时间：2024-02-23 14:37:39
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇可降解塑料特点，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
塑料袋“糟糕”，是因为它大多是用不可降解和再生的材料生产的，处理这些白色垃圾很多时候都只能挖土填埋或高温焚烧。据科学家测试，塑料袋埋在地里需要200年以上才能腐烂，并且严重污染土壤；而焚烧所产生的有害烟尘和有毒气体，同样会对大气环境造成污染。
联合国教科文组织有个形象的比喻，说如果把人们每年使用的塑料袋覆盖在地球表面，足以使地球穿上好几件“白色外衣”。一时间，“远离塑料袋”“拒用塑料袋”“禁用塑料袋”的呼声一浪高过一浪。事实上，要在短时间内完全禁止使用塑料袋是不现实的。积极的态度是依靠科技进步，即采用回收利用和降解相结合的办法去解决。工业包装膜、商品包装袋（膜）用后较干净，应作为主要回收利用对象，分类收集再生利用，这在国内外都已有许多成功经验。而对于那些量大、分散、脏乱、难于收集或再生利用、经济效益甚微的一次性塑料包装袋，则应该使用可降解塑料生产。
然而环保意识不是一夜之间就能树立的。一方面，塑料袋像臭豆腐一样闻起来“臭”，吃起来“香”，因为它的确有它的便利之处；另一方面，许多消费者认为，塑料袋是免费赠送的，不花钱的东西不用白不用。针对这种情况，1989年7月起，美国近半数的州实施了《塑料袋禁用法》，禁止所有不能分解和还原处理的食品塑料包装袋上市。印度马哈拉施特拉邦禁用厚度不到20微米的塑料袋，并控制生产这种塑料袋的原料。意大利则实行《塑料袋课税法》。
这些法律的推行，起到了很好的效果。以爱尔兰为例，自从征收塑料袋税之后，全国塑料袋的使用量降低了90％。与此同时，各国都加强了对可降解塑料包装材料的研制，并加大了开发塑料回收利用技术的力度。舒施尼那项“最糟糕的发明”将以一种全新的形式继续为人类造福。
思考：
1．塑料袋被评20世纪人类“最糟糕的发明”，不属于其根本原因的一项是（
）
A．发明了塑料袋以后，商店、菜场都备有免费的塑料袋，使用过于普及。
B．塑料袋大多是用不可降解和再生的材料生产的，造成的白色垃圾难以处理。
C．处理塑料袋造成的白色垃圾，一般只能挖土填埋或高温焚烧，但挖土填埋污染土壤，高温焚烧污染大气环境。
D．奥地利人马克斯·舒施尼发明的塑料袋，虽轻便结实，但造成了环境污染。
2．对待这项“最糟糕的发明”的积极态度，不符合原文意思的一项是（
）
A．控制使用量，加大开发塑料回收利用技术的力度。
B．禁止所有不能分解和还原处理的食品塑料包装袋上市，控制生产这种塑料袋的原料。
C．加强宣传，树立环保意识，完全禁止使用塑料袋。
D．依靠科技进步，加强对可降解塑料袋包装材料的研制。
3．根据文章所提供的信息，下列分析最合理的一项是（
）
A．随着科技进步，不久，可降解的塑料将完全取代所有不能分解和还原处理的塑料。
B．随着人们环保意识的增强，越来越多的人就会意识到塑料袋对环境的影响，自觉“远离塑料袋”“拒用塑料袋”“禁用塑料袋”。
C．在研制出可降解塑料包装材料的同时，加大开发塑料回收利用技术的力度，塑料袋将继续为人类造福。
D．有些国家利用法律来治理白色污染，已有许多成功经验，这一做法在世界各国将会普遍推行。
【链接】
可降解塑料
如今世界塑料年总产量已超过1．7亿吨，用途渗透到国民经济和人们生活的各个领域。然而，随着塑料产量不断增长和用途不断扩大，其废弃物也日益增多。由于塑料在自然环境中难以降解、腐烂，严重污染了环境。在这种背景下，各种可降解塑料应运而生。
就目前来说，可降解塑料有四大类：
1．光降解塑料——在塑料中掺入光敏剂，在光照下使塑料逐渐分解掉。它属于较早的一代降解塑料，其缺点是降解时间因光照和气候变化难以预测，因而无法控制降解时间。
2．生物降解塑料——指在自然界微生物（如细菌、霉菌和藻类）的作用下，可完全分解为低分子化合物的塑料。其特点是贮存、运输方便，只要保持干燥，不需避光，应用范围广，不但可以用于农用地膜、包装袋，而且可广泛用于医药领域。
1.有益环保的包装设计引导
有益环保的包装设计，就是在进行产品包装设计时，首先将环保安全放在首位。关于环保的包装设计很多学者和专家进行了专门研究，提出了许多先进的设计方法。在众多的设计方法中，目前公认的理想包装设计就是绿色包装设计。
(1)绿色包装设计概念
绿色包装设计指产品与包装的寿命周期相复合的设计。它主要使包装在产品生命周期中发挥作用后无环境污染。图1为包装与产品使用周期的组合作用图。
(2)绿色包装设计原理
研制开发无毒、无污染(包括材料的自身生产过程)、可回收利用、可再生或降解的包装原辅材料。
研究现有包装材料有害成分(如泡沬快餐盒的CFC)的控制技术与替代技术，以及自然“贫乏材料”的替代技术(如以塑代木、以纸代塑等)。
优化包装结构，减少包装材料消耗，努力实现包装减量化。
提出包装废弃物的回收处理技术与方法。其主要包括可直接重复使用的包装、可修复的包装，可再生的废弃物、可降解的废弃物、只能被填埋焚化处理的废弃物等。如图2是包装废弃物回收处理的系统框图。
2.有益环保的包装制造(生产)引导
有益环保的包装生产主要是指在加工制造包装的过程中，不产生有损环保的气、液、光、热、味等以及发?环境和对人体有害的各种反应(光反应、化学反应和热反应)。
现以生产中的用材选择与生产相结合从环保上加以分析。
(1)注重轻量化、薄型化、无毒化、高性能
就是对包装材料生产过程加以分析。主要是对现有的包装材料进行开发、深加工，在保证实现产品包装基本功能的基础上，避免过分包装，尽量降低包装成本，节约包装材料资源，减少包装材料废弃物的产生量，努力研制开发出轻量化、无氟化、高性能的新型包装材料。如采用新型的镁质材料部分地代替金属包装材料，制得的小型包装罐质地坚固、外形美观、重量轻，可代替马口铁罐，作为涂料、五金、黄溃等的包装^
(2)方便回收使用和再生利用
包装经使用后能方便回收和重复使用是保护环境、促进包装材料再循环使用的一种最积极的废弃物回收处理方法，如啤酒、饮料、酱油、醋等玻璃瓶的多次复用:瑞典等国家聚酯PET瓶和PC奶瓶的重复使用可达20次以上。再生利用是解决固体废弃物的好方法，并且在部分国家已成为解决材料来源，缓解环境污染的有效途径。
(3)可食性效果好
可食性包装是未来的发展方向，它具有原料丰富，可以食用，对人体无害甚至有利，具有一定强度等特点，在近几年获得了迅速发展。可食性包装材料现已广泛地应用于食品、药品等的包装。可食性包装材料的原料主要有淀粉、蛋白质、植物纤维和其它天然物质。
(4)可降解效果好
可降解塑料可广泛用于食品包装、周转箱、杂货箱、工具包装及部分机电产品的外包装箱。可降解塑料包装材料既具有传统塑料的功能和特性，又可在完成使用寿命以后，通过土壤和水的微生物作用，或通过阳光中紫外线的作用在自然环境中分裂降解和还原，最终以无毒形式重新进人生态环境中，回归大自然。可降解塑料一般可分为生物降解塑料、生物分裂塑料、光降解塑料和生物/光双降解塑料。
(5)尽可能采用天然材质或再生资源材料
一般天然材质和再生材料加工过程中产生污染较小,而合成材料的降解性和用后处理都较困难。塑料、玻璃和金属等包装材料的废弃物已成为污染环境的重要因素，并且因资源不可再生，能源消耗大而导致生产成本高。然而用于包装的天然生物材料如纸、木材、竹编材料、木屑、麻类棉织品、柳条、芦苇以及农作物茎杆、稻草、麦秸等均匀可在自然环境中极容易分解，不污染生态环境，而且可资源再生，成本较低。
(6)大力发展纸包装
目前纸包装被公认为再生或利用和加工效果好的包装。纸包装具有很多优点，如资源相对丰富,易回收，无污染。西方发达国家早就开始用纸包装来包装汉堡包、快餐、饮料等，并有取代塑料软包装之势。我国也在着手研制用纤维膜替代塑料膜作为农用薄膜，以避免对农田的污染。在世界各国包装产品所用材料的比例中，纸的使用量占据首位。
据统计,美国为51%，日本为39.6%，我国为36.7%。据联合国粮农组织统计，200(坪，世界人均耗纸将达100kg,纸包装产品将占包装产量的40%?50%。由于我国森林资源贫乏，需要探索新的非木纸浆资源，用芦苇、竹子、甘蔗、棉杆、麦稻等代替木材造纸，并设法扩大造纸木材的树种和充分利用丫材、废弃材和加工剰余边材，以扩大纸包装原料来源。
宣传引导,其内容包括环境危机与污染源教育、包装废弃物回收灌教育、环保法规教育、以及环保行为教育等。
3.有益环保的包装消费引导
包装消费的环保引导，主要指消费者在商品的选用、使用、用后处置多方面的引导，主要做到以下几点：
(1)让绿色包装知识贯彻到人们的生活与消费过程中。树立消费者的环保观念，使自己的消费与环保相结合。进行绿色宣传引导,其内容包括环境危机与污染源教育、包装废弃物回收灌教育、环保法规教育、以及环保行为教育等。In
(2)包装消费的权利与义务引导|
主要从服务与信息的法律和服务意识方面加以引导,消费者有权利了解所选购(消费>商品的包装的作用性能、用后的处置方法，处置时对环境的影响等。而包装消费的义务是商品的生产与提供者应在商品包装上或专门的媒体上对包装(所用到的)的相关信息加以说明，告知消费者。
(1)包装消费方式的引导
主要指消费者在市场上的消费对包装的行为引导。从环境与绿色消费上灌输一些基本的消费原则。
适度原则
适度原则指在消费时，能用简易包装绝不用礼品包装;能用小型包装绝不用大型包装,能用轻包装绝不用重包装;能用黑白包装制品而绝不用彩色包装制品……。
适量原则
适量原则指在消费时，能用一件包装绝不用多件包装,能用单层包装绝不用多层包装;能用单质材料包装绝不用复合材料包装；能用大包装时绝不用小包装(一件大包装相当于多件小包装)。
适时原则
适时原则指及时处理与及时反馈。就是当消费完其商品后将
包装及时按要求回收处理，同时在消费商品时将包装出现的问题向有关部门(如商家、厂家、技术监督部门等)及时反映，以便改进包装。
适新原则
【关键词】 生物塑料 降解塑料 发展
石油资源的匮乏、生态环境的恶化是摆在人类面前的急需解决的两大问题。近年来，欧美日等发达国家和地区纷纷制定相关法规，采用禁止、限用、强制回收等措施限制不可降解塑料的使用，我国在2008年也出台了限塑令，同时鼓励生物塑料的应用和推广。生物塑料是治理塑料废弃物对环境污染及缓解石油资源矛盾的有效途径之一，是塑料产业未来的发展方向，市场前景十分广阔。
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统称。生物基塑料的原料来源于可再生资源的碳，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从产品功能角度，达到了科学公认的关于塑料和塑料产品的生物降解性能和可堆肥性能规范标准的生物降解聚合物。这些标准主要是欧洲的EN13432标准，美国的ASTM D6400标准，以及ISO 17088标准。也有部分生物降解塑料和可堆肥塑料是来源于石油基。
二、全球生物塑料产业发展特点
1、政策驱动生物塑料产业快速发展
据欧洲生物塑料协会统计，2011年全球生物塑料产量超过100万吨，预计到2015年将达到170万吨。越来越多的企业将生物塑料纳入到企业可持续发展计划中。该产业在发展初期，驱动力主要来自于政府政策推动，以欧美发达国家为主。1989年纽约市开始对生产厂家给予补贴，1996年美国设置了总统绿色化学挑战奖，2002年要求每一个联邦机构都必须制定生物塑料使用计划；德国禁止将含有大于5%有机物含量的固体废弃物掩埋地下，强制生产传统塑料袋的企业承担回收塑料袋的义务；日本给予购买环保产品消费者70%的政府补助，确定了到2020年20%的塑料袋来自可再生资源的目标。
2、原材料生产装置的制造逐渐转向亚洲和美洲
目前生物塑料的消费市场主要集中在欧美等经济发达地区，但近几年，在对原材料生产装置的投资集中于亚洲和美洲地区。2011年萘琪沃克公司与泰国PTT公司合作建设年产14万吨PLA生产装置；法国阿科玛和韩国CJCheilJedang公司合作在东南亚建设产能8万吨/年的生物蛋氨酸和硫代化学品工厂；荷兰Purac公司在泰国建设7.5万吨/年乳酸厂；巴西Braskem投资建设20万吨/年的绿色聚乙烯项目和年产能为40万吨的新工厂；美国Myriant公司在路易斯安娜州建设全球最大的生物基琥珀酸工厂，产能超过1万吨；法国BioAmber公司在北美建设生物琥珀酸和改性聚丁烯琥珀酸酯工厂。
3、应用领域逐渐高端化
随着性能增强，生物塑料向汽车、消费品电子、食品等高端耐用品领域延伸。日本本田、三菱、马自达、丰田等汽车制造中，从车底板垫、座垫、车门防擦板等多个零部件都有应用，丰田的一款车80%的内部部件由生物塑料制造，在笔记本电脑、手机、复印机等的外壳和零部件也广泛采用了生物塑料。2012年，英国以激光烧结生物塑料为原料采用3D打印技术建造了纤维尼龙结构房屋模型。
4、原材料种类趋于多样化
