郭昊奇(山西大学附属中学，山西 太原 30006)

以白色化学污染为例浅析我国高分子可降解材料的应用现状及前景

郭昊奇(山西大学附属中学，山西 太原 30006)

随着我国市场经济的快速发展，科学技术也在呈现出日新月异的发展新态势，人民生活水平逐步提高，对自然生态环境保护的意识也在日益增强，但是近些年来国民经济提高的同时，各种污染垃圾、耗能、不可降解的应用材料却对我们的日常生活及生活环境造成了很严重的破坏，其中白色化学污染就是危害环境的一个典型案例。本文主要以白色化学污染为例讲述该类材料对环境造成的危害，提出现如今国家提倡使用的新型高分子可降解材料的优点，并对其发展现状及应用前景做出了相关介绍。

白色化学污染;高分子;可降解材料;现状;前景

物质生活水平的提高，我国居民生活方式逐渐向着简捷、方便的方向发展，长久发展下来，人民生活的方方面面都离不开塑料制品的使用，我国慢慢成为世界上塑料制造及塑料使用的超级大国，虽然在一定程度上人民的生活舒适度得到了改善，但是废旧的塑料垃圾所造成的白色化学污染对我们的家园环境造成的破坏却不能忽视，因此对新型高分子可降解材料的研发与应用迫在眉睫。因高分子可降解材料可被降解且对周围环境无害，得到了越来越多国民的认可，成为了我国绿色经济建设的首选材料，它的应用是我国转变经济发展模式，建设资源节约型社会的重要举措。

1 白色化学污染对我国环境的影响。

白色化学污染是我国城市乡村特有的一种环境污染，是人们用来形容污染环境的塑料垃圾（多指塑料袋），这种塑料制品主要是由聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成，多为一次性用品，且难以在土壤中被微生物降解，对水、土、大气等环境都有着不利的影响。随着我国居民生活节奏的加快，人们对塑料制品的依赖性越来越大，尤以塑料袋为主，家里、超市里、餐厅里、工厂里、工地里到处都有塑料制品的存在，由于塑料制品的可用性高、耐用性强、成本较低、方便携带，因此在人们的日常生活中充当着重要的角色。但是由于成本较高、加工过于简单、手工工艺欠缺，原材料难以降解等原因，塑料制品虽对人们的日常生活带来了很大的便捷，但是却给人们赖以生存的自然环境带来了严重的破坏。对于废旧的塑料垃圾，如果不加以回收，统一处理就会给造成环境污染，而不同的处理形式会带来不同的污染程度，例如埋在土壤里的塑料垃圾因其不可降解，一般会停留200年到500年，且经过较长时间，不但自身未遭到什么破坏，反而会破坏周围土壤结构、降低土壤肥效，进而污染地下水，造成循环破坏；若塑料制品被焚烧就会产生有害气体，如二氧化碳、二氧化硫、氯化物等污染大气环境，破坏大气平衡，造成温室效应；若塑料制品被投入河流，不仅会污染水质，还会影响湖泊、海洋中的生物生存，破坏生物链，还有可能造成海上交通事故，后果严重。拿市场上常见的一次性塑料餐盒为例，当外周温度达到65℃时，其内的有害物质就会通过食物进入人体内，损害肝肾及中枢神经系统。据数据显示，我国现今对塑料高分子材料的需求已高达到1000万吨，其中约有30%很难回收，也就相当于有300万吨将成为塑料废物，这就给高分子可降解材料带来了发展空间，例如，在近几年，我国餐盒的使用量已经超过了300亿只，一次性塑料杯子、碗筷等使用量也相当巨大，鉴于其资源浪费严重，污染大，国家加大了对高分子可降解材料的推广力度，对于废旧塑料垃圾采取统一的回收与再加工处理的操作工序，严令禁止个人私自燃烧或倾倒塑料垃圾，致力于改善全球环境问题，共同建设一个绿色、文明的美好世界。

