塑料污染及治理

塑料污染及治理塑料的分類塑料的污染塑料污染的特點塑料的危害1234塑料的降解和回收塑料降解56第2頁,共28頁，2024年2月25日，星期天一、定義塑料為合成的高分子化合物，又可稱為高分子或巨分子(macromolecules)，也是一般所俗稱的塑料(plastics)或樹脂(resin)，可以自由改變形體樣式。是利用單體原料以合成或縮合反應(yīng)聚合而成的材料，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成的。根據(jù)美國材料試驗協(xié)會所下的定義，塑料乃是一種以高分子量有機物質(zhì)為主要成分的材料，它在加工完成時呈現(xiàn)固態(tài)形狀，在制造以及加工過程中，可以借流動(flow)來造型。第3頁,共28頁，2024年2月25日，星期天1.根據(jù)受熱變態(tài)行為：熱塑性塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等）和熱固性塑料（酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基塑料等）。2.根據(jù)來源分類：天然塑料（包括松香、酪素塑料、淀粉塑料和多聚羥基烷酸等），合成塑料（以石油、大然氣及煤炭的產(chǎn)物經(jīng)化工合成的塑料聚合物）。3.根據(jù)降解性能：非降解塑料與可降解塑料?！に芰系姆诸惖?頁,共28頁，2024年2月25日，星期天常用塑料原料對照表

學名 英文簡稱 中文學名 俗稱Polyethylene PE 聚乙烯 Polypropylene PP 聚丙烯 百折膠HighDensityPol-HDPE高密度聚乙烯硬性軟膠yethylene LowDensityPo-LDPE 低密度聚乙烯

lyethyleneLinearLowDe-LLDPE線性低密度聚乙烯nsityPolyethylene PolyvinylChloride PVC 聚氯乙烯 GeneralPurposeGPPS通用聚苯乙烯硬膠Polystyrene ExpansiblePolys-EPS 發(fā)泡性聚苯乙烯 發(fā)泡膠tyreneHighImpactPoly- HIPS 耐沖擊性聚苯乙烯 耐沖擊硬膠styrene第5頁,共28頁，2024年2月25日，星期天第6頁,共28頁，2024年2月25日，星期天1號PET：礦泉水瓶、碳酸飲料瓶等

耐熱至70℃，只適合裝暖飲或凍飲，裝高溫液體、或加熱則易變形，有對人體有害的物質(zhì)融出。并且，科學家發(fā)現(xiàn)，1號塑料品用了10個月后，可能釋放出致癌物DEHP，對睪丸具有毒性。不要循環(huán)使用。

2號HDPE：清潔用品、沐浴產(chǎn)品

可在小心清潔后重復(fù)使用，但這些容器通常不好清洗，殘留原有的清潔用品，變成細菌的溫床，不建議循環(huán)使用。

3號PVC：目前很少用于食品包裝

這種材質(zhì)高溫時容易有害物質(zhì)產(chǎn)生，甚至連制造的過程中它都會釋放，有毒物隨食物進入人體后，可能引起乳癌、新生兒先天缺陷等疾病。目前，這種材料的容器已經(jīng)比較少用于包裝食品。如果在使用，千萬不要讓它受熱。

4號LDPE：保鮮膜、塑料膜等

耐熱性不強，通常，合格的PE保鮮膜在遇溫度超過110℃時會出現(xiàn)熱熔現(xiàn)象，會留下一些人體無法分解的塑料制劑。并且，用保鮮膜包裹食物加熱，食物中的油脂很容易將保鮮膜中的有害物質(zhì)溶解出來。因此，食物入微波爐前請先取下包裹著的保鮮膜。

第7頁,共28頁，2024年2月25日，星期天5號PP：微波爐餐盒

唯一可以放進微波爐的塑料盒，可在小心清潔后重復(fù)使用。需要特別注意，一些微波爐餐盒，盒體的確以5號PP制造，但盒蓋卻以1號PE制造，由于PE不能抵受高溫，故不能與盒體一并放進微波爐。為保險起見，容器放入微波爐前，先把蓋子取下。

