可降解塑料的原理精選(九篇)

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第1篇：可降解塑料的原理范文

廁所問題，尷尬的現實

大小便是人類生理現象，是每個人每天必須進行和完成的活動。沖水廁所是都市和城鎮化的標志，也是近代人類文明的象征。然而，由于沖水廁所建設需要投資龐大的建筑管道網絡配套系統、管道維護及技術復雜昂貴的高耗能污水處理運營系統，水沖廁所的數量和位置受到限制，世界上只有在比較發達地區得到普及。

根據《2010中國衛生統計年鑒》，2008年全世界有25.78億人沒有衛生廁所。在中國，25394.2萬戶農村人口中只有1578.6萬（6.2%）的農戶擁有完整下水道沖水廁所，一些農村城鎮仍然使用旱廁，衛生條件差，夏天蚊蛆四竄、蒼蠅亂飛、臭氣熏天。即便如此，相當多的農村城鎮學校仍然由于蹲位少，存在如廁困難的問題。

實際上，在城市也存在公共廁所側位不足，特別是女廁側位不足的問題。“目前，中國內地大部分公共場所的廁所，男廁廁位加上小便器都多于女廁廁位，而男性對廁所的需求數量實際上遠不如女性。不少地方常常出現男廁空空蕩蕩、女廁大排長龍的尷尬“景觀”。

根據聯合國估計，55%的印度人（約6億）在室外“方便”。印度的大部分城鎮，在靠墻的地方貼幾塊瓷磚，挖幾個坑，就成了專供男人使用的公共廁所。而在印度農村，連這樣的簡陋廁所也看不到，無論是草叢中、樹蔭里，還是在道路旁、墻腳下，常可以看到尿流的痕跡。婦女們只能在日出之前、日落之后躲到偏僻的灌木叢中“解決問題”。如何解決貧困人群的方便問題，如何解決城市公共廁所蹲位不足問題，是各國政府的重要議題。

創新方案，健康環保

考慮到經濟因素，李壯博士本著因地制宜、就地取材的原則，提出 “零污染、零感染、零廢棄物排放，變廢為寶”的如廁解決方案。這一方案無需復雜昂貴的管道網絡配套系統，甚至無需專門的建筑設施，人們也可以在臨時隱秘的空間“方便”，“方便”后該空間還可恢復原有功能，而且不受溫度的限制，春夏秋冬皆可。由于本方案采取將大小便分別密封在一次性不透明可降解袋中，使用方法簡單，成本低，既解決了臭味問題，也解決了蚊蛆蒼蠅、寄生蟲及交叉感染問題。這一方案及其改進，目前就可以解決農村城鎮學校如廁問題；有可能解決世界上25億多沒有衛生廁所人的如廁問題；有可能解決沒有衛生間的家庭在室內大小便的問題；我們的方案無需大量資金投入，甚至無需對現有衛生間進行建筑結構改造就有可能解決目前城市公共廁所蹲位不夠的問題；可以徹底解決治療發病死亡人數遠遠超過所有癌癥死亡人數的心腦血管病的最重要的救命溶栓藥--尿激酶的尿源問題。

這一方案的進一步研究和發展，有可能解決各種場所，包括火車、汽車、船舶、演出，集會、景區、公園、街道甚至辦公室等地方人們的方便問題。還有可能利用所收集的糞便生產飼料、肥料、燃料、沼氣或生物制品，從根本上解決糞便和化肥對環境的污染及水污染問題；有可能解決土壤因大量使用化肥而退化問題，為農業可持續發展提供基礎；有可能徹底解決糞便的交叉感染，為人類健康提供保障；有可能解決沖水廁所造成的巨大水資源浪費和能源浪費，大大降低水處理廠生活污水處理成本；這一方案的延伸，還有可能同時解決餐廚垃圾及禽畜糞便對環境的污染。這一方案的進一步研究、發展和實施，將是人類既水沖廁所后的又一次變革，建議國家設立重大研究專項。

方便合理，天衣無縫

具體來說，李壯博士的如廁解決方案的基本原理和步驟如下：

1.小便：步驟：A.將飲料瓶用剪刀剪成塑料杯作為支撐物。 B.將一次性不透明可降解塑料袋放入塑料杯，可降解塑料袋袋口粘有封口膠帶或扎口絲。C.將小便便入可降解塑料袋后，用粘在袋口的封口膠帶或扎口絲將裝有尿液的塑料袋密封。D.將密封的裝有尿液的塑料袋從支撐的塑料杯中取出，放到指定的地方集中處理。E.將支撐的塑料杯歸還或放到指定位置以便重復使用。（也可以用口徑較大的帶蓋的飲料瓶。小便后，將瓶中尿液倒入指定的尿液收集桶，空瓶蓋蓋后可重復使用，當然，為了避免交叉感染，最好每個人用自己的尿瓶。經過適當訓練及練習，這些方法同樣適用于女性。價格便宜、攜帶方便、自支撐、可封口尿袋正在研制之中。）

2.大便：步驟：A.將塑料便盆 （淘寶價格 5元/個）作為支撐物。B.將一次性不透明可降解塑料袋放入塑料便盆，可降解塑料袋袋口粘有封口膠帶或扎口絲。C.將大便便入可降解塑料袋后，用粘在袋口的封口膠帶或扎口絲將裝有大便及手紙的塑料袋密封。D.將密封的裝有大便及手紙的塑料袋從支撐的塑料便盆中取出，放到指定的地方集中處理。E.將塑料便盆歸還或放到指定位置以便重復使用。

