淺談高分子材料對環(huán)境保護的影響,高分子材料論文

淺談高分子材料對環(huán)境保護的影響,高分子材料論文內(nèi)容摘要：當(dāng)下，在科學(xué)技術(shù)水平快速發(fā)展的推動下，高聚物材料不斷融入市場。其與傳統(tǒng)材料相比有著明顯的優(yōu)勢，即比強度高、耐腐蝕性強等。這些特性使其在環(huán)保材料與設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用，比方，在水處理中，能夠借助高聚物絮凝劑。然而任何事物均存在對立面，高聚物材料在促進環(huán)境保衛(wèi)的同時，在一定程度上也對環(huán)境造成毀壞。本文對高分子材料進行簡單概述，并對其在環(huán)境保衛(wèi)中的應(yīng)用進行闡述，同時對高分子材料造成的環(huán)境污染問題進行簡單分析，并提出相應(yīng)解決策略就高分子材料對環(huán)境保衛(wèi)的影響進行簡單研究。本文關(guān)鍵詞語：高分子材料,環(huán)境保衛(wèi),影響研究,治理措施對于高分子材料,其具有性能優(yōu)良、小型化等特點,自20世紀產(chǎn)誕生以來一直被各個行業(yè)所青睞。在環(huán)保中由于其具有價格低、易加工、耐腐蝕、重量輕以及比強度高等特點,在一些加工設(shè)備中有著廣泛應(yīng)用。然而,隨著高分子材料的不斷應(yīng)用,造成的環(huán)保問題也日益嚴重。也就是講,高分子材料在改善人們生活條件的同時,對自然環(huán)境造成嚴重毀壞,這種矛盾在我們國家現(xiàn)前階段發(fā)展中特別突出。需要了解高分子材料與環(huán)境保衛(wèi)的關(guān)系,根據(jù)相互情況,合理制定發(fā)展措施以促進社會與自然和諧發(fā)展。。1高分子材料概述高分子材料主要是由分子質(zhì)量較高的化合物,經(jīng)加工制成的材料,在人們?nèi)粘Ｉ钪兴佑|到的一些天然材料,基本上由高分子材料構(gòu)成。比方人體器官、棉花以及天然橡膠等。高分子材料性能主要由其構(gòu)造決定,對構(gòu)造進行改性以及控制,即可獲得特性不同的材料[1]。由于其易加工以及易改性等特點,使其性能愈加優(yōu)異,進而在國民經(jīng)濟、科學(xué)技術(shù)以及國防建設(shè)等方面均獲得良好發(fā)展,并為人們的衣食住行等方面提供保障。高分子主要是指分子質(zhì)量較大能夠到達上百萬的有機化合物,其在構(gòu)造方面是由一樣、簡單的單體構(gòu)造單元,借助化學(xué)鍵不斷重復(fù)連接而成,另外,其又被稱為聚合物或是高聚物。一般,有機化物材料相對分子質(zhì)量在1000下面,而高分子材料相對分子質(zhì)量能夠到達105萬左右,因而,其與低分子材料在力學(xué)性能、化學(xué)性能以及物理性能等方面存在較大差異。2環(huán)境保衛(wèi)中高分子材料的應(yīng)用2.1水處理設(shè)施應(yīng)用斜板沉淀池。一般沉淀池主要有豎流式、輻流式以及平流式三種形式,而新型沉淀池的沉淀性能愈加突出,其在沉淀池中進行斜板設(shè)置,使沉淀面積增加,進而使水處理性能力得以提升[2]。在斜板池中,其斜板既是由塑料制作而成,此種斜板具有耐腐蝕以及質(zhì)輕等特點,在斜板制作中是特別理想的材料,對于不同水質(zhì)均有著良好的應(yīng)用性能。生物膜處理填料。在應(yīng)用生物膜進行有機污水處理時,需要應(yīng)用大量填料在,保證微生物擁有附著場地。十分是新型填料,比方高分子列管式、蜂窩狀填料,通過與砂石材料比擬其在重量以及通風(fēng)性能等方面愈加突出,有效提升生物濾池高度,同時能夠有效避免濾池出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,促使生物膜處理愈加穩(wěn)定、高效。中水處理、水深度處理、給水處理中常用濾池。砂濾池在負荷性能方面較差,濾速只能保持在9m/h左右,而通過高分子纖維材料的應(yīng)用,促使過濾技術(shù)得到進一步發(fā)展[3]。