探究塑料袋與一次性筷子的處理新方法(正式版)

1、探究塑料袋和一次性筷子的處理新方法作者：屈昊 輔導老師 : 劉丹軍項目摘要：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，通過對城市中在校學生使用塑料袋和一次性筷子情況進行調(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 于這些垃圾的處理方式，我們提出了幾個方案并對其進行實踐調(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。關鍵詞 ：變廢為寶 、塑料袋、一次性、筷子、資源、課題背景 ：據(jù)統(tǒng)計，到1989年美國在包裝上使用的塑料就超過 55.43億kg （20世紀90年代數(shù)量進一步上升

2、），打開包裝后即被拋棄，這些塑料廢物破壞環(huán)境是我 們面臨的一大問題：掩埋它們將永久留在土地里中；焚燒它們會放出劇毒。我國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”也越來越嚴重。當今社會塑料袋仍舊有使用價值，還有一次 性筷子問題也暫時無法停止使用。但是隨即帶來的環(huán)境和處理問題變得尤為重 要。隨處可見的塑料袋意味著白色污染處處可見，木材資源的浪費也很可怕， 傳統(tǒng)的處理方法已不能適應對塑料袋的處理，能不能找出一種可靠安全環(huán)保的 新型方法來解決這個問題呢？解決這個問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， 目前國際上已有一些成功的方法，例如：光降解塑料

3、和生物降解塑料。前者已 經(jīng)投入生產(chǎn)。光生物雙降解塑料研究是我國“八五”科技攻關的一個重大項 目，已取得一些進展。二、問題提出 ：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. 生物中學到的酶的高效能不能用來加快反應呢？3. 塑料中含C.H.等元素，能不能提取其中的有機物，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. 對中學生使用塑料袋和一次應筷子情況進行調(diào)查，并統(tǒng)計分析2分析塑料的化學元素組成3，查資料了解傳統(tǒng)處理方法，4，尋求最佳處理方法。五、具體實施方案一）、了解塑料組成及微

4、生物降解塑料的意義塑料袋聚乙烯,簡稱P巳是乙烯進行加聚而成的高分子有機化合物。聚乙烯是世 界上公認的接觸食品 最佳材料。無毒、無味、無臭，符合食品包裝衛(wèi)生標準。 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 優(yōu)異等性能。素有“塑料之花”的美稱。是塑料包裝印刷用量最多、最重要的 材料。PVC-聚氯乙烯：聚氯乙烯簡稱 PVC分子式為（CH2-CH2CL n,是乙 烯基聚合物中最主要的一類，是目前世界上僅次于聚 乙烯的第二大塑料品種。 在國內(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 膜制作書刊、文件夾、票證等封皮的包裝裝潢。收縮薄膜。收

5、 縮薄膜 , 是一種在生產(chǎn)過程中 被拉伸定向，在使用過程中受到熱空氣處理或紅 外線照射便會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到最大值，并能長期保存 . 因為聚氯乙烯是高分子聚合 物，在常溫常壓下，很難自己斷鍵（化學鍵）降解。生物分解塑料特點：（1）在一定條件下可以生物分解，不增加環(huán)境負荷，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

6、以完全分解，回歸自然。（2）大部分生物分解塑料來源于以陽光和二氧化碳為能源和碳源的可再生資源，如淀粉和纖維素等，通過生物技術將淀粉和纖維素轉(zhuǎn)化成的聚合物。由 于整個生產(chǎn)過程都是生物催化的過程，不造成環(huán)境污染；生產(chǎn)出來的聚合物又 可以被自然界的微生物完全降解。相對于普通塑料，生物塑料可降低30%-50%石油資源的消耗，減少我們對石油資源的依賴；同時在整個生產(chǎn)過程中，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”理念的完美體現(xiàn)。（3）生物分解塑料可以和有機廢棄物（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

7、，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 、砍下竹材（很多來自東南亞） 、竹子砍下后，工人用機器將其切削成竹條，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）一次性筷在制作過程中，為了保持較好的賣相，通常會經(jīng)過硫磺熏蒸或是雙氧 水漂白的工序，經(jīng)過漂白過的筷子，會白的不像是竹子或是木頭。 、曬干、烘干，加工成你我所見的筷子經(jīng)過硫磺熏蒸或雙氧水淋浴的筷子， 就這樣子鋪在地曝曬干燥； 、裝箱或裸露進行運 、裸筷包裝（毫無消毒） ，直接利用2危害 、一次性筷泡水一個星期就“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