3.使用場所、地方：本方案無需構建特殊建筑，只要能將男女分開，各自擁有隱秘空間即可。

4.集中處理：A.在大小便的場所或指定其他地方放至少帶有兩個容器的車 （或手推車）用于分別收集小便和大便，容器中放大的較結實的塑料袋，當快收集滿時，將袋口密封進一步保證沒有臭氣泄露。B.將密封的塑料袋中的大小便運到指定的地方堆肥還田，或制造有機化肥，制造沼氣或制備生物燃料。小便還可以賣給生物公司提取尿激酶等。

由于人們每天小便次數遠多于大便次數，目前用沖水廁所的人，完全可以形成早晨或晚上在家中解決大便問題，白天上課、上班在公共廁所只解決小便的習慣 （拉肚子等特殊情況例外）；這樣，如果用便攜式尿袋，只要有隱秘的地方，就可以解決問題，然后在適當的時間將尿袋送到公共廁所。在沒有建立尿回收體系前，這只增加了一點清潔工的工作量：把尿袋捅開，將尿液倒入下水道，尿袋皮成為垃圾運走。當然，如果能說服人們用自己的尿瓶，自己將尿液倒入公共場所或下水道，并將尿瓶重復使用，（如可利用廢棄的帶蓋飲料瓶、洗滌劑等包裝瓶作為尿瓶）、更簡單、更好！因此本方案可以解決農村城鎮學校如廁問題和目前城市公共廁所蹲位不足的問題，但要求人們習慣新的方便方式。

原則上本方案可用于解決任何多人同時如廁，有可能解決世界上25億多沒有衛生廁所人的如廁問題，有可能解決更多沒有衛生間的家庭在室內大小便的問題。原則上本方案可以解決人類的如廁問題。

優勢明顯，化解諸多難題

同時，李壯博士介紹說這一方案可以解決諸多的問題：

本方案無需巨額資金建造管道網絡配套系統，甚至無需專門的建筑設施，使用方法簡單，成本低，特別適合于解決貧困地區農村城鎮學校如廁問題，解決沒有衛生間的家庭在室內大小便的問題。目前就可以解決城市公共場所廁所蹲位不足的問題。 這一方案的進一步研究和發展，有可能解決各種場所，包括火車、汽車、船舶、演出，集會、景區、公園、街道甚至辦公室等地方人們的方便問題。

解決糞便微生物、病菌、病毒感染問題

解決沖廁水資源浪費問題

解決糞便化學需氧量（COD），氮、磷、鉀 水污染富營養問題

緩解化肥生產資源浪費，耗能、污染環境，污染水的問題

解決農田肥料綜合營養問題

部分解決飼料問題 （提供巨量營養物）

部分解決能源問題（ 提供大量額外燃料、沼氣、電力等）

解決尿激素等重要生物藥品的原料問題

解決糞便數據調查統計分析及健康檢測問題

第2篇：可降解塑料的原理范文

關鍵詞：植物纖維；粘結劑；育苗缽

中圖分類號：TS721 文獻標識碼：A 文章編號：1674-0432（2010）-11-0039-1

0 概述

專家分析，隨著中國加入WTO，對一次性塑料的淘汰步伐將大大加快，由此促進塑料替代品研究開發的興起。植物纖維制品從研制思想上完全突破了用降解法解決“白色污染”的框框，從根本做起，采用全天然的麥秸、稻草、稻谷殼、玉米桿等多種植物纖維型無污染廢棄物為原料，將全天然材料配制成可食用的粘結劑，將上述全天然廢棄物原料壓制粘結而成。其產品具有無毒、無味、強度高、可在-26℃至100℃條件下正常使用、成本低（與紙漿模塑容器相比）、拋到野外后3月內可全部被土壤吸收、粉碎后可用做家畜飼料、生產過程不產生任何污染等特點。由此可見，開發研制秸稈育苗缽是社會的需要，是解決塑料對環境污染的一個重要途徑和手段。

1 國內研究現狀

目前國內育苗缽的原料主要以普通塑料為主，可降解塑料次之，秸稈為主體原料的育苗缽生產相對很少。目前市場上銷售的以秸稈為原料的育苗缽主要有：紙制育苗缽、新型無菌營養育苗缽、秸稈貯水育苗缽、多元營養育苗缽等。主要制取方法有以下幾種：

1.1 滕翠青等采用稻草纖維為增強材料，以淀粉為基體，研制出一次性秸稈纖維增強復合材料

采用土埋法研究了該復合材料的可降解性能。將該復合材料模壓成花盆,結果發現該復合材料具有優良的可降解性能。陳海榮等對用稻草、木屑制成的育苗缽進行了甜瓜育苗研究，結果表明，采用該育苗缽進行甜瓜育苗是可行的，其中以口徑7cm的最為合適，能培養出壯苗；在濕度較高的情況下，缽體能在15-25天的時間內被甜瓜根系穿透，埋土30天后缽體開始被降解。

1.2 彭祚登等對以小麥秸稈為主要原料制成的秸稈容器進行了育苗試驗

研究表明：該容器易分解和腐爛，分解的快慢與基質中的水分狀況有密切的關系；容器的透氣、透水性好，但保水性能較差；容器易破碎；容器可以促進苗木側根形成根團，但苗木的主根很容易穿透容器的底部。試驗的秸稈容器適合培育幼苗期側根發達、主根細弱的植物．對于主根發達且生長迅速的植物不適宜。

1.3 沈明衛、郝飛麟等對水葫蘆制作溫室栽培育苗缽的可行性作了研究

試驗雖然取得初步的成功，但是發現的問題也很多，例如：干燥所需要的消耗的功率較大；耐水性不令人滿意等。

1.4 彭祚登、劉彥明、楊會英等對秸稈育苗缽的技術特性作了部分研究

其研究結果為：秸稈育苗缽可以促進苗木側根形成根團，但是苗木的主根卻很容易穿透容器底部；秸稈育苗缽透氣、透水性好，但保水性能較差，溫度越高，缽內基質水分散失速度越快，溫度大于35℃時，缽內水分急劇散失；秸稈育苗缽就有可分解性；濕度是影響秸稈育苗缽分解的重要因子；秸稈育苗缽的容易分解性對于培育1年生以上、生長速度較快的苗木以及育苗時間較長的苗木不利。