比方,自助式纖維過濾設(shè)備,通過水力作用,能夠促使濾層自動進行過濾以及清洗,在清洗環(huán)節(jié)中只需借助較低的清洗水壓頭即可輕松完成清洗工作,并且在過濾以及清洗環(huán)節(jié)中不會對濾料造成損傷,使水中懸浮物得到徹底去除,同時能夠有效去除水中的病毒、細菌、有機物、錳、鐵以及膠體等物質(zhì)。部分纖維材料能夠在缺少絮凝劑的條件下,對低濁度、低溫纖維進行有效解決,其進水濁度在10NTU下面,出水濁度在2NTU下面。其過濾速度在20～120m/h范圍內(nèi),截污容量在20～120kg/m3范圍內(nèi),過濾效率SS去除率能夠到達100%,并且程控便捷、不會造成損件,其進水SS在0～1000mg/L之間,濾料壽命在10a以上,因而,各方面均有著良好的性能。2.2污泥處理與水處理中的絮凝劑在污泥脫水、供水以及污水處理中,主要通過絮凝劑來實現(xiàn)。對于無機絮凝劑,其優(yōu)點在于價格低廉,然而在鐵鹽出水中會帶有一定顏色,對給水設(shè)備造成一定腐蝕影響。而有機高聚物絮凝劑其在各個方面均有著優(yōu)良的性能。(1)產(chǎn)品穩(wěn)定性能良好,有著較強的架橋吸附能力。(2)功能團種類多,絮凝效果突出,應(yīng)用范圍廣泛,不會產(chǎn)生大量污泥,用量為無機絮凝劑的10%即可。(3)其絮體質(zhì)量大、密度高,能夠與水體輕松實現(xiàn)分離。(4)污泥殘渣能夠通過燃燒盡心處理,防止出現(xiàn)二次污染問題[4]。對于污水處理,在不同行業(yè)中,其污水水質(zhì)會存在一些差異,并且特別復(fù)雜,單一絮凝劑的絮凝效果無法到達預(yù)期效果,因而,促進了復(fù)合高聚物絮凝劑發(fā)展,其由是不同材料的聚合物組合而成,能夠?qū)Ω鞣N性質(zhì)的膠體物質(zhì)進行有效處理。比方,河南油田借助復(fù)合高聚物絮凝劑,處理高濁度稠油、乳化嚴重以及油水密度差等問題,能夠?qū)崿F(xiàn)回注水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。2.3離子交換樹脂在進行水處理時,高分子離子交換樹脂在水軟化方面有著良好的效果。開展工業(yè)廢水處理工作時,在重金屬離子以及去除等方面有著良好的處理效果。其屬于一種與水不相容的多孔性物質(zhì),其空隙以及孔外表附著相應(yīng)的離子交換基團,其能夠吸附溶液中的陽離子、陰離子,并對身本身含有的一樣電荷離子進行等量交換,在溶液中釋放出來。對于離子交換劑主要有叫交換樹脂、磺化煤、天然沸石以及人造沸石四種,后三種只能與陽離子進行交換,并且只能勇于水軟化處理中,而交換樹脂分為陽離子與陰離子兩種類型,同時又分為強性樹脂、弱性樹脂。十分是弱性樹脂,其交換容量更大,再生太容易以及選擇性高,使其在處理廢水重金屬離子中得到廣泛應(yīng)用,比方,鉻型陰樹脂在含鉻廢水中有著良好的處理效果。固然交換樹脂的價格比磺化煤與沸石高,然而其交換能力愈加突出,出水效果愈加穩(wěn)定,使其得到推廣與應(yīng)用[5]。2.4其他方面的應(yīng)用水處理膜分離法,其主要借助合成高聚物獲取半透膜以及離子膜等特點透過功能,實如今水中分離分子、離子或是其他微粒的目的,其涵蓋滲析、超濾、反浸透以及電滲析等。比方,在電滲析法中,其通過直流電場,能夠促使高聚物交換膜選擇透過性得到提升,促使陽離子與陰離子實現(xiàn)定向遷移,進而在水中實現(xiàn)離子分離目的。其在廢水處理、海水淡化以及水的除鹽等方面均有著廣泛應(yīng)用,其在廢水處理方面有著廣闊的發(fā)展空間。廢氣處理。將泡沫塑料作為基礎(chǔ)材料的過濾器,其能夠促進廢氣處理效果。比方,以HEPA、PP等材料制作而成的過濾網(wǎng)。噪音控制。高聚物材料,其外表積特別龐大,能夠有效地吸收聲音,因而,在噪音防控中有著良好的應(yīng)用潛能。3高分子材料造成的環(huán)境污染問題3.1生產(chǎn)中的環(huán)境污染問題對于高分子材料,從原材料到成品的經(jīng)過中,需要經(jīng)太多道生產(chǎn)工藝,比方,聚氯乙烯異型材以及管材,是當(dāng)下化學(xué)建材行業(yè)主要發(fā)展目的。2021年,在擴建、改建以及新建工程中,管道市場中的塑料管道占有率以及到達50%,門窗市場中使得塑料門窗已經(jīng)到達20%。