代塑料的可降解包裝、可降解農(nóng)膜等，也可制成度密度卡片食品。該技術(shù)產(chǎn)品有著廣闊而長遠(yuǎn)的市場(chǎng)。
展會(huì)信息
第十六屆東莞國際塑膠及包裝展
展覽時(shí)間：2008年6月10日―13日
展館地址：廣東現(xiàn)代國際展覽中心
展覽范圍
一．橡塑膠類
1．生產(chǎn)設(shè)備
2．塑膠輔助設(shè)備及配件
3．塑膠原料
4．測(cè)量儀器：材料實(shí)驗(yàn)機(jī)，測(cè)色儀及其他專用儀器
二．包裝類
各種包裝機(jī)器及自動(dòng)化生產(chǎn)線 食品及藥品包裝 制袋及制盒機(jī)械 印刷包裝機(jī)械 入瓶及入罐包裝 標(biāo)簽，噴碼及條碼 各類包裝材料 其他相關(guān)產(chǎn)品及技術(shù)
2008第十六屆上海國際印刷、包裝、紙業(yè)工業(yè)展覽會(huì)
展覽時(shí)間：2008年7月2日―5日
展館地址：上海新國際博覽中心
參展范圍：
一、商標(biāo)標(biāo)簽、絲網(wǎng)、柔印、凹印、特種印刷
二、印前數(shù)碼快速印刷、膠印、輪轉(zhuǎn)印刷
三、紙盒、紙箱、紙制品加工包裝印刷
四、印后、包裝印刷機(jī)械設(shè)備
延伸閱讀
天然空調(diào)”一年節(jié)電38萬度
――綠色、科技裝點(diǎn)國家會(huì)議中心擊劍館
這是一個(gè)充滿現(xiàn)代氣息的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館，四部滾動(dòng)電梯平穩(wěn)地將觀眾載往四層，高大明亮的落地窗外可見精致的“鳥巢”和繁花似錦的奧運(yùn)景觀大道，這里就是國家會(huì)議中心擊劍館。
據(jù)介紹，國家會(huì)議中心擊劍館位于奧林匹克公園國家會(huì)議中心內(nèi)，奧運(yùn)會(huì)期間用于擊劍、現(xiàn)代五項(xiàng)的擊劍和氣手槍比賽場(chǎng)館，建筑面積為56000平方米，設(shè)有固定座位數(shù)5900個(gè)。多層復(fù)合結(jié)構(gòu)吸納噪聲
遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，國家會(huì)議中心擊劍館獨(dú)特的金屬屋頂分外搶眼，現(xiàn)代并且有質(zhì)感，但是人們也不禁要問：金屬屋頂每逢下雨不是要叮叮當(dāng)當(dāng)響個(gè)不停嗎？
國家會(huì)議中心的總承包方北京建工集團(tuán)技術(shù)負(fù)責(zé)人給觀眾吃了一個(gè)“定心丸”：屋頂經(jīng)過獨(dú)特技術(shù)設(shè)計(jì)可保比賽不被噪聲“打擾”。
負(fù)責(zé)人說，為了防止雨水敲打金屬屋頂形成噪聲，干擾室內(nèi)活動(dòng)，會(huì)議中心主體部分的屋頂由內(nèi)向外采用穿孔鋁板、吸音層、隔熱層、防潮層、防水層、防雨層等多層復(fù)合結(jié)構(gòu)。從而既保證館內(nèi)的噪聲能夠及時(shí)被吸納，又避免了雨水敲擊屋頂對(duì)館內(nèi)形成噪聲干擾。計(jì)算機(jī)控制整體提升
擊劍館所在的國家會(huì)議中心總建設(shè)用地面積約12.22公頃，總建筑面積約53.4萬平方米，實(shí)屬一個(gè)龐然大物了，而其6萬平方米的大屋面也運(yùn)用了計(jì)算機(jī)控制整體提升的新技術(shù)來解決。
“運(yùn)用計(jì)算機(jī)的控制，我們提升屋面和觀眾席的臺(tái)面，這樣可以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定不變形?！北本┙üぜ瘓F(tuán)國際會(huì)議中心工程項(xiàng)目經(jīng)理李志遠(yuǎn)介紹，國家會(huì)議中心的結(jié)構(gòu)類型為框架剪力墻結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)，建筑高度43米，基礎(chǔ)埋深15.47米，它的鋼結(jié)構(gòu)工程分為地下、地上兩部分，噸位分別約為1380噸和1500噸。
根據(jù)工程的特點(diǎn)、難點(diǎn)，充分利用現(xiàn)有的提升支架及結(jié)構(gòu)本身，施工人員制定了合理的組裝、提升、焊接順序與工藝，采用計(jì)算機(jī)控制液壓千斤頂群同步提升技術(shù)，通過有效的控制，進(jìn)行了承重系統(tǒng)的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換及卸荷，高空精確合攏，整體達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求，完成了四次鋼桁架提升。同為奧運(yùn)工程項(xiàng)目的廣播中心200米長大梁也是運(yùn)用了這項(xiàng)技術(shù)?！拔覀冇刑烊豢照{(diào)”
“有人問過，這樣一個(gè)27萬平方米的建筑開啟空調(diào)后，電表的數(shù)字得以多快的速度往上躥？大家不用擔(dān)心，我們有天然的空調(diào)。”項(xiàng)目經(jīng)理李志遠(yuǎn)介紹，承建者北京建工集團(tuán)的專家們?cè)O(shè)計(jì)出了一個(gè)獨(dú)具匠心的方案――在擊劍館下面修建了3個(gè)低于地面7米的下沉花園，共計(jì)約1200平方米，這個(gè)巨大的室內(nèi)花園使得局部溫度低于正常室溫，同時(shí)擊劍館頂部設(shè)有3個(gè)天窗可通風(fēng)，由于空氣上下具有溫差，可形成自然對(duì)流，構(gòu)成一個(gè)天然的“空調(diào)”，在炎熱的夏季，國家會(huì)議中心室內(nèi)即使不開空調(diào)也能讓人感到?jīng)鏊?/p>
李志遠(yuǎn)說，這樣的設(shè)計(jì)將使得每年換季的四個(gè)月時(shí)間內(nèi)，國家會(huì)議中心可以不使用空調(diào)，從而每年節(jié)電38萬度。
同時(shí)，造型巧妙的屋頂也成為雨水回收的絕佳工具。國家會(huì)議中心的設(shè)計(jì)融入了中國傳統(tǒng)建筑中屋檐和拱橋的設(shè)計(jì)元素，屋頂呈現(xiàn)“雙曲線”圖形，四角微微上翹，下方則形成一條向上拱起的弧線，形似拱橋。這樣的設(shè)計(jì)不僅外形美觀，而且面積多達(dá)6萬平方米的整個(gè)金屬屋面就能充分地收集雨水。
設(shè)計(jì)人員說，雨水經(jīng)過中水回收利用中心處理可用來澆灌綠地。按照北京正常年降雨量計(jì)算，降雨能夠基本滿足澆灌需求。
新材料對(duì)北京奧運(yùn)貢獻(xiàn)大
據(jù)悉，“水立方”ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）膜結(jié)構(gòu)等最新科技，使北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館建設(shè)得以高水平順利完成。北京奧組委執(zhí)行副主席蔣效愚在回答本報(bào)記者提問時(shí)說，國內(nèi)化工新材料工業(yè)對(duì)北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館建設(shè)作出了重要貢獻(xiàn)。
蔣效愚說，國家游泳中心“水立方”外墻采用的ETFE膜結(jié)構(gòu)就是化工新材料應(yīng)用的一個(gè)例子，是中外化工新材料企業(yè)成功合作的結(jié)果。如此大面積地采用ETFE膜結(jié)構(gòu)，在全世界也是首次，這不僅使國家游泳中心的建設(shè)速度大大加快，成本降低，而且隔熱、保溫、環(huán)保。
據(jù)了解，國家游泳中心采用ETFE膜結(jié)構(gòu)，使館內(nèi)透光性大大提高，可保證90％的自然光進(jìn)入場(chǎng)館，平均每天有近10個(gè)小時(shí)可采用自然光照明。和溫室一樣，“水立方”通過收集太陽能并將其導(dǎo)入加熱水池，大大節(jié)省了能源。
