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1、生物降解高分子材料,环境变迁,虚构亦或成真,Global Change in One Second,一秒钟. 760 顿二氧化碳产生 1,629 立方公尺冰河在格林兰融化 710 顿氧气从大气层消失 2,300 亩可耕地消失 5,100平方公尺的森林消失（相当20个网球场） 1.3 部汽车、4.2台电视机生产 532 人去麦当劳，吃超过500个汉堡 多出2.4人，一天就多出200,000人,电子垃圾的危害,广东贵屿镇,潮阳：贵“三古”贵屿镇自唐文宗开成四年（公元839年）置寨至今为镇，已有1100多年的历史。 其一为古城，贵屿曾是普宁县（今普宁市）之县城。据普宁县志记载：“明嘉靖四十五年，置普
2、宁县。”如今，古县治在贵屿风貌犹存。这里的南安、北林两村境内，有一段旧城墙，四周有护城水道，杨家祠西侧有“乌门闾”之称，乃县治之衙门。“监巷”、“刑厝内”则是古县治刑、监机关所在地。县治设四门，东门曰“文恬”，西门曰“武镇”，南门曰“清平”，北门曰“乐利”。古城外有“进贤门”、“进贤桥”、“水门”等遗址。古城内还有文祠、关帝宫等古建。贵岭有一条一里长的古街，横跨练江两岸，古街宽不过米，两旁是两三层的小楼房，楼上住人，楼下开店经商，自明代以来，小街就是“商业街”和“文化街”。,其二为“古桥”。贵屿有“侨乡加桥乡”之称，镇内有大小桥梁多座，其中古桥梁多座，最有代表性的是横跨练江南岸、建于宋徽宗大观
3、二年（公元年）的贵屿大桥。长米，两墩三孔，桥板由条大石组成，每条大石据说重达吨多，桥面距离江面米。数百年来，不管地震台风，贵屿大桥依然如故。,其三为“古建”。贵屿古镇有多处明清时期的建筑。其中“黄门第”（又称国舅府）始建于明嘉靖六年（公元年），是贵屿人陈北科的府宅。陈北科又名陈（光加氵旁），曾在明朝任大理寺少卿。建于清代的“八角楼”为木质结构，以琉璃瓦盖顶，陡成45度角。楼顶分成八角，顶端有葫芦镇之。楼内四面都有大窗，炎夏季节，东西南北风尽入楼内，冬天则阳光满楼。“八角楼”乃苏州名建筑家张帆飞设计，建筑结构严谨，数百年来巍然屹立。,1995年的这项产业，聚集了十几万来自安徽、湖南的民工，每年处
4、理逾百万顿来自美国、日本、韩国的电子垃圾。采用焚烧、破碎、倾倒、王水提取贵重金属、废液直接排放。 生物体内严重危害的重金属钡的浓度10倍EPA（美国环保署认定的临界值，锡为152倍、铬1338倍、铅212倍，而水中的污染物超过饮用水标准的数千倍。 现在不得不从100公里的以外地区取水，大比例的呼吸道疾病肺炎流行，各种癌症及不明奇怪病症频繁发生，很多妇女分娩时羊水呈墨绿色，婴儿皮肤漆黑很快夭折。,1989年在联合国环境规划署主持下，通过了控制危险废物越境转移及其处置(巴塞尔公约)，并于1992年5月生效。巴塞尔公约规定，缔约国应禁止将本国产生的危险废物转移到其他国家，尤其是发展中国家。 1995
5、年9月22日，100多个国家的代表在日内瓦通过了巴塞尔公约的修正案。并规定发达国家在1997年年底以前停止向发展中国家出口用于回收利用的危险废料。 美国09年出口了2240万吨的垃圾，再创历史新高。中国是这些美国垃圾的最大接受地，达621万吨，占总数的27.7%；出口到韩国的垃圾也增加了18.7%，达到311万吨。土耳其接收了368万吨的垃圾，占总数的16.4%，相比去年下降了17.9%，占13.9。其次，台湾地区的比重也下降了13.4%，为223万吨。,据统计，中国目前电视机、洗衣机、电冰箱、空调器、电脑五大类家电的社会保有量超过10亿台，按家电正常使用寿命1015年计算，每年将产生3000