6號PS：碗裝泡面盒、快餐盒

又耐熱又抗寒，但不能放進微波爐中，以免因溫度過高而釋出化學物。并且不能用于乘裝強酸、強堿性物質(zhì)，因為會分解出對人體不好的聚苯乙烯，容易致癌。因此，您要盡量避免用快餐盒打包滾燙的食物。

7號PC其它類：水壺、水杯、奶瓶

第8頁,共28頁，2024年2月25日，星期天2024/4/22第9頁,共28頁，2024年2月25日，星期天·塑料污染的特點1.污染范圍廣。江河湖泊，田野山川無處不有，污染物增長量快。據(jù)統(tǒng)計，全世界每年對塑料的需求量為1億噸，1985年我國農(nóng)用薄膜為30萬噸，1990年為50萬噸，地膜覆蓋面積達4000萬畝。1995年我國的塑料需求量為600萬噸，其中對環(huán)境有威脅的地膜為88萬噸，包裝用品為150-200萬噸。美國、日本的塑料垃圾占垃圾總量的7%。由于塑料價廉，又易老化，壽命較短隨著塑料量的增加，導(dǎo)致其廢棄物的迅速增加。美國專家估計每10年塑料產(chǎn)量將增加1倍。2.處理難，回收利用難，生態(tài)環(huán)境危害大。1.塑料具有耐酸堿、抗氧化、難腐蝕、難降解的特性，埋地處理百年不也燃燒時產(chǎn)生大量有毒氣體，如Hel、SOx、等。2.塑料制品種類多，填料、顏料多樣，難以分揀回收再利用。3.。地膜降低耕地質(zhì)量，農(nóng)作物植株矮小，抗病力差;殘膜隨風飄動，對周圍環(huán)境、畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)都有很大的影響。第10頁,共28頁，2024年2月25日，星期天破壞市容環(huán)境危害人體健康影響農(nóng)作物生長危害生物安全廢棄塑料處理所導(dǎo)致相關(guān)問題·塑料污染的危害第11頁,共28頁，2024年2月25日，星期天農(nóng)用薄膜的使用壽命一般較短，我國現(xiàn)有的棚膜使用壽命通常是1～2年。以廢舊塑料材料為例，這些材料的分子量在104～105之間，分子與分子之間結(jié)合得相當牢固，在自然條件下分解速度極為緩慢。如聚乙烯、聚氯乙烯塑料薄膜，在土壤中約300～400年才能完全降解，它們能夠破壞土壤的透氣性能，降低了土壤的蓄水能力，影響了農(nóng)作物對水分、養(yǎng)分的吸收，阻礙了禾苗根系的生長，從而造成農(nóng)作物的大幅度減產(chǎn)，使耕地劣化。此外，塑料添加劑中的重金屬離子及有毒物質(zhì)會在土壤中通過擴散、滲透，直接影響地下水質(zhì)和植物生長。實驗統(tǒng)計，如果每畝(667m2)地有3.9kg殘膜，將減產(chǎn)玉米11％～13％、土豆5.5％～9.0％、蔬菜14.6％～59.2％；也有人做過實驗，當每畝農(nóng)膜殘片達6.9kg，小麥減產(chǎn)約9％，當達到25kg時減產(chǎn)26％?！び绊戅r(nóng)作物生長第12頁,共28頁，2024年2月25日，星期天動物誤食有害添加劑·危害生物安全塑料廢棄物對海洋生物造成的危害是石油溢漏危害性的4倍，每年僅丟棄在海洋的廢棄漁具就在15萬噸以上，各種塑料廢品在數(shù)百萬噸以上。據(jù)估計，每年至少有數(shù)百萬只海洋動物因誤食塑料導(dǎo)致喪生。目前已知至少有50種海鳥喜愛吞食塑料球，將其誤認為魚卵或魚的幼蟲，海龜也把一些塑料制品當成水母吞食，而海狗喜歡在廢塑料漁網(wǎng)中嬉戲玩耍，常被纏繞至死。在陸地，一些反芻類動物(如牛、羊等牲畜)和鳥類因吞食草地上的塑料薄膜碎片在腸胃中累積，造成腸梗阻乃至死亡的事例已屢見不鮮，如在北京從一只死亡奶牛的胃中清出的塑料薄膜竟有13kg。第13頁,共28頁，2024年2月25日，星期天塑料廢棄物的焚燒還會產(chǎn)生有害的氣體，聚氯乙烯燃燒產(chǎn)生氯化氫(HCl)，ABS、丙烯腈燃燒產(chǎn)生氰化氫(HCN)，聚氨酯燃燒也產(chǎn)生氰化物，聚碳酸酯燃燒產(chǎn)生光氣等有害氣體。氯化物燃燒產(chǎn)生的二惡英等有毒氣體能使獸類和鳥類出現(xiàn)畸形和死亡，它們對人體的傷害也是極為嚴重的，表現(xiàn)為肝功能紊亂和神經(jīng)受損，并使癌癥的發(fā)病率上升等。有些傷害是潛在的，如1992年丹麥研究人員首先發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代人類精子細胞的數(shù)目在過去50年間下降了50％以上，在40年代男性的平均精子量是6000萬個／mL，而現(xiàn)在只有2000萬個／mL，減少了2／3。男子性功能普遍衰退，睪丸癌患病率也較過去40年增加