在問到北京奧運(yùn)會(huì)舉辦期間靠近市區(qū)的化工企業(yè)需不需要停產(chǎn)時(shí)，北京奧組委執(zhí)行副主席王偉說，在奧運(yùn)會(huì)期間，將采取一些臨時(shí)性措施來確?？諝赓|(zhì)量。這些措施，有的在奧運(yùn)會(huì)的測(cè)試賽期間，包括在體育場(chǎng)館附近搞一些監(jiān)測(cè)點(diǎn)，來確?？諝赓|(zhì)量的良好。奧運(yùn)會(huì)期間化工企業(yè)需不需要停產(chǎn)要根據(jù)這些測(cè)試結(jié)果再?zèng)Q定。國家和北京市政府特別重視大氣污染的治理、北京環(huán)境的改善。根據(jù)國際衛(wèi)生組織公布的數(shù)據(jù)，北京城區(qū)的好天氣已經(jīng)從1998年的100天增至2006年底的241天，中、重度污染的天氣從141天下降到了24天。
北京首套垃圾精分選系統(tǒng)奧運(yùn)期間啟用
據(jù)北京市環(huán)衛(wèi)集團(tuán)一清分公司介紹，中國國內(nèi)首套專門用于接收、處理已經(jīng)居民分類過的垃圾精分選系統(tǒng)小武基光譜分選系統(tǒng)即將開工建設(shè)，并將在北京奧運(yùn)會(huì)期間投入使用。
據(jù)《北京日?qǐng)?bào)》報(bào)道，北京市環(huán)衛(wèi)集團(tuán)一清分公司有關(guān)負(fù)責(zé)人說，此系統(tǒng)是目前世界最先進(jìn)的垃圾分選技術(shù)之一。建成后，小武基大型固廢分選轉(zhuǎn)運(yùn)站將成為中國第一家實(shí)現(xiàn)光譜分選的垃圾分選站。
屆時(shí)，奧運(yùn)中心區(qū)場(chǎng)館產(chǎn)生的大量分類垃圾將通過此系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)分選，使垃圾的轉(zhuǎn)運(yùn)、處理和再利用率大大提高，為北京實(shí)現(xiàn)“綠色奧運(yùn)”提供技術(shù)保障。該系統(tǒng)建成后還將配套建立全透明的空中參觀通道，參觀者可以零距離觀看垃圾分選設(shè)備運(yùn)行過程。
光譜分選系統(tǒng)是根據(jù)不同物質(zhì)對(duì)光譜形成的反射不同的原理，實(shí)現(xiàn)不同物質(zhì)之間更為精細(xì)的篩分。光譜分選系統(tǒng)投入使用后，僅廢塑料一類就能分辨出PVC、PE、PP、PET等8種不同材料，更好地實(shí)現(xiàn)再利用，提高分選和處理效率。此外，該系統(tǒng)還能分辨出紙張等輕質(zhì)物質(zhì)。
由北京市政府投資建設(shè)的小武基分選轉(zhuǎn)運(yùn)站滲濾液處理工程，已通過工藝驗(yàn)收，進(jìn)入試運(yùn)行階段。該工程總投資550萬元，日處理滲濾液能力可達(dá)60立方米。經(jīng)過該工藝處理后的滲濾液和污水可達(dá)到國家二級(jí)排放水標(biāo)準(zhǔn)。
熱點(diǎn)關(guān)注：塑料產(chǎn)業(yè)凸顯新商機(jī)
第二十二屆中國國際塑料橡膠工業(yè)展覽會(huì)（簡(jiǎn)稱：2008國際橡塑展于4月17日至20日在上海新國際博覽中心舉行。本屆展會(huì)的主辦方之一，雅式展覽服務(wù)有限公司董事長朱裕倫先生日前表示：今年展會(huì)為迎接8月份的北京奧運(yùn)會(huì)，特別增加了體育元素，舉辦“橡塑與體育”的主題活動(dòng)。
北京奧運(yùn)會(huì)，為塑料產(chǎn)業(yè)帶來商機(jī)
我國的塑料工業(yè)是以塑料加工為核心，包括塑料合成樹脂、助劑及添加劑、塑料加工機(jī)械與模具?！八芰吓c奧運(yùn)密不可分，在場(chǎng)館裝修及體育器材上被廣泛使用?！敝袊芰霞庸すI(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長廖正品在接受《市場(chǎng)報(bào)》記者采訪時(shí)說：“塑料的節(jié)能降耗、節(jié)約材料及其可回收利用的環(huán)保特性在奧運(yùn)場(chǎng)館等設(shè)施建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。例如：大量的塑料管道管件、塑料異型材門窗在奧運(yùn)場(chǎng)館建設(shè)中大顯身手，大型場(chǎng)館建設(shè)使用了PC屋頂板材、塑料座椅、跑道、草坪以及體育器件上塑料材料的使用，為這一產(chǎn)業(yè)帶來無限商機(jī)。”
塑料新材料，為北京奧運(yùn)添綠
廖正品介紹：生物降解塑料將為北京奧運(yùn)添綠。據(jù)悉，奧運(yùn)會(huì)舉辦期間，在集中用餐地點(diǎn)將有選擇地使用生物降解塑料餐；在使用一次性餐具場(chǎng)所將全部使用生物降解塑料餐具；為積極推動(dòng)生物降解塑料在北京奧運(yùn)會(huì)上的應(yīng)用，踐行綠色奧運(yùn)的理念，奧運(yùn)村將使用800多萬個(gè)生物降解塑料袋，以解決傳統(tǒng)塑料袋造成的環(huán)境污染問題。其中有40萬個(gè)黑色塑料垃圾袋，750萬個(gè)白色塑料垃圾袋和20萬個(gè)醫(yī)用黃色塑料垃圾袋。
塑料材料，體育運(yùn)動(dòng)中得到廣泛應(yīng)用
記者了解到：塑料是現(xiàn)代體育中不可或缺的材料。體育設(shè)施和用品一向是塑料應(yīng)用的重要領(lǐng)域，目前，塑料行業(yè)正在積極地準(zhǔn)備開發(fā)和使用能夠提供更高性能、更強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度和環(huán)保性能的塑料復(fù)合材料，以滿足體育運(yùn)動(dòng)的更高要求。
國家體育用品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心候都興先生指出：自第奧運(yùn)會(huì)之后，歷屆奧運(yùn)會(huì)的田徑賽場(chǎng)主要跑道與輔助區(qū)均采用了塑料鋪裝，塑料跑道已被國際公認(rèn)為最佳比賽跑道?，F(xiàn)在以聚氨酯、三元乙炳橡膠（EPDM）、丙烯酸酯為主要面層材料在塑料跑道、籃排球場(chǎng)、網(wǎng)球場(chǎng)等運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地得到廣泛應(yīng)用。
以聚丙烯PP、聚乙烯PE、尼龍PA為原材料制造的人造運(yùn)動(dòng)草坪，也得到了國際足球聯(lián)合會(huì)的認(rèn)可，正在各級(jí)學(xué)校和正式比賽中被廣泛使用。
PVC運(yùn)動(dòng)地板則廣泛應(yīng)用于各室內(nèi)籃球、排球、乒乓球、羽毛球場(chǎng)館；采用高級(jí)合成革制作的沙灘排球，具有美觀的外形和良好的手感。
聚氨酯材料的籃球鞋，備受球迷的喜愛。統(tǒng)計(jì)表明，現(xiàn)代籃球鞋多以人造鞣皮及輕質(zhì)的網(wǎng)眼織物組成鞋面，整個(gè)鞋底多為聚氨酯材料制成，配以籃球運(yùn)動(dòng)規(guī)律的花紋，使運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)時(shí)更加靈活、迅捷。
此外，纖維增強(qiáng)重合材料也廣泛應(yīng)用于自行車賽車、越野賽汽車、冰球棒、賽艇槳、帆船桅桿、登山用品以及滑翔機(jī)等。
候都興強(qiáng)調(diào)：隨著現(xiàn)代體育運(yùn)動(dòng)對(duì)運(yùn)動(dòng)器材越來越苛刻的要求，將選進(jìn)的塑料復(fù)合材料運(yùn)用到體育用品中，是21世紀(jì)體育用品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流。
高科技助陣奧運(yùn)應(yīng)急 特種車首次集中亮相
即將舉行的2008奧運(yùn)會(huì)，對(duì)北京城市應(yīng)急管理機(jī)制提出了考驗(yàn)。近日，“2008中國突發(fā)公共事件防范與快速處置研討會(huì)”在北京舉行。會(huì)上展示的不少高科技產(chǎn)品，無論是對(duì)各級(jí)災(zāi)害管理部門，還是對(duì)正在緊鑼密鼓地籌辦奧運(yùn)的北京來說，都有著非同小可的意義。
特種手術(shù)車會(huì)“變身”
看似普通車，后半部分其實(shí)是折疊起來的，一到關(guān)鍵時(shí)刻,能變寬成為一個(gè)手術(shù)室、在車內(nèi)就可實(shí)施開顱、開放性氣胸、呼吸道阻塞、緊急氣管切開術(shù)等大、中、小手術(shù)。據(jù)稱，在這種車上,一晝夜可完成40例手術(shù)。研討會(huì)期間，會(huì)議中心正門展示的15輛各式應(yīng)急特種車成為熱點(diǎn)。