目前市场上的生物塑料多以玉米、小麦、甘蔗、植物秸秆等为原料，其中以玉米最多，但是这难以替代数量大、品种多的石油系列材料，因此众多研究机构及企业积极开发新的生物塑料。日本研发了木质生物系列塑料，提高了环境性能和材料特性。英国科学家利用地沟油作为原材料，合成了适于医疗应用的可降解生物塑料。巴西以发酵菌在甘蔗渣中发酵制造的PHA具有生物相容性，可用来生产药用胶囊。悉尼利用二氧化碳废气开发了PPC，可解决当前PPC生物塑料生产上的问题。新西兰正在研究基于肉类的Novatein生物塑料产品。
三、我国生物塑料产业现状
21世纪初，国内企业开始涉足生物塑料领域，现已初步建成了涵盖研究开发、生产加工、应用开发、市场推广、技术服务的全产业链，生物塑料正朝着以绿色资源化利用为特征的高效、高附加值、定向转化、功能化、综合利用、环境友好化、标准化等方向发展（生物基材料产业科技发展“十二五”专项规划）。
1、生物塑料产业出具规模
据统计，2012年我国仅生物降解塑料产业总产量约30万吨，三年复合增长率为27.3%，年产值3000万元以上企业超过40家，产值超过3亿元企业在5家以上。国内知名企业主要有：金发科技、齐翔腾达、鑫富药业、彩虹精化、扬农化工、大东南、浙江海正生物、武汉华丽环保、宁波天安生物等。
2、部分原材料生产技术处于国际领先
我国生物塑料的发展与其他制造业不同，不是在承接国际产能转移的基础上发展起来的，该领域的研发和工业化水平处于世界先进水平，多家高校和科研机构都进行了大量研究，如清华大学、上海同济大学、四川大学、南开大学、天津大学、天津工业生物研究所、中科院理化所和长春应化所等，研究成果为产业发展提供了技术保障。现已实现产业化的品种有聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯等，部分产品的生产工艺和技术还处于国际领先水平。
3、终端产品研发制造有待于进一步提高
目前国内从事降解塑料制品加工研究的力量尚显薄弱，大部分企业将关注的重点集中在材料合成上，而忽略了制品加工开发，一些制品在耐热、耐水及机械强度方面与传统塑料制品相差较远，而这一点恰恰是生物塑料能否大规模市场化的关键。
4、高端应用领域有待于开发
我国的生物降解塑料制品主要目标市场为：食物软硬包装、包装膜（袋）、垃圾袋、台布、餐具、地膜、育苗钵、发泡网等，电子、医疗、汽车等高端消费领域产品还不多。
5、国内市场普及率较低
与国外市场相比，生物塑料在国内市场还远未普及，主要原因在于成本高，是石油基塑料制品的2―10倍，国内消费者虽在环保意识上有所提高，但仍不愿意为此支付较高的费用。其次是产品性能，目前还无法完全满足消费者需求，石油基降解塑料性能比较稳定，而生物基降解塑料在性能上还存在不足。
6、政策对产业发展推动力不足，产品以出口为主
我国在新材料产业“十二五”发展规划、生物产业规划、可再生能源法、863计划中均有涉及，主要包括：基础研究、产业化示范工程、产品认证、市场激励等。但在具体实施上，政策的针对性和可操作性不强，使得国内生物塑料市场推广缓慢，企业想通过政策打开市场很难。国内大部分产品以出口为主，市场在外不利于行业的持续健康发展。
四、天津（生物）塑料产业发展现状
1、塑料企业集中度较高
天津市塑料产业，2012年规模以上企业302家，从业人员60867人。塑料产业主要集中在宝坻区、西青区、静海县，其中以宝坻区塑料产业规模最大，宝坻塑料制品工业区规划面积10.8平方公里，重点发展塑料原材料加工、农用塑料、工程塑料、塑料建材生产及塑料加工机械制造。
2、中小民营企业占主体地位
天津市塑料产业规模以上企业有302家，其中国有企业只有5家，国有企业工业总产值占地区工业总产值的4.6%，并呈逐年下降趋势（2011年为5.46%）；规模以上民营企业236家，工业总产值占地区工业总产值的94.54%。民营企业以小微企业为主，共255家。
3、环保、功能性是产业发展的主题
天津塑料产业在技术创新、产品创新方面取得了一定的成就，企业在产品研发中把握世界塑料发展趋势，在环保、提高性能方面投入了大量资金，开发了一批畅销国内外的塑料制品。比如：久大塑料制品公司的可回收环保购物袋、旭辉恒远公司的阻燃塑料包装袋、华庆百盛利用回收的废旧塑料再生制造的包装袋。
4、生物塑料是产业转型的重要方向
自上世纪90年代以来，天津传统塑料制品行业相对于我国华南、东南沿海的广东、浙江、江苏和上海等省市地区发展速度慢了一些，企业经营模式陈旧、规模偏小。同时，部分企业开始转至生物塑料领域，2008年国韵生物获得帝斯曼风险基金、崇德投资、中国环境基金、KPCB、北极光创投等七家共计2000万美元的投资，成立国内最大的PHA的生产基地。天津市塑料产业逐渐向生物塑料方向发展。
5、在生物塑料方面具备一定的研发基础
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。天津工业生物技术研究所开发了以木薯为原料炼制丁二酸的生物合成技术，并与山东兰典生物科技股份有限公司合作实施“非粮原料生物炼制琥珀酸及生物基产品PBS产业化”项目，实现我国PBS下游产品规模化生产。天津大学理学院、南开大学生物活性材料研究教育部重点实验室等研究机构也在生物塑料领域各有建树。
五、天津市发展生物塑料产业的建议
1、加强生物塑料新产品开发研究
天津是较早开展生物塑料研究的地区之一，在生物材料研究方面取得了丰硕的成果，但主要研发方向是高分子材料，而先进成型工艺、高性能的结构设计和产品设计方面总体研发力量薄弱。加强新产品的开发是扩大生物塑料产业化的重要手段。一是要加强新产品应用研发，开发具有自主知识产权的创新型产品，围绕天津市塑料研究所开发医用生物塑料系列制品，引领生物塑料向高端化发展；二是要加大生物塑料制品加工研究，提高产品性能，促进产品的大规模市场化，降低成本以替代石油基塑料制品。
2、加大政策支持力度，推动塑料加工企业转型升级，
给予以生物塑料产品生产企业税收优惠、价格补贴、设立专项资金等政策，鼓励传统塑料制品企业向生物塑料制品转型，一是解决塑料产业的低迷，二是利用天津在塑料加工方面良好的产业基础，加强生物塑料制品加工能力。适当限制甚至分期分批禁止某些传统塑料制作的一次性非降解包装产品。
3、建立生物塑料研发平台，促进科研成果转化
加快突破生物基材料制造过程的生物合成、化学合成改性及树脂化、复合成型等关键技术，促进重要生物基材料低成本规模化生产与示范。依托天津大学、南开大学、天津工业大学等研究机构，构建生物基材料研发转化平台，促进研究机构科研成果向企业转化，提升企业科技创新能力，为生物塑料产业培育提供科技支撑。
4、市场推广先国外后国内，提高环保消费理念
生物塑料制品市场主要在欧美地区，采取先立足国外市场，逐渐培育国内市场的策略。价格高是影响我国市场推广的重要因素，我国消费者对价格的承受能力较差，国内市场尚未打开。提高消费者环保消费的理念对于打开国内市场至关重要。
【参考文献】
[1] 于浩强、张艳梅等：生物降解塑料的研究现状与发展前景[J].上海塑料，2012（1）.
有多少“塑料代”
如果塑料袋完成其历史使命，在人民生活中消失，那么什么将会成为塑料袋的替代品呢?纷纷扬扬的讨论过后，人们列出了五个最有可能的“塑料代”：无纺布袋、可降解塑料袋、棉或尼龙等材料制成的机织布袋、纸袋、竹编或草编菜篮子。
无纺布不需要纺纱织布，只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机撑列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成，因此具有工艺流程短、生产速度快，产量高、成本低、用途广、原料来源多等特点。
理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。“纸”是一种典型的生物降解材料，而“合成塑料”则是典型的高分子材料。因此，生物降解塑料是兼有“纸”和“合成塑料”这两种材料性质的高分子材料。由这种材料制成的塑料袋，为可降解塑料袋。在美国，现在正在制造和推广Mirel塑料，它是用经过基因工程改造的大肠杆菌制造的，这种大肠杆菌能吃掉谷物中的糖分，
将其变成聚酯颗粒，然后这些颗粒制成可模压的小球，最后生产出塑料。Mirel塑料与用石油原料制造的塑料一样结实、一样实用，但Mirel塑料能在土壤、湿地、海洋等各种环境降解。较粗厚的棉或麻、尼龙织物制成的布袋子，机织物坚牢耐折，可以长期、循环使用，有的可以做到良好的防水性能。
纸袋纸类似于牛皮纸，大多以针叶木硫酸盐浆来生产，国内也有掺用部分竹浆、棉杆浆、破布浆生产的，因此纸袋纸机械强度很高，可以用来制作水泥、农药、化肥及其它工业品的包装袋。在英国，淀粉制作的包装袋已成为塑料袋的替代品之一，每个仅售5便士。德国也已推出用玉米或土豆淀粉制成的可降解生物包装盒袋。
菜篮子曾是我国使用时间最长的一种承装蔬菜和食物的便携工具，目前在中国的一些边远山区都可以看到。
“塑料代”的经济账
这些产品之所以可被列为“塑料代”，均因它们无一例外地符合“环保”这一基本要求，同时，在经济上也具有一定的比较优势。
全世界每年消耗的塑料袋数量超过1.2万亿，每个成年人平均使用300个，相当于每分钟消耗100万个。大部分塑料袋在仅仅使用12分钟后就被丢弃，而一个塑料袋自然降解将需要200-400年。在我国，仅塑料袋一项，中国超市行业的年消耗额就高达50亿元。北京每年产生废旧塑料包装垃圾14万吨、上海每年产生废旧塑料包装垃圾19万吨、天津每年的废旧塑料包装垃圾也超过10万吨；以生产一个塑料袋平均需要18毫升石油计，这些废弃的塑料袋耗费的资源令人瞠目。
此外，在“限塑令”颁布后，塑料袋的厚度如果从现在常规的0.015-0.020毫米增加到国家标准规定的0.025毫米以上，成本将提高2-5倍，大约在0.2元左右，如果国家再征收相应的消费税，购买一个袋子的价格将达到0.3-0.5元左右，对于消费者而言，其经济优势也变得不明显了。
目前无纺布袋子成本在2元左右，可循环使用10次左右，因此其每次使用成本约在0.2元，并且这类产品在90天内就可以彻底分解，而一个塑料袋需要300年才可分解完毕，无纺布购物袋废弃后对环境的污染度也只有塑料袋的10％。
一般的尼龙布袋子成本5元左右一个，可循环使用50次左右，尼龙袋一般成本在0.1元／次。从经济的角度来看，越是能够长期、循环使用的“塑料代”，越具有成本优势。不过，这些长期使用的产品可能需要定期清洗，给使用者带来不方便。
可降解塑料制成的购物袋具有普通塑料袋不用清洗、方便、一次性的特点，使用后也可以做垃圾袋，但由于降解程度和使用原料不多，其成本变化较大。一个淀粉基可降解度在60％左右的购物袋成本约0.25毛左右，全降解购物袋成本则高达0.7元左右。而纸袋子由于使用的原料多为木材制成的纸浆，其对环境的间接影响也逐渐为人们所诟病。
由此可以推论，“布袋子”和“菜篮子”将成为目前“塑料代”的主要力量。尼龙或棉布袋子因其设计精美，在装一些干净、轻便的物品时有着一定的市场空间，无纺布袋子使用成本较低，且较为结实，在装一些重物时具有相对优势。菜篮子，最原始、最环保但也最不方便的“塑料代”，则不知能不能有一天重新成为家庭主妇的必需品。
“塑料代”也可以很时尚
时尚美观的“塑料代”能够影响更多人，尤其是不考虑经济因素的年轻人，放弃“塑料袋”，并逐步将环保作为一种生活方式加以实践。2007年2月横空出世的“I am nota plastic bag(我不是一只塑料袋)”环保购物袋便证明了这一点。由著名奢侈品设计师设计的卖价5英镑的布袋子在全球引起抢购狂潮，虽然不排除有人是为了享受5英镑带来的奢侈享受(毕竟是名牌)，但是这个布袋子给全球时尚界传达一个明确的信息：“环保成为时尚，拒绝一次性购物袋的人才够酷。”
影响并改变人的生活方式，这是时尚的伟大力量，其背后的支撑是设计。在法国，有一种叫做LONGCHAMP LE PLIAGE的折叠包被称为法国的女性国民包，走在巴黎街头，随处都可见到使用它的女性，其中购物袋的造型最常见，其次则是双肩背包的款式。使用者不分老少，从十六七岁一直到七八十岁，都有人使用，经常一上公交车、进入地铁车厢，甚至在超市排队结账时，前后左右都会被它所围绕。LONGCHAMP LE PLIAGE有各种颜色、各种尺寸的，黑色、褐色、淡驼色、墨绿色、深蓝色、暗红色、艳橙色、天蓝色、紫色、荧光绿、粉桃色，LONGCHAMP LE PLIAGE被誉为活跃在巴黎街头的彩虹。女学生拿来当书包，妈妈们将它挂在婴儿车的把手上当作育婴袋，下了班的职业妇女从公文包里拿出来盛放那些在超市选购的杂货，老太太提着它装刚出炉的棍子面包，艺术家背着它来装作品，服饰店的送货员背着它来送货，出外旅游的人则实践着旅行箱拉杆挂大型LONGCHAMP LE PLIAGE的二重奏公式，已经挽上一只巴黎世家机车包的时尚女子也不忘再拿上一个LONGCHAMP LE PLIAGE，有人说：“不是每一个巴黎女人都有路易威登的SPEEDY30，但是，绝大多数巴黎女人一定有那么一个LONGCHAMP LEPLIAGE!”