1.5 楊青、沈新原等選用廢紙、廢棉等為原料制取育苗缽

該試驗采用真空吸附網模成型法制取育苗缽。成型原理為：以不銹鋼網模作為過濾介質，在其一側造成一定程度的負壓（真空），而使廢紙漿中的水排出，實現纖維和水的固液分離，從而使纖維附著在網模表面，形成與網模形狀一致的缽體，經脫模、烘干，即得育苗缽。

2 國外研究現狀

我國育苗缽以塑料為主，而國外則以降解塑料和紙質育苗缽為主。利用秸稈制取育苗缽的研究很少。

國外使用的紙制苗缽，主要由中國等發展中國家生產和提供。紙制苗缽由于前期造漿過程中多采用化學處理法，不僅會排放出含有腐蝕性的強堿黑液，而且還排放有害的廢渣、廢氣，“三廢”的污染嚴重。目前，紙制苗缽的價格過高，在國內很少使用。從德國的一些用戶信息反饋，這種苗缽還有一個致命的弱點，即容易受潮變形，難以在育苗自動生產線上使用。

據資料顯示，北美地區幾年內有8家生產農作物秸稈育苗缽的廠家倒閉。通過這些失敗的例子，我們可以吸取農作物秸稈制取育苗缽的失敗的原因和經驗教訓。首先對原料的收購、收集、貯存、利用率和實際成本等缺乏了解。一般遺棄在農田的秸稈是其強度最好的部分，在運到工廠的過程中帶回大量塵土、臟物和垃圾，在貯存中必須控制蟲害和含水率。其次，工廠的規模小，難以達到盈利的目的。秸稈制取的育苗缽的價格高于傳統的塑料育苗缽。小型秸稈育苗缽廠由于原料成本一般較高，加之小廠在承受技術、安全和銷售等管理費用方面的能力處于劣勢，它們初期投資小的優勢很快會被生產現實所抵消。

3 結語

按照可持續發展戰略的要求，以循環經濟行為原則構建環保產業體系，以發展環保科技促進生態環境的改善，以對環境改善的要求促進環保科技的發展。這是環保產業的發展目標。而新興的植物纖維材料，是對廢棄物的循環利用，順應了時代的發展潮流，只要將植物纖維工程材料替代塑料發泡容器技術全面地轉化為生產技術，以此為起點，面對市場的強烈需求，不斷擴大植物纖維材料在各個領域的應用范圍，我們完全可以相信，植物纖維材料必將像塑料的使用范疇一樣具有廣闊的市場前景。

參考文獻

[1] 范學鳳.秸稈新用途[J].農村實用科技,1998,(9),25.

[2] 郭康權,趙東,等.植物材料壓縮成型時粒子的變形及結合形式[J].農業工程學報,1995,11,(1):138-143.

[3] 郭佩玉.秸稈綜合利用的重大發展[J].飼料工業, 1992,13,(12):20-24.

[4] 金耀光.淺析“白色污染”和治理方法[J].中國包裝, 1996,16,(1):24-34.

第3篇：可降解塑料的原理范文

摘要：本文詳細論述了二氧化碳的產生及其危害，并在此基礎上，提出了相應的污染防治措施，為削減和控制二氧化碳的排放提供對策。

關鍵詞：二氧化碳的產生 危害 控制

二氧化碳的產生

（1）凡是有機物（包括動植物）在分解、發酵、腐爛、變質的過程中都可釋放出CO2。

（2）石油、石蠟、煤炭、天然氣燃燒過程中，也要釋放出CO2。

（3）石油、煤炭在生產化工產品過程中，也會釋放出CO2。

（4）所有糞便、腐植酸在發酵，熟化的過程中也能釋放出CO2。

（5）所有動物在呼吸過程中，都要吸氧氣吐出CO2。

（6）所有綠色植物都吸收CO2釋放出氧氣，進行光會作用。CO2氣體，就是這樣，在自然生態平衡中，進行無聲無息的循環。

CO2通常情況下，是一種氣體，每時每刻都存在于空氣中，供綠色植物自由自在地進行著呼吸（光合作用）。為人類創造著財富。

二氧化碳的危害

大氣溫室效應是指大氣物質對近地氣層的增溫作用，其增溫原理即隨著大氣中CO2等增溫物質的增多，使得能夠更多地阻擋地面和近地氣層向宇宙空間的長波輻射能量支出，從而使地球氣候變暖。其可能的積極作用是使部分干旱區雨量增多，高緯度農業區熱量狀況改善，但更主要的是負面影響，就是亞熱帶和溫帶的旱、澇災害發生頻繁，以及冰山熔化，海平面上升，沿海三角洲被淹沒。因此，減少大氣增溫物質的排放量是人類刻不容緩的義務。

溫室效應是怎么來的？我們能做什么？ 溫室效應主要是由于現代化工業社會過多燃燒煤炭、石油和天然氣，這些燃料燃燒后放出大量的二氧化碳氣體進入大氣造成的。 二氧化碳氣體具有吸熱和隔熱的功能。它在大氣中增多的結果是形成一種無形的玻璃罩，使太陽輻射到地球上的熱量無法向外層空間發散，其結果是地球表面變熱起來。因此，二氧化碳也被稱為溫室氣體。 人類活動和大自然還排放其他溫室氣體，它們是：氯氟烴（CFC〕、甲烷、低空臭氧、和氮氧化物氣體、地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陸地上的森林，尤其是熱帶雨林。