“這些應(yīng)急車是第一次大規(guī)模集中展示?！惫こ處熢饷髡f。這15輛應(yīng)急車由中國航天科工集團(tuán)所屬蘇州江南航空機(jī)電工業(yè)公司為大會(huì)提供，包括適用于各種突發(fā)事件處置工作的應(yīng)急通訊指揮車、救援車、救護(hù)車等，“其中急救車等曾在土耳其、海地地區(qū)的聯(lián)合國維和行動(dòng)中大顯身手?！?/p>
“X光線車和手術(shù)車都包含了我們的最新技術(shù)。”袁光明說，“兩種車型均有空間擴(kuò)展功能，而手術(shù)車最大的特點(diǎn)是具有雙面擴(kuò)展功能?！痹诠ぷ魅藛T的操作下，手術(shù)車兩側(cè)擋板各自伸展，幾秒鐘功夫就將車內(nèi)面積擴(kuò)大了3倍。
據(jù)介紹，蘇州江南航空機(jī)電工業(yè)公司還提出了由現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急指揮車系列、通信車系列、急救和救護(hù)車系列系列、搶險(xiǎn)車和保障車系列五大分系統(tǒng)組成的“建設(shè)機(jī)動(dòng)應(yīng)急救援系統(tǒng)”的方案，以快速應(yīng)對(duì)突發(fā)事故。
“綠色通道”保障通信
無論是自然災(zāi)害、事故災(zāi)害，還是公共衛(wèi)生與社會(huì)安全事件，針對(duì)突發(fā)應(yīng)急事件及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息是確保指揮調(diào)度通信是減少損失、提升指揮水平、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)救災(zāi)力量的重要內(nèi)容。
記者從研討會(huì)上了解到，隨著先進(jìn)的全球?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及第四代衛(wèi)星成功入軌，目前中國交通通信中心的海事衛(wèi)星已經(jīng)實(shí)現(xiàn)集通話、傳真、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)一體的3G水平衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，在林業(yè)系統(tǒng)、地震系統(tǒng)、電信系統(tǒng)、武警系統(tǒng)、軍隊(duì)系統(tǒng)、安全局系統(tǒng)、機(jī)要系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、鐵路系統(tǒng)許多行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，并且已經(jīng)作為國家應(yīng)急體系中重要的組成部分，與國家應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)全面互聯(lián)。其中，在信息安全方面，包括北京奧運(yùn)會(huì)移動(dòng)和固定通信兩大合作伙伴中國移動(dòng)和中國網(wǎng)通公司的機(jī)動(dòng)通信部門，都將海事衛(wèi)星作為必備系統(tǒng)，承擔(dān)緊急事件發(fā)生時(shí)期應(yīng)急通信保障任務(wù)。
可見，有了這些高科技，2008年奧運(yùn)會(huì)對(duì)突發(fā)公共事件的防范與快速處置能力將大大增強(qiáng)。
國內(nèi)首個(gè)“漏斗屏”落戶奧運(yùn)籃球館
報(bào)道賽時(shí)具有精彩瞬間捕捉、奇特鏡頭回放、實(shí)時(shí)直播同步、賽況信息播報(bào)、計(jì)時(shí)記分統(tǒng)計(jì)、公商廣告播出功能的一套國內(nèi)獨(dú)一無二的全彩高清LED顯示系統(tǒng)落戶五棵松奧運(yùn)籃球館。目前，該套顯示系統(tǒng)已安裝就位，正加緊調(diào)試。
據(jù)介紹，為滿足奧運(yùn)會(huì)及賽后NBA籃球比賽的需要，該套系統(tǒng)由漏斗屏、環(huán)形屏及計(jì)時(shí)記分控制系統(tǒng)三部分組成。
漏斗屏整體框架結(jié)構(gòu)為鋼制或鋁制。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜且龐大，內(nèi)部分為五層，設(shè)有維修通道。整體結(jié)構(gòu)由美國生產(chǎn)。漏斗屏具有升降功能，在屏幕上方有4臺(tái)升降機(jī)組。漏斗屏的升降由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制，最高可升至底部距地面15.922米?？筛鶕?jù)觀眾視角和客戶需求升降以達(dá)到最佳的顯示效果。
看臺(tái)層環(huán)形顯示屏，安裝在場(chǎng)館內(nèi)首層內(nèi)廊一周，由110面屏幕組成，每塊屏幕最長3米，最短1.8米，總長度約為270米，像素點(diǎn)間距為23毫米，可顯示各種視頻，主要用來播放渲染現(xiàn)場(chǎng)熱烈氣氛的視頻圖像，比如焰火、水流噴灑等場(chǎng)景。還可以像漏斗屏一樣顯示賽況信息，循環(huán)播放即時(shí)消息等。
賽場(chǎng)計(jì)時(shí)記分控制系統(tǒng)。主要集中控置和顯示賽事計(jì)時(shí)記分統(tǒng)計(jì)信息，是專業(yè)的集成裁判系統(tǒng)，可綜合設(shè)定和控制賽場(chǎng)分?jǐn)?shù)和時(shí)間，將比賽結(jié)果通過控制室內(nèi)的設(shè)備投放到漏斗顯示屏和看臺(tái)層環(huán)形顯示屏上，并同步更衣室計(jì)時(shí)時(shí)鐘和比賽時(shí)鐘，使得賽場(chǎng)秩序井然有序，比賽結(jié)果更加準(zhǔn)確、公正。
新聞鏈接
“漏斗屏”自重22噸
懸掛于場(chǎng)心正中央的顯示屏自重22噸。因形似“漏斗”，俗稱“漏斗屏”，分上下五層，縱身凈高9.042米，最大直徑約為11米。自下而上第一層為環(huán)形像素點(diǎn)間距為20毫米的顯示屏，可顯示各種文字、圖案信息，顯示效果可以根據(jù)客戶需要隨意設(shè)計(jì)，俗稱“走馬燈”。第二層為4面像素點(diǎn)間距為10毫米的視頻顯示屏，每面高3.234米、寬5.76米，4面屏幕可播放同一視頻信號(hào)也可播放不同視頻信號(hào)，屏幕圖像色彩柔和逼真、灰度豐富、層次感和立體感強(qiáng)，畫面清晰不閃爍，也是觀眾收視率最高的看層。第三層為非背光式廣告板，可放置粘貼式海報(bào)等平面廣告。第四層為8面像素點(diǎn)間距為20毫米的顯示屏，每面高2.91米、寬3.2米，可顯示視頻和賽場(chǎng)比分及球員信息等，也可播放同一視頻或不同視頻信號(hào)。第五層為背光式廣告板。
科技奧運(yùn)融入北航體育館 實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)控
在北京航空航天大學(xué)體育館的改建過程中，場(chǎng)地?zé)艄夤╇娫谠须p電源供電系統(tǒng)基礎(chǔ)上，引入了臨時(shí)柴油發(fā)電機(jī)作為第三電源，同時(shí)引入了快速EPS裝置，將電源轉(zhuǎn)換過程中停電時(shí)間控制在3ms以內(nèi)，大大提高了供電可靠性。
關(guān)鍵詞：污泥，前沿技術(shù)，資源化，發(fā)展趨勢(shì)
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(hào)：TU992文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
經(jīng)過幾十年的發(fā)展，歐美、日本等發(fā)達(dá)國家已出臺(tái)了較完善的污泥處理處置與資源化政策法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(dòng)物飼料等前沿技術(shù)的污泥處理處置市場(chǎng)。
雖然近年來我國污泥領(lǐng)域發(fā)展較快，各項(xiàng)技術(shù)和專用設(shè)備有了較大進(jìn)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(chǎng)也正在形成。但與發(fā)達(dá)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不夠完善，總之我國污泥處理處置市場(chǎng)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(duì)國內(nèi)外目前前沿技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。
