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      高分子材料的應(yīng)用對環(huán)境保護(hù)的影響

      2021-01-26 12:56:21雷小梅
      山西化工 2021年6期
      關(guān)鍵詞:絮凝劑高分子廢棄物

      雷小梅

      (寧夏大學(xué)新華學(xué)院,寧夏 銀川 750021)

      引 言

      高分子材料是指利用分子質(zhì)量非常高的化合物進(jìn)行加工而制成的材料,其結(jié)構(gòu)決定了材料的性能,可通過改變結(jié)構(gòu)來控制其性能,從而可以得到某種特定性能的材料[1]。隨著社會的發(fā)展,高分子材料的應(yīng)用更為普遍化,但高分子材料在改善人們生活的同時也給環(huán)境保護(hù)造成了非常大的破壞和危害,我國當(dāng)前發(fā)展過程中,這種矛盾變得尤為突出,應(yīng)對該問題加以重視,尋求更好的解決辦法,在促進(jìn)社會發(fā)展的同時能保護(hù)好環(huán)境。

      1 高分子材料在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

      1.1 水處理設(shè)施

      在進(jìn)行生物膜有機(jī)污水處理時,需要有大量的填料供微生物進(jìn)行附著,一些新型的高分子填料因具有通風(fēng)性好、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。在水處理時會用到沉淀池,其中斜板沉淀池需要在其內(nèi)設(shè)置斜板,用來增大沉淀面積,提升沉淀性能,所使用的斜板通常是塑料的,具有板質(zhì)輕、防腐蝕等優(yōu)點(diǎn),塑料制品是我們?nèi)粘I钪凶钊菀捉佑|到的高分子材料。水處理中常用到的濾池在應(yīng)用了高分子纖維材料后,使得過濾技術(shù)水平得到了較大的提升。

      1.2 污水處理和污泥處理中用到的絮凝劑

      不同行業(yè)產(chǎn)生的污水在其水質(zhì)方面會存在較大差異,所含成分也大不相同,如果使用的絮凝劑過于單一化是很難達(dá)到污水處理效果的,所以必須使用復(fù)合高聚物絮凝劑[2]。在污泥處理中使用有機(jī)高聚物絮凝劑,在一定程度上能夠保護(hù)處理設(shè)備,而且有機(jī)高聚物絮凝劑的穩(wěn)定性好,架橋吸附能力強(qiáng),形成的絮狀物質(zhì)量較大,容易與水進(jìn)行分離,絮凝效果突出,而且應(yīng)用范圍也非常廣。

      1.3 水軟化中用到的離子交換樹脂

      對水進(jìn)行軟化處理時會用到高分子離子交換樹脂,能夠很好地去除重金屬離子。高分子離子交換樹脂是一種多孔性材料,不溶于水,在進(jìn)行水處理時相應(yīng)的離子交換基團(tuán)可以吸附于其孔隙,可以與自身相同的電荷離子進(jìn)行等量交換。在處理中通常會用到交換樹脂、人造沸石、天然沸石和磺化煤等四種交換劑,其中交換樹脂有陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩種,其它的交換劑只能進(jìn)行陽離子交換。高分子離子交換樹脂雖然價格相對于其他的交換劑要貴,但其應(yīng)用范圍廣,使用效果穩(wěn)定又好,所以高分子離子交換樹脂被廣泛應(yīng)用[3]。

      2 高分子材料的應(yīng)用對環(huán)境造成的污染問題

      2.1 生產(chǎn)中造成的環(huán)境污染

      將高分子材料加工為成品的過程中需要經(jīng)過多道生產(chǎn)工序,在生產(chǎn)過程中必定會對環(huán)境造成一定的污染。近些年來,聚氯乙烯管材及異型材成為了化學(xué)建材市場的主流產(chǎn)品,塑料管道在管道市場占有率達(dá)到了整個管道市場的50%以上,門窗市場中塑料制品的使用率在20%以上[4]。在聚氯乙烯的合成與加工過程中,對環(huán)境造成的污染問題非常嚴(yán)重,合成過程中使用的原材料乙烯對人體健康具有非常大的危害,能夠造成慢性中毒,大量吸入人體可直接導(dǎo)致急性中毒癥狀。在聚氯乙烯的加工過程中需要使用大量的有毒性添加劑,對人體直接起到致癌作用,即使一些無毒添加劑也會造成生物富集污染。

      2.2 使用中造成的環(huán)境污染

      高分子材料制品具有良好的使用性能,在日常生活中被普遍使用,但在使用過程中卻存在許多問題。比如復(fù)合地板在使用過程中會產(chǎn)生游離甲醛,一些裝修材料中會散發(fā)有毒物質(zhì),對人體健康造成極大的危害,嚴(yán)重地會導(dǎo)致嬰幼兒產(chǎn)生小兒白血病。一些高分子材料制品中使用的添加物和殘留物同樣會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染,比如密封材料與摩擦材料中使用的石棉,既危害人體健康又污染環(huán)境。