二氧化碳的防治對策

（1）全面禁用氟氯碳化物

實際上全球正在朝此方向推動努力，是以此案最具實現可能性。倘若此案能夠實現，對于二五年為止的地球溫暖化，根據估計可以發揮3%左右的抑制效果。

（2）保護森林的對策方案

今日以熱帶雨林為生的全球森林，正在遭到人為持續不斷的急劇破壞。有效的因應對策，便是趕快停止這種毫無節制的森林破壞，另一方面實施大規模的造林工作，努力促進森林再生。目前由于森林破壞而被釋放到大氣中的二氧化碳，根據估計每年約在1～2gt.碳量左右。倘若各國認真推動節制砍伐與森林再生計劃，到了二五年，可能會使整個生物圈每年吸收相當于0.7gt.碳量的二氧化碳。具結果得以降低7%左右的溫室效應。

（3）汽車使用燃料狀況的改善

日本汽車在此方面已獲技術提升，大幅改善昔日那種耗油狀況。但在美國等地，或許是因油藏豐富，對于省油設計方面，至今未見有何明顯改善跡象，仍舊維持過度耗油的狀況。因此，該地區生產的汽車在改善燃油設計方面，具有充分發揮的余地。由于此項努力所導致的化石燃料消費削減，估計到了二五年，可使溫室效應降低5%左右。

（4）改善其他各種場合的能源使用效率

是要改善其他各種場合的能源使用效率。今日人類生活，到處都在大量使用能源，其中尤以住宅和辦公室的冷暖氣設備為最。因此，對于提升能源使用效率方面，仍然具有大幅改善余地，這對二五年為止的地球溫暖化，預計可以達到8%左右的抑制效果。

（5）對石化燃料的生產與消費，依比例課稅

如此一來，或許可以促使生產廠商及消費者在使用能源時有所警惕，避免作出無謂的浪費。而其稅金收入，則可用于森林保護和替代能源的開發方面。 任何化石燃料一經燃燒，就會排放出二氧化碳來。惟其排放量會因化石燃料種類而有不同。由于天然瓦斯的主要成分為甲烷，故其二氧化碳排放量要比煤碳、石油為低。同樣是要產生一千卡的熱量，煤碳必須排放相當于0.098公克碳量的二氧化碳；這在石油則為0.085公克；若是換成天然瓦斯只需排放0.056公克即可。

（6）鼓勵使用天然瓦斯作為當前的主要能源

因為天然瓦斯較少排放二氧化碳。最近日本都市也都普遍改用天然瓦斯取代液化瓦斯，此案則是希望更進一步推廣這種運動。惟其抑制溫暖化的效果并不太大，頂多只有1%的程度左右。

（7）汽機車的排氣限制

由于汽機車的排氣中，含有大量的氮氧化物與一氧化碳，因此希望減少其排放量。這種作法雖然無法達到直接削減二氧化碳的目的，但卻能夠產生抑制臭氧和甲烷等其他溫室效應氣體的效果。預計將對二五年為止的溫暖化，分擔2%左右的抑制效果。

（8）鼓勵使用太陽能

譬如推動所謂「陽光計劃之類。這方面的努力能使化石燃料用量相對減少，因此對于降低溫室效應具備直接效果。不過，就算積極推動此項方案，對于二五年為止的溫暖化，只具4%左右的抑制效果。其效果似乎未如人們的期待。

（9）開發替代能源

利用生物能源(Biomass Energy)作為新的干凈能源。亦即利用植物經由光合作用制造出來的有機物充當燃料，藉以取代石油等既有的高污染性能源。

（10）二氧化碳的掩埋。

據科學家最近稱，為了解決全球變暖，拯救地球。人們不得不把大量的二氧化碳直接注入地下。所以在未來50-60年之間將二氧化碳埋入地下的方式可能會作為一種減少溫室效應的最有力的措施而被采用。

（11）二氧化碳合成可降解塑料

我國科學家經過兩年的難苦研究，今天在這項技術上取得了重大突破。使用已開發的催化劑的催化效率超過世界最高水平的兩倍，納米技術的應用使每克催化劑能夠催化合成140-180克塑料，每噸塑料所用的催化劑成本僅200元左右。且制成的新塑料中二氧化碳的含量達43%。成本為0.9萬元/噸，是目前市場同類產品的價格的三分之一至四分之一。不久前，中國科學院專家組對這個項目進行了驗收。認為該項目實現了高效催化二氧化碳制備可降解塑料，成本低，可年產3000噸以上，已具備實現工業化的條件。

結語

二氧化碳的研究已成為當今科學界的熱點，各國均投入大量資金、人力、物力。我國將在今后五年內投入7000萬元用于研究生態對二氧化碳的作用，為破解全球關注的“二氧化碳失蹤之謎” 和“全球變曖之謎” 作出貢獻。人類不但要征服自然，改造自然，而且還有義務保護自然。

參考文獻：

[1]羅夏．將二氧化碳“埋”在地下．科學時報，2002年9月．

第4篇：可降解塑料的原理范文

關鍵詞：污泥，前沿技術，資源化，發展趨勢

The Present Situation and Tendency of Sludge Front

Treatment Technology

WeiZhen Shen

(Beijing Machinery and Electricity Institute, Hi-tech Co.Ltd., Beijing 100027,China)

The main development direction for the sludge treatment is tending to disposal of resources and energy utilization in the world in recent years. Therefore, such as anaerobic digestion and aerobic fermentation technology and other traditional mainstream technology has been vigorously sought. Meanwhile, the techniques of sludge pyrolysis to produce oil fuel and sorbents, and composting to be used in soil are studyed. The paper puts forward that the present situation and tendency of sludge front treatment technology of domestic and overseas, and discussed its developing trend.