1、國內(nèi)外污泥處理處置與資源化前沿技術(shù)進(jìn)展
1.1 污泥制油能源利用技術(shù)
污泥中的有機(jī)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(chǔ)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(jī)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(xué)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(jī)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?xì)浠衔?，由于干餾和熱分解作用使污泥最終轉(zhuǎn)化為價(jià)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(jī)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(dá)到29~42.1 MJ/kg，與石油提煉廠生產(chǎn)出來的石油低級(jí)餾出液相似，可以直接用于柴油機(jī)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(jí)燃料（燃料氣、炭）的燃燒來提供能量，實(shí)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(gè)城市建起污泥熱解制油的第二代試驗(yàn)廠，為大規(guī)模污泥低溫生物油化技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)提供了大量的數(shù)據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。1999年8月，世界上第一套污泥低溫?zé)峤庵朴凸I(yè)化工藝裝置——Enersludge在澳大利亞成功試運(yùn)行，處理規(guī)模（按干污泥計(jì)）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(qǐng)為專利。
1.1.2污泥直接熱化學(xué)液化制油技術(shù)
鑒于污泥低溫?zé)峤庵朴托枰獙?duì)脫水污泥進(jìn)行干燥而耗能巨大，因此英、美、日對(duì)污泥直接熱化學(xué)液化法研究較多。污泥直接熱化學(xué)液化制油是將經(jīng)過機(jī)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(jī)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(jìn)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(dá)50%左右（以干燥有機(jī)物為基準(zhǔn)），同時(shí)產(chǎn)生大量不凝性氣體和固體殘?jiān)；竟に嚵鞒虉D如圖2所示。
污泥直接熱化學(xué)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?dú)庵了鑹毫?，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(chǔ)罐收集。連續(xù)設(shè)備的運(yùn)用不僅在工藝上可以得到更大的改進(jìn)，在運(yùn)行費(fèi)用上也會(huì)大大降低，推進(jìn)該技術(shù)的應(yīng)用。
目前直接熱化學(xué)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(yàn)，目前的投資成本與運(yùn)行維護(hù)成本均比較高，同時(shí)，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(shí)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(xué)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(xiàng)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(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)應(yīng)用或者在計(jì)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(yùn)行的工程實(shí)例，據(jù)統(tǒng)計(jì)到2002年末，日本污泥有效利用率高達(dá)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(jìn)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(shí)，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(shí)可以利用污泥中潛在熱值。干化污泥用于直接制磚時(shí)，應(yīng)對(duì)污泥中的成分進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，使其成分與制磚黏土的化學(xué)成分相當(dāng)。當(dāng)污泥與黏土按質(zhì)量比1:10配料時(shí)，污泥磚可以達(dá)到普通紅磚的強(qiáng)度。此污泥磚的制造方式受坯體中有機(jī)揮發(fā)分含量的限制，當(dāng)有機(jī)揮發(fā)物達(dá)到一定限度會(huì)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(qiáng)度、吸水率、熱導(dǎo)率、抗折強(qiáng)度等性能的關(guān)鍵性因素。當(dāng)污泥摻量為0~200 g/ kg 時(shí)， 隨著污泥摻量的增加，污泥磚的抗壓強(qiáng)度明顯降低，吸水率隨之增大。成型磚坯密實(shí)度下降，在焙燒過程，污泥中重金屬熔融固化，有機(jī)物揮發(fā)，所形成的氣孔和孔洞降低了磚體抗壓強(qiáng)度及。當(dāng)污泥摻量低于100 g/ kg 時(shí)，污泥磚性能符合國家《燒結(jié)普通磚》標(biāo)準(zhǔn)( GB 5101- 2003) 要求。當(dāng)成型壓力為20~60 MPa時(shí)， 隨成型壓力的增大，污泥磚的抗壓強(qiáng)度逐漸升高，吸水率逐漸減小。當(dāng)燒結(jié)溫度為900~1100℃時(shí)，隨著溫度的升高，污泥磚的抗壓強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，吸水率逐漸降低，當(dāng)燒結(jié)溫度高于1050℃時(shí)，磚的抗壓強(qiáng)度和均已達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求。當(dāng)保溫時(shí)間超過1.5 h 時(shí)，隨著保溫時(shí)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(dá)國家都在該領(lǐng)域進(jìn)行了較多的研究，對(duì)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(duì)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(shí)踐，正借鑒日本的經(jīng)驗(yàn)，并與日本開展合作研究項(xiàng)目。