6、多万台报废电器。专家称，通过立法建立符合循环经济要求的电子废弃物回收处理体系已成当务之急。 日本经常出口最毒线路板事实上，电子垃圾中含有铅、镉、锂等700多种物质，其中50%对人体有害。在回收过程中如果处理不当，将严重污染环境。进入中国的电子洋垃圾中，相当大的比例是最“毒”的成分，“就拿日本的洗衣机、冰箱等电器来说，在日本他们用一个大的粉碎机，把塑料壳等容易拆解、可以循环利用的材料留下来，把不容易处理的、也最有害的电子线路板输出到中国。”,电子洋垃圾正向内地进军由于沿海地区靠近港口，所以成了洋垃圾首当其冲的处理地。国家环保总局首席科学家、环境与经济政策研究中心学术委员会主任胡涛和该中心吴玉萍博
7、士接受采访时说，全世界数量惊人的电子垃圾中，有约70%进入中国。胡涛在中国经济发展的外部环境影响国际法分析报告中指出，中国电子垃圾集散处理地有广东贵屿镇、龙塘镇、大沥镇、浙江台州地区、河北黄骅市、湖南、江西等地，尤以广东和浙江最为严重。,“为什么洋垃圾会流入中国？中美奸商“里应外合”在技术上，美国等西方国家完全有能力处理电子垃圾，不过由于监管严格，处理成本相当高昂，在“利益至上”的驱动下，他们选择了少花钱的办法把这个烫手的山芋甩给发展中国家。吴玉萍举例说：“把电子垃圾卖给中国商人，美国商人是要付钱给中国商人的。但是他们也情愿这样做，因为如果自己处理电子垃圾需要花300元，那么将他们非法出口到中
8、国，就可以只花100元。”而对于中国国内的“进口商”来说，不但不用花钱购买电子垃圾，而且对方还付给自己100元，经过处理后，有些元器件、重金属还能再卖点钱，这就是两头赚钱。正是在这样的小额利益趋势下，加上中国国内低下的环境标准和法律执行力，让中美商人“里应外合”把洋垃圾鼓捣进了中国。,海关无处放无法管其实电子洋垃圾进口是遭到中国明令禁止的。国家环保总局、海关总署等机关曾发文要求自2000年4月1日起，禁止进口废电视机及显像管、废计算机、废显示器及显示管、废复印机、废摄(录)像机、废电话机等11类废电器。洋垃圾都是通过走私、夹带等渠道混进国门。但是也发生过这种情况让海关头疼：“一旦这些洋垃圾被海
9、关发现，要罚款时进口商也跑了，出口商也没影了，这堆垃圾谁都不要了，扔给了海关。”吴玉萍说：“在我们做调研时，海关曾经抱怨：海关的仓库都没地放了，抓了真不知道该怎么处置，造成的环境影响都得由海关来负责，最后搞得海关都懒得抓了。,监管：洋垃圾出口 多挂美国“牌” “除了中外商人里应外合以外，事实上美国等政府也对此推波助澜，他们不仅没有禁止电子垃圾出口，而是采取鼓励态度。”胡涛说。2020年前 中国是洋垃圾进口大国这条公约本应成为世界各国限制有害废物出境的最有力屏障，“然而世界上最大的有害废物制造国美国却拒绝在公约上签字，也就是说美国政府默许电子垃圾出口。”胡涛说，由于国际上开了美国这样一个口子，使
10、得欧盟、日本等缔约国的企业在出口电子垃圾时也挂上了“美国公司”的旗号向发展中国家输出。,十年后 中国将出现电子垃圾高峰报告显示：“2020年前进口废物将会随着经济快速发展而不断增加，中国未来依然将是废物进口大国。”吴玉萍告诉记者：“中国自己的电子废弃物高峰再有10年到15年就会出现，因为随着人口增加、消费水平增加，中国人也有能力淘汰电子产品了，届时，我们自己会形成高峰，如果国外还再倾销一部分，给环境带来压力将会更大。”大量的电子垃圾究竟应该从何抓起呢？吴玉萍说，从生产销售出去，到之后回收处理，发改委都有相应的规定，而环保总局也规定了如何拆解电子垃圾，再加上中国已禁止进口电子洋垃圾，海关应加大执
11、法处罚力度。“要减少电子垃圾造成的污染，这几个环节必须各自站好各自的岗。”,生物累积须要时间,简述生物降解高分子材料,生物降解高分子材料的应用,简述生物降解高分子材料,二. 高分子材料的正负面影响：,一.高分子-二十世纪崛起的材料巨人:,1932年高分子学科出现，1935年合成尼龙66。,给人们的生活带来便利。,消耗大量的天然资源。,造成环境污染。,高分子材料使用废弃后如何处理？,国际上通常使用三种方法,填埋？,焚烧？,回收再利用？,占用大量土地，造成土壤劣化。,产生有害气体，造成二次污染。,难度大、成本高。,所以，既要保证人们的生活品质又要减少环境污染，人们必须从源头做起，大力开发和推广环境