2 新型高分子可降解材料的优点

高分子可降解材料是指在一定的时间和一定的条件下，能够被微生物或其分泌物或化学分解作用下发生降解的高分子材料。现如今高分子可降解材料主要分为三种：微生物合成高分子可降解材料、化学合成高分子可降解材料、天然高分子可降解材料。高分子可降解的新型材料是在传统的塑料制品上进行加工改造，优化分子结构，破坏其稳定性，转变其固定性质进而实现在原功能的基础上可降解的特性进而减少污染的排放。

(1)可降解、污染小。新型高分子可降解材料的最大优点就是在自然环境中，通过空气、水、微生物等可以被其氧化分解利用，极大的减少了传统塑料垃圾对环境的破坏，同时某些新型高分子例如天然高分子材料是由自然界本身中的高分子物质所加工处理制成，利用玉米、秸秆、稻草等大众资源进行改良，这些高分子可降解材料被降解后还可被土壤吸收，增加土壤肥效，改善土壤质量。

(2)产品性能功效更强。新型高分子可降解材料通过先进的科学技术，对原有材料进行改良，使其在使用性能上及功效上效果更强，具有耐性高、韧性强、柔性强、重量轻的特点，更利于适应各种生产生活条件。

(3)成本低。新型高分子材料主要由生活中常见的资源加工而成，减少了对稀有资源的利用，在一定程度上减少了生产成本的输出，而且新型材料可被回收利用，大大的减少了资源的浪费，节省了工艺原料的消耗，同时高分子可降解材料的广泛适用性极大的提高了材料的使用效率，因此在市场上形成了低成本、高效益的良好发展形势。

3 新型高分子可降解材料的应用

为践行绿色环保发展的理念，我国政府积极采取各项整治计划，颁发相关法律法规来严格管控环境问题，新型高分子可降解材料的广泛应用，在很大程度上解决了我国塑料垃圾对环境的污染问题。目前，高分子可降解材料因其前景十分广阔已经得到了广大公司的重视，对其投入的力度也越来越大，聚L-乳酸生产线产业是我国具有新型高分子材料的代表性产业之一，主要通过对玉米进行加工处理，使其完成玉米-淀粉-乳酸-聚乳酸的生产环节，生产出具有可降解、低成本、性价比高的产品，适用性得到了广泛普及，其生产方法并被其他国家所借鉴学习。尽管高分子可降解材料已经走入人们的日常生活，但是传统的塑料制品的市场份额仍占有很大的比例，再加上人们节能环保意识相对淡薄，短时间内普通塑料制品不能完全退出历史舞台，新型高分子可降解材料的应用仍需要一段时间来推广。

(1)在物品包装、餐饮的应用。传统的食品包装都是普通塑料制品，随着高分子可降解技术的应用，在现有的包装材料中加入淀粉等生物降解剂，来实现可降解的目的。现如今可降解性能最好的高分子材料是热塑性淀粉材料，其内淀粉含量高达70%，所用树脂也是无毒、无公害的，能够完全被微生物降解，降解可控性高，像熟食、奶酪等新鲜食品的包装、包装黄瓜用的收缩膜、装水果用的网袋等都已使用了该种淀粉材料。

(2)在医疗药物领域中的应用。高分子可降解材料因为无毒害的性能被广泛应用于医疗卫生事业中，其中在手术缝合中占有重要的应用地位，像人工皮肤这种生物高分子可降解材料具有韧性高的特点，在伤口愈合的过程中能够有效与皮肤结合，而且在操作简单，能够加快伤口的愈合速度，提高体内新陈代谢。人工关节也是现如今医学理想的使用材料，因其内含聚乙烯等高分子可降解材料，使其耐磨性增强，在人体内有着无害、耐用的优点，现今已在很多三甲医院或技术较为先进的私立医院中应用，仅中国一年的需求量就达几百万例。在医用药物中，将高分子可降解材料制成药品薄膜衣片，可以在一定程度上加快药物在体内的降解吸收速率，增加血药浓度，增加药效时长，达到强化药物的药理作用，目前市场上的大多药物都已“穿戴”该种衣片。在医学诊断中，高分子可降解材料的普及，完善了部分检测器械的功能特性，例如众多医院使用的临床检测试剂及工具、生物传感器等，为临床疾病检测提供了更加精确、灵敏的指标。在生物工程方面，利用高分子可降解材料有利于对细胞进行培养，促进细胞融合，有利于分离血液成分，清除病毒和细菌。例如，2001年北京展览馆中长着“人耳”的明星老鼠，其“人耳”就是一种高分子可降解材料聚羟基乙酸作为模型支架用物理方法增殖成的，成功完成该动物细胞培养实验。

