探究塑料袋和一次性筷子的處理新方法

1、探究塑料袋和一次性筷子的處理新方法作者：屈昊 輔導(dǎo)老師:劉丹軍項(xiàng)目摘要：如今塑料袋和一次性筷子的使用在2008年頒布的限塑令中已經(jīng)明令禁止，通過(guò)對(duì)城市中在校學(xué)生使用塑料袋和一次性筷子情況進(jìn)行調(diào)查，在數(shù)據(jù)處理和分析后了解了塑料袋和一次性筷子的使用現(xiàn)狀。利用課外調(diào)查了解了對(duì)于這些垃圾的處理方式，我們提出了幾個(gè)方案并對(duì)其進(jìn)行實(shí)踐調(diào)查與分析，并得到了幾種方法中比較合理與環(huán)保的方法，生物催化劑幫助生物降解是一種高效清潔的方案。關(guān)鍵詞：變廢為寶 、塑料袋、一次性、筷子、資源一、課題背景：據(jù)統(tǒng)計(jì)，到1989年美國(guó)在包裝上使用的塑料就超過(guò)55.43億kg（20世紀(jì)90年代數(shù)量進(jìn)一步上升），打開(kāi)包裝后即被拋棄，

2、這些塑料廢物破壞環(huán)境是我們面臨的一大問(wèn)題：掩埋它們將永久留在土地里中；焚燒它們會(huì)放出劇毒。我國(guó)也大量使用塑料包裝，而且在農(nóng)村還廣泛地使用塑料大棚和地膜，造成的“白色污染”也越來(lái)越嚴(yán)重。當(dāng)今社會(huì)塑料袋仍舊有使用價(jià)值，還有一次性筷子問(wèn)題也暫時(shí)無(wú)法停止使用。但是隨即帶來(lái)的環(huán)境和處理問(wèn)題變得尤為重要。隨處可見(jiàn)的塑料袋意味著白色污染處處可見(jiàn)，木材資源的浪費(fèi)也很可怕，傳統(tǒng)的處理方法已不能適應(yīng)對(duì)塑料袋的處理，能不能找出一種可靠安全環(huán)保的新型方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題呢？解決這個(gè)問(wèn)題的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料，目前國(guó)際上已有一些成功的方法，例如：光降解塑料和生物降解塑料。前者已經(jīng)投入生產(chǎn)。光生

3、物雙降解塑料研究是我國(guó)“八五”科技攻關(guān)的一個(gè)重大項(xiàng)目，已取得一些進(jìn)展。二、問(wèn)題提出： 1. 既然不能自然降解塑料，為何不能借助其他非自然方法降解塑料呢？2. 生物中學(xué)到的酶的高效能不能用來(lái)加快反應(yīng)呢？3. 塑料中含C.H.等元素，能不能提取其中的有機(jī)物，將其變成燃料或其他有用的物質(zhì)呢？三、研究目的：找出廢棄塑料袋的最好降解方法或讓廢棄的塑料袋和一次性筷子變廢為寶。四、研究流程：1.對(duì)中學(xué)生使用塑料袋和一次應(yīng)筷子情況進(jìn)行調(diào)查，并統(tǒng)計(jì)分析2分析塑料的化學(xué)元素組成3，查資料了解傳統(tǒng)處理方法，4，尋求最佳處理方法。五、具體實(shí)施方案一）、了解塑料組成及微生物降解塑料的意義塑料袋聚乙烯,簡(jiǎn)稱(chēng)PE。是乙烯進(jìn)

