环境化学读书报告

环境化学读书 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 报告题目：塑料降解技术及其研究现状 姓  名：   学  号： 班  级： 指导老师： 目  录 一、引 言    - 1 - 二、塑料简介    - 1 - 三、发展历程    - 2 - 3.1国外发展    - 2 - 3.2 国内发展    - 2 - 四、近期进展    - 2 - 4.1 光降解    - 3 - 4.1.1 光降解技术的原理    - 3 - 4.1.2 光降解技术的发展    - 3 - 4.2生物降解    - 3 - 4.2.1 生物降解技术的原理    - 3 - 4.2.2 生物降解技术的发展    - 3 - 4.3 光/生物双降解    - 4 - 4.3.1光/生物双降解技术的原理    - 4 - 4.3.2 光/生物双降解技术的发展    - 4 - 4.4 其他可降解技术    - 4 - 4.4.1 超临界降解技术    - 4 - 4.4.2 CO2合成可降解塑料技术    - 5 - 五、发展展望    - 5 - 六、参考文献：    - 6 - 塑料降解技术及其研究现状 一、引 言 塑料是具有许多优越性能的高分子材料，它被广泛应用于国民经济各部门和国防工业。随着塑料用途的不断扩大和消费量的日益增大，各种农用塑料和包装以及各种塑料制品各种公共场所大量出现。虽然其比重轻，但这些废弃塑料又是耐酸耐碱耐腐蚀的，在自然界中很难降解。因而废旧塑料已成为日益增加的污染源，即“白色污染”。 为了解决这一问题，科学家和政府部门作了大量的工作。工业发达国家采用过掩埋，焚烧和回收利用等方法来处理废弃塑料，但都存在一定的缺点。自七十年代以来许多国家经过研究发现，最好的办法是开发“可降解塑料”[1]。可降解塑料是指在特定时间内造成性能损失的特定环境条件下，其化学结构发生变化的一种塑料[2]。 本文介绍了塑料降解技术的基本原理、发展历程，并对塑料降解技术的研究现状作简要概述。 二、塑料简介 塑料袋是奥地利科学家马克斯·舒施尼在1902年发明的，因为轻便、结实和方便使用，曾经被誉为20世纪最伟大的发明之一，已经成为人们日常生活中的必需品。然而塑料袋在生产过程中会消耗大量能源，丢弃的塑料袋所造成的环境污染已成为当前环境治理的重点难题之一，已被公认为是“20世纪人类最糟糕的发明之一”。 塑料袋的主要成分为聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PV）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯树脂（PS），而这些都是石油提取物。由于塑料分子结构稳定，不易被天然微生物菌降解，废塑料在自然条件下一般需要200年的时间才能降解。这就意味着废塑料垃圾如不加以回收，将在环境中变成污染物永久存在并不断累积，不仅严重污染地球环境，还会造成长期的、潜在的生态环境问题。 目前塑料袋的一个主要处理方式就是焚烧，焚烧会产生一种叫做二恶英的物质，目前已知，这种物质的最大危害是具有不可逆的“三致”毒性，即致畸、致癌、致突变。它是“环境荷尔蒙中毒性最大的一种”，一旦通过环境介质和食物链进入人体或野生动物体内，就将干扰其内分泌系统和生殖功能系统，影响后代的生存和繁衍。 如今许多在实现可持续发展、循环型社会走在前列的发达国家已经意识到从源头减少垃圾的重要性，开始研发、推广可降解塑料。生物降解塑料越来越受到重视，已经成为研究开发的新一代热点。但目前科学家们正在研制或已经研制成功的可降解塑料应用范围还比较窄，仍然无法替代传统塑料。 三、发展历程 3.1国外发展 可降解塑料的研究开发始20世纪70年代。1972年，英国科学家G.J.L.Griffin申请了世界上第一个淀粉填充聚乙烯塑料的专利，开创了可降解塑料的先河；80年代可降解塑料经历了较大的起伏；90年代才进入了比较求实和稳定的发展阶段。近年来，美国、欧盟、日本等发达国家十分重视可降解塑料产业，特别是在原料来自可再生资源或产业废气（如二氧化碳等）的可降解塑料发展中，投入了大量的人力物力，以加快其实用化与产业化进程[3]。 美国是研究和开发降解塑料的主要国家之一，主要单位有十几家，如塑料降解研究联合体（PDRC）、生物/环境降解塑料研究会（BEOPS）等，他们的宗旨是进行有关降解材料合成、加工工艺、降解试验、测试技术和方法标准体系的建立[4]。 