其实它的构成元素非常简单，皮质的把手和盖面，再配上各种色彩的尼龙袋身――简单的购物袋却在人们生活中占有如此重要的地位，产品本身时尚实用的设计和便利实惠就是关键所在。这种包根据袋身的尺寸、款式以及皮质把手的长短，价格多在42欧元到96欧元之间(巴黎的最低保障工资为1200欧元)。除了固定的几款耐藏耐看的经典颜色之外，LONGCHAMP LE PLIAGE每季也都会推出不少鲜艳的特别色，每年，LONGCHAMP的设计师们必须提交400件不同的设计，经过严格筛选之后，只有其中40款得以真正制造问世。在经历过市场的考验之后，销售成功的新颜色就会被列入经典颜色的系列持续生产，而受到顾客冷落的则会在打折期间促销清仓。无论是拉链封口还是无拉链的开口式购物袋造型、公文包造型、双肩后背包造型，不用的时候都可以折叠起来放在提包里，需要使用的时候再打开来，也可以直接当作提包带上街。
1、生物可降解高分子材料概念及降解机理
生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下，能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。
生物可降解的机理大致有以下3种方式：生物的细胞增长使物质发生机械性破坏；微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为，高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先，微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合，通过水解切断高分子链，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摄入人体内，经过种种的代谢路线，合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量，最终都转化为水和二氧化碳。
因此，生物可降解并非单一机理，而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用，相互促进的物理化学过程。到目前为止，有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外，还与材料温度、酶、PH值、微生物等外部环境有关。
2、生物可降解高分子材料的类型
按来源，生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。按用途分类，有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。按合成方法可分为如下几种类型。
2.1微生物生产型
通过微生物合成的高分子物质。这类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，可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。如英国ICI公司生产的“Biopol”产品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有较好的生物可降解性。但其熔点低，强度及耐热性差，无法应用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔点较高，强度好，是应用价值很高的工程塑料，但没有生物可降解性。将脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定结构的共聚物，这种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
自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子，这些高分子可被微生物完全降解，但因纤维素等存在物理性能上的不足，由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求，因此，它大多与其它高分子，如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共混制得。
2.4掺合型
在没有生物可降解的高分子材料中，掺混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得产品具有相当程度的生物可降解性，这就制成了掺合型生物可降解高分子材料，但这种材料不能完全生物可降解。
3、生物可降解高分子材料的开发
3.1生物可降解高分子材料开发的传统方法
传统开发生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化学合成法和微生物发酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通过化学修饰和共混等方法，对自然界中存在大量的多糖类高分子，如淀粉、纤维素、甲壳素等能被生物可降解的天然高分子进行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法虽然原料充足，但一般不易成型加工，而且产量小，限制了它们的应用。
3.1.2化学合成法
模拟天然高分子的化学结构，从简单的小分子出发制备分子链上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，这些高分子化合物结构单元中含有易被生物可降解的化学结构或是在高分子链中嵌入易生物可降解的链段。化学合成法反应条件苛刻，副产品多，工艺复杂，成本较高。
3.1.3微生物发酵法
许多生物能以某些有机物为碳源，通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高分子。但利用微生物发酵法合成产物的分离有一定困难，且仍有一些副产品。
3.2生物可降解高分子材料开发的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶学的发展，酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质，并拥有了催化一些特殊反应的能力，从而显示出了许多水相中所没有的特点。
3.3酶促合成法与化学合成法结合使用
酶促合成法具有高的位置及立体选择性，而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子量，因此，为了提高聚合效率，许多研究者已开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可降解高分子材料
关键词：绿色设计；白酒包装；实用性
中图分类号：J506 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）27-0092-03
白酒作为中国特有的一种蒸馏酒，深受广大消费者的青睐。因此白酒包装也就成为消费者了解白酒最直观的名片。目前，市场上的白酒包装在设计形式方面，呈现出琳琅满目的情况。由于设计理念的不完善，使白酒包装在现实应用中存在诸多问题。随着环境、资源等问题的日益凸显，绿色设计理念越来越受到重视。白酒包装设计也迎来了绿色时代。
绿色设计也称生态设计、环境意识设计，它源自于人们对环境和生态破坏的反思，其本质是可持续性发展。也就是说在产品整个生命周期里，着重考虑产品环境属性（可拆卸性、可重复利用性、可回收性等）并将其作为设计目标，尽量减少环境污染、减小能源消耗，实现产品和零部件的回收再生循环或者重新利用，对白酒包装而言，绿色设计的理念核心就是保护环境、节约资源和提高利用价值，从降低白酒类包装产品的非绿色因素的角度去思考、探究白酒包装走向无废弃物设计的可行性方案。
一、当前白酒包装的现状
白酒包装是一个发展迅速、淘汰极高的产业，在我国白酒包装物在一次性使用后就成为废弃物的比例大概占白酒包装产量的70%，而且这个比例还在不断增加，从而加重了对环境的污染。目前，我国白酒的绿色包装存在的主要问题是：对绿色包装设计理念模糊，没有深刻地理解绿色设计理念设计元素，没有兼顾实用性原则，使白酒包装的功能单一，没有从包装产品的整个生命周期来考虑包装对环境的影响，将塑料包装置于绿色包装的对立面，甚至提倡全面实行以纸代塑，加剧对林业资源的消耗。
因此，为了寻求从根本上解决这些问题的有效方法，设计师们更多地以冷静、理性的思辨来反省白酒包装的劣势。于是绿色设计理念成为设计师们的研究重点，越来越多的白酒包装开始融入绿色设计理念。
二、绿色设计理念下白酒包装的设计方式
1.可变形式。在减少环境污染、减小能源消耗、产品和零部件的回收再生循环或者重新利用原则下包装结构的功用延伸设计成为白酒包装的一大发展趋势。包装功能延伸设计是指，为使包装物在完成流通过程到达消费者手中后，仍能发挥“余热”或继续具有“使用价值”而实施的设计行为，相对传统的“即抛型”包装而言，它的功能在得到延伸和拓展后，可以二次、多次再利用。绿色包装结构设计可应用于功能延伸设计，通过设计可循环重复使用的包装和可拆卸的包装达到时空效应意义上的简约设计目的。
在白酒包装的实际设计中，很多包装物由于材质、结构和造型等限制难以和酒瓶相互结合或配合。可变形式的拆分组合设计就是让包装物具有新的功能，其二次功能和主产品没有任何关系。酒包装设计见图3-1，设计师将木制的酒结构包装盒设计成一个优雅别致的台灯，并在设计包装盒时就将台灯的结构和配件安装考虑周全，方便消费者的二次利用。酒的木质包装在完成包装功能后可组装成雅致的台灯，被继续利用。
酒包装设计见图3-2，设计师将酒包装的包装盒设计成一幅精美的装饰画，并在包装外侧附上拆分说明，丰富了包装的趣味性，使白酒包装有了新的“使用价值”。此类可变形、可拆分的设计需要消费者具有一定的环保意识，能够亲自动手对白酒包装物进行一些组装改变，能够方便、引导消费者。
从绿色设计减少环境污染的角度看，在新的白酒包装开发设计时，合理地规划出白酒包装废弃物可以发生变化的方式，使用者可以发挥自己的想象力创造性地使用白酒包装，使其功能得到扩展和延伸。经常变换使用功能，可避免单调乏味，保持包装的新鲜感，使白酒包装不会因为功能单一而过早地废弃，在延长白酒包装使用寿命的同时也减轻了因白酒包装废弃物造成的环境污染。
2.绿色节能式。发展绿色包装，包装材料是关键。绿色包装材料就成了首选。所谓绿色包装材料是指在生产、使用、报废及回收处理再利用过程中，能节约资源和能源，废弃后能够迅速自然降解或再利用，不会破坏生态平衡，而且来源广泛、耗能低，易回收且再生循环利用率高的材料或材料制品。按照绿色包装的定义，常用的绿色包装主要包括以下几种：首先纸的原料主要是天然植物纤维，它无毒、无味，在自然界中会很快腐烂，不会造成环境污染，也可回收重新造纸。在白酒包装设计中如图3-3所示的这款酒瓶便携式包装是2011“世界学生之星”国际包装设计奖获奖作品。其采用“一纸成型”设计法，以图3-3一纸成型包装纸类中的牛皮纸为主要材料，包装整体结构呈“S”型，美观大方，工艺简单，材料耗用量少，在降低成本的同时，具有很好的环保效益，具有很强的实用性。
其次选用可降解包装材料，可降解塑料是指在自然环境中分子量可以自发地逐渐降低，最终转化为二氧化碳和水的塑料。发展可降解塑料是世界科技发展的大趋势。可降解塑料既具传统塑料的功能与特性，又可降解，可广泛用于食品包装、周转箱、杂货箱、工具包装及部分机电产品的外包装箱。例如某外国公司研制的一种由木屑、谷类以及其他自然作物成分而制成的包装材料，其形成的产品具有木制品的外观，而它多样化的特性可以代替传统的木材或塑料包装，大大降低成本，并且可完全降解。这种材料也可以应用在白酒包装中，达到绿色设计理念中节能环保目标。
无论哪种绿色包装材料，它们在白酒包装的应用方面可以说大部分是共性的基本性能，如保护性强、易操作性、实用性、便捷性和节约资源性等，但作为绿色包装具备的独特性能是对人体健康及生态环境均无害，既可以回收再利用节约资源，又可以自然风化回归自然。
3.便携式。绿色设计的理念也是可持续发展的理念，要做到白酒包装的可持续性，就需要设计师们在设计之初就将贴近日常生活的、能够提供便利的功能合理地融入到包装中，实现白酒包装的便携式应用。
在现实生活中人们消费时总是希望产品能够为生活提供更多的便利，哪怕是白酒的包装也不例外，消费者也希望这些盒子能够为我们的生活提供一些便携、实用的功能。因此，绿色设计理念成为实现这一理想的有效途径。这也是绿色设计理念的另一个重要发展趋势，这种方式既能有效地提高白酒包装的利用率，为人们的生活带来便利，又能降低白酒包装废弃物对环境造成的危害。
设计师通过绿色设计将白酒包装完美融入到日常生活当中，利用包装的材质和造型等特征，让包装物成为产品实用功能的一部分。此类包装不仅具有保护物品的功能，同时还兼顾了实用、便捷的绿色设计理念，能够更合理地利用白酒包装物。如图3-4，设计师将纸盒外包装设计为手提袋，白酒的包装盒将会伴随白酒一起使用，一方面它在运输和销售的过程中，能起到保护白酒的作用，另一方面当完成购物时，它又可以成为一个手提袋。从而为顾客减少了一个购物袋，既方便了消费者又兼顾了环保。这种形式应用到白酒包装设计中，就是将白酒包装盒融入到生活中，使其成为一体。这样白酒包装就兼备了双重功能。但在考虑此种设计方式时，必须了解包装材料的一些固有特性，比如：防潮性、耐热性、坚固性等，选择适合的材料或通过一些有效的加工工艺来克服其材料的局限性，以符合产品使用的需要。
总之，便携式的白酒包装设计方法所要表达是一种积极的、环保的生活态度，它需要消费者具有较高的环保自觉性。它的实质是将白酒包装物的实用价值最大化，提高白酒包装的重复使用率，这是实现白酒包装废弃物减量最为有效的方式，是绿色包装的最基本的要求。而且随着新工艺、新技术的不断涌现，这种包装形式将蕴含更多价值和机遇，为绿色白酒包装的发展和生态的保护注入新的力量。
三、对绿色设计理念的综合应用
设计师对绿色设计理念在白酒包装中的实用性进行了初步的研究和探索。对白酒包装而言，绿色设计的理念核心就是保护环境、节约资源和提高利用价值，从降低白酒类包装产品的非绿色因素的角度去思考、探究白酒包装走向无废弃物设计的可行性方案。
首先在构思的阶段，出发点是将白酒包装设计与绿色设计理念进行适当的结合。
其次在包装的定位上，例如将白酒包装定位为中低档包装类型，那么此款包装产品的受众定位为年龄在35岁以上的男性社会群体，这一人群白酒消费意识较为深刻，且有较强的环保意识。
然后在市场调查研究阶段中发现在北方地区或在寒冷的季节里人们有喜爱喝温酒的习惯，通过进一步探究发现传统的“酒煲子（图4-1）”的设计造型可以和白酒包装进行融合，这一发现成为毕业作品的主要灵感来源，在设计中可以为白酒包装的结构造型做一项功能上的延伸，改变白酒包装盒的单一功能，具体而言就是在白酒包装与酒瓶之间设计一款用于温酒的夹层（图4-2）。
当人们需要温酒时，直接往夹层里注入热水。白酒的外包装为可降解的绿色材料，其废弃物不会对环境造成污染，夹层为耐高温的材质，可以重复使用，也可以作为放其他物品容器，从而使两种容器得到合理地融合。
此款白酒的包装运用了绿色设计理念的诸多元素，使作品呈现出了丰富的内涵；从实用角度这个类似碗状的容器要具备密闭性、不易碎、耐高温、易于批量生产等特点，降低白酒包装的废弃物。从便捷角度，这款包装打开后，人们可以直接在夹层里注入热水用来温酒，可以在冬季直接为人们提供温酒容器，提高白酒包装的利用率。从环保角度，选用节能环保的绿色包装材料，使包装的各项指标达到环保要求，从而缓解包装带来的环境和资源问题。
结语：
“绿色设计”在现代化的今天，不仅仅是一句时髦的口号，而是切切实实关系到每一个人的切身利益的事。这对子孙后代，对整个人类社会的贡献和影响都将是不可估量的。年来我国政府大力提倡建设环保型社会，这就为绿色设计理念下的白酒包装设计带来了更多的挑战，也带来了更多的机遇。以实用、便捷、环保为核心的绿色白酒包装设计将成为当今时展的主流，这样的设计能够更科学合理地解决白酒包装造成的环境和资源的问题，为白酒包装的发展注入新的活力。
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关键词:生物技术环境污染应用
引言