在我國，有關(guān)利用污泥焚燒灰制磚的報(bào)道很少，而利用干污泥直接制磚卻有較多的文獻(xiàn)說明。如中石化勝利油田規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院、同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院、南京制革廠等研究機(jī)構(gòu)、高等院校和國內(nèi)企業(yè)對(duì)干污泥直接制磚進(jìn)行了試驗(yàn)研究，但缺乏實(shí)際的工程應(yīng)用，所以在今后的研究中還要結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行投資、收益的估算并大膽借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，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(shí)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(qiáng)、保溫隔熱、耐久性好、抗震性好等優(yōu)點(diǎn)。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(jìn)入污泥混合機(jī)，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(jìn)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(fēng)進(jìn)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(jìn)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(jī)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(fēng)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(qiáng)度和相對(duì)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(qiáng)度成反比，殘留碳的含量越多，強(qiáng)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(qiáng)度會(huì)降低。陶粒的相對(duì)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(duì)密度為1.6~1.9，燒結(jié)時(shí)間一般為2~3min。
歐美、日本等發(fā)達(dá)國家對(duì)利用各類污泥制陶瓷產(chǎn)品的可行性做了研究，并對(duì)制成的樣品進(jìn)行了吸水率、多孔性、線性收縮和橫向斷裂強(qiáng)度等物理性能和浸出液的測(cè)試。我國多個(gè)企事業(yè)機(jī)構(gòu)都對(duì)污泥制備陶粒技術(shù)進(jìn)行了研究，比如同濟(jì)大學(xué)的研究人員對(duì)蘇州河底泥為主要原料燒制陶粒的工藝參數(shù)進(jìn)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(xué)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(xué)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?jiān)蔀樗嗍炝系囊徊糠?，不需要?duì)焚燒灰進(jìn)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(jī)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(dāng)，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(shí)間和養(yǎng)護(hù)條件相關(guān)。與普通硅酸鹽水泥相比，在顆粒度、相對(duì)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(shí)間方面較好。
世界上發(fā)達(dá)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(yàn)。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(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證。在歐洲水泥生產(chǎn)者聯(lián)合會(huì)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(jì)大學(xué)、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(jī)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(shí)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(qiáng)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(jī)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(jī)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(gè)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(xué)活化。相對(duì)于物理活化，化學(xué)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(xué)活化對(duì)設(shè)備腐蝕性大，污染環(huán)境，其制得的活性炭中殘留化學(xué)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(duì)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(shí)間、熱解溫度和活化溫度等。活性炭微孔的形成和發(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(shí)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(duì)污泥改性制備吸附劑技術(shù)進(jìn)行了較多的研究。近年來，研究的重點(diǎn)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(jìn)、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(dòng)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(duì)平衡，是一種非常好的飼料蛋白來源。
但是，活性污泥作動(dòng)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(xué)和病理學(xué)研究：飼喂污泥蛋白質(zhì)飼料，動(dòng)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(dòng)物發(fā)生元素積累問題。非毒性方面的問題主要有：①化學(xué)組成，商業(yè)價(jià)值低。②與傳統(tǒng)動(dòng)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(jià)值不足，近來的研究系采用化學(xué)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(jì)性問題。但即使如此，用污泥作飼料將是變廢為寶的一項(xiàng)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(qiáng)等優(yōu)良的性能一直占據(jù)著泡沫滅火劑市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。但由于國內(nèi)飼料蛋白源匱乏導(dǎo)致其價(jià)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(shí)意義。