中圖分類號：TU992文獻標識碼： A

經過幾十年的發展，歐美、日本等發達國家已出臺了較完善的污泥處理處置與資源化政策法規及標準規范，相關技術和設備也趨于成熟，以在污泥無害化處理處置的基礎上實現最大程度的資源化再利用作為總體思路和技術路線，逐步形成了以污泥厭氧消化、好氧發酵、干化、焚燒、土地利用為主流技術，并不斷研發污泥制油、生產活性炭、研制動物飼料等前沿技術的污泥處理處置市場。

雖然近年來我國污泥領域發展較快，各項技術和專用設備有了較大進展，主流技術、前沿技術同步發展的污泥處理處置市場也正在形成。但與發達國家相比，我國污泥處理處置率仍然低下，技術和設備水平仍然落后，污泥處理處置總體思路和技術路線也不夠明晰，相關的法律法規及標準規范不夠完善，總之我國污泥處理處置市場還有很長的一段路要走。由于國情不同，各國采用處理方式和技術也各不相同，本文對國內外目前前沿技術發展現狀進行綜述。

1、國內外污泥處理處置與資源化前沿技術進展

1.1 污泥制油能源利用技術

污泥中的有機質可以轉化為燃油，能有效控制重金屬的排放，可回收利用易儲藏的液體燃油，可獲得較高的油品收率，提供700 kWh/t 的凈能量，破壞有機氯化物的生成，具有污泥處理與能源利用的雙重性質。污泥制油技術分為兩種方法：污泥熱解制油技術和污泥直接熱化學液化法。

1.1.1污泥熱解制油技術

污泥熱解制油是利用污泥中有機物的熱不穩定性，在常壓（或高壓）和缺氧的條件下加熱污泥至高溫，借助污泥中所含的硅酸鋁和重金屬（尤其是銅）的催化作用將污泥中的脂類和蛋白質轉化成碳氫化合物，由于干餾和熱分解作用使污泥最終轉化為價值較高的燃料油、反應水、不凝性氣體（NNG）和炭。

熱解生成的油收率與污泥中的有機物含量直接相關，通常生污泥最高（占44%），其次為剩余污泥（35%），消化污泥最低（25%）。發熱量可達到29~42.1 MJ/kg，與石油提煉廠生產出來的石油低級餾出液相似，可以直接用于柴油機車和發電。但熱解油黏度高、氣味差。熱解油的大部分脂肪酸可轉化為酯類，酯化后其黏度低約4倍，熱值可提高9%，氣味得到很大改善。不凝氣熱值2~9MJ/kg，污泥炭熱值約10MJ/kg，熱解前的污泥干燥、反應器加熱可利用產品中低級燃料（燃料氣、炭）的燃燒來提供能量，實現能源循環。污泥熱解制油過程如圖1。

污泥熱解制油過程示意圖

污泥熱解工藝最初是Bayer等人在1978年提出， 1986年，澳大利亞的Perth和Sydney兩個城市建起污泥熱解制油的第二代試驗廠，為大規模污泥低溫生物油化技術的進一步開發提供了大量的數據和實踐經驗。1999年8月，世界上第一套污泥低溫熱解制油工業化工藝裝置——Enersludge在澳大利亞成功試運行，處理規模（按干污泥計）為25t/d，每噸污泥可產出200~300L與柴油類似的燃料及約半噸的燒結炭，并申請為專利。

1.1.2污泥直接熱化學液化制油技術

鑒于污泥低溫熱解制油需要對脫水污泥進行干燥而耗能巨大，因此英、美、日對污泥直接熱化學液化法研究較多。污泥直接熱化學液化制油是將經過機械脫水的污泥（含水率約70%~80%），在250~340℃、5~15MPa條件下，并以碳酸鈉作為催化劑，污泥中有近50%的有機物能通過加水分解、縮合、脫氫、環化等一系列反應轉化為油狀物，得到的重油產物用萃取劑進行分離收集。重油產品的組成和性質取決于催化劑的裝填與反應溫度。反應過程可得到熱值約為33MJ/kg的液體燃料，收率可達50%左右（以干燥有機物為基準），同時產生大量不凝性氣體和固體殘渣。基本工藝流程圖如圖2所示。

污泥直接熱化學液化制油技術的設備可分為間歇式反應裝置和連續式反應裝置兩類。間歇式反應中，污泥脫水至含水率70%~80%即可滿足相關反應要求，向高壓釜中加入液化催化劑Na2CO3后，高壓釜經過排氣后沖入氮氣至所需壓力，隨后升溫。隨著溫度的增加，工作壓力隨之增加。然后通過壓力調節閥釋放高壓來使工作壓力保持恒定，反應產生氣體被氣體儲罐收集。連續設備的運用不僅在工藝上可以得到更大的改進，在運行費用上也會大大降低，推進該技術的應用。

目前直接熱化學法處理污泥的典型工藝包括：美國 PERC工藝，LBL工藝，日本資源環境技術綜合研究所的液化工藝，荷蘭 Shell 公司的 HTU工藝等。

根據國外的經驗，目前的投資成本與運行維護成本均比較高，同時，涉及的操作條件比較復雜，需要考慮諸多的因素如反應溫度、反應時間、觸媒種類、觸媒添加量、反應壓力等。此外，油化處理效率也與污泥種類性質等有關。

污泥直接熱化學液化制油的基本流程圖

1.2 污泥建材利用技術

污泥建材利用主要包括利用污泥及其焚燒產物制磚、輕質陶粒、生態水泥、制纖維板、熔融微晶玻璃等。

總的來說，污泥的多項建材利用技術已經成熟，應用前景良好。其中，建筑磚塊、輕質材料以及水泥材料等技術，已經在日本、德國等國家開始進行規模化生產應用或者在計劃大規模生產再利用。其中日本在這方面走在了前面，已經有許多成功運行的工程實例，據統計到2002年末，日本污泥有效利用率高達63%，其中建材利用的比例為40%。在我國，污泥用于建材資源化利用是一種有效的污泥減量化及資源化手段，在北京、重慶及上海等地均進行過相應的生產性研究。總的來說，大多還處于研究及嘗試的階段。