改革开放以来,我国的经济建设取得了领举世瞩目的成就,人民的物质生活也得到了空前的满足,但是经济建设的高速发展也带来了环境的持续恶化。环境问题目前已经成为一个全世界都关注的课题,严重制约着全球经济发展新局面的到来,在我国环境问题则表现的更为严重,对经济结构调整和可持续发展有非常大的影响。近年来我国对污染治理投入了大量的人力和财力,已经取得了一定的阶段性成果,但是总体来看,目前的污染问题还十分严重,需要加大对其治理的力度。生物技术是指利用自然界中广泛存在的生物体以及其组成器官和组织,去研发新工艺或者新产品的一种技术应用体系,而环境生物技术就是指可以应用到环境污染治理中的工艺或者技术。在现代社会中,生物技术的应用范围非常广泛,作为其重要组成部分的环境生物技术在污染治理过程中有非常重要的地位,无论是在污水处理、废气处理和固体废物处理的过程中都有非常重要的作用。随着科技的发展,环境生物技术的发展和革新速度也非常快,酶工程和基因工程等都是生物技术发展革新的结果。
1环境生物技术的发展概况及特点
生态系统遭到破坏是造成当前各种污染产生的主要原因之一,而环境生物技术对生态系统的构建有非常好的作用。从微生物学的观点来看,构成生态系统最基本的要素就是自然界中各种生物体,生态系统需要通过内物质的循环去保持平衡,而当前的生态系统遭到了非常严重的破坏,进而就造成了水污染、空气污染以及固体垃圾污染等各种我们能够看到的污染现象出现。当前的环境生物技术主要就是利用微生物自身的代谢功能去进行各种污染的治理,近年来随着微生物技术的不断进步和发展,也有越来越多的诸如酶工程、基因工程以及环境修复工程等新工艺和新技术的出现,并且在环境污染治理中发挥着越来越重要的作用。环境生物技术不仅仅只被用在污染治理之中,在健康产业、环境监测以及医药产业等等方面也有非常重要的应用价值。在世界范围内,发达的资本主义国家都非常看好环境生物技术的发展前景,也非常重视生物环境技术产业的构建和发展,以此可见在不久的将来环境生物技术必定会有更好的发展。环境生物技术之所以在世界上受到如此青睐,主要是因为其本身有诸多的优点,在环境污染治理中的效果也明显优于其他技术。传统的物理或者化学技术处理污染的过程比较繁琐,且一次性的处理量非常有限,投资相对来说也显得更高,最重要的是还会造成二次污染,而环境生物技术与之相比则有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等许多的优点。此外,环境生物技术可以利用修复技术去净化环境,使得受到污染的资源能够再次有被使用的价值,这是其他传统技术和方法无法比拟的一项巨大优势。
2环境生物技术在环境保护中的应用
2.1污水的生物净化
水为生命之源,水污染给人们的日常生活和身体健康所带来的危害是非常大的,因此,水污染的治理在我国一直被重点强调。相关的研究资料显示,造成水污染的污染因子具有多样性和复杂性的特点,有机磷、重金属、氰化物以及各种酚类物质等等都是造成水污染的重要污染因子,传统的治污技术很难处理污水中这些有害的物质,而利用生物技术则比较容易实现。当前,通常采用固定化酶和固定化细胞的技术进行污水的处理,这两种技术都是通过微生物自身的生命活动,利用生物体的新陈代谢过程去祛除或者转化污水中的有毒物质。无论是固定化酶还是固定化细胞的技术都属于微生物技术的范畴之内,都是环境生物技术在污染处理中应用的直接体现。
2.2污染土壤的生物修复
土壤的污染是近几年来被重点关注的一种污染形式,因为我们所食用的粮食和蔬菜都来源于土壤,我们的生活更是片刻都不能离开土壤,因此必须要解决土壤污染的问题。相关的研究数据表明重金属是造成土壤污染最重要的污染因子,对于土壤中重金属的处理一直以来都是一个难题,当前主要采用微生物的修复技术。土壤修复技术的原理是利用生物本身吸收和代谢的生命体活动去改变重金属的化学形态,使其化学特性固定,从而降低其在土壤中的移动性,最终达到对受污染土壤中重金属的净化和消减。通过上述生物技术处理过的土壤,不仅能够大大降低或者清除重金属的污染,还能在一定程度上提高土壤中有机质的含量,通过微生物活动改善土壤生态结构,防止水土流失。
2.3白色污染的消除
白色污染是当前表现非常突出的一种污染现象,其污染源就是我们日常生活中的废弃塑料袋,还有就是很难被化解的农用地膜,据统计我国每年所产生的塑料垃圾有数百万吨之巨,广泛分布于河沟和土壤之中。许多人可能认为塑料垃圾只会有碍观瞻,却不是什么有毒有害的物质,实则不然,塑料垃圾会造成严重的水污染、土壤污染以及空气污染。生物可降解塑料袋的研发已经成为全世界都关注的一个课题,当前也已经有许多环保袋产品问世,这些生物可降解塑料袋的制作就需要用到环境生物技术。当前利用环境生物技术可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,还可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物中,从而使得两者同时发挥出更大的作用,加速塑料袋垃圾的降解。
结语
综上所述,环境生物技术在污染治理工程中的应用非常广泛,同时在环境修复工程中的应用也很广泛,从目前的实际应用情况来看环境生物技术非常有效。然而,由于我国在经济发展的过程中长期以来对环境问题有所忽略,所以尽管现在的污染治理取得了一定的成就,但是所面临的形势依然不容乐观,需要进一步加强环境生物技术的开发和应用。在实际的污染治理过程中,许多环境生物技术的虽然有很好的效果,但是由于其成本和适用性等条件的限制,还不能被全面推广应用,这就要求环境生物技术要不断的进行革新与进步,使其能够在环境工程中发挥更大的作用。
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关键词：生物基塑料 概念 存在问题 未来展望
近年来随着生物基塑料的研发和应用，一些传统的塑料制品已经被其替代，生物基塑料已经在解决资源和环境问题上发挥了重要作用。本文分析了生物基塑料的研究状况及当前发展中遇到的主要问题，并对生物基塑料的未来发展前景进行展望，以期为经济社会的可持续发展做出贡献。
一、生物基塑料的概念
1.生物基塑料的定义
2003年11月日本的生物塑料协会将生物塑料定义为生物分解塑料和生物基塑料。所谓生物分解塑料（BDP）是指，在一定环境条件下，这类塑料能够由细菌、藻类、真菌等微生物的作用分解，而不会带来环境问题，目前生物分解塑料既来源于石油又来自可再生资源。所谓的生物基塑料（BBP）是指可再生资源例如淀粉、蛋白质、纤维素、木质纤维素、生物聚合物及二氧化碳等，以这些材料为原料加工而成的塑料，就被称为生物基塑料。所谓生物塑料就是指绿色的生物材料，它不会对环境造成污染，或能够减轻对环境的污染，是给空气带来二氧化碳负担的“碳中性”材料。
2.具有代表性生物基塑料产品的特点比较
3.生物基塑料的检测标准
对生物基塑料的检测方法主要是通过对其进行C-14分子标记，然后测量其产品中各组分的碳原子是生物碳或化石碳及含量在总有机碳中的百分比（质量分数）。例如计算以淀粉为原料制造的淀粉基塑料的生物基含量：
50%淀粉与50%聚乙烯的淀粉基塑料，其中淀粉生物C含量为41%、聚乙烯生物C含量为82%，其生物基含量的计算方法为（50%×41%）÷（50%×82%+50%×41%）=33.3%。日本的生物含量的等级分为4个：25%～50%，50%～75%，75%～90%，>90%，其中25%～50%的产品所占的比例最大。
二、当前生物基塑料发展状况
随着，公众环保意识的逐步增强，探寻资源的可再生方法已经得到了越来越多人的关注，将一些常见的可再生资源例如谷物、木材、甜菜等制造成生物聚合物，实现资源的再生。目前，生物基塑料的研究已经完成了由初级研究到商业化、规模化方向的发展，截止到2012年全球生产制造的生物基塑料产量达500Kt左右，其所能带来的能量达1060kt，根据美国Fredonia集团的研究报告表明，生物基塑料的需求量在未来的几年里其增长率仍会大幅度提高。欧洲的生物塑料协会预测在未来的几年里生物基塑料的生产规模仍然会扩大，今后可被生物分解的生物基塑料中制造业产品如儿童玩具、汽车装饰用品、汽车零件及家用电器等的需求量最大且增长速度最快，预测增长速度会超过20%。目前生物基塑料在我国的应用主要是在以下5个行业：一包装行业；二制造业；三纺织业；四农用地膜；五医学业。
三、生物基塑料使用的主要技术
1.“生物成型”技术
作为世界知名的可口可乐公司承诺在2020年，本公司所使用的所有的PET容器都将使用生物材料，该产品主要是由美国著名的生物技术公司Virent、Gevo共同研发生物合成PX工艺，实现PTA的绿色化。Virent公司已经成功的采用了“生物成型”技术，将玉米、甘蔗等含糖作物与糠醛生物共同转化为PX，实现了完全由可再生材料合成生物基PET。
2.分子重组技术
目前，国际上知名的生物化工企业Virent、Gevo、Avantium等已经成功的应用生物技术从植物、农作物的废弃物等资源中进行分子重组转化为PX，并通过氧化技术生产出PTA，从而实现了100%的PET生物基产品。
3.“YXY”技术
美国生物化工Avantium公司与美国高校共同研发了“YXY”技术，该技术将植物源获得的呋喃糖通过生物技术转化为2，5-呋喃羧酸，从而与MEG酯化聚合生成PEF，目前 已经实现了PEF聚酯瓶的商业化生产。
四、几类生物基塑料的国内外研究进展
目前国内外研究较多且开发和技术相对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经过改性、接枝反应后与其他聚合物共混加工而成的一种塑料产品， 具有投资少、成本低、方便快捷、等特点。目前共研发出填充型、光-生物双降解型、共混型及全淀粉型四种可降解塑料。经过30年的研发历史，淀粉生物降解塑料已广泛应用于化工、农业以及化妆行业等。
2.聚乳酸生物降解塑料
聚乳酸是以乳酸为原料合成的材料，具有无毒、无害、高强度、易加工成型及可全降解性能等特点。因此，聚乳酸是一种能真正达到生态和经济双重效应的环保材料，是近年来国内外着重研究和关注的生物降解塑料。但价格较高对其大规模应用有一定的限制。
3.聚丁二酸丁二醇酯生物降解塑料
丁二酸和丁二醇经缩聚形成聚丁二酸丁二醇酯， 其具有优良的力学性能和耐热性，并且其加工定型和稳定性方面也比其他生物基塑料好。总体而言，其综合性能优异， 性价比合理， 具有良好的应用推广前景，。
另外，国内外正在研究开发一些新型生物基塑料。例如：美国农业部研究由柠檬酸和丙三醇制得的生物降解聚合物，美国加州大学正在推出的利用碳水化合物和肽合成生物材料以及国内相关研究部门研究以农产品为原料制造可塑淀粉生物降解材料，显示出未来生物技术塑料发展的前景巨大。
五、生物基塑料发展中存在的主要问题
1.生物基塑料的性能较石油基塑料有差距
目前形成产业的生物基塑料的性能（力学性能、稳定性、耐热性、燃烧性、阻隔性等）较石油基塑料的性能上还存在着一定的差距，在很多要求严格的领域中，生物基塑料不能够替代石油基塑料，因此必须通过对其性能进行改造的手段，尽量使其性能达到可利用的标准。
2.生物基塑料的生产投资大、成本高
相关国外《生物基生命周期对环境影响的全面分析》调查研究表明，生物基塑料的制造所使用的农作物，较普通的农作物而言使用的农药、化肥的量更大，其产品对环境污染的影响更大，因此在投资项目时一定要全面分析，慎重做决定。
六、展望生物基塑料的发展前景
1.生物基塑料替代传统能源
随着经济社会的发展，全球面临的资源和环境问题日趋加剧，环境污染、资源匮乏、能源短缺都迫使人们急切探寻新能源来替代传统的能源。用可再生资源替代石油资源已经成为人们关注的焦点，随着人们生活水平的提高，对石油资源的需求量只会与日俱增。随着全球气候变暖问题的日益严峻，美国能源情报署2006年初预测，到2025年，世界的二氧化碳排放量将达3.88×107kt，而中国目前的二氧化碳排放量已经达到3.8×106kt，因此中国面临的减排工作还是十分严峻的，同时相关研究表明，生物基塑料的节能减排效果显著，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，生物基塑料的发展有巨大的市场潜力。
2.生物化学工艺技术发展为生物基塑料发展带来新革命
生物化学工艺技术的发展为生物基塑料的性能、生产工序、生产成本等都有了突破性的改变，其不仅能够使生物基塑料的性能达到最佳状态，而且能够大幅度的降低生产成本，提高淀粉及纤维素的含量，并且还能够直接或间接的使用非粮食淀粉，节约粮食资源。
3.生物基塑料产品种类不断增加，应用领域不断扩大
随着人们生活水平的提高对生活质量的要求越来越高，绿色食品、绿色包装都是人们追求的新事物，而生物基塑料就是绿色包装的典型资材。而且今后不会单单仅仅将生物基塑料的产品种类局限于包装上，会将生物基塑料的应用领域扩大到农业领域、医药领域、纺织领域等，他们都将在各自领域发挥着巨大的作用，实现资源替代和环境资源矛盾的缓解，更加有利于国家的可持续发展。
七、结语
近年来，生物基塑料的生产技术体系目前已经得到了确立，并且随着生物材料和生物生产技术的发展，其在节能减排和缓解资源环境压力发挥着显著的优势，通过对生物基塑料的研究和应用的现状进行综合分析，生物基塑料具有巨大的市场潜力。并且当前生物基塑料作为石油基的替代品使着我国的资源利用正朝着绿色、高效、高附加值、规模化、标准化的方向发展，从而为我国走经济可持续、能源可持续、资源可持续发展的道路奠定了基础，因此生物基塑料具有十分美好的发展前景。
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蜂窝纸板介绍
蜂窝纸板性能
1.蜂窝纸板结构
蜂窝纸板是利用仿生力学结构，根据蜂窝格六边形结构的受力原理而成的夹层材料。它是把上下两层面板和中间蜂窝状的芯纸，用一定粘合剂粘合，定型、干燥后形成的。
2.蜂窝纸板生产工艺
目前，我国所应用的蜂窝纸板生产线有多种。从进纸（原材料）到出成品（蜂窝纸板），由多道工序自动完成。
蜂窝纸板生产线所涉及的主要设备有：供纸系统、供胶系统、烘干系统、裁切机、压芯块机、传送带、拉伸机、涂芯胶系统、芯-面复合系统、面压加热制板机、切纸板机等，其生产工艺流程为：同时上多卷纸“纵向涂胶并预压痕复合并烘干”分切“自动收集”压实“纸芯拉开”纸芯涂胶“放面纸”复合“预压滚”烘干“压平”切断“快速分开”收集。
3.蜂窝纸板性能
（1）材质消耗少，比强度和比刚度高，重量轻。
蜜蜂用最少的材质消耗，构筑成容积最大，也最坚固的蜂巢。经科学研究论证，蜂窝的几何结构，形成整体恰似拱桥的结构，从而使面上的抗压强度提高了100倍。蜂窝纸板采用蜂窝结构，因而也同样以最少的材质消耗，获得最大的容积和最大的强度、刚度。
（2）优异的缓冲隔振功能。
蜂窝纸板为芯状结构，具有优异的缓冲隔振功能，接近EPS。
（3）良好的隔热、隔音性能。
蜂窝芯的蜂窝孔为密闭结构，其中充满空气而互不流通。因此具有良好的隔热、隔音性能。
（4）强度、刚度易于调节。
改变芯纸的厚度、克重或改变蜂窝芯的孔径、芯柱高度，蜂窝纸板即可获得不同的强度和刚度。
（5）可进行特殊的工艺处理而获得独特的功能。
蜂窝纸板是全纸质材料，易于进行特殊工艺处理而获得防水、阻燃、防霉、固化增强等特殊性能。这也是蜂窝纸板能够推广应用的原因之一。
（6）出口无需熏蒸，免检疫。
蜂窝纸板由于在生产过程中经过红外线烘干或微波烘干，相当于进行了消毒灭菌处理，所以出口无需熏蒸，免检疫。这就可以在一定程度上代替木材而用于出口产品的包装。
（7）环保型产品。
蜂窝纸板在生产过程中无污染，又能回收再生，也易于废弃处理。因此可以代替EPS作为缓冲材料。
虽然蜂窝纸板有上述各种优点，但也存在一些缺点，比如耐破性能、耐折性能、耐戳穿性能等较差，这就限制了其在某些方面的应用；加工性能较差，不能像瓦楞纸板那样很容易制成箱型等包装容器，即使能够制作，生产时自动化程度较低；同时进行印刷时，印刷适性较差，不能满足现代装饰装潢的需要，这也限制了其在包装方面的应用。
纸浆模塑制品发泡技术
项目简介：该课题组采用纸浆、淀粉、树脂、助剂，发泡干燥后，纸浆占总重量的70％以上。对纸浆模塑发泡制品和未经发泡的纸浆模塑制品进行跌落冲击实验，在跌落高度相同、静应力相同的情况下，纸浆模塑发泡制品的最大加速度为203.23g•m^（-3），未经发泡得纸浆模塑制品的最大加速度为412.23g•m^（-3），由此可看出，纸浆模塑发泡制品的缓冲性能远优于未经发泡的纸浆模塑制品。
一株嗜水气单胞菌及其应用
项目简介：该项目研究的一株嗜水气单胞菌及其应用，涉及一株嗜水气单胞菌及其利用该菌生产3-羟基 丁酸和3-羟基己酸共聚物的方法。该发明提供的嗜水气单胞菌为嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)45/90 CGMCC №0650及其突变体或变异体。利用上述嗜水气单胞菌低成本生产3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚物的方法是将嗜水气单胞菌在常规培养基中进行发酵，所述培养基的碳源包括大豆油或花生油或它们的混合物。为了促进3- 羟基丁酸和3-羟基己酸共聚物在嗜水气单胞菌45/90中的合成，所述培养过程中采用限制氮源、磷源或供氧三种措施中的一种或几种，还可以向培养基中添加月桂酸。利用该发明的方法，使得新型生物可降解材料3- 羟基丁酸和3-羟基己酸共聚物的大规模工业化生产成为可能。