然而在合成、加工聚氯乙烯中,污染問題較為嚴重,比方,原料乙烯會對人體產(chǎn)生一些損傷,出現(xiàn)急性中毒或是慢性中毒異常感覺和狀態(tài),另外聚氯乙烯屬于熱敏性材料,整個加工經(jīng)過需要添加大量添加劑,而穩(wěn)定劑中的鉛系、鉻系化合物的毒性較大,其他增塑劑固然無毒或是毒性較輕,但是降解困難,極易造成生物富集問題,并且通過動物實驗證明,其能夠使人產(chǎn)生癌癥,因而,高聚物材料在合成、加工經(jīng)過中造成的環(huán)境污染問題,對其可持續(xù)發(fā)展造成一定影響。3.2使用中造成的環(huán)境污染問題由于高分子材料具有良好的使用性能,因而,越來越受人們所青睞,然而在實際使用中仍然存在一些問題,對人們的體驗造成影響。比方,當(dāng)下人們所青睞的硬質(zhì)纖維板與復(fù)合地板中,含有一定游離甲醛,嚴重影響居民身體健康。并且一些裝修材料中,其有毒物質(zhì)可能引發(fā)幼兒產(chǎn)生小兒白血病,另外,當(dāng)下小兒白血病的患者日益增。通過對患者寓居環(huán)境的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)其室內(nèi)剛剛完成裝修。同時,醫(yī)學(xué)界以為,環(huán)境污染與白血病有著嚴密聯(lián)絡(luò),另外,部分高聚物材料中的添加物以及殘留物等,比方密封材料與摩擦材料的石棉,對人體造成的傷害較為嚴重。使用中的這些問題對高聚物材料造成一定影響[6]。3.3廢棄物造成環(huán)境污染問題對于廢棄高聚物材料,主要有兩種來源:(1)產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)過中產(chǎn)生的廢棄料。(2)產(chǎn)品在終結(jié)使用中,造成的廢棄物。在生產(chǎn)中構(gòu)成的廢棄物一般都是邊角料或是半成品,此類廢棄高聚物材料能夠輕松實現(xiàn)回收、再利用,不會對環(huán)境造成嚴重毀壞。而產(chǎn)品終結(jié)廢棄物是環(huán)境污染的主要原因,其產(chǎn)品通常為一次性農(nóng)用膜以及包裝物等,而其原料一般PE薄膜,此種材質(zhì)具有耐用、透明、質(zhì)輕的特點。當(dāng)下,對于廢棄PE薄膜的主要處理方式就是通過地下掩埋或是燃燒來實現(xiàn),然而,此種材料埋于地下的200年時間內(nèi)不會得到充分降解,而燃燒處理造成的污染愈加嚴重,在燃燒經(jīng)過中會產(chǎn)生大量的CO2與CO。CO會造成嚴重缺氧,而CO2會使溫室效應(yīng)問題愈加嚴重。因而,隨著PE薄膜使用量增加,環(huán)境污染問題業(yè)愈加嚴峻,白色污染問題是當(dāng)下亟待解決的問題。4廢棄材料治理措施4.1合成工藝綠色化在綠色高聚物合成中,應(yīng)該具備下面內(nèi)容:(1)沒有副產(chǎn)物。(2)對副產(chǎn)物進行無害化處理。(3)將反響條件設(shè)置為無害條件。(4)采用無害催化劑。以原子經(jīng)濟性角度分析,原料分子中原子應(yīng)該全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,在反響經(jīng)過中不會產(chǎn)生廢物或是副產(chǎn)品,到達廢物零排放,這樣才屬于理想型經(jīng)濟反響。比方,在加工聚氨酯泡沫塑泡沫塑料時,環(huán)氧丙烷是其重要生產(chǎn)原料,在傳統(tǒng)加工中,主要使用氯醇法,整個反響經(jīng)過需要使用大量的氯氣,并且生產(chǎn)廢水中會含有大量氯化鈣,對環(huán)境造成一定影響[7]。能夠通過開發(fā)鈦硅分子篩中的催化氧化制作環(huán)氧丙烷,是合成工藝愈加綠色化。以原材料角度分析,應(yīng)該盡量采用來源豐富、無毒無害的環(huán)保、可再生資源。能夠在固態(tài)熔融條件下,借助碳酸二甲酯與雙酚A加工聚碳酸酯材料,其能夠完全將常規(guī)光氣臺成替代,保證在加工中使用的均是無毒無害原料與溶劑。