1.2.1污泥制磚

脫水污泥主要由Fe2O3、Al2O3、SiO2、CaO、MgO等粘土礦物質成分組成，其性質近似粘土，具有可塑性、燒結性、耐熱性和吸附性，并且污泥中含有大量灰分和鋁鹽或鐵鹽等混凝劑成分，可以作為建筑材料中的添加劑，為其制磚創造條件。比較常見的污泥制磚技術主要有兩種：

①污泥焚燒灰制磚

該方法是將污泥焚燒灰添加適量輔料（如粘土、粉煤灰、煤矸石等）成型燒結制磚。污泥焚燒灰中的SiO2含量較低，因此在利用污泥焚燒灰制磚時，需添加適量的黏土與硅砂，從而提高SiO2含量。一般較為適宜的質量配比為焚燒灰：黏土：硅砂=1:1:（0.3~0.4）。污泥焚燒灰制造流程如下圖3.

②干化污泥直接制磚

該法是直接將干燥的城市污泥破碎后與粘土等輔料成型燒結制磚，同時可以利用污泥中潛在熱值。干化污泥用于直接制磚時，應對污泥中的成分進行適當的調節，使其成分與制磚黏土的化學成分相當。當污泥與黏土按質量比1:10配料時，污泥磚可以達到普通紅磚的強度。此污泥磚的制造方式受坯體中有機揮發分含量的限制，當有機揮發物達到一定限度會導致燒結開裂，從而影響磚塊的質量，污泥摻加比例較低。因此，從黏土磚限制要求來看，生污泥較難成為一種適宜的污泥建材方法。干化污泥制磚工藝流程圖見圖4。

污泥焚燒灰制磚工藝流程

污泥干化后制磚工藝流程

污泥的摻量比例、成型壓力和焚燒溫度是決定磚抗壓強度、吸水率、熱導率、抗折強度等性能的關鍵性因素。當污泥摻量為0~200 g/ kg 時， 隨著污泥摻量的增加，污泥磚的抗壓強度明顯降低，吸水率隨之增大。成型磚坯密實度下降，在焙燒過程，污泥中重金屬熔融固化，有機物揮發，所形成的氣孔和孔洞降低了磚體抗壓強度及。當污泥摻量低于100 g/ kg 時，污泥磚性能符合國家《燒結普通磚》標準( GB 5101- 2003) 要求。當成型壓力為20~60 MPa時， 隨成型壓力的增大，污泥磚的抗壓強度逐漸升高，吸水率逐漸減小。當燒結溫度為900~1100℃時，隨著溫度的升高，污泥磚的抗壓強度逐漸增強，吸水率逐漸降低，當燒結溫度高于1050℃時，磚的抗壓強度和均已達到了標準要求。當保溫時間超過1.5 h 時，隨著保溫時間的延長，污泥磚的降低，吸水率也相應增大。

美國、英國等發達國家都在該領域進行了較多的研究，對污泥制磚工藝、污泥制磚的影響因素、污泥磚塊產品的性質等方面取得階段性研究成果。其中，日本的污泥焚燒灰制磚技術，走在世界前列，受到越來越多的重視。目前已經有8座完整規模的廠用100%的污泥焚燒灰制磚。制成的磚塊被廣泛用于公共設施。德國對于污水污泥的建材利用才剛剛起步，沒有任何長期工業上的實踐，正借鑒日本的經驗，并與日本開展合作研究項目。

在我國，有關利用污泥焚燒灰制磚的報道很少，而利用干污泥直接制磚卻有較多的文獻說明。如中石化勝利油田規劃設計研究院、同濟大學環境科學與工程學院、南京制革廠等研究機構、高等院校和國內企業對干污泥直接制磚進行了試驗研究，但缺乏實際的工程應用，所以在今后的研究中還要結合經濟效益進行投資、收益的估算并大膽借鑒國外經驗，開發污泥前處理及混合焙燒等成套工藝及配套設備，才能將污泥的制磚利用付諸實際。

1.2.2污泥制陶粒

污泥陶粒是污泥經加工制粒或粉磨成球后燒脹而成的一種人造輕陶粒，具有輕質高強、保溫隔熱、耐久性好、抗震性好等優點。污泥制陶粒主要工藝流程如下圖5。

污泥陶粒生產工藝流程圖

濕污泥與預先干化好的干污泥一起進入污泥混合機，經混合、均勻化后形成顆粒，完成均化過程后，送至干化器進行干燥。污泥干化器主要分為直接加熱和間接加熱。為了防止污泥在干化過程中結成大塊，一般采用旋轉干化器。干化器的熱風進口溫度為800~850℃，排氣溫度為200~250℃。污泥經干燥后從含水率80%左右下降到5%左右。干化器的排氣進入脫臭爐，爐溫控制在650℃左右，使排氣中的惡臭成分全部分解，以防產生二次污染。部分燃耗是在理論空氣比約0.25以下燃燒，使污泥中的有機成分降解，大部分成為氣體排出，另一部分以固定碳的形式殘留。部分燃燒爐內的溫度控制在700~750℃。燃燒的排氣中含有許多未燃成分，送至排氣燃燒爐再次燃燒，產生的熱風可作為污泥干化的熱源。部分燃燒后的污泥中的固定碳為10%~20%，熱值為1256~7536kJ/kg。燒結是制陶粒的最后一道工序，燒結陶粒的強度和相對密度與燒結溫度以及產品中殘留碳含量有關。殘留碳的含量與陶粒的強度成反比，殘留碳的含量越多，強度越低。燒結溫度在1000~1100℃之間為宜，超出此溫度范圍陶粒強度會降低。陶粒的相對密度隨燒結溫度升高而減少，在上述溫度范圍內，其相對密度為1.6~1.9，燒結時間一般為2~3min。