了一倍多。之所以產(chǎn)生這激素成倍增加，而雌激素增加就意味著一定程度的女性化，使男性在體能方面的爆發(fā)力、持久力等優(yōu)勢趨于弱化?！U棄塑料處理所導(dǎo)致相關(guān)問題第14頁,共28頁，2024年2月25日，星期天·廢棄塑料處理所導(dǎo)致相關(guān)問題若被填埋，將直接占用土地，且數(shù)百年內(nèi)難以降解，影響土質(zhì)結(jié)構(gòu)。1995年，我國塑料產(chǎn)量為519萬噸，進日塑料近600萬噸，當年全國塑料消費總量約1100萬噸，其中包裝用塑料達211萬噸。包裝用塑料的大部分以廢舊薄膜、塑料袋和泡沫塑料餐具的形式，被丟棄在環(huán)境中。據(jù)調(diào)查，北京市生活垃圾中的廢舊塑料包裝物，每年總量約為14萬噸；上海市生活垃圾中的廢舊塑料包裝物，每年總量約為19萬噸。天津市每年廢舊塑料包裝物也超過10萬噸。北京市每年廢棄在環(huán)境中的塑料袋約23億個，一次性塑料餐具約2.2億個，廢農(nóng)膜約675萬平方米。第15頁,共28頁，2024年2月25日，星期天德國在環(huán)境保護和包裝廢棄物的回收方面堪稱世界的典范。他們的居民對塑料垃圾的分類既認真，又準確，再加上拆卸機上塑料分類也由手工完成，所以塑料制品僅回收這方面就超過了60%(不包括焚燒獲取能量等)。美國對塑料的回收率達50%，僅新澤西州的塑料再生中心(CPRR)建立的熱塑性廢舊塑料處理裝置，就具有年產(chǎn)3500t再生塑料的能力。20世紀90年代美國的塑料再生制品已達23萬噸，20世紀末達130萬噸。法國1994年塑料廢棄物就達89萬噸，其中46萬噸通過綠點系統(tǒng)回收。日本在1995年對塑料廢棄物回收率達28%。為了更好的利用再生資源，日本政府決定加大回收處理，制定了塑料廢棄物再循環(huán)目標，即到21世紀總循環(huán)率要達到90%，物質(zhì)循環(huán)率20%，熱循環(huán)率達70%，填埋率達10%。意大利在90年代僅熱塑性塑料回收，就達25%以上。他們研制了從垃圾中分離塑料的機械系統(tǒng)，有效地將PE薄膜、袋類分離出來進行處理。歐盟計劃在2005年以前回收率達90%?！に芰系慕到馀c回收第16頁,共28頁，2024年2月25日，星期天歐盟塑料廢棄物處理目標表國家或組織總回收率再生利用能源回收殘余（目標/%）歐盟90603010德國80602020法國75601525比利時10060400荷蘭10060400英國10050500意大利10050500第17頁,共28頁，2024年2月25日，星期天·塑料降解第18頁,共28頁，2024年2月25日，星期天·塑料降解在大多數(shù)情況下,聚合物的降解主要是高分子中主化學鍵斷裂反應(yīng)所引起的。在不同的環(huán)境條件下聚合物降解的方式和程度都不同。