武漢市科技局等單位進(jìn)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(qǐng)了發(fā)明專利。但總體來說，目前該項(xiàng)技術(shù)研究還少見報(bào)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(dòng)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(duì)污泥進(jìn)行溶胞處理。通常的溶胞方法包括物理、化學(xué)、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(jī)械剪切力破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁，實(shí)現(xiàn)污泥細(xì)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(gè)固定的碰撞盤上，通過該過程產(chǎn)生的機(jī)械力來破壞污泥內(nèi)微生物細(xì)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(jìn)水解的進(jìn)行。然而，高壓噴射法處理污泥過程的機(jī)械能損失較大，所以該方法在實(shí)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(xì)胞的細(xì)胞壁，使得細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)質(zhì)釋放出來，從而促進(jìn)污泥水解和消化的進(jìn)行。該技術(shù)具有無污染、能量密度高、分解速度快等特點(diǎn)，但在細(xì)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(shí)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(shí)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(jī)物在水解過程中經(jīng)歷兩個(gè)過程：首先是微生物絮體的離散和解體，細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)被釋放并溶解。其次是溶解性有機(jī)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(jìn)一步水解成低分子有機(jī)酸、氨及二氧化碳。與機(jī)械破碎、超聲和化學(xué)預(yù)處理等手段相比，熱水解的優(yōu)點(diǎn)在于在實(shí)現(xiàn)細(xì)胞破碎、釋放胞內(nèi)有機(jī)物的同時(shí)將大分子有機(jī)物水解。
②化學(xué)法
化學(xué)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(xì)胞活性的同時(shí)，溶解細(xì)胞壁，釋放蛋白等細(xì)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(huì)溶解，轉(zhuǎn)化為溶解性物質(zhì)，從而對(duì)污泥的絮體結(jié)構(gòu)有一定破壞作用，從而達(dá)到溶胞效果。
臭氧氧化污泥的過程包括：對(duì)微生物的破壁、溶解和對(duì)有機(jī)物的礦化三個(gè)階段。臭氧首先作用于污泥細(xì)胞的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，促使細(xì)胞死亡溶解；細(xì)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(jìn)一步氧化大分子有機(jī)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(xì)菌，或直接投加溶菌酶等酶制劑（抗菌素）水解細(xì)菌的細(xì)胞壁，以此達(dá)到溶胞的目的。但是，同時(shí)這些細(xì)菌或酶還可以將不易生物降解的大分子有機(jī)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(shí)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(jī)物以及重金屬等多種物質(zhì)組成的混合溶液，需要將目標(biāo)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(shí)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(duì)溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，適用于那些在常壓蒸餾時(shí)未達(dá)沸點(diǎn)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(duì)其進(jìn)行分離的一種方法，分離過程中的條件溫和，對(duì)蛋白質(zhì)的活性影響較小，成本較小，且能耗較低，而且對(duì)蛋白質(zhì)的生物活性沒有明顯影響。但當(dāng)溶液中含有組分活性相近的物質(zhì)時(shí)，分離效果較差。另外，對(duì)于較高濃度的溶液，分離效率便會(huì)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(jī)沉淀分離法、等電點(diǎn)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(jī)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(jī)溶劑，降低水的活度。隨著有機(jī)溶劑濃度的增大，水對(duì)蛋白質(zhì)分子表面荷電基團(tuán)或親水基團(tuán)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(diǎn)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(jī)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(dòng)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(jī)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(xì)菌種類很多，包括光能利用菌、古細(xì)菌、革蘭氏陽性、革蘭氏陰性菌、好氧菌和厭氧菌，共計(jì)65個(gè)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(xì)菌體內(nèi)合成經(jīng)歷三個(gè)步驟：第一步，各種底物經(jīng)代謝進(jìn)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(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，因此需要將細(xì)胞破碎，才能提取出PHA顆粒從而實(shí)現(xiàn)其進(jìn)一步的利用。目前PHA的提取方法很多，主要有有機(jī)溶劑提取、氯酸鹽提取法、酶法提取、堿法提取、機(jī)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(jī)械強(qiáng)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(jìn)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(jìn)一步提高。
2、國內(nèi)外污泥處理處置與資源化前沿計(jì)劃發(fā)展趨勢(shì)
我們周圍環(huán)境與我們的生活有著十分密切的關(guān)系，就像是魚和水那樣，密不可分，誰也離不開誰。