又比方,由美國開發(fā)的PVA與玉米淀粉共混物,能夠借助普通加工工藝開展加工作業(yè),其強度與普通強度并無明顯差異,并且其能夠?qū)崿F(xiàn)100%分解。淀粉能夠輕易地實現(xiàn)葡萄糖轉(zhuǎn)化,借助葡萄糖能夠進行苯二酚、鄰苯二酚以及己二酸等化工原料制作,到達高聚物原料單體無害化的目的。以工藝角度分析,應(yīng)該在溫和條件下開展加工作業(yè),保證催化劑綠色化,并減少對能源以及溶劑等方面的需求。在高聚物合成中,所需的能源、催化劑溶劑以及副產(chǎn)物均會對環(huán)境產(chǎn)生較大影響,其殘留的有毒物質(zhì),將直接影響使用者的健康。對于生產(chǎn)所需能量,應(yīng)該盡量使用輻射、微波以及光能等代替?zhèn)鹘y(tǒng)加熱方式,為聚合反響提供保障。在化學(xué)領(lǐng)域中,仿酶催化是一項熱門研究項目,在高聚物綠色化中應(yīng)該對其加以重視,其具有條件溫和、專一性以及高效性等特點,然而,天然酶還無法有效地應(yīng)用于實際生產(chǎn)中,開發(fā)與酶功能相近或是性能愈加突出的人工酶,是當(dāng)下仿生科學(xué)與化學(xué)領(lǐng)域中較為重要的課題。模擬酶,即在天然酶中選取一些能夠起到主導(dǎo)作用的因素,設(shè)計出具有酶特性,然而愈加穩(wěn)定、簡單的分子集合體或是非蛋白質(zhì)分子,其能夠促使高分子合成愈加綠色化。4.2降低高聚物材料廢物量當(dāng)下,廢棄高聚物材料主要為固體廢物,龐大的廢物量使環(huán)境治理的壓力越來越大,因而,在高聚物材料污染治理工作中,應(yīng)該盡量降低其廢物量。在這一經(jīng)過中需要多方共同努力。(1)限制使用,我們國家經(jīng)貿(mào)委曾經(jīng)提出,關(guān)于即刻停止加工一次性發(fā)泡塑料餐具,同時在鐵路部門中,已經(jīng)開場禁止在火車上使用一次性餐具,一些城市也開場做出相關(guān)規(guī)定,使固體廢物量得到有效降低。(2)經(jīng)濟手段,比方征收相應(yīng)的消費稅,提升一次性產(chǎn)品價格,使其消費市場不斷縮減。(3)教育引導(dǎo),以當(dāng)下各地實際情況分析,一些地區(qū)還沒有全面廢止一次性餐具,因而,在白色污染治理中除了使用行政手段,還要積極運用教育手段,能夠借助畫展、攝影展等方式,使人們能夠加深對白色污染認知,對其心靈造成沖擊,使其在生活中自覺減少一次性制品的使用,在購物買菜經(jīng)過中,多使用竹籃或是布袋等工具。(4)使用環(huán)保型餐具,比方借助可降解塑料、淀粉、植物纖維以及環(huán)保紙等材料,生產(chǎn)一次性餐具。對于降解材料是指塑料與具有降解作用的制劑融合而成的產(chǎn)品,其在微生物、氧、熱光等條件下裂解,使一次性制品在自然環(huán)境中逐步降解,進而降低對環(huán)境的影響。然而,降解塑料的成本更高層次,對其發(fā)展造成一定影響,因而,需要各方共同努力,提高可降解塑料的應(yīng)用效率,促進環(huán)境和諧發(fā)展。4.3廢棄高聚物材料回收利用與循環(huán)利用此種方式方法是處理廢棄高聚物材料最科學(xué)、有效的手段,其能夠有效地對材料污染進行控制,同時減少資源浪費,與企業(yè)應(yīng)該大力提倡。西方一些發(fā)達國家在這里方面有著良好的建設(shè)成果,比方德國,其在1991年即公布了(包裝條例〕。污染制造人員必須承當(dāng)治理以及消除污染經(jīng)過中一切的費用。對包裝材料生產(chǎn)者與經(jīng)營者對材料回收的責(zé)任進行了明確要求,因而,其塑料垃圾回收率已經(jīng)到達40%以上,一些國家的塑工協(xié)會還專門構(gòu)建固體廢物處理協(xié)會,其專門負責(zé)包裝材料的收集以及回收處理等。而我們國家,上海在白色污染治理方面獲得良好成效,其借助對所有一次性餐具征收3分錢的回收費用,作為回收處置環(huán)節(jié)中的補貼,回收率在250%以上?；厥湛蚣苤饕譃閮蓚€構(gòu)架:(1)各個分區(qū)的環(huán)保局管理回收體系、(2)環(huán)保公司中轉(zhuǎn)站。對于回收的餐具,