生物可降解材料
项目简介：该研究开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，主要用于对环境无害的生物塑料。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，更具有促进生物组织快速生长的特性，是一代新型的生物材料。少数微生物在特定条件下能合成一系列结构新颖的生物聚酯，这样的高分子目前无法用化学法合成。其中少数几个生物聚酯可望被开发为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
项目简介：采用一步法将粉状的淀粉直接加入到自行设计的反应型挤出机中生产出淀粉基片（膜）材，无需通过造粒，不仅简化了加工工艺，而且降低了加工成本；应用该技术可成功生产出淀粉含量高达95％以上的淀粉基半透明硬质片材和薄膜，硬质片材可用于热塑成型加工，可制得深宽比大于1／2的热塑成型制品。所开发的全淀粉材料制品检测生物分解率达83.0％，片材的拉伸强度可达49.7MPa，断裂伸长率可达33％，是国内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
项目简介：长春应化所自1999年末开始一次性完全生物降解餐盒的研究、开发工作。目前生产的样品餐盒色泽洁白，具有非常好的耐水、耐油和耐温性能。以吹塑方法制备淀粉膜材料一直是世界性难题，长春应化所近期在吹塑方法制备淀粉膜材料方面取得了显著的进展。以淀粉为底物经生物发酵过程获得的脂肪族聚酯是指直接获得的聚羟基烷酸酯（PHAs）和获得的乳酸再经化学合成获得的聚乳酸（PLA）。
高强度淀粉基生物全降解制品
项目简介：该课题组研究的高强度淀粉基生物全降解材料是采用高分子淀粉及衍生物为基料，添加以微生物发酵法生产的生物柔脂加纤维素，多元醇等物质，用专用设备（专利技术）制造出机械性能好的全降解材料。该材料可塑性强、抗冲击强度大、耐高温（+15℃）、全降解。经多项国外检测，符合国际标准，并获美国食品药品监督管理局注册号（11017755520）、韩国《环保证书》、《卫生许可证书》。
淀粉基生物全降解材料制备技术
项目简介：该项目根据淀粉的反应挤出加工特性，在系统研究高粘度淀粉原料的熔融强度和流变特性的基础上，运用计算机模拟方法设计出适合淀粉基材料生产的反应挤出设备，并对国内通用塑料加工设备进行改造，制造出适用于淀粉加工的挤出和成型设备，成功开发了淀粉基生物全降解材料制备新技术。应用该技术可成功生产出淀粉含量高达95%以上的淀粉基半透明硬质片材和薄膜，硬质片材可用于热塑成型加工，可制得深宽比大于1/2的热塑成型制品。
该技术设计的具有知识产权的反应型挤出设备，不仅适合于淀粉基生物降解材料的生产，而且还可用于制备不同品种的变性淀粉，具有无污染，低能耗，无需反应溶剂等优点。
丝胶与有机单体聚合物降解材料的合成
项目简介：该项目以醋酸乙烯酯(Vac)、苯乙烯(PS)有机单体和丝胶(Ser)为原料合成得到了可降解聚醋酸乙烯酯―丝胶接枝共聚物(PVAc•g-Ser)和苯乙烯―丝胶共混物(PS&Sermixtures)，经红外(IR)、紫外(UV)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、热分析(TG)、降解性能及机械强度等测试，表明PVAc?Cg?CSer、PS&Sermixtures分别是可降解共聚(混)物，强度和断裂伸长率比醋酸乙烯酯均聚物(PVA)有较大提高，同时材料的柔性得到提高。特别是通过IR，证明PVAc?Cg?CSer系首次合成得到的可降解共聚物系列，可分别通过调节单体、引发剂的量控制共聚物的分子量大小，进而改变共聚物的机械强度和柔软性。
该研究表明，得到的共聚(混)物，与实验单体相应均聚物相比，分子量适中(特性粘度接近100)、机械强度(拉伸强度＞4，多数＞8MPa；杨氏模量一般＞200MPa)和柔软性好(多数断裂伸长率＞100%)，又容易在自然界中降解。
利用剩余活性污泥和工业废水制备生物降解材料―聚羟基脂肪酸酯
项目简介：该项目开发了以土著PHA合成微生物回注法利用剩余活性污泥和工业废水制备PHA的技术。该技术是生于活性污泥经过一定时期的驯化，积累和富集了大量的PHA合成菌，随后加入工业废水进行发酵，发酵结束，分离纯化出为生物体内的PHA。整个过程无需灭菌，对企业现有污水处理系统稍加改造，在不影响污水处理的同时，即可进行PHA的合成。该研究采用回注少量土著PHA高产合成菌，“规制”驯化初期活性污泥的驯化方向，促使活性污泥中PHA合成菌成为优势菌群，提高活性污泥合成PHA产率。该方法能够有效地提高活性污泥合成PHA的产率三成至五成。目前项目组已经完成了实验室规模的研究，正在进行中试。
含淀粉的可降解材料及其制备方法
项目简介：该研究根据要求选择一种可以熔融的高分子材料，按照确定的淀粉添加量称量淀粉和制造用的辅料，制备前对淀粉和辅料进行混合研磨，然后进入一个进料漏斗。高分子材料加热熔融后进入另一个进料漏斗，并经喷头（记为喷头1）喷出在冷却辊上。淀粉和辅料从另一漏斗的喷头（记为喷头2）中喷出，两个喷头喷出的物料轨迹接近垂直。喷头1、喷头2分别可以沿物料喷出方向的垂直方向移动，两喷头的运动轨迹平行，冷却辊转动速度可以控制，因此可以控制单位面积上制成的材料中淀粉的含量。两个喷头同时喷出原材料，因此可以形成高分子－淀粉逐层累积、成型。该产品主要用作快餐盒，一次性杯、盘、刀叉、食品托盘及超市净菜盘等，还可用于农用及园艺材料、包装材料和一些高附加值的产品上。
矫形外科生物可降解材料的研制
项目简介：聚乳酸与人体组织有良好的生物相容性，无毒性，无排异反应，其降解产物乳酸可以参与人体内糖类代谢循环，无残留，医用的高度安全性得到确认，已经成为最重要的可生物降解的人体内植材料。课题组经过多年努力已掌握合成技术，所制备的不同尺寸的骨螺钉，其弯曲强度已达280Mpa，剪切强度达180MPa，上述指标已达国际报道同类材料的最高水平。可用于矫形外科各种骨折治疗的生物可降解内固定材料系列，逐步替代金属内固定物，达国内领先水平。
PET上连续镀复二氧化硅新型食品包装材料
项目简介：该产品是一种在树脂薄膜上镀复二氧化硅膜的新颖食品包装材料，具有针孔少、致密性好、透明、无毒等优点。美国发达国家已全面推广应用，产品将全面取代镀铝塑料薄膜，市场前景十分良好，经济效益高。
年产600吨铸涂纸工程
项目简介：铸涂纸又称玻璃卡纸或高光泽纸，是高科技产品。该项目产品是利用原纸进行涂布涂料后，将处于塑化状态的涂层压贴于高度抛光的镀铬烘缸表面，由烘缸表面赋予涂层似玻璃镜面的光泽，因而其成品不仅具有极高的光泽度和平滑度，而且印迹清晰，画面色彩艳丽，富有立体真实感，极具包装装潢价值，是当今最具有魅力的包装材料之一。同时其生产技术简单，设备投资少，无污染，是造纸和化工结合项目，适合中小厂家生产。
新型RNTPVC无毒透明包装材料
项目简介：随着包装工业的迅速发展，透明包装材料的消耗量越来越大，人们对其内在性能和外观性能要求越来越高。国内外早有聚氯乙烯无毒透明包装材料的应用。但河南作为人口和消费大省，每年消耗无毒透明PVC包装材料1万多吨，而无毒透明硬质PVC包装材料却为空白。为此，该项目采用特殊工艺配方研制成功了新型RNTPVC无毒透明包装材料。该包装材料力学性能优异，无毒透明，价格低廉，应用前景广阔，经济和社会效益显著。
农业废弃纤维制环保包装材料
项目简介：该课题利用农业废弃纤维（甘蔗渣、稻草、麦草、玉米秆等）为主要原料，用专利方法将多层不同纤维一次复合成模塑包装材料，如工业品（尤其电器产品）内衬的缓冲防震材料、环保容器（观赏花盆、快餐具）等产品。我国农村每年有稻草、麦草、玉米秆等总量为4.8亿吨，其中仅有20%用于制浆造纸及制板工业。
新型软包装材料开发
项目简介：该课题组研制的SiO_x膜是Si_2O_3和Si_3O_4的混合物，与塑料膜粘合牢，耐蒸煮性、抗弯性、耐消毒性极佳，且适宜用于微波加工。用等离子体辅助电子束蒸发沉积（PECVD）SiO_x作为阻隔层，利用等离子体高密度，高能量，反应活性强，特别是把PECVD和电子束（EB）蒸发相结合沉积SiO_x薄膜，则产生具有如下优点的薄膜：对O_2、水蒸气、油脂等阻隔性优；阻隔层和PET膜粘合牢，耐蒸煮性好, 可微波加工；PET膜物理性质在涂覆前后几乎无变化。PET的表面颜色、雾度、光泽、光通过率、折射率、反射率等方面均无变化；PET薄膜润湿性好(表面能增加到约58dyne)，有利于印刷或复合；生产速度快，价格低。
自发光植绒制品研制
项目简介：该发明专利，可以广泛地应用在汽车内饰、指示标志、家居装饰、箱包、首饰盒、工艺品、家具、服装等包装材料等领域；所述的自发光短纤维，直径为0.5 ～5D；长度为0.5～5mm也可以应用于货币及票据的防伪标识。其植绒的工艺与现有植绒无差异，只是根据所选用发光剂的性能特性在纤维原材料中加入合理的比例，熔融制成，其制作工艺简单。现有的植绒设备和植绒短纤维生产线无需变动即可生产。
镀铝纸涂料开发与应用
项目简介：镀铝纸是一种用途十分广泛的包装材料，由于其光亮度高、防潮性能优越而成为包装纸产品中的“贵族”。目前的生产工艺主要有三种：铝箔复合法、转移法及直镀法。我所研制开发的GYZ系列产品是专为镀铝纸直镀工艺设计的底涂胶，可用于铝箔卡纸、烟衬纸、酒标纸的生产中，具有光泽高，与铝结合性好，无异味，胶膜韧性较好，使用后污染小等优特点。产品的性能达到进口样品的检测指标，并完成了应用实验。目前正在进一步开展其它相关领域的应用研究和实验工作。
新型包装材料
项目简介：该产品采用新型纸塑多层复合工艺加工而成，具有良好的阻隔性和避光性，常温保质期长，各种质量性能指标均符合国家标准。该产品适用于牛奶、果汁、饮料的包装。产品特点包括采用新型工艺，降低了成本，增强乳品企业的竞争力；采用新型高阻隔材料，常温条件下保质期长；卫生性能安全、可靠；可直接微波加热，方便饮用；易加工操作，加工效率高；高强度，方便长途运输；可环保回收再利用。
高阻隔纳米复合塑料包装材料
项目简介：许多商品在保存、储藏和运输中要求包装材料具有高阻隔特性。塑料包装材料有一定的阻隔性能，但在某些场合下仍然显得不足。该材料，采用层状无机物经有机插层处理，无机物层状分散后以纳米片状形态分布在塑料包装材料中。该技术利用层状无机物的高阻隔特性，可以大大提高塑料包装材料的阻隔性能，同时也提高了其稳定性、耐热性。与多层复合包装相比，生产工艺简单、成本低。可以广泛用于各类商品的包装。
多层共挤高阻隔包装材料
项目简介：该成果主要用于肉类、奶制品、饮料、生鲜食品、高温蒸煮食品、儿童食品、药品、化妆品等产品的包装。研制出的产品各项性能经国家指定行业法定检测单位《吉林省塑料产品质量监督检验站》检测，均达到项目立项所制定的指标。使用多层共挤高阻隔包装材料包装的物品，可以在取消防腐剂的状态下延长食品的保质期和货架期，可使食品达到保鲜、保质、保味、无污染的目的，可确保被包装物在运输、储存、分销过程中不变质。该项目研制的配方采用了纳米技术，通过纳米材料对PA6和MXD6的改性，提高了阻隔性能，降低了价格昂贵的高阻隔材料EVOH的用量，提高了高阻隔膜的强度和透明度，可降低高阻隔膜的整体厚度。
真空镀SiOx高阻透薄膜
项目简介：镀SiOx高阻透薄膜是九十年代出现的新型高阻隔包装材料。与目前市场上的高阻隔材料相比，具有阻隔性能优良、透明度高、保香性优良、耐蒸煮、具有良好的微波透过功能，能回收利用，无公害，是理想的环保产品。该技术成果利用硅棒连续供料和在真空条件下利用激光电子束加热熔化SiOx技术、化学等离子体气相淀积技术，较好地解决了低温、低真空镀SiOx膜的连续性生产问题，降低了生产成本（产品远低于进口产品售价），保证了产品质量。
纸浆模制品生产线（ZXA、ZXC型）
项目简介：纸浆模制品是八十年代中期开始在我国发展起来的新型纸品包装材料，已广泛用于禽蛋、鲜果、玻璃、陶瓷、搪瓷制品、工艺品、电子元器件、医疗药品等包装材料和农用育秧床、营养钵。纸浆模塑制品生产线是生产纸浆模制品的专用机械，它可利用纸箱厂的边角余料、印刷纸边、旧书刊报纸及废纸作为原料，通过不同的成型模具加工成各种形状和尺寸的纸浆成型包装产品。“ZXC”型纸模生产线主要由制浆、模塑成型、化工防潮、干燥四部分组成，整机性能优越，已投入小批量生产，已在济南、宜昌、沧州、南京等地推广使用。
多层共挤低温高收缩膜
成果简介:多层共挤低温高收缩膜以尼龙、聚烯烃共聚物、粘合剂及多种改性剂为原料，经过塑化、共挤、复合、两段双向拉伸，热定型特殊工艺过程加工而成。其产品结构为五层，每层均有不同性及作用，具备阻水、阻氧、隔气、耐磨擦、抗拉、抗穿刺、柔软、透明、遇热瞬间收缩，易封口，贴体性强，易印刷等特点，主要应用于冷藏肉的包装，是一种现代的食品软包装材料。
可食性生物多糖食品包装膜
项目简介：该项目产品可食性生物多糖食品包装膜是由葡萄糖连接而成的高分子物质，具有可食性、可降解性，无色透明，隔氧性好；作为食品包装膜，其直角撕裂强度、机械强度、透光性等指标均达到塑料包装优等膜标准。该膜可薄至0.01mm，在塑料封口机上热压成袋，袋装奶粉和色拉油不漏粉不漏油，可以与奶粉共溶于水一起食用，是一种典型的绿色包装。该膜可用于食品的可食包装、医疗卫生(医药的载体和胶囊)，替代塑料的可降解包装、可降解农膜等，也可制成度密度卡片食品。该技术产品有着广阔而长远的市场。
展会信息
第十六届东莞国际塑胶及包装展
展览时间：2008年6月10日―13日
展馆地址：广东现代国际展览中心
展览范围
一．橡塑胶类
1．生产设备
2．塑胶辅助设备及配件
3．塑胶原料
4．测量仪器：材料实验机，测色仪及其他专用仪器
二．包装类
各种包装机器及自动化生产线 食品及药品包装 制袋及制盒机械 印刷包装机械 入瓶及入罐包装 标签，喷码及条码 各类包装材料 其他相关产品及技术
2008第十六届上海国际印刷、包装、纸业工业展览会
展览时间：2008年7月2日―5日
展馆地址：上海新国际博览中心
参展范围：
一、商标标签、丝网、柔印、凹印、特种印刷
二、印前数码快速印刷、胶印、轮转印刷
三、纸盒、纸箱、纸制品加工包装印刷
四、印后、包装印刷机械设备
延伸阅读
天然空调”一年节电38万度
――绿色、科技装点国家会议中心击剑馆
这是一个充满现代气息的运动场馆，四部滚动电梯平稳地将观众载往四层，高大明亮的落地窗外可见精致的“鸟巢”和繁花似锦的奥运景观大道，这里就是国家会议中心击剑馆。
据介绍，国家会议中心击剑馆位于奥林匹克公园国家会议中心内，奥运会期间用于击剑、现代五项的击剑和气手枪比赛场馆，建筑面积为56000平方米，设有固定座位数5900个。多层复合结构吸纳噪声
远远望去，国家会议中心击剑馆独特的金属屋顶分外抢眼，现代并且有质感，但是人们也不禁要问：金属屋顶每逢下雨不是要叮叮当当响个不停吗？
国家会议中心的总承包方北京建工集团技术负责人给观众吃了一个“定心丸”：屋顶经过独特技术设计可保比赛不被噪声“打扰”。
负责人说，为了防止雨水敲打金属屋顶形成噪声，干扰室内活动，会议中心主体部分的屋顶由内向外采用穿孔铝板、吸音层、隔热层、防潮层、防水层、防雨层等多层复合结构。从而既保证馆内的噪声能够及时被吸纳，又避免了雨水敲击屋顶对馆内形成噪声干扰。计算机控制整体提升
击剑馆所在的国家会议中心总建设用地面积约12.22公顷，总建筑面积约53.4万平方米，实属一个庞然大物了，而其6万平方米的大屋面也运用了计算机控制整体提升的新技术来解决。
“运用计算机的控制，我们提升屋面和观众席的台面，这样可以保证结构的稳定不变形。”北京建工集团国际会议中心工程项目经理李志远介绍，国家会议中心的结构类型为框架剪力墙结构和钢结构，建筑高度43米，基础埋深15.47米，它的钢结构工程分为地下、地上两部分，吨位分别约为1380吨和1500吨。
根据工程的特点、难点，充分利用现有的提升支架及结构本身，施工人员制定了合理的组装、提升、焊接顺序与工艺，采用计算机控制液压千斤顶群同步提升技术，通过有效的控制，进行了承重系统的平稳转换及卸荷，高空精确合拢，整体达到设计规范要求，完成了四次钢桁架提升。同为奥运工程项目的广播中心200米长大梁也是运用了这项技术。“我们有天然空调”
“有人问过，这样一个27万平方米的建筑开启空调后，电表的数字得以多快的速度往上蹿？大家不用担心，我们有天然的空调。”项目经理李志远介绍，承建者北京建工集团的专家们设计出了一个独具匠心的方案――在击剑馆下面修建了3个低于地面7米的下沉花园，共计约1200平方米，这个巨大的室内花园使得局部温度低于正常室温，同时击剑馆顶部设有3个天窗可通风，由于空气上下具有温差，可形成自然对流，构成一个天然的“空调”，在炎热的夏季，国家会议中心室内即使不开空调也能让人感到凉爽。
李志远说，这样的设计将使得每年换季的四个月时间内，国家会议中心可以不使用空调，从而每年节电38万度。