白色污染是我國城市特有的環(huán)境污染，在各種公共場(chǎng)所到處都能看見大量廢棄的塑料制品，他們從自然而來，由人類制造，最終歸結(jié)于大自然時(shí)卻不易被自然所消納，從而影響了大自然的生態(tài)環(huán)境。從節(jié)約資源的角度出發(fā)，由于塑料制品主要來源是面臨枯竭的石油資源，應(yīng)盡可能回收，但由于現(xiàn)階段再回收的生產(chǎn)成本遠(yuǎn)高于直接生產(chǎn)成本，在現(xiàn)行市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下難以做到。面對(duì)日益嚴(yán)重的白色污染問題，人們希望尋找一種能替代現(xiàn)行塑料性能,又不造成白色污染的塑料替代品,可降解塑料應(yīng)運(yùn)而生，這種新型功能的塑料，其特點(diǎn)是在達(dá)到一定使用壽命廢棄后，在特定的環(huán)境條件下，由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，引起某些性能損失及外觀變化而發(fā)生降解，對(duì)自然環(huán)境無害或少害。例如淀粉填充塑料，首先其所含淀粉在短時(shí)間內(nèi)被土壤中的微生物分泌的淀粉酶迅速分解而生成空洞，導(dǎo)致薄膜力學(xué)性能下降，同時(shí)配方中添加的自氧化劑與土壤中的金屬鹽反應(yīng)生成過氧化物，使聚乙烯的鏈斷裂而降解成易被微生物吞噬的小碎片，被自然環(huán)境所消納，同時(shí)起到改良土壤的作用。
垃圾污染。
垃圾侵占土地，堵塞江湖，有礙衛(wèi)生，影響景觀，危害農(nóng)作物生長及人體健康的現(xiàn)象，叫做垃圾污染。
垃圾包括工業(yè)廢渣和生活垃圾兩部分。工業(yè)廢渣是指工業(yè)生產(chǎn)、加工過程中產(chǎn)生的廢棄物，主要包括煤研石、粉煤灰、鋼渣、高爐渣、赤泥、塑料和石油廢渣等。生活垃圾主要是廚房垃圾、廢塑料、廢紙張、碎玻璃、金屬制品等等。在城市，由于人口不斷增加，生活垃圾正以每年10％的速度增加，構(gòu)成一大公害。
垃圾的嚴(yán)重危害，首先是侵占大量土地。二是污染農(nóng)田。三是污染地下水。四是污染大氣。工業(yè)廢渣中的有些有機(jī)物質(zhì)，能在一定溫度下通過生物分解產(chǎn)生惡臭，從而污染大氣。五是傳播疾病。生活垃圾中含有病菌、寄生蟲，如果直接用來作為農(nóng)家肥料，人吃了施用過這種肥料的蔬菜、瓜果，就可能得傳染病。
土地是人類的衣食之本，在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天，土地卻遭受到空前的破壞。其中，土壤污染把軟刀子，正在剝奪大片肥田沃土的生產(chǎn)力。
土壤污染主要是指土壤中某些有害物質(zhì)大大超出正常含量，土地?zé)o法消除這些有害物影響的現(xiàn)象。嚴(yán)重的土壤污染可以導(dǎo)致農(nóng)作物生長發(fā)育的減退甚至枯萎死亡，這些污染后果是可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)的。更多的土壤污染并無明顯表現(xiàn)，卻降低了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，特別是通過農(nóng)作物對(duì)有害物的富集作用，暗地里危害牲畜和人體健康，必須引起高度警惕。
土壤污染主要來源于生活污水和工業(yè)廢水、廢氣、廢渣以及化肥和農(nóng)藥。生活污水和人畜糞尿中含有許多植物需要的養(yǎng)分，用污水灌田或施用糞肥一般會(huì)使農(nóng)作物增產(chǎn)。但這些廢水、廢物中的病原菌、病毒、寄生蟲及蟲卵等則進(jìn)入農(nóng)田，沉積于土壤中，造成土壤污染。人接觸了污染的土壤和農(nóng)產(chǎn)品，會(huì)引起破傷風(fēng)、流行性病、地方病和寄生蟲病等。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大量施用化肥，致使硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物等無機(jī)物大量殘留在土壤中。它們破壞土壤的理化性質(zhì)，使土壤板結(jié)和鹽漬化，從而使農(nóng)作物減產(chǎn)。使用農(nóng)藥則使多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯等有機(jī)物沉降在土壤中，毒害動(dòng)植物和人。
大氣中的煙塵和二氧化硫、氮氧化合物以及放射性塵埃等有害物質(zhì)會(huì)自然地或隨雨雪沉降在土壤中。冶煉廠和汽車排放的廢氣中的鎘、鉛等有害物也會(huì)被土壤吸附，造成污染。因此在工廠周圍和公路兩側(cè)的土壤最容易受污染。
在土壤污染中重金屬污染造成的危害最大。鉻、錳、鎳等還能在人體不同部位引起癌癥。
關(guān)鍵詞：綠色化學(xué) 發(fā)展歷程 正負(fù)效應(yīng) 農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展
中圖分類號(hào)：F322 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）04（a）-0124-02
“化學(xué)”（英語：Chemistry）是“變化的科學(xué)”，它是一門研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)、變化、用途、制法以及物質(zhì)變化規(guī)律的自然科學(xué)?；瘜W(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，具體研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、及變化規(guī)律，這是化學(xué)變化的核心?；瘜W(xué)與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、日常生活、醫(yī)學(xué)、材料等均有十分緊密的聯(lián)系，如煤、石油和天然氣燃燒后產(chǎn)生了二氧化碳等物質(zhì)。從本質(zhì)上來講，化學(xué)研究的對(duì)象涉及物質(zhì)之間的相互關(guān)系，或物質(zhì)和能量之間的關(guān)聯(lián)。
1 化學(xué)的貢獻(xiàn)及負(fù)面影響
化學(xué)作為自然科學(xué)的重要學(xué)科之一，其發(fā)展歷程大致可分為三大階段：古代化學(xué)時(shí)期，近代化學(xué)時(shí)期和現(xiàn)代化學(xué)時(shí)期。隨著科技的進(jìn)步，目前化學(xué)已發(fā)展有無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)等分支及邊緣性的學(xué)科。現(xiàn)代化學(xué)的高速發(fā)展在特定的社會(huì)時(shí)期為社會(huì)做出了巨大貢獻(xiàn)?；瘜W(xué)科學(xué)給生物學(xué)、材料、化肥、農(nóng)藥、醫(yī)藥、能源、冶金帶來了深遠(yuǎn)的影響。
化學(xué)科技的進(jìn)步也引發(fā)了各種公害和破壞自然環(huán)境的問題。例如早期冰箱使用的“氟利昂”氣體致冷劑，持續(xù)性地嚴(yán)重破壞臭氧層?；瘜W(xué)工業(yè)發(fā)展的環(huán)境問題，主要是人造化學(xué)物質(zhì)在自然環(huán)境下難以分解，且難以轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)，在環(huán)境中逐漸積累，破壞生態(tài)平衡。生存環(huán)境的逐漸惡化使人們意識(shí)到環(huán)境的重要性，環(huán)境污染必須要進(jìn)行治理，而治理環(huán)境問題的方法則是要依靠化學(xué)方法，依靠科技進(jìn)步。
2 綠色化學(xué)的提出
人類發(fā)展存在10個(gè)主要環(huán)境問題（全球變暖、大氣污染、臭氧層破壞、生物多樣性減少、環(huán)境公害、土地退化和沙漠化、海洋污染、淡水資源污染、森林銳減以及有毒?；瘜W(xué)品）日益突出，都是與化學(xué)產(chǎn)物的污染有關(guān)。發(fā)展綠色化學(xué)有可能是解決人類可持續(xù)發(fā)展過程中遇到的人口、資源和環(huán)境挑戰(zhàn)的重要途徑。
