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垃圾问题科普

2016-04-07谢诚

大自然探索 2016年3期
关键词:垃圾处理黑洞塑料

“2015年未来之城大赛”的主题是:未来城市的垃圾处理。而关于垃圾,你知道多少呢?在处理垃圾方面,有什么最新的技术手段和设想?下面,我们请来自中物院计算机所、长期关注教育信息化和社会教育工作的谢诚老师为大家讲一讲。

垃圾的定义:指“身边的散落土块或土粒”。现在指的是废弃无用或肮脏破烂之物,如生活垃圾、电子垃圾等。

垃圾分类:可回收的非生物垃圾、不可回收的垃圾,以及有毒有害垃圾。

可回收的非生物垃圾:纸制品、塑料制品、金属制品、玻璃制品等。

不可回收的垃圾:腐烂垃圾、厨房垃圾、果壳、花草等。

有毒有害垃圾:废电池、日光灯管、电灯泡、电子元件、药品、放射性物质,盛装有毒物质的瓶罐等。

垃圾的危害

占地过多:堆放在城市郊区的垃圾,侵占了大量农田。

污染空气:垃圾是一种成分复杂的混合物。在运输和露天堆放过程中,垃圾中的有机物分解产生恶臭,并向大气释放出大量的氨、硫化物等污染物。

污染水体:垃圾在堆放或填埋过程中,因雨水冲刷、自然分解,其中大量有机物和重金属等有害成分会释放、流散,对土地和水体造成污染。垃圾被直接弃入河流、湖泊或海洋,则会引起更严重的污染。在江、河、湖、海水面上漂着的塑料瓶和饭盒,树枝上挂着的塑料袋、包装纸等,不仅造成环境污染,而且给水生动植物造成直接威胁。特别是动物,如果它们误食了白色垃圾,不仅会影响健康,甚至会导致死亡。

火灾隐患:垃圾中含有大量可燃物,在天然堆放过程中会产生甲烷等可燃气,在明火下或自燃时,会引起火灾、爆炸事故等,造成重大损失。

有害生物的巢穴:垃圾不但含有病原微生物,而且能为老鼠、鸟类及蚊蝇提供食物、栖息地和繁殖的场所,成为传染疾病的根源。

这些问题如何解决呢?

垃圾处理当然也遵守质量守恒定律。垃圾处理只是改变了垃圾,把垃圾通过物理变化、化学变化转化为无害的或可以再次利用的物质。

下面我们来看看在垃圾处理问题上的一些好主意。

变废为宝:沙特将垃圾转化为石油

不久前,素有“石油之国”美誉的沙特阿拉伯攻克了一项技术难题:将垃圾中的塑料转化为石油。

众所周知,塑料的主要原料是石油和天然气等化石燃料成分。人们通过提取石油、天然气等化石燃料中特定大分子,将其裂解成能够与同种或他种分子聚合的小分子物质,最终再聚合成高分子化合物——塑料。那么,如果将这个过程逆转,塑料变为石油是否可能呢?沙特阿拉伯的科学家们正是基于这种设想,才研发出将塑料转化为石油的技术:把经过干燥、粉碎后的塑料垃圾加热到400℃以上,使之气化,再将气体冷却等一系列的复杂工艺流程,就可以重新获得石油。

丢进黑洞:美国“异想天开”出奇招

面对海量的垃圾,科学家们将目光投向了浩瀚无边的宇宙。随着人类对太空的不断探索与研究,科学家们对黑洞的了解逐渐加深:黑洞内部是中空的,且它不允许内部物质外流,是个非常理想的“垃圾桶”。

美国的科学家设想可将垃圾丢进黑洞,他们提出:将垃圾脱水、消毒、粉碎,压缩成球状,并在上面安装小型助推器,用宇宙飞船把球状垃圾运送到黑洞附近。这样一来,球状垃圾就能利用黑洞的巨大引力和助推器的动力飞进黑洞内部,被永久地储存起来。

以逸待劳:利用太阳能清除海洋垃圾

荷兰小伙Boyan Slat19岁时提出一个前瞻性的计划——发明专门清除塑料垃圾的装置——利用阳光、洋流的能源收集海洋垃圾,不影响生态,不产生二次污染。

他的方案2016年将在日本先行试验——一座长达100千米的垃圾清理浮板。利用这样的装置,可有效清除太平洋42%的垃圾!

童话城堡:变废为宝的垃圾处理场

下图是奥地利维也纳一座名为施比特劳的垃圾焚化厂。这个童话城堡般的垃圾焚化厂担负着处理维也纳1/3垃圾的重任,它还拥有发电装置。垃圾焚烧产生的热能用于发电,发电量可供给维也纳19万户人家。

观点:1.所有的垃圾都是物质,都可以进行转换,从而变废为宝;2.全球垃圾的问题是人类发展的管理问题,如何降低垃圾的排放是首要问题;3.高新技术可以首先用于垃圾处理;4.培养青少年的环保意识。

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