12、可降解高分子原料，这是治标治本的好方法，符合当今高分子材料绿色化的潮流。,1.概念：指高分子材料在一定的条件下 会自动分解、消失。,原因：高分子材料的化学结构发生显著的变化，造成某些性能下降，能被生物体侵蚀或代谢而降解。,三. 高分子材料的降解性：,（3）微生物吸收或消耗碎片，经代谢最终形成二氧化碳和水等。,3.过程,（1）高分子材料的表面被微生物粘附。,（2) 在微生物分泌的酶的作用下，高分子断裂成相对小的分子碎片。,在微生物的作用下，高分子仅能被 分解为散乱碎片。,4.生物降解高分子的分类：,（1） 完全生物降解高分子,在微生物作用下，在一定时间里完全分解成二氧化碳和水的化合物。,（2）
13、生物破坏性高分子,5.高分子结构与降解性的关系,易降解高分子结构,难降解高分子结构,表面粗糙,表面光滑,直链,侧链、支链、交联,柔软,晶态,脂肪族,芳香族,低相对分子量,高相对分子量,亲水性,疏水性,（1） 掺混型：在普通高分子材料中掺入易被分解的物质。,（2）结构型：使高分子材料中形成具有被微生物分解的结构。,6.使高分子材料更具降解性,一.在环境领域中的应用,生物降解高分子的应用,在普通高分子材料中加入改性淀粉， 其材料可生物降解。,鱼网,有机酸,分解酶,微生物,氧气,二氧化碳,水,地膜,地下地膜分子量和强度下降50%。,保温效果好。,60天左右出现裂纹。,80-90天出现大裂崩解。,三个
14、月后失重率达60-80%。,当年，地表地膜降解为粉末状。,最终被微生物吞噬，放出二氧化碳和水，对土壤和作物无毒无害。,容器包装材料,目前使用较多的就是现有包装材料（聚乙烯、聚丙烯）中加入淀粉等生物降解剂使其容易降解。,2002年春，大日精化工业公司开发了可生物降解墨。该商品系采用专用有机颜料,和天然衍生物材料（作添加剂）配制而成，其功能几乎与传统的照相印刷墨相当。,油墨、颜料,冷却后有足够的强度，保持长久不变形。,可降解自由树脂的塑料。,放在600C热水里软化成一团。,可以加工成各种形状的玩具。,玩具,吸水材料,发动机油料,生物医用高分子材料的分类,生物降解型,非降解型,包括,要求,用途,聚乙
15、烯、聚丙烯、芳香,胶原、纤维素、聚氨,酸脂、聚硅氧烷等长期 保持稳定，不发生降解 具有良好的机械性能,氨基酸、甲壳素等降解产物 能被机体正常吸收、利用或 排出体外,人体软、硬组织修复体 ，人工器官粘合剂，管 腔等的制造,药物释放、送达载体、非永 久性植入装置,二. 在医学领域中的应用,医用生物降解高分子材料，被植入人体后，不能够依靠手术将其取出。,外科手术缝合线 。,骨固定材料（骨钉、固定板）。,人造皮肤 。,组织或器官修复需要至少要半年以上。,降解速度必须与组织部位的生长修复速度相一致。,皮膜组织修复需要310日；,内脏组织修复需要1530日；,骨修复需要12月；,关节修复需要23月；,人造
16、皮肤,骨固定材料,骨折接合,外科手术缝合线,药物载体,组织胶粘剂,甲壳质是从海洋甲壳类动物中提取的动物性纤维，是纯天然活性物质，无毒副作用，对人体有良好的亲和性，可螯合重金属，被广泛应用于各行业。利用甲壳胺的天然活性，用它作原料制成的人工皮肤，在临床使用中反应很好。,人造皮肤,生质复材技术,生质材料(Biomass Materials)的优点,非石化系統，原料來源生生不息。 生产过程消耗能源少，如制造1kg 聚乳酸（PLA只需58MJ能源，但PS则需耗能85MJ，PET，PP，及PE需80MJ。 CO2排放量少，生产1kg PLA會产生1.8kg CO2，但PET则會产生3kg CO2。 水量使用少，生产1kg PLA用水量約50kg ，但PS则需150kg 。 可生物分解，废弃物对环境冲击低。,环保应用,生质塑料PLA合成应用再循环,Kanepearl-EPS 日本三菱油化公司,国外生质材料发展,生物可分解的 Walkman (SONY),