欧盟成员国中，英国、德国、意大利、荷兰等发达国家在可降解塑料的研究与应用中也取得了不小的收效。比如，从2002年5月起，德国卡塞尔地区尝试在生活中普及可降解塑料塑料垃圾袋，居民使用可降解塑料垃圾袋处理生活垃圾，并进行堆肥试验，取得了令人称道的效果[5]。 3.2 国内发展 我国可降解塑料的研究与应用始于20世纪80年代。20世纪60年代中期，我国开始将塑料棚膜用于稻田育秧。1979年，由于从日本引进的塑料地膜、农膜得到了大面积推广应用，掀起了我国一场农业上的“白色革命”；直至1985年，我国塑料地膜的覆盖面积达到160万hm2 （2400万亩），消费塑料6.8万t。 由于地膜的回收问题没有得到重视，使用后的地膜开始在农田中累积，影响到植物的生长和机耕作业，随风飞扬的塑料残膜不仅影响景观，还造成了牲畜误食导致死亡，“白色革命”转化成了“白色污染”。 为了解决“白色污染”问题，我国开始研发可降解塑料地膜。当时开发的主要品种是光降解塑料——一类将光敏剂添加于聚乙烯中的塑料[6]。20世纪90年代中后期，“生物降解塑料”或“光/生物降解塑料”名称的淀粉添加型降解塑料的研发和生产达到高峰，并一直延续到今天[2]。 四、近期进展 本节将分别从光降解、生物降解、光/生物双降解以及超临界流体技术在塑料降解上的应用共四种技术叙述其塑料降解技术的近期发展。 4.1 光降解 4.1.1 光降解技术的原理 塑料等聚合物材料在太阳光（主要是紫外光，波长290~400nm）的照射下，光被聚合物吸收，打断聚合物中的化学键，使塑料出现外观和物理机械性能劣化，如变色、失去光泽、出现银纹、侵蚀、龟裂以及拉伸强度、冲击强度、伸长性和电性能下降等[7]，最终起到降解塑料的作用。其发生光降解的原因在于本身含有杂质，主要是含羰基的物质[8]。 通常在聚合物中添加光敏剂来制备光降解塑料，加速塑料的降解速度。 4.1.2 光降解技术的发展 尹业平等[9]阐述了研制降解塑料薄膜的重要性及利用天然无机碳酸钙制造降解塑料薄膜的生产工艺过程。并通过对填充薄膜的力学性能和降解性能的测试，分析了碳酸钙含量对薄膜性能的影响，大大加速聚乙烯薄膜的降解。另外，对降解机理也作了分析探讨。 陈庆华等[10]合成了二乙基二硫代氨基甲酸铁、二丁基二硫代氨基甲酸铁、月桂酸共生稀土、和硬脂酸铁5种可控光降解塑料光敏剂。采用人工加速老化实验、户外曝晒试验、IR、及UV等方法探讨了它们的光敏化效果及其光敏化作用机理，结果说明以硬脂酸铈的光敏化效果最佳。 4.2生物降解 4.2.1 生物降解技术的原理 生物降解是指环境中有机物被转化为较简单化合物、矿化并通过碳、氮和硫循环等元素循环重新分配的自然过程[11]。 其降解反应过程为：首先微生物中的酶将高分子量的聚合物分解成分子量较小的碎片，然后进一步被自然界的细菌分解、消化、吸收，最后生成CO2和水等物质。 4.2.2 生物降解技术的发展 生物降解技术通常是通过制备一些容易被微生物降解的材料，如合成高分子型生物降解塑料、天然高分子生物降解塑料(如淀粉基塑料、纤维素基塑料和蛋白质基塑料等)，是塑料在短时间内被降解。 PBS是一种合成高分子型生物降解塑料。由丁二酸和丁二醇缩聚而成，行至类似于PET，是非水溶性塑料，结晶度在30%~45%之间，其制品的物理学性能和可加工性能都优良。曾方等[12] 对其进行了共聚改性，共聚物的力学性能较好，在土壤中埋6周聚合物膜可降解成多孔或大面积被细菌消耗，8周后降解率可达到92%，降解速度较快。 G. M. Ganjyal等[13]将玉米茎纤维素填充到经乙酰化后具有热塑性质的玉米淀粉中发泡 ，认为纤维素浓度较低时能显著提高泡沫塑料的物理性能 ，但当纤维素含量超过 10%时 ，泡沫塑料的发泡倍率开始降低 ，密度增加。 D. Preechawong等[14]研究了淀粉/PLA[聚乙烯醇(PVA)]混合物及相关添加剂的烘培发泡条件，认为相对湿度、保存时间、PLA (PVA)含量及增塑剂的种类和含量对所得的泡沫塑料的湿含量、吸水性、力学性能和酶降解性都有很大的影响。 4.3 光/生物双降解 4.3.1光/生物双降解技术的原理 光/生物双降解塑料即是在光和生物双重作用下具有协同降解效果的塑料。这种塑料所以能够双降解，关键决定于它的整体材料中加有两种诱发剂，即在材料中掺混有生物降解剂淀粉，还掺有诱发光化学反应的可控光降解的光敏剂或被人称之为“定时器”的复配光敏剂以及自动氧化剂等助降解剂。其中可控光降解的光敏剂在规定的诱导期之前不使塑料降解，具有理想的可控光分解曲线，在诱导期内力学性能保持在80%以上，达到使用期后，力学性能迅速下降。