8、長到五六公分 就停止生長，最后死掉，可見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，再用試紙測試，結(jié)果呈現(xiàn)高度酸性，如果排放到 空氣中，一定會影響人們健康；同學們用塑料袋裝食物吃飯，用一次性快圖片三）、對中學生使用塑料袋和一次性筷子以問卷調(diào)查形式提問關于用塑料袋統(tǒng)計調(diào)查問卷姓名年齡年級性別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塑料袋？A 10個以上B、5-10個C 1-4個D不到1個3、你每天用過的塑料袋有多少直接扔掉？A 10個以上B、5-10個C 1-4個D不到1個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

9、1雙5、塑料袋用過一次后怎么做？A、有接著用B沒有直接扔掉C、焚燒掉D其他6你覺得使用塑料袋合適嗎？ A、合適B、一般C、不合適7、你覺得塑料袋是資源還是垃圾？ A、資源B垃圾8、塑料袋會污染環(huán)境嗎？A、嚴重污染B輕度污染C、沒有污染9、你了解塑料袋嗎？ A、了解B不太了解C、不了解 10、你認為應如何處理塑料袋?謝謝你的回答調(diào)查結(jié)果的整理：人數(shù)123456789A89757543302661315B01515475034948740C54445400045D6666150000總計100100100100100100100100100調(diào)查人數(shù)100.通過分析；得出的結(jié)論大多數(shù)人在使用塑料袋但

10、不是很了解塑料袋和一次性筷 子。資源認識不清，認為塑料袋和一次性筷子只是一種垃圾。四）、傳統(tǒng)處理垃圾方法及其危害操作技術安全可靠選址適用條件資源最終回收處置較困難，要考慮地形、地無機衛(wèi)較生好,填、亠注意埋防火可靠質(zhì)條物6件，防止地表水、地下水污染，一般遠離市區(qū),運輸距離較0%含水量30%密度0.5t/遠。焚 燒好可靠小易，可 靠近市 區(qū)建設，運 輸距離 較近垃圾 低位 熱值3300kJ/kg 時不 需添 加輔 助燃 料。僅殘 渣需 作填 埋處 理， 為初 始量的1 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

11、靠，國內(nèi) 有相 當經(jīng) 驗中 等較易， 僅需避 開居民 密集 區(qū)，氣 味影響 半徑小 于200 m運 輸距離 適中。從無 害化 角 度， 垃圾 中可 生物 降解 有機 物10% 從肥 效出 發(fā)應40%非堆 肥物 需作 填埋 處 理， 為初 始量的20 2 5%建立 穩(wěn)定 的堆 肥市 場較 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，但可米取 措施減少可能性。在處理廠區(qū)無，在爐灰填 埋時，其對地表水污染的 可能性比填埋小。在非堆肥物填埋 時與衛(wèi)生填埋相 仿。地下 水污有可能，雖可米取 防滲措施，但仍然灰渣中沒有有機質(zhì)等污染 物，僅需填埋時采取固化重金屬等可能隨 堆肥制品污染地染可能

12、發(fā)生滲漏。等措施可防止污染。下水大氣 污染有，但可用覆蓋壓 實等措施控制可以控制，但二惡英（Do xlin ）等微量劇毒物需采 取措施控制。有輕微氣味，污 染指標可能性不 大。土壤污染限于填埋場區(qū)。無需控制堆肥制品 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, 利用物理技術進行分離3，用生物催化劑進行催化降解4利用化學方法進行化學反應處理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)驗可知，傳統(tǒng)燃燒法和填埋法。費時費力而且污染環(huán)境，所以不可 ??；2，物理技術分離有機物過高，而且不易操作，也不可?。?, 生物催化有基因突變的危險但仍可以試一試；4, 化

13、學常常帶來很多安全問題他所以也不可取；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，在一定條件下進行重新組合形成對人們有用的其他 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物理性質(zhì)和化學性質(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塑料 進行有效地處理，不但有效減輕了白色污染，也利于降低石油資源

14、的消耗，同 時可以減少二氧化碳的排放，對溫室效應的防治有積極作用。2. 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4. 生物酶具有高效特點5. ，微生物分解成功案例Vilas Pol 認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)過研究發(fā)現(xiàn)，從一個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，該技術可以應用于多種類型的塑 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)可以通過回收電池再次獲得 . 即使提煉過程不采用醋酸鈷 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油墨。六、本次探究活動的意義；科學處理塑料袋和一次性筷子，將其變廢為寶。 Vilas P