4、行加聚而成的高分子有機(jī)化合物。聚乙烯是世界上公認(rèn)的接觸食品 最佳材料。無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)臭，符合食品包裝衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。聚乙烯薄膜，輕盈透明，具有防潮、抗氧、耐酸、耐堿、氣密 性一般，熱封性?xún)?yōu)異等性能。素有“塑料之花”的美稱(chēng)。是塑料包裝印刷用量最多、最重要的材料。PVC-聚 氯乙烯：聚氯乙烯簡(jiǎn)稱(chēng)PVC，分子式為（CH2CH2CL）n,是乙烯基聚合物中最主要的一類(lèi)，是目前世界上僅次于聚 乙烯的第二大塑料品種。在國(guó)內(nèi)的產(chǎn)量在塑料中則居首位。在印刷行業(yè)中，經(jīng)常用聚氯乙烯彩色壓延薄膜和透明上光薄 膜制作書(shū)刊、文件夾、票證等封皮的包裝裝潢。收縮薄膜。收縮薄膜,是一種在生產(chǎn)過(guò)程中 被拉伸定向，在使用過(guò)程中受到熱空氣

5、處理或紅外線(xiàn)照射便會(huì)收縮的熱塑性塑料薄膜。熱處理后，薄膜就緊裹在被包裝 物上，收縮力在冷卻階段達(dá)到最大值，并能長(zhǎng)期保存. 因?yàn)榫勐纫蚁┦歉叻肿泳酆衔?，在常溫常壓下，很難自己斷鍵（化學(xué)鍵）降解。生物分解塑料特點(diǎn)：（1）在一定條件下可以生物分解，不增加環(huán)境負(fù)荷，是解決白色污染的有效途徑。普通塑料如常用的聚乙烯（如塑料袋）、聚丙烯（如塑料餐具）、聚酯（如飲料瓶）等不能生物降解，在目前常用的垃圾處理方式即衛(wèi)生填埋條件下，普通塑料將存在上百年以上。而改傳統(tǒng)的處理塑料袋方法為微生物降解和轉(zhuǎn)化為燃料資源在堆肥條件下幾周內(nèi)就可以完全分解，回歸自然。（2）大部分生物分解塑料來(lái)源于以陽(yáng)光和二氧化碳為能源和碳源的可

6、再生資源，如淀粉和纖維素等，通過(guò)生物技術(shù)將淀粉和纖維素轉(zhuǎn)化成的聚合物。由于整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程都是生物催化的過(guò)程，不造成環(huán)境污染；生產(chǎn)出來(lái)的聚合物又可以被自然界的微生物完全降解。相對(duì)于普通塑料，生物塑料可降低30%50%石油資源的消耗，減少我們對(duì)石油資源的依賴(lài)；同時(shí)在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，消耗二氧化碳和水（植物光合作用將其變成淀粉），可以減少二氧化碳排放，有利于“京都協(xié)議”執(zhí)行，是“綠色奧運(yùn)”理念的完美體現(xiàn)。（3）生物分解塑料可以和有機(jī)廢棄物（如廚余垃圾）一起堆肥處理，因此和一般塑料垃圾相比，省去了人工分揀的步驟，大大方便了垃圾收集和處理。二）、一次性筷子的制作工藝和危害的調(diào)查1、一次性筷子的制作工藝、砍下

7、竹材（很多來(lái)自東南亞）、竹子砍下后，工人用機(jī)器將其切削成竹條，再加工成筷子的形狀、經(jīng)硫磺熏白或雙氧水漂白（并非消毒）一次性筷在制作過(guò)程中，為了保持較好的賣(mài)相，通常會(huì)經(jīng)過(guò)硫磺熏蒸或是雙氧水漂白的工序，經(jīng)過(guò)漂白過(guò)的筷子，會(huì)白的不像是竹子或是木頭。、曬干、烘干，加工成你我所見(jiàn)的筷子經(jīng)過(guò)硫磺熏蒸或雙氧水淋浴的筷子，就這樣子鋪在地曝曬干燥；、裝箱或裸露進(jìn)行運(yùn)、裸筷包裝（毫無(wú)消毒），直接利用2危害、一次性筷泡水一個(gè)星期就“臭得不得了”；、用這些發(fā)臭的酸水種綠豆，結(jié)果不但發(fā)芽速度遲緩，且豆子長(zhǎng)到五六公分就停止生長(zhǎng)，最后死掉，可見(jiàn)一次性筷中含有的酸性物質(zhì)是有害的；、收集筷子燃燒后的煙霧，再用試紙測(cè)試，結(jié)果呈現(xiàn)