“綠色化學(xué)”是在20世紀(jì)90年代提出的，其核心就是利用化學(xué)最經(jīng)濟(jì)原理和技術(shù)來防止環(huán)境污染，它從源頭上避免和消除對(duì)生態(tài)環(huán)境有毒有害的原料、催化劑、溶劑和試劑，力求使化學(xué)反應(yīng)是有原子經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)廢物的零排放?！熬G色化學(xué)”也稱為無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)和清潔化學(xué)，在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的技術(shù)稱之為綠色技術(shù)、環(huán)境友好技術(shù)和清潔生產(chǎn)技術(shù)。綠色化學(xué)是發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)及生態(tài)農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分，包括：（1）實(shí)現(xiàn)原料的綠色化；（2）提高反應(yīng)的選擇性；（3）催化劑的綠色化；（4）溶劑的綠色化。綠色化學(xué)徹底跳出了那種先發(fā)展后治理的怪圈，拋棄了發(fā)展經(jīng)濟(jì)以犧牲環(huán)境為代價(jià)的低級(jí)發(fā)展模式，進(jìn)而采用綠色與環(huán)境友好相容的綠色發(fā)展模式，滿足了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、地球及人類可持續(xù)發(fā)展的綠色愿景及時(shí)代要求。
3 綠色化學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域
我國學(xué)者已經(jīng)對(duì)綠色化學(xué)作了系統(tǒng)論述。筆者認(rèn)為我國綠色化學(xué)應(yīng)選擇5大領(lǐng)域進(jìn)行突破，尤其是與人類生活密切相關(guān)的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，以便大力促進(jìn)我國綠色化學(xué)的發(fā)展，從而承擔(dān)起我國在世界環(huán)境保護(hù)中所應(yīng)盡的責(zé)任及義務(wù)，為全世界人民謀福利。
3.1 高效低毒農(nóng)藥
高效低毒農(nóng)藥逐步替代傳統(tǒng)的有機(jī)農(nóng)藥已成為現(xiàn)代農(nóng)藥發(fā)展的趨勢(shì)，是解決農(nóng)藥環(huán)境污染問題的關(guān)鍵所在。我國目前使用的農(nóng)藥多為高種，生產(chǎn)過程也有公害，使用高效低毒農(nóng)藥勢(shì)在必行。未來，我國將建立全面詳實(shí)的農(nóng)藥殘留和環(huán)境毒理學(xué)數(shù)據(jù)庫，通過分子設(shè)計(jì)技術(shù)，創(chuàng)制全新的生態(tài)友好型農(nóng)藥。
3.2 生態(tài)生物肥料
目前農(nóng)作物對(duì)化肥的吸收利用率較低，而且易造成土地貧瘠化，約有一半以上的化肥隨地下水流失，對(duì)環(huán)境造成污染，為了適應(yīng)生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，生態(tài)肥料的開發(fā)將是優(yōu)先發(fā)展方向。該肥料可被微生物分解吸收，再把排泄物供農(nóng)作物吸收利用，既具有很高的肥性，又可以改良土壤。近幾年有機(jī)復(fù)合（混）肥是發(fā)展迅速，它主要是集生物肥、有機(jī)質(zhì)及無機(jī)營養(yǎng)為一體，既發(fā)揮了生物菌的活化土壤、轉(zhuǎn)化土壤養(yǎng)分的功能，又利用有機(jī)物質(zhì)培肥土壤、改良土壤的特點(diǎn)。
3.3 生物物質(zhì)的化學(xué)轉(zhuǎn)化
生物質(zhì)包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動(dòng)物及其生產(chǎn)的廢棄物，如農(nóng)作物、農(nóng)作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動(dòng)物糞便。目前95%以上的有機(jī)化學(xué)品來自煤和石油，其生產(chǎn)過程帶來了很大的環(huán)境負(fù)面影響。地球上的綠色植物每年產(chǎn)生的碳?xì)浠衔锔哌_(dá)300億噸以上，能量儲(chǔ)備相當(dāng)于8萬億噸煤或800億噸石油，而且可以在自然環(huán)境中降解，將生物物質(zhì)用作化學(xué)原料和能源是綠色化學(xué)的戰(zhàn)略目標(biāo)。據(jù)此計(jì)算，生物物質(zhì)中有90%的有機(jī)物可以轉(zhuǎn)換為沼氣，沼氣燃燒產(chǎn)生能量。可以將秸桿制作成為飼料，用動(dòng)物糞便制取沼氣，沼渣用于食用菌栽培，沼液制成無公害液體肥料，從而綜合利用生物物質(zhì)再生資源制取沼氣及其副產(chǎn)物，提高經(jīng)濟(jì)效益。
3.4 無污染可降解塑料其種類
塑料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用作地膜，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來迅猛發(fā)展，使農(nóng)作物在任何季節(jié)均能結(jié)果，豐富了農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)品類，滿足了人民生活多樣化消費(fèi)需求。然而，傳統(tǒng)塑料屬于高分子化合物，極難降解。隨著使用地膜栽培年限的延長，殘留地膜越積越多，“白色污染”帶來的環(huán)境污染危害對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。采用可降解塑料是使“白色垃圾”處理達(dá)到減量化、資源化和無害化最有效的辦法，這種塑料能夠在光和生物雙重作用下協(xié)同雙降解。
4 綠色化學(xué)是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑
隨著科技的發(fā)展以及生產(chǎn)和生活方式的轉(zhuǎn)變，世界各國都在不斷探索人類社會(huì)發(fā)展的可持續(xù)途徑。21世紀(jì)，一些發(fā)達(dá)國家和國際組織相繼強(qiáng)調(diào)綠色化學(xué)及其發(fā)展理念是環(huán)境管理體系中的一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)和重要組成部分。人類必須重視環(huán)境問題與人類社會(huì)的發(fā)展協(xié)調(diào)，人類需要從工業(yè)文明的發(fā)展模式轉(zhuǎn)向生態(tài)文明的模式，并逐漸最終成為可持續(xù)發(fā)展模式。
我是世界上最大的發(fā)展中國家，目前存在人口多、經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型慢、生態(tài)環(huán)境脆弱等突出問題。縱觀我國農(nóng)業(yè)發(fā)展，存在的問題很多，例如：40%以上國土面積受到酸雨污染；盲目使用農(nóng)藥和化肥，土壤貧瘠化加劇，水體“富營養(yǎng)狀態(tài)”，廢棄塑料“白色污染”，水源及土壤重金屬污染等，以上這些突出問題嚴(yán)重威脅我國人民生產(chǎn)和生活水平提高，制約著我國經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。而要徹底治理環(huán)境污染和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)健康發(fā)展，根本出路就是基于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、資源與環(huán)境協(xié)調(diào)要求，依靠科技創(chuàng)新，重點(diǎn)開發(fā)高利用率無污染的生態(tài)肥料和高效低毒的生態(tài)農(nóng)藥，以及綠色糧儲(chǔ)、加工以及農(nóng)副產(chǎn)物高附加值等轉(zhuǎn)化技術(shù)，才能解決社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長與資源環(huán)境制約的矛盾，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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