同时，造型巧妙的屋顶也成为雨水回收的绝佳工具。国家会议中心的设计融入了中国传统建筑中屋檐和拱桥的设计元素，屋顶呈现“双曲线”图形，四角微微上翘，下方则形成一条向上拱起的弧线，形似拱桥。这样的设计不仅外形美观，而且面积多达6万平方米的整个金属屋面就能充分地收集雨水。
设计人员说，雨水经过中水回收利用中心处理可用来浇灌绿地。按照北京正常年降雨量计算，降雨能够基本满足浇灌需求。
新材料对北京奥运贡献大
据悉，“水立方”ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）膜结构等最新科技，使北京奥运会场馆建设得以高水平顺利完成。北京奥组委执行副主席蒋效愚在回答本报记者提问时说，国内化工新材料工业对北京奥运会场馆建设作出了重要贡献。
蒋效愚说，国家游泳中心“水立方”外墙采用的ETFE膜结构就是化工新材料应用的一个例子，是中外化工新材料企业成功合作的结果。如此大面积地采用ETFE膜结构，在全世界也是首次，这不仅使国家游泳中心的建设速度大大加快，成本降低，而且隔热、保温、环保。
据了解，国家游泳中心采用ETFE膜结构，使馆内透光性大大提高，可保证90％的自然光进入场馆，平均每天有近10个小时可采用自然光照明。和温室一样，“水立方”通过收集太阳能并将其导入加热水池，大大节省了能源。
在问到北京奥运会举办期间靠近市区的化工企业需不需要停产时，北京奥组委执行副主席王伟说，在奥运会期间，将采取一些临时性措施来确保空气质量。这些措施，有的在奥运会的测试赛期间，包括在体育场馆附近搞一些监测点，来确保空气质量的良好。奥运会期间化工企业需不需要停产要根据这些测试结果再决定。国家和北京市政府特别重视大气污染的治理、北京环境的改善。根据国际卫生组织公布的数据，北京城区的好天气已经从1998年的100天增至2006年底的241天，中、重度污染的天气从141天下降到了24天。
北京首套垃圾精分选系统奥运期间启用
据北京市环卫集团一清分公司介绍，中国国内首套专门用于接收、处理已经居民分类过的垃圾精分选系统小武基光谱分选系统即将开工建设，并将在北京奥运会期间投入使用。
据《北京日报》报道，北京市环卫集团一清分公司有关负责人说，此系统是目前世界最先进的垃圾分选技术之一。建成后，小武基大型固废分选转运站将成为中国第一家实现光谱分选的垃圾分选站。
届时，奥运中心区场馆产生的大量分类垃圾将通过此系统进行精细分选，使垃圾的转运、处理和再利用率大大提高，为北京实现“绿色奥运”提供技术保障。该系统建成后还将配套建立全透明的空中参观通道，参观者可以零距离观看垃圾分选设备运行过程。
光谱分选系统是根据不同物质对光谱形成的反射不同的原理，实现不同物质之间更为精细的筛分。光谱分选系统投入使用后，仅废塑料一类就能分辨出PVC、PE、PP、PET等8种不同材料，更好地实现再利用，提高分选和处理效率。此外，该系统还能分辨出纸张等轻质物质。
由北京市政府投资建设的小武基分选转运站渗滤液处理工程，已通过工艺验收，进入试运行阶段。该工程总投资550万元，日处理渗滤液能力可达60立方米。经过该工艺处理后的渗滤液和污水可达到国家二级排放水标准。
热点关注：塑料产业凸显新商机
第二十二届中国国际塑料橡胶工业展览会（简称：2008国际橡塑展于4月17日至20日在上海新国际博览中心举行。本届展会的主办方之一，雅式展览服务有限公司董事长朱裕伦先生日前表示：今年展会为迎接8月份的北京奥运会，特别增加了体育元素，举办“橡塑与体育”的主题活动。
北京奥运会，为塑料产业带来商机
我国的塑料工业是以塑料加工为核心，包括塑料合成树脂、助剂及添加剂、塑料加工机械与模具。“塑料与奥运密不可分，在场馆装修及体育器材上被广泛使用。”中国塑料加工工业协会会长廖正品在接受《市场报》记者采访时说：“塑料的节能降耗、节约材料及其可回收利用的环保特性在奥运场馆等设施建设中发挥了重要作用。例如：大量的塑料管道管件、塑料异型材门窗在奥运场馆建设中大显身手，大型场馆建设使用了PC屋顶板材、塑料座椅、跑道、草坪以及体育器件上塑料材料的使用，为这一产业带来无限商机。”
塑料新材料，为北京奥运添绿
廖正品介绍：生物降解塑料将为北京奥运添绿。据悉，奥运会举办期间，在集中用餐地点将有选择地使用生物降解塑料餐；在使用一次性餐具场所将全部使用生物降解塑料餐具；为积极推动生物降解塑料在北京奥运会上的应用，践行绿色奥运的理念，奥运村将使用800多万个生物降解塑料袋，以解决传统塑料袋造成的环境污染问题。其中有40万个黑色塑料垃圾袋，750万个白色塑料垃圾袋和20万个医用黄色塑料垃圾袋。
塑料材料，体育运动中得到广泛应用
记者了解到：塑料是现代体育中不可或缺的材料。体育设施和用品一向是塑料应用的重要领域，目前，塑料行业正在积极地准备开发和使用能够提供更高性能、更强机械强度和环保性能的塑料复合材料，以满足体育运动的更高要求。
国家体育用品质量监督检验中心候都兴先生指出：自第奥运会之后，历届奥运会的田径赛场主要跑道与辅助区均采用了塑料铺装，塑料跑道已被国际公认为最佳比赛跑道。现在以聚氨酯、三元乙炳橡胶（EPDM）、丙烯酸酯为主要面层材料在塑料跑道、篮排球场、网球场等运动场地得到广泛应用。
以聚丙烯PP、聚乙烯PE、尼龙PA为原材料制造的人造运动草坪，也得到了国际足球联合会的认可，正在各级学校和正式比赛中被广泛使用。
PVC运动地板则广泛应用于各室内篮球、排球、乒乓球、羽毛球场馆；采用高级合成革制作的沙滩排球，具有美观的外形和良好的手感。
聚氨酯材料的篮球鞋，备受球迷的喜爱。统计表明，现代篮球鞋多以人造鞣皮及轻质的网眼织物组成鞋面，整个鞋底多为聚氨酯材料制成，配以篮球运动规律的花纹，使运动员在运动时更加灵活、迅捷。
此外，纤维增强重合材料也广泛应用于自行车赛车、越野赛汽车、冰球棒、赛艇桨、帆船桅杆、登山用品以及滑翔机等。
候都兴强调：随着现代体育运动对运动器材越来越苛刻的要求，将选进的塑料复合材料运用到体育用品中，是21世纪体育用品产业发展的主流。
高科技助阵奥运应急 特种车首次集中亮相
即将举行的2008奥运会，对北京城市应急管理机制提出了考验。近日，“2008中国突发公共事件防范与快速处置研讨会”在北京举行。会上展示的不少高科技产品，无论是对各级灾害管理部门，还是对正在紧锣密鼓地筹办奥运的北京来说，都有着非同小可的意义。
特种手术车会“变身”
看似普通车，后半部分其实是折叠起来的，一到关键时刻,能变宽成为一个手术室、在车内就可实施开颅、开放性气胸、呼吸道阻塞、紧急气管切开术等大、中、小手术。据称，在这种车上,一昼夜可完成40例手术。研讨会期间，会议中心正门展示的15辆各式应急特种车成为热点。
“这些应急车是第一次大规模集中展示。”工程师袁光明说。这15辆应急车由中国航天科工集团所属苏州江南航空机电工业公司为大会提供，包括适用于各种突发事件处置工作的应急通讯指挥车、救援车、救护车等，“其中急救车等曾在土耳其、海地地区的联合国维和行动中大显身手。”
“X光线车和手术车都包含了我们的最新技术。”袁光明说，“两种车型均有空间扩展功能，而手术车最大的特点是具有双面扩展功能。”在工作人员的操作下，手术车两侧挡板各自伸展，几秒钟功夫就将车内面积扩大了3倍。
据介绍，苏州江南航空机电工业公司还提出了由现场应急指挥车系列、通信车系列、急救和救护车系列系列、抢险车和保障车系列五大分系统组成的“建设机动应急救援系统”的方案，以快速应对突发事故。
“绿色通道”保障通信
无论是自然灾害、事故灾害，还是公共卫生与社会安全事件，针对突发应急事件及时发出预警信息是确保指挥调度通信是减少损失、提升指挥水平、统筹协调救灾力量的重要内容。
记者从研讨会上了解到，随着先进的全球宽带网络通信技术以及第四代卫星成功入轨，目前中国交通通信中心的海事卫星已经实现集通话、传真、数据通信网络一体的3G水平卫星通信网络，在林业系统、地震系统、电信系统、武警系统、军队系统、安全局系统、机要系统、电力系统、铁路系统许多行业得到了广泛的应用，并且已经作为国家应急体系中重要的组成部分，与国家应急网络平台全面互联。其中，在信息安全方面，包括北京奥运会移动和固定通信两大合作伙伴中国移动和中国网通公司的机动通信部门，都将海事卫星作为必备系统，承担紧急事件发生时期应急通信保障任务。
可见，有了这些高科技，2008年奥运会对突发公共事件的防范与快速处置能力将大大增强。
国内首个“漏斗屏”落户奥运篮球馆
报道赛时具有精彩瞬间捕捉、奇特镜头回放、实时直播同步、赛况信息播报、计时记分统计、公商广告播出功能的一套国内独一无二的全彩高清LED显示系统落户五棵松奥运篮球馆。目前，该套显示系统已安装就位，正加紧调试。
据介绍，为满足奥运会及赛后NBA篮球比赛的需要，该套系统由漏斗屏、环形屏及计时记分控制系统三部分组成。
漏斗屏整体框架结构为钢制或铝制。其结构复杂且庞大，内部分为五层，设有维修通道。整体结构由美国生产。漏斗屏具有升降功能，在屏幕上方有4台升降机组。漏斗屏的升降由计算机系统控制，最高可升至底部距地面15.922米。可根据观众视角和客户需求升降以达到最佳的显示效果。
看台层环形显示屏，安装在场馆内首层内廊一周，由110面屏幕组成，每块屏幕最长3米，最短1.8米，总长度约为270米，像素点间距为23毫米，可显示各种视频，主要用来播放渲染现场热烈气氛的视频图像，比如焰火、水流喷洒等场景。还可以像漏斗屏一样显示赛况信息，循环播放即时消息等。
赛场计时记分控制系统。主要集中控置和显示赛事计时记分统计信息，是专业的集成裁判系统，可综合设定和控制赛场分数和时间，将比赛结果通过控制室内的设备投放到漏斗显示屏和看台层环形显示屏上，并同步更衣室计时时钟和比赛时钟，使得赛场秩序井然有序，比赛结果更加准确、公正。
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“漏斗屏”自重22吨
悬挂于场心正中央的显示屏自重22吨。因形似“漏斗”，俗称“漏斗屏”，分上下五层，纵身净高9.042米，最大直径约为11米。自下而上第一层为环形像素点间距为20毫米的显示屏，可显示各种文字、图案信息，显示效果可以根据客户需要随意设计，俗称“走马灯”。第二层为4面像素点间距为10毫米的视频显示屏，每面高3.234米、宽5.76米，4面屏幕可播放同一视频信号也可播放不同视频信号，屏幕图像色彩柔和逼真、灰度丰富、层次感和立体感强，画面清晰不闪烁，也是观众收视率最高的看层。第三层为非背光式广告板，可放置粘贴式海报等平面广告。第四层为8面像素点间距为20毫米的显示屏，每面高2.91米、宽3.2米，可显示视频和赛场比分及球员信息等，也可播放同一视频或不同视频信号。第五层为背光式广告板。
科技奥运融入北航体育馆 实现智能化监控
在北京航空航天大学体育馆的改建过程中，场地灯光供电在原有双电源供电系统基础上，引入了临时柴油发电机作为第三电源，同时引入了快速EPS装置，将电源转换过程中停电时间控制在3ms以内，大大提高了供电可靠性。
关键词：污泥，前沿技术，资源化，发展趋势
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.
中图分类号：TU992文献标识码： A
经过几十年的发展，欧美、日本等发达国家已出台了较完善的污泥处理处置与资源化政策法规及标准规范，相关技术和设备也趋于成熟，以在污泥无害化处理处置的基础上实现最大程度的资源化再利用作为总体思路和技术路线，逐步形成了以污泥厌氧消化、好氧发酵、干化、焚烧、土地利用为主流技术，并不断研发污泥制油、生产活性炭、研制动物饲料等前沿技术的污泥处理处置市场。
虽然近年来我国污泥领域发展较快，各项技术和专用设备有了较大进展，主流技术、前沿技术同步发展的污泥处理处置市场也正在形成。但与发达国家相比，我国污泥处理处置率仍然低下，技术和设备水平仍然落后，污泥处理处置总体思路和技术路线也不够明晰，相关的法律法规及标准规范不够完善，总之我国污泥处理处置市场还有很长的一段路要走。由于国情不同，各国采用处理方式和技术也各不相同，本文对国内外目前前沿技术发展现状进行综述。
1、国内外污泥处理处置与资源化前沿技术进展
1.1 污泥制油能源利用技术
污泥中的有机质可以转化为燃油，能有效控制重金属的排放，可回收利用易储藏的液体燃油，可获得较高的油品收率，提供700 kWh/t 的净能量，破坏有机氯化物的生成，具有污泥处理与能源利用的双重性质。污泥制油技术分为两种方法：污泥热解制油技术和污泥直接热化学液化法。
1.1.1污泥热解制油技术
污泥热解制油是利用污泥中有机物的热不稳定性，在常压（或高压）和缺氧的条件下加热污泥至高温，借助污泥中所含的硅酸铝和重金属（尤其是铜）的催化作用将污泥中的脂类和蛋白质转化成碳氢化合物，由于干馏和热分解作用使污泥最终转化为价值较高的燃料油、反应水、不凝性气体（NNG）和炭。
热解生成的油收率与污泥中的有机物含量直接相关，通常生污泥最高（占44%），其次为剩余污泥（35%），消化污泥最低（25%）。发热量可达到29~42.1 MJ/kg，与石油提炼厂生产出来的石油低级馏出液相似，可以直接用于柴油机车和发电。但热解油黏度高、气味差。热解油的大部分脂肪酸可转化为酯类，酯化后其黏度低约4倍，热值可提高9%，气味得到很大改善。不凝气热值2~9MJ/kg，污泥炭热值约10MJ/kg，热解前的污泥干燥、反应器加热可利用产品中低级燃料（燃料气、炭）的燃烧来提供能量，实现能源循环。污泥热解制油过程如图1。
污泥热解制油过程示意图
污泥热解工艺最初是Bayer等人在1978年提出， 1986年，澳大利亚的Perth和Sydney两个城市建起污泥热解制油的第二代试验厂，为大规模污泥低温生物油化技术的进一步开发提供了大量的数据和实践经验。1999年8月，世界上第一套污泥低温热解制油工业化工艺装置——Enersludge在澳大利亚成功试运行，处理规模（按干污泥计）为25t/d，每吨污泥可产出200~300L与柴油类似的燃料及约半吨的烧结炭，并申请为专利。
1.1.2污泥直接热化学液化制油技术
鉴于污泥低温热解制油需要对脱水污泥进行干燥而耗能巨大，因此英、美、日对污泥直接热化学液化法研究较多。污泥直接热化学液化制油是将经过机械脱水的污泥（含水率约70%~80%），在250~340℃、5~15MPa条件下，并以碳酸钠作为催化剂，污泥中有近50%的有机物能通过加水分解、缩合、脱氢、环化等一系列反应转化为油状物，得到的重油产物用萃取剂进行分离收集。重油产品的组成和性质取决于催化剂的装填与反应温度。反应过程可得到热值约为33MJ/kg的液体燃料，收率可达50%左右（以干燥有机物为基准），同时产生大量不凝性气体和固体残渣。基本工艺流程图如图2所示。
污泥直接热化学液化制油技术的设备可分为间歇式反应装置和连续式反应装置两类。间歇式反应中，污泥脱水至含水率70%~80%即可满足相关反应要求，向高压釜中加入液化催化剂Na2CO3后，高压釜经过排气后冲入氮气至所需压力，随后升温。随着温度的增加，工作压力随之增加。然后通过压力调节阀释放高压来使工作压力保持恒定，反应产生气体被气体储罐收集。连续设备的运用不仅在工艺上可以得到更大的改进，在运行费用上也会大大降低，推进该技术的应用。
目前直接热化学法处理污泥的典型工艺包括：美国 PERC工艺，LBL工艺，日本资源环境技术综合研究所的液化工艺，荷兰 Shell 公司的 HTU工艺等。
根据国外的经验，目前的投资成本与运行维护成本均比较高，同时，涉及的操作条件比较复杂，需要考虑诸多的因素如反应温度、反应时间、触媒种类、触媒添加量、反应压力等。此外，油化处理效率也与污泥种类性质等有关。
污泥直接热化学液化制油的基本流程图
1.2 污泥建材利用技术
污泥建材利用主要包括利用污泥及其焚烧产物制砖、轻质陶粒、生态水泥、制纤维板、熔融微晶玻璃等。
总的来说，污泥的多项建材利用技术已经成熟，应用前景良好。其中，建筑砖块、轻质材料以及水泥材料等技术，已经在日本、德国等国家开始进行规模化生产应用或者在计划大规模生产再利用。其中日本在这方面走在了前面，已经有许多成功运行的工程实例，据统计到2002年末，日本污泥有效利用率高达63%，其中建材利用的比例为40%。在我国，污泥用于建材资源化利用是一种有效的污泥减量化及资源化手段，在北京、重庆及上海等地均进行过相应的生产性研究。总的来说，大多还处于研究及尝试的阶段。
1.2.1污泥制砖
脱水污泥主要由Fe2O3、Al2O3、SiO2、CaO、MgO等粘土矿物质成分组成，其性质近似粘土，具有可塑性、烧结性、耐热性和吸附性，并且污泥中含有大量灰分和铝盐或铁盐等混凝剂成分，可以作为建筑材料中的添加剂，为其制砖创造条件。比较常见的污泥制砖技术主要有两种：
①污泥焚烧灰制砖
该方法是将污泥焚烧灰添加适量辅料（如粘土、粉煤灰、煤矸石等）成型烧结制砖。污泥焚烧灰中的SiO2含量较低，因此在利用污泥焚烧灰制砖时，需添加适量的黏土与硅砂，从而提高SiO2含量。一般较为适宜的质量配比为焚烧灰：黏土：硅砂=1:1:（0.3~0.4）。污泥焚烧灰制造流程如下图3.