8、高度酸性，如果排放到空氣中，一定會(huì)影響人們健康； 同學(xué)們用塑料袋裝食物吃飯，用一次性快圖片三）、對(duì)中學(xué)生使用塑料袋和一次性筷子以問(wèn)卷調(diào)查形式提問(wèn)關(guān)于用塑料袋統(tǒng)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷姓名 年齡年級(jí) 性別1、你用塑料袋嗎？A、常用B、用C、不常用D、不用2、你平均每天能用多少個(gè)塑料袋？A、10個(gè)以上B、5-10個(gè)C、1-4個(gè)D、不到1個(gè)3、你每天用過(guò)的塑料袋有多少直接扔掉？A、10個(gè)以上B、5-10個(gè)C、1-4個(gè)D、不到1個(gè)4、你每天用多少雙一次性筷子？A、10雙以上B、5-10雙C、1-4雙D、不到1雙5、塑料袋用過(guò)一次后怎么做？A、有接著用B、沒(méi)有直接扔掉C、焚燒掉D、其他6、你覺(jué)得使用塑料袋合適嗎？A、

9、合適B、一般C、不合適7、你覺(jué)得塑料袋是資源還是垃圾？A、資源B、垃圾8、塑料袋會(huì)污染環(huán)境嗎？A、嚴(yán)重污染B、輕度污染C、沒(méi)有污染9、你了解塑料袋嗎？A、了解B、不太了解C、不了解10、你認(rèn)為應(yīng)如何處理塑料袋？謝謝你的回答調(diào)查結(jié)果的整理：人數(shù)123456789A89757543302661315B01515475034948740C54445400045D6666150000總計(jì)100100100100100100100100100調(diào)查人數(shù)100.通過(guò)分析；得出的結(jié)論大多數(shù)人在使用塑料袋但不是很了解塑料袋和一次性筷子。資源認(rèn)識(shí)不清，認(rèn)為塑料袋和一次性筷子只是一種垃圾。四）、傳統(tǒng)處理垃圾方法及其

10、危害內(nèi)容操作安全性 技術(shù)可靠性 占地 選址 適用條件 最終處置 產(chǎn)品市場(chǎng) 建設(shè)投資 資源回收 衛(wèi)生填埋 較好，注意防火 可靠 大 較困難，要考慮地形、地質(zhì)條件，防止地表水、地下水污染，一般遠(yuǎn)離市區(qū)，運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)。 無(wú)機(jī)物>60% 含水量<30% 密度>0.5t/d 無(wú) 可回收沼氣發(fā)電。較低無(wú)現(xiàn)場(chǎng)分選回收實(shí)例，但有潛在可能。 焚燒 好 可靠 小 易，可靠近市區(qū)建設(shè)，運(yùn)輸距離較近 垃圾低位熱值>3300kJ/kg時(shí)不需添加輔助燃料。 僅殘?jiān)枳魈盥裉幚恚瑸槌跏剂康?0%。 能產(chǎn)生熱能或電能。 較高 前處理工序可回收部分原料，但取決于垃圾中可利用物的比例。 堆肥 好可靠，國(guó)內(nèi)

11、有相當(dāng)經(jīng)驗(yàn) 中等較易，僅需避開(kāi)居民密集區(qū)，氣味影響半徑小于200m，運(yùn)輸距離適中。 從無(wú)害化角度，垃圾中可生物降解有機(jī)物10%，從肥效出發(fā)應(yīng)>40%。 非堆肥物需作填埋處理，為初始量的2025%。 建立穩(wěn)定的堆肥市場(chǎng)較困難。 適中 同左 內(nèi)容 衛(wèi)生填埋 焚燒 堆肥 地表水污染 有可能，但可采取措施減少可能性。 在處理廠區(qū)無(wú)，在爐灰填埋時(shí)，其對(duì)地表水污染的可能性比填埋小。 在非堆肥物填埋時(shí)與衛(wèi)生填埋相仿。 地下水污染 有可能，雖可采取防滲措施，但仍然可能發(fā)生滲漏。 灰渣中沒(méi)有有機(jī)質(zhì)等污染物，僅需填埋時(shí)采取固化等措施可防止污染。 重金屬等可能隨堆肥制品污染地下水 大氣污染 有，但可用覆蓋壓實(shí)