      2.3 廢棄物造成的環(huán)境污染

      在高分子材料產(chǎn)品生產(chǎn)過程中必定會產(chǎn)生一些邊角料或廢品,這些廢棄物通常可以進(jìn)行回收和再利用,對環(huán)境造成的污染相對小一些,而產(chǎn)品使用完后所產(chǎn)生的廢棄物對環(huán)境造成的污染非常嚴(yán)重,比如一次性農(nóng)用薄膜通常是由PE制成,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對使用完的薄膜一般是通過地下掩埋或焚燒來處理,會造成嚴(yán)重的土壤污染和空氣污染。還有我們?nèi)粘I钪须S手可用到的塑料袋,其造成的白色污染問題非常嚴(yán)重,產(chǎn)品使用完產(chǎn)生的廢棄物是主要的環(huán)境污染來源。

      3 高分子材料廢棄物處理建議

      3.1 改良合成工藝

      在進(jìn)行材料加工時,首先應(yīng)盡可能地選擇環(huán)保的可再生資源作為原材料,比如PVA與玉米淀粉共混物,利用普通加工工藝進(jìn)行作業(yè),可達(dá)到完全分解,玉米淀粉可轉(zhuǎn)化為葡萄糖,借助葡萄糖來制作苯二酚及鄰苯二酚等化工原料,可實(shí)現(xiàn)高分子原料無害化。在加工過程中,可以通過開發(fā)新的制作工藝,減少廢物的產(chǎn)生??梢愿牧技庸l件,使用綠色化的催化劑,降低能源使用消耗。仿酶催化是當(dāng)前化工領(lǐng)域研究的一項(xiàng)熱點(diǎn),其具有反應(yīng)條件溫和、高效性和專一性等優(yōu)點(diǎn),可以利用這一點(diǎn)來降低高分子材料廢棄物的產(chǎn)生。

      3.2 減少高分子材料廢棄物產(chǎn)生量

      高分子材料廢棄物以固體為主,廢棄物產(chǎn)生量的增加給環(huán)境保護(hù)帶來了極大的危害,應(yīng)努力減少高分子材料廢棄物的產(chǎn)生量??梢詫σ恍└叻肿硬牧现瞥善愤M(jìn)行使用限制,比如一次性塑料餐具,塑料袋等,政府部門可出臺相關(guān)規(guī)定,對其使用進(jìn)行限制。可以通過收取相應(yīng)的消費(fèi)稅,來提高一次性產(chǎn)品的價格,進(jìn)而從價格上來限制一次性高分子材料制品的使用。相關(guān)部門應(yīng)積極進(jìn)行環(huán)保宣傳,提高公民的環(huán)保意識,讓公民能夠自覺減少對一次性產(chǎn)品的使用。制作一次性產(chǎn)品時,可改為使用可降解的原材料,比如環(huán)保紙、植物纖維和淀粉等。

      3.3 高分子材料廢棄物進(jìn)行回收再利用

      將高分子材料廢棄物進(jìn)行回收再利用,可以對廢棄物造成的污染進(jìn)行有效地控制,還能減少資源的浪費(fèi),是一種非常值得提倡的環(huán)保措施。在西方的一些發(fā)達(dá)國家,國家出臺了相關(guān)的政策,要求污染制造者必須承擔(dān)污染物治理和消除過程中所有的費(fèi)用,而且這筆費(fèi)用都不低,這在很大程度上對污染物的制造起到了限制作用,我們也可以對其進(jìn)行借鑒。我國近些年來,在白色污染的治理方面已取得了一定的效果。對高分子材料廢棄物可以進(jìn)行直接回收利用,也可以對其進(jìn)行化學(xué)循環(huán)處理,將其進(jìn)行分解后再重新聚合制作,可以達(dá)到循環(huán)利用的效果。

      4 結(jié)語

      高分子材料在水處理設(shè)施、污水和污泥處理、廢棄處理和噪音控制等方面的應(yīng)用非常廣泛,發(fā)展前景廣闊,但在高分子材料制品的生產(chǎn)過程、使用過程以及使用完后產(chǎn)生的廢棄物都對環(huán)境造成了一定的污染。所以,可以通過改良高分子材料制品的生產(chǎn)工藝,減少高分子材料廢棄物產(chǎn)生量,以及對高分子材料廢棄物進(jìn)行回收再利用等,在提高人們生活質(zhì)量的同時保護(hù)好環(huán)境。

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