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塑料知多少

2020-08-03如烟

发明与创新·中学生 2020年1期
关键词:瓶装水珠峰微粒

如烟

近日,欧洲科学家发布的一项新的研究报告估计:在全球约50%人口的体内都能找到塑料微粒。

科学家在8位来自世界各地的实验对象的粪便中都发现了塑料微粒,平均每10克粪便中就含有约20颗塑料微粒,大小在50微米至500微米之间。这些微粒进入人体,与人体细胞和组织直接互动,很有可能诱发免疫系统反应,同时在人体内释放有毒物质。

塑料微粒只是塑料污染的一个方面,它进一步说明了塑料与人类的关系。既然塑料距离我们如此近,我们有必要深入了解它们。

塑料是聚合物,其主要成分是合成树脂,除此之外,还有根据需要添加的具有某些特定用途的添加剂,如能提高塑性的增塑剂、防止塑料老化的防老剂等。

聚合物的相对分子质量虽然非常大,但组成并不复杂,结构也有一定的规律。它们通过小分子的聚合反应制得,比如聚乙烯塑料是由乙烯分子聚合而成。

当聚乙烯塑料受热到一定温度范围时就开始软化,直至熔化成流动的液体。熔化的聚乙烯塑料冷却后会再次变成固体,加热后又会熔化成液体,这种现象称为热塑性。聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯都是热塑性塑料。而有些塑料只有在制造过程中受热时才会变软,并可以塑制成一定的形状,加工成型后就不会再受热熔化,具有热固性,如酚醛树脂。

塑料的品种有很多,用途也各不相同。比如聚乙烯无毒,可制成薄膜,作为食品、药物的包装材料;聚氯乙烯电绝缘性好、耐磨,但热稳定性差、透气性差,可制成管道、绝缘材料等。

在塑料制品的底部一般都有一个带箭头的三角形,三角形内有“1”“2”“3”等数字,这些数字代表了其使用的材料,如下表。

塑料被誉为“二十世纪最伟大的发明之一”。然而,一百多年来,塑料带给我们的除了生活中的便捷,还有触目惊心的环境污染。很多国家已经意识到了塑料污染的严重性,也纷纷出台了相关对策。

尼泊尔:颁布珠峰“禁塑令”

近年来,尼泊尔一侧的珠峰地区每年要接待5万多名游客。游客增多导致珠峰登山线路上遍布塑料垃圾。为了改变这种状况,当地政府规定从2020年1月起,禁止进入这一地区的游客携带和使用任何厚度小于30微米的塑料制品。

美國:机场禁售塑料瓶装水

由于机场安检对乘客携带的液体有严格限制,所以机场成为塑料瓶装饮品的消耗大户。美国旧金山机场此前每天可以卖出约1万瓶塑料瓶装水,然而最近该机场规定,全面禁止售卖或供应塑料瓶装水。

英国:超市设置“裸卖区”

裸卖就是将水果、蔬菜等常见食品用纸袋、玻璃瓶等可重复利用或可降解的容器盛放,也可以直接由顾客自己携带容器分装。英国牛津的一家大型连锁超市正在尝试打造“裸卖区”,这家超市售卖超过160种食品,目前正在进行为期10周的裸卖测试。

传统的塑料生产方法或许是当前常态,但并不理想。用化石燃料生产单分子物质既耗费能源又污染环境,因此必须寻求更好的解决之道。

聚乳酸(PLA)等生物塑料如今是许多人重点关注的发展领域,比如用土豆制成的一次性餐具、用玉米制成的塑料瓶、用食物残渣制成的垃圾袋等,虽然看似很理想,但事实远没有这么简单。首先,生物塑料并没有听上去那么容易被降解,一般需要经过工业处理。其次,生产生物塑料也需要耗费大量能量,收割农作物、加工原材料等步骤排放的二氧化碳甚至比生产传统塑料的还要多。

除了生物塑料外,还有一种能替代目前塑料生产的方案:用二氧化碳制造塑料。

科学家指出,与其用化石燃料作为塑料的原材料,不如反其道而行之,通过一些化学方法,用废弃的二氧化碳制造塑料。这种方法不仅能减少化石燃料的使用量,还能减少温室气体排放。

例如,德国一家公司正在生产一种名叫Cardyon的特殊床垫,其中有20%的材料由二氧化碳制成。考虑到目前全世界每年的聚氨酯(一种有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”)产量超过1 500万吨,假如将原材料换成二氧化碳,必然会产生巨大影响。

科学家甚至还有更大的“野心”:用二氧化碳生产乙烯。目前全世界生产的塑料约有一半都是用乙烯制成的,因此乙烯是全球最重要的工业原材料之一。研究人员正在研制一种含有铜的催化剂,让二氧化碳和水在通电状态下生成乙烯。

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