歐美、日本等發達國家對利用各類污泥制陶瓷產品的可行性做了研究，并對制成的樣品進行了吸水率、多孔性、線性收縮和橫向斷裂強度等物理性能和浸出液的測試。我國多個企事業機構都對污泥制備陶粒技術進行了研究，比如同濟大學的研究人員對蘇州河底泥為主要原料燒制陶粒的工藝參數進行了分析，以及廣州華穗輕質陶粒制品廠采用城市污水處理廠污泥替代河道淤泥或部分粘土燒制輕質陶粒，并獲得成功。

1.2.3污泥制水泥

污泥的化學特性與水泥生產所用的原料基本相似，垃圾焚燒灰的化學成分中一般有80%以上的礦物質是水泥熟料的基本成分。因此利用水泥回轉窯處理污泥來制造水泥，不僅具有焚燒法的減容減量化特征，且燃燒后的殘渣成為水泥熟料的一部分，不需要對焚燒灰進行填埋處置，是一種兩全其美的生產途徑。利用污泥做生產水泥的原料有三種方式：一是直接用脫水污泥；二是干化污泥；三是污泥焚燒灰。不管是采用哪種方式，關鍵是污泥中所含的無機成分必須符合生產水泥的要求。除CaO含量較低、SiO2含量較高外，污泥焚燒灰的其它成分含量與硅酸鹽水泥含量相當，因此，污泥焚燒灰加入一定量的石灰或石灰石，經煅燒即可制成硅酸鹽水泥。污泥水泥性質與污泥的比例、煅燒溫度、煅燒時間和養護條件相關。與普通硅酸鹽水泥相比，在顆粒度、相對密度、波索來反應性能等方面基本相似，而在穩固性、膨脹密度、固化時間方面較好。

世界上發達國家利用水泥窯處理廢棄物生產生態水泥已有20余年的歷史，擁有成熟的經驗。1996年4月瑞士的HCBRekingen水泥廠成為世界上第一家具有利用廢料的環境管理系統的水泥廠，并得到ISO14001國際標準的認證。在歐洲水泥生產者聯合會所屬的水泥廠中每年焚燒處理100萬t有害廢物。日本40多家水泥企業，其中50%以上工廠均處理各種廢棄物。雖然我國同濟大學、上海水泥廠等也做了利用污泥代替粘土生產水泥的嘗試，但總體來說，利用垃圾焚燒灰、市政污泥等廢棄物來生產水泥尚屬起步階段。

1.2.4污泥制纖維板

污泥中含有大量有機成分，利用其中的粗蛋白與球蛋白（酶）能溶解于水及烯酸、稀堿、中性鹽水溶液的性質，在堿性條件下加熱、加壓后發生蛋白質變性，制成污泥樹脂（又稱蛋白膠），使之與漂白、脫脂處理的廢纖維壓制成板材，即為污泥生化纖維板。污泥制纖維板的工藝流程圖見圖6。

污泥制纖維板的工藝流程圖

污泥樹脂調制是將脫水至含水率85%~90%的污泥與藥品混合，裝入反應器攪拌均勻，然后通入蒸汽加熱至90℃保持20min后，再加入石灰，在90℃條件下反應40min即可。為使其具有較好的凝膠性、預壓成型時容易脫水，可在調制中投加堿液、甲醛及混凝劑（如三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋁或聚合氯化鋁），還可加硫酸銅以提高除臭效果和加水玻璃以增加樹脂的粘滯度及耐水性，使成品經久耐用。

國內外已有人嘗試用污泥來制纖維板，但制造過程和成品仍有一些氣味，需要脫臭，強度也有待提高。

1.3活性污泥制取活性炭

由于污泥中含有大量有機物，在一定的高溫下以污泥為原料通過改性可以制得含碳吸附劑。根據污泥碳化機理，污泥吸附劑一般分為直接活化和熱解碳化后再活化兩種。其中，熱解碳化后再活化最為常用，主要包括熱解碳化和活化兩個步驟。碳化是把原料熱解為碳渣，活化是關鍵步驟，是根據要求把碳化物變為所需要的多孔結構物質。目前活化方法有兩類：物理活化和化學活化。相對于物理活化，化學活化需要較低的溫度，活化產率高，通過選擇合適的活化劑控制反應條件可制得高比表面積活性炭。但化學活化對設備腐蝕性大，污染環境，其制得的活性炭中殘留化學藥品活化劑，應用受到限制。污泥吸附劑生產工藝流程如下圖7。

針對不同的污泥和所制吸附劑的不同用途，可相應采用不同的制備方法，而不同的制備方法所得到的吸附劑性能差別很大。影響吸附劑性能的主要因素有：活化藥劑的種類、濃度、熱解時間、熱解溫度和活化溫度等。活性炭微孔的形成和發展與原材料的孔結構、活化劑的種類、活化溫度、活化時間、活化劑流量、催化劑種類、催化反應速度等諸多因素有關。

污泥制備吸附劑工藝流程

近年來，美國、日本、法國、中國、西班牙、新加坡等國家的研究者對污泥改性制備吸附劑技術進行了較多的研究。近年來，研究的重點是污泥熱解方法及工藝的優化、吸附劑制備中間過程和方法的改進、活化藥劑的選擇等方面。

1.4污泥中蛋白質利用技術

1.4.1制造動物飼料

污泥中粗蛋白占28.7%~40.9%，灰分占26.4%~46.0%，纖維素占26.6%~44.0%，脂肪酸占0~3.7%。其中，70%的粗蛋白以氨基酸形式存在，包括蛋氨酸、胱氨酸、蘇氨酸等。污泥蛋白中幾乎含有家畜所需的所有氨基酸，且各種氨基酸之間相對平衡，是一種非常好的飼料蛋白來源。