根據(jù)各種環(huán)境條件引發(fā)降解的原因的不同,有不同的降解方式。塑料的降解主要有熱降解、在自然環(huán)境中的光降解和生物降解三種類別，光降解和生物降解的速度都比較慢。第19頁,共28頁，2024年2月25日，星期天·塑料降解廢塑料熱解是將已清楚雜質(zhì)的塑料置于無氧或者低氧的密封容器中加熱，使其裂解為低分子化合物。溫度要求較高（400-600°C），條件較苛刻。其基本原理是將塑料制品中的高聚物進行徹底的大分子裂解，使其回到低分子量狀態(tài)或單體態(tài)。按照大分子內(nèi)鍵斷裂位置的不同，可將熱解分為解聚反應(yīng)型、隨機裂解型和中間型?！に芰蠠峤獾?0頁,共28頁，2024年2月25日，星期天·塑料降解光降解是聚合物在吸收紫外線等輻射能后,容易形成電子激發(fā)態(tài),而產(chǎn)生光化學過程,而使聚合物破壞,在大氣環(huán)境中,聚合物往往還要同時受到氧的影響,造成光氧降解。其具體過程是:聚合物通過光的物理吸收過程而引起光化學反應(yīng),脫出聚合物分子鏈上的氫原子而形成自由基。直鏈聚合物降解后不再形成新的基團,而交聯(lián)聚合物則在降解過程中又可能形成新的基團,這是簡單的光降解機理?！に芰瞎饨到獾?1頁,共28頁，2024年2月25日，星期天·塑料降解多數(shù)合成的純聚合物均具有抗微生物侵蝕的能力。但添加劑(如增塑劑、潤滑劑、色素和抗氧劑等)則降低這種能力。增塑劑殘余脂肪酸如硬脂酸酯可被微生物降解并導(dǎo)致聚合物表面和性能甚至基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的破壞。對塑料降解起作用的生物主要是真菌和細菌。水解和氧化分解作用可促進塑料的生物降解。第22頁,共28頁，2024年2月25日，星期天聚合物的結(jié)構(gòu)及柔順性聚合物鏈含有易水解鍵，如酯鍵、酰胺鍵、脲鍵、氨酯鍵等，較易進行生物降解；鏈的柔順性也有一定影響，柔順性大，降解速度也大。分子量及其分布許多由微生物參與的聚合物降解都是由端基開始的，高分子量的聚合物因端基數(shù)目少，降解速度較低。對于寬分布的聚合物，總是低分子量部分先降解。聚合物的形態(tài)結(jié)構(gòu)對于晶態(tài)聚合物與它的結(jié)晶度和晶形有關(guān)，對于無定形聚合物與其玻璃化溫度有關(guān)。非晶態(tài)聚合物比晶態(tài)的較易進行生物降解。環(huán)境條件溫度、pH值、濕度、氧含量、土質(zhì)等，以及微生物生長所需的其它營養(yǎng)條件。微生物的分布真菌與細菌的數(shù)量、類型及相互作用?！に芰辖到狻び绊懮锝到獾闹饕蛩氐?3頁,共28頁，2024年2月25日，星期天·塑料降解對于合成塑料的生物降解，微生物所引起的生物降解可分為:(1)生物