②干化污泥直接制砖
该法是直接将干燥的城市污泥破碎后与粘土等辅料成型烧结制砖，同时可以利用污泥中潜在热值。干化污泥用于直接制砖时，应对污泥中的成分进行适当的调节，使其成分与制砖黏土的化学成分相当。当污泥与黏土按质量比1:10配料时，污泥砖可以达到普通红砖的强度。此污泥砖的制造方式受坯体中有机挥发分含量的限制，当有机挥发物达到一定限度会导致烧结开裂，从而影响砖块的质量，污泥掺加比例较低。因此，从黏土砖限制要求来看，生污泥较难成为一种适宜的污泥建材方法。干化污泥制砖工艺流程图见图4。
污泥焚烧灰制砖工艺流程
污泥干化后制砖工艺流程
污泥的掺量比例、成型压力和焚烧温度是决定砖抗压强度、吸水率、热导率、抗折强度等性能的关键性因素。当污泥掺量为0~200 g/ kg 时， 随着污泥掺量的增加，污泥砖的抗压强度明显降低，吸水率随之增大。成型砖坯密实度下降，在焙烧过程，污泥中重金属熔融固化，有机物挥发，所形成的气孔和孔洞降低了砖体抗压强度及。当污泥掺量低于100 g/ kg 时，污泥砖性能符合国家《烧结普通砖》标准( GB 5101- 2003) 要求。当成型压力为20~60 MPa时， 随成型压力的增大，污泥砖的抗压强度逐渐升高，吸水率逐渐减小。当烧结温度为900~1100℃时，随着温度的升高，污泥砖的抗压强度逐渐增强，吸水率逐渐降低，当烧结温度高于1050℃时，砖的抗压强度和均已达到了标准要求。当保温时间超过1.5 h 时，随着保温时间的延长，污泥砖的降低，吸水率也相应增大。
美国、英国等发达国家都在该领域进行了较多的研究，对污泥制砖工艺、污泥制砖的影响因素、污泥砖块产品的性质等方面取得阶段性研究成果。其中，日本的污泥焚烧灰制砖技术，走在世界前列，受到越来越多的重视。目前已经有8座完整规模的厂用100%的污泥焚烧灰制砖。制成的砖块被广泛用于公共设施。德国对于污水污泥的建材利用才刚刚起步，没有任何长期工业上的实践，正借鉴日本的经验，并与日本开展合作研究项目。
在我国，有关利用污泥焚烧灰制砖的报道很少，而利用干污泥直接制砖却有较多的文献说明。如中石化胜利油田规划设计研究院、同济大学环境科学与工程学院、南京制革厂等研究机构、高等院校和国内企业对干污泥直接制砖进行了试验研究，但缺乏实际的工程应用，所以在今后的研究中还要结合经济效益进行投资、收益的估算并大胆借鉴国外经验，开发污泥前处理及混合焙烧等成套工艺及配套设备，才能将污泥的制砖利用付诸实际。
1.2.2污泥制陶粒
污泥陶粒是污泥经加工制粒或粉磨成球后烧胀而成的一种人造轻陶粒，具有轻质高强、保温隔热、耐久性好、抗震性好等优点。污泥制陶粒主要工艺流程如下图5。
污泥陶粒生产工艺流程图
湿污泥与预先干化好的干污泥一起进入污泥混合机，经混合、均匀化后形成颗粒，完成均化过程后，送至干化器进行干燥。污泥干化器主要分为直接加热和间接加热。为了防止污泥在干化过程中结成大块，一般采用旋转干化器。干化器的热风进口温度为800~850℃，排气温度为200~250℃。污泥经干燥后从含水率80%左右下降到5%左右。干化器的排气进入脱臭炉，炉温控制在650℃左右，使排气中的恶臭成分全部分解，以防产生二次污染。部分燃耗是在理论空气比约0.25以下燃烧，使污泥中的有机成分降解，大部分成为气体排出，另一部分以固定碳的形式残留。部分燃烧炉内的温度控制在700~750℃。燃烧的排气中含有许多未燃成分，送至排气燃烧炉再次燃烧，产生的热风可作为污泥干化的热源。部分燃烧后的污泥中的固定碳为10%~20%，热值为1256~7536kJ/kg。烧结是制陶粒的最后一道工序，烧结陶粒的强度和相对密度与烧结温度以及产品中残留碳含量有关。残留碳的含量与陶粒的强度成反比，残留碳的含量越多，强度越低。烧结温度在1000~1100℃之间为宜，超出此温度范围陶粒强度会降低。陶粒的相对密度随烧结温度升高而减少，在上述温度范围内，其相对密度为1.6~1.9，烧结时间一般为2~3min。
欧美、日本等发达国家对利用各类污泥制陶瓷产品的可行性做了研究，并对制成的样品进行了吸水率、多孔性、线性收缩和横向断裂强度等物理性能和浸出液的测试。我国多个企事业机构都对污泥制备陶粒技术进行了研究，比如同济大学的研究人员对苏州河底泥为主要原料烧制陶粒的工艺参数进行了分析，以及广州华穗轻质陶粒制品厂采用城市污水处理厂污泥替代河道淤泥或部分粘土烧制轻质陶粒，并获得成功。
1.2.3污泥制水泥
污泥的化学特性与水泥生产所用的原料基本相似，垃圾焚烧灰的化学成分中一般有80%以上的矿物质是水泥熟料的基本成分。因此利用水泥回转窑处理污泥来制造水泥，不仅具有焚烧法的减容减量化特征，且燃烧后的残渣成为水泥熟料的一部分，不需要对焚烧灰进行填埋处置，是一种两全其美的生产途径。利用污泥做生产水泥的原料有三种方式：一是直接用脱水污泥；二是干化污泥；三是污泥焚烧灰。不管是采用哪种方式，关键是污泥中所含的无机成分必须符合生产水泥的要求。除CaO含量较低、SiO2含量较高外，污泥焚烧灰的其它成分含量与硅酸盐水泥含量相当，因此，污泥焚烧灰加入一定量的石灰或石灰石，经煅烧即可制成硅酸盐水泥。污泥水泥性质与污泥的比例、煅烧温度、煅烧时间和养护条件相关。与普通硅酸盐水泥相比，在颗粒度、相对密度、波索来反应性能等方面基本相似，而在稳固性、膨胀密度、固化时间方面较好。
世界上发达国家利用水泥窑处理废弃物生产生态水泥已有20余年的历史，拥有成熟的经验。1996年4月瑞士的HCBRekingen水泥厂成为世界上第一家具有利用废料的环境管理系统的水泥厂，并得到ISO14001国际标准的认证。在欧洲水泥生产者联合会所属的水泥厂中每年焚烧处理100万t有害废物。日本40多家水泥企业，其中50%以上工厂均处理各种废弃物。虽然我国同济大学、上海水泥厂等也做了利用污泥代替粘土生产水泥的尝试，但总体来说，利用垃圾焚烧灰、市政污泥等废弃物来生产水泥尚属起步阶段。
1.2.4污泥制纤维板
污泥中含有大量有机成分，利用其中的粗蛋白与球蛋白（酶）能溶解于水及烯酸、稀碱、中性盐水溶液的性质，在碱性条件下加热、加压后发生蛋白质变性，制成污泥树脂（又称蛋白胶），使之与漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材，即为污泥生化纤维板。污泥制纤维板的工艺流程图见图6。
污泥制纤维板的工艺流程图
污泥树脂调制是将脱水至含水率85%~90%的污泥与药品混合，装入反应器搅拌均匀，然后通入蒸汽加热至90℃保持20min后，再加入石灰，在90℃条件下反应40min即可。为使其具有较好的凝胶性、预压成型时容易脱水，可在调制中投加碱液、甲醛及混凝剂（如三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铝或聚合氯化铝），还可加硫酸铜以提高除臭效果和加水玻璃以增加树脂的粘滞度及耐水性，使成品经久耐用。
国内外已有人尝试用污泥来制纤维板，但制造过程和成品仍有一些气味，需要脱臭，强度也有待提高。
1.3活性污泥制取活性炭
由于污泥中含有大量有机物，在一定的高温下以污泥为原料通过改性可以制得含碳吸附剂。根据污泥碳化机理，污泥吸附剂一般分为直接活化和热解碳化后再活化两种。其中，热解碳化后再活化最为常用，主要包括热解碳化和活化两个步骤。碳化是把原料热解为碳渣，活化是关键步骤，是根据要求把碳化物变为所需要的多孔结构物质。目前活化方法有两类：物理活化和化学活化。相对于物理活化，化学活化需要较低的温度，活化产率高，通过选择合适的活化剂控制反应条件可制得高比表面积活性炭。但化学活化对设备腐蚀性大，污染环境，其制得的活性炭中残留化学药品活化剂，应用受到限制。污泥吸附剂生产工艺流程如下图7。
针对不同的污泥和所制吸附剂的不同用途，可相应采用不同的制备方法，而不同的制备方法所得到的吸附剂性能差别很大。影响吸附剂性能的主要因素有：活化药剂的种类、浓度、热解时间、热解温度和活化温度等。活性炭微孔的形成和发展与原材料的孔结构、活化剂的种类、活化温度、活化时间、活化剂流量、催化剂种类、催化反应速度等诸多因素有关。
污泥制备吸附剂工艺流程
近年来，美国、日本、法国、中国、西班牙、新加坡等国家的研究者对污泥改性制备吸附剂技术进行了较多的研究。近年来，研究的重点是污泥热解方法及工艺的优化、吸附剂制备中间过程和方法的改进、活化药剂的选择等方面。
1.4污泥中蛋白质利用技术
1.4.1制造动物饲料
污泥中粗蛋白占28.7%~40.9%，灰分占26.4%~46.0%，纤维素占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、苏氨酸等。污泥蛋白中几乎含有家畜所需的所有氨基酸，且各种氨基酸之间相对平衡，是一种非常好的饲料蛋白来源。
但是，活性污泥作动物词料还存在一些问题，主要包括毒性方面和非毒性方面的问题。毒性方面的问题主要有：①病原菌的污染问题。②活性污泥饲料组织学和病理学研究：饲喂污泥蛋白质饲料，动物肺、肝、肾、心脏和内脏等组织有何异常。③污泥重金属毒性物质动物发生元素积累问题。非毒性方面的问题主要有：①化学组成，商业价值低。②与传统动物饲料相比，污泥蛋白质饲料的适口性差、消化性低、营养价值不足，近来的研究系采用化学或酶处理活性污泥以提高其蛋白质消化率。③污泥干燥的经济性问题。但即使如此，用污泥作饲料将是变废为宝的一项重要举措，值得深入的研究。
1.4.2制造蛋白质灭火器
目前国内灭火剂主要有NaHCO3、NaCl干粉灭火剂、蛋白灭火剂等种类。其中，蛋白类泡沫灭火剂以其可靠性大、安全系数高、生物降解性强等优良的性能一直占据着泡沫灭火剂市场的主导地位。但由于国内饲料蛋白源匮乏导致其价格较高，因此，利用污泥水解蛋白质制备蛋白质泡沫灭火剂具有一定现实意义。
武汉市科技局等单位进行了利用剩余活性污泥水解制备蛋白质泡沫灭火剂，并取得一定研究成果，李亚东等研究人员还申请了发明专利。但总体来说，目前该项技术研究还少见报道。
1.4.3污泥中蛋白质提取技术
无论是将污泥蛋白用作动物饲料，还是用于蛋白质灭火器，都需要依靠蛋白质提取技术，蛋白质提取工艺流程图见图8。
蛋白质提取工艺流程图
(1)溶胞技术
提取蛋白质首先要对污泥进行溶胞处理。通常的溶胞方法包括物理、化学、生物以及多种方法联合等方法。
①物理法
物理溶胞主要是利用机械剪切力破坏细菌的细胞壁，实现污泥细胞的溶解。物理法主要有以下几种：
高压喷射法是利用高压泵将污泥循环喷射到一个固定的碰撞盘上，通过该过程产生的机械力来破坏污泥内微生物细胞的结构，使得胞内物质被释放出来，从而显著提高污泥中蛋白质的含量，促进水解的进行。然而，高压喷射法处理污泥过程的机械能损失较大，所以该方法在实际的工程应用中难以推广。
超声波法是利用20KHz到10MHz波段范围内的超声波破坏微生物细胞的细胞壁，使得细胞内的有机质释放出来，从而促进污泥水解和消化的进行。该技术具有无污染、能量密度高、分解速度快等特点，但在细胞破碎后固体碎屑的水解方面却不如添加碱和加热法。同时超声波的作用受到液体温度、粘度、表面张力等参数和超声波发生设备的影响，在短时间内难以投入大规模工程化应用。此外，超声波法设备投资巨大、能耗高，也是这一技术不能迅速推广的主要原因。
水解法的温度范围一般为40~180℃，污泥固体有机物在水解过程中经历两个过程：首先是微生物絮体的离散和解体，细胞内的有机物质被释放并溶解。其次是溶解性有机物不断水解，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单糖；蛋白质水解成多肽、二肽和氨基酸；氨基酸进一步水解成低分子有机酸、氨及二氧化碳。与机械破碎、超声和化学预处理等手段相比，热水解的优点在于在实现细胞破碎、释放胞内有机物的同时将大分子有机物水解。
②化学法
化学法主要有以下几种：
加碱处理法就是在常温条件下，通过加NaOH、KOH或Ca(OH)2等碱性物质，其作用是在抑制细胞活性的同时，溶解细胞壁，释放蛋白等细胞内物质。
加酸处理法就是用酸处理污泥，由于污泥微生物的胞外聚合物中含有一些两性物质，这些两性物质在酸性条件下会溶解，转化为溶解性物质，从而对污泥的絮体结构有一定破坏作用，从而达到溶胞效果。
臭氧氧化污泥的过程包括：对微生物的破壁、溶解和对有机物的矿化三个阶段。臭氧首先作用于污泥细胞的细胞壁和细胞膜，促使细胞死亡溶解；细胞溶解后胞内的蛋白质、核酸和多糖等物质被释放出来；臭氧进一步氧化大分子有机物质，使其变为小分子物质或者直接转变为二氧化碳和水。
③生物法
生物酶技术是指向污泥中投加能够分泌胞外酶的细菌，或直接投加溶菌酶等酶制剂（抗菌素）水解细菌的细胞壁，以此达到溶胞的目的。但是，同时这些细菌或酶还可以将不易生物降解的大分子有机物分解为小分子物质，随着溶菌酶量的增加，污泥中蛋白质和多糖浓度随之降低。
④多种方法联合
此外，多种方法联合的方式也逐渐得到重视，包括热酸法、热碱法和微波+过氧化氢法等，可以更好的实现污泥溶胞提取蛋白质效果。
(2)蛋白质的分离技术
污泥溶胞液是多糖，蛋白质和脂肪等有机物以及重金属等多种物质组成的混合溶液，需要将目标蛋白质从其中分离纯化出来，从而满足污泥蛋白在其他领域的应用，主要是通过溶胞液的浓缩和浓缩液的结晶来实现的。