12、等措施控制 可以控制，但二惡英（Doxlin）等微量劇毒物需采取措施控制。 有輕微氣味，污染指標(biāo)可能性不大。 土壤污染限于填埋場(chǎng)區(qū)。無(wú) 需控制堆肥制品中重金屬含量。五）、原有方案和分析成功案例：解決方案：1，傳統(tǒng)燃燒法，填埋法2，利用物理技術(shù)進(jìn)行分離3，用生物催化劑進(jìn)行催化降解4利用化學(xué)方法進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)處理5.微生物分解將其轉(zhuǎn)化為燃料或其他分析方案1，生活經(jīng)驗(yàn)可知，傳統(tǒng)燃燒法和填埋法。費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且污染環(huán)境，所以不可?。? ，物理技術(shù)分離有機(jī)物過(guò)高，而且不易操作，也不可??；3，生物催化有基因突變的危險(xiǎn)但仍可以試一試；4.化學(xué)常常帶來(lái)很多安全問(wèn)題他所以也不可取；5，微生物分解將其轉(zhuǎn)化為燃料或其他無(wú)

13、疑是一種很好的方法最佳方案研究生物分解塑料：理論依據(jù)1.物質(zhì)是由元素組成，在一定條件下進(jìn)行重新組合形成對(duì)人們有用的其他物質(zhì)根據(jù)塑料的組成與結(jié)構(gòu)，我們可以得知塑料的有關(guān)物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，普通塑料如常用的聚乙烯（如塑料袋）、聚丙烯（如塑料餐具）、聚酯（如飲料瓶）等不能生物降解，在目前常用的垃圾處理方式即衛(wèi)生填埋條件下，普通塑料將存在上百年以上。而生物分解塑料在堆肥條件下幾周內(nèi)就可以完全分解，回歸自然。如果可以找到一種生物催化劑，利用其高效性和清潔性對(duì)塑料進(jìn)行有效地處理，不但有效減輕了白色污染，也利于降低石油資源的消耗，同時(shí)可以減少二氧化碳的排放，對(duì)溫室效應(yīng)的防治有積極作用。2.物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)決

14、定了物質(zhì)的性質(zhì)與變化，物質(zhì)的根據(jù)塑料的組成與性質(zhì)的改變是物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化的結(jié)果。物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)決定了物質(zhì)的性質(zhì)與變化，物質(zhì)的性質(zhì)的改變是物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化的結(jié)果。3. 天然元素源于氫氦等發(fā)生的原子核的融合反應(yīng)4.生物酶具有高效特點(diǎn)5.，微生物分解成功案例Vilas Pol認(rèn)真地研究了塑料的屬性由碳、氫、氧組成， 然后得出了利用塑料最好的方式是從中提取碳制成納米管的結(jié)論。因此，他利用醋酸鈷作為降解催化劑，將塑料袋投入700攝氏度的高溫中直至完全破裂，最后提取碳制備生成含有鈷原子的納米管。    Vilas Pol經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，從一個(gè)塑料袋中提取的碳最終轉(zhuǎn)化成的電力，可以提供一部手機(jī)所需的電量。而且回收塑料袋的程序要比傳統(tǒng)的納米管真空制備程序的成本要低得多。 更可喜的是，該技術(shù)可以應(yīng)用于多種類(lèi)型的塑料，比如， 水壺或者塑料杯，而不僅僅是塑料袋。雖然醋酸鈷（催化劑）的成本較高, 但這種物質(zhì)可以通過(guò)回收電池再次獲得. 即使提煉過(guò)程不采用醋酸鈷作為催化劑, 所能提煉的生成物球體碳仍然可以用作制備打印機(jī)油墨。六、本次探究活動(dòng)的意義；科學(xué)處理塑料袋和一次性筷子，將其變廢為寶。Vi