(3)在农业生产中的应用。我国自古以来就是一个农业大国，在农业方面对世界有着重大的影响，高分子可降解材料的广泛应用，对我国农业生产的发展起到了巨大的推动作用。例如在蔬菜大棚中，采用高分子可降解的塑料薄膜，能够有效改善植物的光合作用、呼吸作用，提高绿色蔬菜对周围土壤矿物、空气、水分的吸收利用度，进而保障植物的健康发展，打造绿色品牌。据《光明日报》报道，我国首条以农业废弃物为原料合成的高分子完全生物可降解塑料生产线研制成功，这是我国继美国、日本等发达国家之后又一个掌握此技术的国家，其推广应用对我国白色污染的治理有着极大的帮助。

4 新型高分子可降解材料的发展前景

尽管人们的环保意识还有待提高，绿色经济社会仍处于发展探索阶段，但是新型高分子可降解材料的应用前景却是十分广阔，其发展必将会有效转变我国经济发展模式，推动资源节约型社会的建设。

(1)有效解决能源危机，减少资源浪费。高分子可降解材料的应用能够有效替代当前消耗性大、数量紧缺的能源，对保护稀有资源，提高资源利用率，保护物种丰富度有着极其重要的作用。例如现如今石油资源是世界紧缺的能源之一，各国为了长远发展，都在采取积极的战略方法保护本国石油能源，高分子可降解材料的应用不仅极大的缓解了当今能源紧缺的现象，还对石油起到了一定的保护作用，减少了资源的破坏。

(2)减少污染排放，保护环境。新型生物高分子可降解材料因其可降解的特性，被用来替代塑料制品，塑料制品使用的减少，使得塑料垃圾相应减少，因塑料垃圾造成的白色化学污染、温室效应等环境问题就会从根本上得到有效改善，同时还能提高土壤质量，增加森林覆盖率，缓解淡水资源紧缺的压力，保护生物多样性，这对环境保护有着重要的战略意义。

(3)降低成本消耗，提高经济效益。高分子可降解材料可以利用生活中常见的自然生物材料、化学材料加以改造，替代原有的耗能高、成本高的材料，并在此基础上增加循环使用率，进而提高材料的使用性能，提高经济效益。

(4)保障食品安全、提高医疗水平。食品安全及医疗水平逐渐成为当今社会人们关注的重点话题，采用高分子可降解的食品包装材料能够有效降低传统塑料制品的毒性，并提高食品的保鲜性能，提高食品的安全性。在医疗服务上，高分子可降解的生物材料能够有效提高药物疗效，增加临床检测器械的精确度及使用性能，先进的医疗生物材料能够有效控制病情的恶化，改善身体健康状况，进而提高医疗服务水平。

5 结语

21世纪，在经济全球化的带动下，全世界都朝着绿色环保方向发展，自然生态环境是发展经济的坚实后盾，是人类赖以生存的根本，因此我国必须紧跟时代潮流，贯彻落实科学发展观，积极治理白色化学污染等问题，大力发展科学技术，研发高分子可降解材料，注重新型清洁能源的使用，提高资源利用率，降低成本输出，减少污染排放，将环境保护放在工作发展的龙头地位，坚持打造健康绿色的经济产业，走可持续发展之路。

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