传统浓缩法主要有减压蒸馏法和泡沫法分离蛋白质。减压蒸馏法借助真空泵来降低系统内的压力，便可以在低温下对溶液进行蒸发浓缩，适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。泡沫分离蛋白质是利用蛋白质的表面活性对其进行分离的一种方法，分离过程中的条件温和，对蛋白质的活性影响较小，成本较小，且能耗较低，而且对蛋白质的生物活性没有明显影响。但当溶液中含有组分活性相近的物质时，分离效果较差。另外，对于较高浓度的溶液，分离效率便会降低，分离效果较差。近年来随着膜工业的发展，膜分离法也开始渐渐兴起，微滤、超滤、反渗透和电除盐是目前最为常用的四种技术。
蛋白质结晶方法主要有沉淀法，传统沉淀法包括盐析沉淀法、有机沉淀分离法、等电点分离法等。盐析沉淀是蛋白质提纯工艺中最早采用，至今仍为广泛应用的方法。其原理是在高浓度蛋白溶液中，随着盐浓度的逐渐增加，蛋白质水化膜被破坏，其溶解度下降而从溶液中沉淀出来。有机沉淀剂法是向蛋白质溶液中加入乙醇、丙酮等水溶性有机溶剂，降低水的活度。随着有机溶剂浓度的增大，水对蛋白质分子表面荷电基团或亲水基团的水化程度降低，溶液的介电常数下降，蛋白质分子间的静电引力增大，从而使蛋白质凝聚和沉淀。等电点沉淀法是通过调节溶液的pH值，削弱或破坏分子表面的双电层及水化膜，分子间引力增加，使两性电解质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/或沙土等条件下，和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培水及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。按原材料不同分类，目前生物降解塑料主要有以下几种：聚羟基烷酸酯(PHA)、聚己内酯（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）类生物降解塑料、二氧化碳共聚物、聚-β-羟基丁酸酯(PHB)等。生物降解塑料可以依靠生物的生命代谢活动来合成，目前国内外的研究主要集中在菌种筛选和培育、反应机理、操作工艺、反应器类型、反应条件和合成物的提取技术方面。
PHA是目前研究较多的生物可降解塑料类型，以之为例，能够合成PHA的细菌种类很多，包括光能利用菌、古细菌、革兰氏阳性、革兰氏阴性菌、好氧菌和厌氧菌，共计65个属，300多种。其中研究较多的有芽孢杆菌属(Bacillus)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、假单胞菌属(Pseudomonas)、固氮菌属(Azotobacter)、红螺菌属(Rhodospiriclum)和放线菌属（Actinomyces）等。PHA在细菌体内合成经历三个步骤：第一步，各种底物经代谢进入三羧酸循环，生成乙酰辅酶COA；第二步，乙酰辅酶COA经各代谢途径形成各种前体，再由不同酶转化为(R)-3-羟基脂酰辅酶A；第三步，(R)-3-羟基脂酰辅酶A，再由PHA合酶聚合成为PHA。由于合成的PHA存在于细菌细胞内，因此需要将细胞破碎，才能提取出PHA颗粒从而实现其进一步的利用。目前PHA的提取方法很多，主要有有机溶剂提取、氯酸盐提取法、酶法提取、碱法提取、机械破碎法等。
生物可降解塑料前景诱人，但仍有一些技术问题需解决：①降解塑料制品机械强度不够，需要通过与其他聚合物单体共混来使生物降解塑料的某一方面品质得到提升，但是综合性能却有不足，这就需要通过技术攻关加以解决；②生产成本需进一步降低；③以污泥为原料的生物可降解塑料的附加值较低，需要通过技术的提高使其得到进一步提高。
2、国内外污泥处理处置与资源化前沿计划发展趋势
我们周围环境与我们的生活有着十分密切的关系，就像是鱼和水那样，密不可分，谁也离不开谁。
白色污染是我国城市特有的环境污染，在各种公共场所到处都能看见大量废弃的塑料制品，他们从自然而来，由人类制造，最终归结于大自然时却不易被自然所消纳，从而影响了大自然的生态环境。从节约资源的角度出发，由于塑料制品主要来源是面临枯竭的石油资源，应尽可能回收，但由于现阶段再回收的生产成本远高于直接生产成本，在现行市场经济条件下难以做到。面对日益严重的白色污染问题，人们希望寻找一种能替代现行塑料性能,又不造成白色污染的塑料替代品,可降解塑料应运而生，这种新型功能的塑料，其特点是在达到一定使用寿命废弃后，在特定的环境条件下，由于其化学结构发生明显变化，引起某些性能损失及外观变化而发生降解，对自然环境无害或少害。例如淀粉填充塑料，首先其所含淀粉在短时间内被土壤中的微生物分泌的淀粉酶迅速分解而生成空洞，导致薄膜力学性能下降，同时配方中添加的自氧化剂与土壤中的金属盐反应生成过氧化物，使聚乙烯的链断裂而降解成易被微生物吞噬的小碎片，被自然环境所消纳，同时起到改良土壤的作用。
垃圾污染。
垃圾侵占土地，堵塞江湖，有碍卫生，影响景观，危害农作物生长及人体健康的现象，叫做垃圾污染。
垃圾包括工业废渣和生活垃圾两部分。工业废渣是指工业生产、加工过程中产生的废弃物，主要包括煤研石、粉煤灰、钢渣、高炉渣、赤泥、塑料和石油废渣等。生活垃圾主要是厨房垃圾、废塑料、废纸张、碎玻璃、金属制品等等。在城市，由于人口不断增加，生活垃圾正以每年10％的速度增加，构成一大公害。
垃圾的严重危害，首先是侵占大量土地。二是污染农田。三是污染地下水。四是污染大气。工业废渣中的有些有机物质，能在一定温度下通过生物分解产生恶臭，从而污染大气。五是传播疾病。生活垃圾中含有病菌、寄生虫，如果直接用来作为农家肥料，人吃了施用过这种肥料的蔬菜、瓜果，就可能得传染病。
土地是人类的衣食之本，在科学技术高度发展的今天，土地却遭受到空前的破坏。其中，土壤污染把软刀子，正在剥夺大片肥田沃土的生产力。
土壤污染主要是指土壤中某些有害物质大大超出正常含量，土地无法消除这些有害物影响的现象。严重的土壤污染可以导致农作物生长发育的减退甚至枯萎死亡，这些污染后果是可以及时发现的。更多的土壤污染并无明显表现，却降低了农产品的质量，特别是通过农作物对有害物的富集作用，暗地里危害牲畜和人体健康，必须引起高度警惕。
土壤污染主要来源于生活污水和工业废水、废气、废渣以及化肥和农药。生活污水和人畜粪尿中含有许多植物需要的养分，用污水灌田或施用粪肥一般会使农作物增产。但这些废水、废物中的病原菌、病毒、寄生虫及虫卵等则进入农田，沉积于土壤中，造成土壤污染。人接触了污染的土壤和农产品，会引起破伤风、流行性病、地方病和寄生虫病等。
现代农业大量施用化肥，致使硝酸盐、硫酸盐、氯化物等无机物大量残留在土壤中。它们破坏土壤的理化性质，使土壤板结和盐渍化，从而使农作物减产。使用农药则使多环芳烃、多氯联苯等有机物沉降在土壤中，毒害动植物和人。
大气中的烟尘和二氧化硫、氮氧化合物以及放射性尘埃等有害物质会自然地或随雨雪沉降在土壤中。冶炼厂和汽车排放的废气中的镉、铅等有害物也会被土壤吸附，造成污染。因此在工厂周围和公路两侧的土壤最容易受污染。
在土壤污染中重金属污染造成的危害最大。铬、锰、镍等还能在人体不同部位引起癌症。
关键词：绿色化学 发展历程 正负效应 农业可持续发展
中图分类号：F322 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0124-02
“化学”（英语：Chemistry）是“变化的科学”，它是一门研究物质的性质、组成、结构、变化、用途、制法以及物质变化规律的自然科学。化学以实验为基础，具体研究物质的组成、结构、性质、及变化规律，这是化学变化的核心。化学与工业、农业、日常生活、医学、材料等均有十分紧密的联系，如煤、石油和天然气燃烧后产生了二氧化碳等物质。从本质上来讲，化学研究的对象涉及物质之间的相互关系，或物质和能量之间的关联。
1 化学的贡献及负面影响
化学作为自然科学的重要学科之一，其发展历程大致可分为三大阶段：古代化学时期，近代化学时期和现代化学时期。随着科技的进步，目前化学已发展有无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学与化学工程学等分支及边缘性的学科。现代化学的高速发展在特定的社会时期为社会做出了巨大贡献。化学科学给生物学、材料、化肥、农药、医药、能源、冶金带来了深远的影响。
化学科技的进步也引发了各种公害和破坏自然环境的问题。例如早期冰箱使用的“氟利昂”气体致冷剂，持续性地严重破坏臭氧层。化学工业发展的环境问题，主要是人造化学物质在自然环境下难以分解，且难以转化成无害物质，在环境中逐渐积累，破坏生态平衡。生存环境的逐渐恶化使人们意识到环境的重要性，环境污染必须要进行治理，而治理环境问题的方法则是要依靠化学方法，依靠科技进步。
2 绿色化学的提出
人类发展存在10个主要环境问题（全球变暖、大气污染、臭氧层破坏、生物多样性减少、环境公害、土地退化和沙漠化、海洋污染、淡水资源污染、森林锐减以及有毒危化学品）日益突出，都是与化学产物的污染有关。发展绿色化学有可能是解决人类可持续发展过程中遇到的人口、资源和环境挑战的重要途径。
“绿色化学”是在20世纪90年代提出的，其核心就是利用化学最经济原理和技术来防止环境污染，它从源头上避免和消除对生态环境有毒有害的原料、催化剂、溶剂和试剂，力求使化学反应是有原子经济性，实现废物的零排放。“绿色化学”也称为无害化学、环境友好化学和清洁化学，在此基础上发展起来的技术称之为绿色技术、环境友好技术和清洁生产技术。绿色化学是发展生态经济、工业及生态农业的关键，是实现农业可持续发展的重要组成部分，包括：（1）实现原料的绿色化；（2）提高反应的选择性；（3）催化剂的绿色化；（4）溶剂的绿色化。绿色化学彻底跳出了那种先发展后治理的怪圈，抛弃了发展经济以牺牲环境为代价的低级发展模式，进而采用绿色与环境友好相容的绿色发展模式，满足了现代农业、地球及人类可持续发展的绿色愿景及时代要求。
3 绿色化学的应用领域
我国学者已经对绿色化学作了系统论述。笔者认为我国绿色化学应选择5大领域进行突破，尤其是与人类生活密切相关的农业领域，以便大力促进我国绿色化学的发展，从而承担起我国在世界环境保护中所应尽的责任及义务，为全世界人民谋福利。
3.1 高效低毒农药
高效低毒农药逐步替代传统的有机农药已成为现代农药发展的趋势，是解决农药环境污染问题的关键所在。我国目前使用的农药多为高种，生产过程也有公害，使用高效低毒农药势在必行。未来，我国将建立全面详实的农药残留和环境毒理学数据库，通过分子设计技术，创制全新的生态友好型农药。
3.2 生态生物肥料
目前农作物对化肥的吸收利用率较低，而且易造成土地贫瘠化，约有一半以上的化肥随地下水流失，对环境造成污染，为了适应生态农业的发展，生态肥料的开发将是优先发展方向。该肥料可被微生物分解吸收，再把排泄物供农作物吸收利用，既具有很高的肥性，又可以改良土壤。近几年有机复合（混）肥是发展迅速，它主要是集生物肥、有机质及无机营养为一体，既发挥了生物菌的活化土壤、转化土壤养分的功能，又利用有机物质培肥土壤、改良土壤的特点。
3.3 生物物质的化学转化
生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物，如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。目前95%以上的有机化学品来自煤和石油，其生产过程带来了很大的环境负面影响。地球上的绿色植物每年产生的碳氢化合物高达300亿吨以上，能量储备相当于8万亿吨煤或800亿吨石油，而且可以在自然环境中降解，将生物物质用作化学原料和能源是绿色化学的战略目标。据此计算，生物物质中有90%的有机物可以转换为沼气，沼气燃烧产生能量。可以将秸杆制作成为饲料，用动物粪便制取沼气，沼渣用于食用菌栽培，沼液制成无公害液体肥料，从而综合利用生物物质再生资源制取沼气及其副产物，提高经济效益。
3.4 无污染可降解塑料其种类
塑料在农业生产中用作地膜，给农业生产带来迅猛发展，使农作物在任何季节均能结果，丰富了农产品供应品类，满足了人民生活多样化消费需求。然而，传统塑料属于高分子化合物，极难降解。随着使用地膜栽培年限的延长，残留地膜越积越多，“白色污染”带来的环境污染危害对农业可持续发展构成严重威胁。采用可降解塑料是使“白色垃圾”处理达到减量化、资源化和无害化最有效的办法，这种塑料能够在光和生物双重作用下协同双降解。
4 绿色化学是农业可持续发展的有效途径
随着科技的发展以及生产和生活方式的转变，世界各国都在不断探索人类社会发展的可持续途径。21世纪，一些发达国家和国际组织相继强调绿色化学及其发展理念是环境管理体系中的一个关键的环节和重要组成部分。人类必须重视环境问题与人类社会的发展协调，人类需要从工业文明的发展模式转向生态文明的模式，并逐渐最终成为可持续发展模式。
我是世界上最大的发展中国家，目前存在人口多、经济转型慢、生态环境脆弱等突出问题。纵观我国农业发展，存在的问题很多，例如：40%以上国土面积受到酸雨污染；盲目使用农药和化肥，土壤贫瘠化加剧，水体“富营养状态”，废弃塑料“白色污染”，水源及土壤重金属污染等，以上这些突出问题严重威胁我国人民生产和生活水平提高，制约着我国经济的健康发展。而要彻底治理环境污染和实现农业健康发展，根本出路就是基于社会、经济、资源与环境协调要求，依靠科技创新，重点开发高利用率无污染的生态肥料和高效低毒的生态农药，以及绿色粮储、加工以及农副产物高附加值等转化技术，才能解决社会经济增长与资源环境制约的矛盾，实现农业可持续发展。
参考文献
[1] 朱清时.绿色化学的进展[J].大学化学，1997，12（6）：7-11.