但是，活性污泥作動物詞料還存在一些問題，主要包括毒性方面和非毒性方面的問題。毒性方面的問題主要有：①病原菌的污染問題。②活性污泥飼料組織學和病理學研究：飼喂污泥蛋白質飼料，動物肺、肝、腎、心臟和內臟等組織有何異常。③污泥重金屬毒性物質動物發生元素積累問題。非毒性方面的問題主要有：①化學組成，商業價值低。②與傳統動物飼料相比，污泥蛋白質飼料的適口性差、消化性低、營養價值不足，近來的研究系采用化學或酶處理活性污泥以提高其蛋白質消化率。③污泥干燥的經濟性問題。但即使如此，用污泥作飼料將是變廢為寶的一項重要舉措，值得深入的研究。

1.4.2制造蛋白質滅火器

目前國內滅火劑主要有NaHCO3、NaCl干粉滅火劑、蛋白滅火劑等種類。其中，蛋白類泡沫滅火劑以其可靠性大、安全系數高、生物降解性強等優良的性能一直占據著泡沫滅火劑市場的主導地位。但由于國內飼料蛋白源匱乏導致其價格較高，因此，利用污泥水解蛋白質制備蛋白質泡沫滅火劑具有一定現實意義。

武漢市科技局等單位進行了利用剩余活性污泥水解制備蛋白質泡沫滅火劑，并取得一定研究成果，李亞東等研究人員還申請了發明專利。但總體來說，目前該項技術研究還少見報道。

1.4.3污泥中蛋白質提取技術

無論是將污泥蛋白用作動物飼料，還是用于蛋白質滅火器，都需要依靠蛋白質提取技術，蛋白質提取工藝流程圖見圖8。

蛋白質提取工藝流程圖

(1)溶胞技術

提取蛋白質首先要對污泥進行溶胞處理。通常的溶胞方法包括物理、化學、生物以及多種方法聯合等方法。

①物理法

物理溶胞主要是利用機械剪切力破壞細菌的細胞壁，實現污泥細胞的溶解。物理法主要有以下幾種：

高壓噴射法是利用高壓泵將污泥循環噴射到一個固定的碰撞盤上，通過該過程產生的機械力來破壞污泥內微生物細胞的結構，使得胞內物質被釋放出來，從而顯著提高污泥中蛋白質的含量，促進水解的進行。然而，高壓噴射法處理污泥過程的機械能損失較大，所以該方法在實際的工程應用中難以推廣。

超聲波法是利用20KHz到10MHz波段范圍內的超聲波破壞微生物細胞的細胞壁，使得細胞內的有機質釋放出來，從而促進污泥水解和消化的進行。該技術具有無污染、能量密度高、分解速度快等特點，但在細胞破碎后固體碎屑的水解方面卻不如添加堿和加熱法。同時超聲波的作用受到液體溫度、粘度、表面張力等參數和超聲波發生設備的影響，在短時間內難以投入大規模工程化應用。此外，超聲波法設備投資巨大、能耗高，也是這一技術不能迅速推廣的主要原因。

水解法的溫度范圍一般為40~180℃，污泥固體有機物在水解過程中經歷兩個過程：首先是微生物絮體的離散和解體，細胞內的有機物質被釋放并溶解。其次是溶解性有機物不斷水解，脂肪水解成甘油和脂肪酸；碳水化合物水解成小分子的多糖和單糖；蛋白質水解成多肽、二肽和氨基酸；氨基酸進一步水解成低分子有機酸、氨及二氧化碳。與機械破碎、超聲和化學預處理等手段相比，熱水解的優點在于在實現細胞破碎、釋放胞內有機物的同時將大分子有機物水解。

②化學法

化學法主要有以下幾種：

加堿處理法就是在常溫條件下，通過加NaOH、KOH或Ca(OH)2等堿性物質，其作用是在抑制細胞活性的同時，溶解細胞壁，釋放蛋白等細胞內物質。

加酸處理法就是用酸處理污泥，由于污泥微生物的胞外聚合物中含有一些兩性物質，這些兩性物質在酸性條件下會溶解，轉化為溶解性物質，從而對污泥的絮體結構有一定破壞作用，從而達到溶胞效果。

臭氧氧化污泥的過程包括：對微生物的破壁、溶解和對有機物的礦化三個階段。臭氧首先作用于污泥細胞的細胞壁和細胞膜，促使細胞死亡溶解；細胞溶解后胞內的蛋白質、核酸和多糖等物質被釋放出來；臭氧進一步氧化大分子有機物質，使其變為小分子物質或者直接轉變為二氧化碳和水。

③生物法

生物酶技術是指向污泥中投加能夠分泌胞外酶的細菌，或直接投加溶菌酶等酶制劑（抗菌素）水解細菌的細胞壁，以此達到溶胞的目的。但是，同時這些細菌或酶還可以將不易生物降解的大分子有機物分解為小分子物質，隨著溶菌酶量的增加，污泥中蛋白質和多糖濃度隨之降低。

④多種方法聯合

此外，多種方法聯合的方式也逐漸得到重視，包括熱酸法、熱堿法和微波+過氧化氫法等，可以更好的實現污泥溶胞提取蛋白質效果。

(2)蛋白質的分離技術

污泥溶胞液是多糖，蛋白質和脂肪等有機物以及重金屬等多種物質組成的混合溶液，需要將目標蛋白質從其中分離純化出來，從而滿足污泥蛋白在其他領域的應用，主要是通過溶胞液的濃縮和濃縮液的結晶來實現的。

傳統濃縮法主要有減壓蒸餾法和泡沫法分離蛋白質。減壓蒸餾法借助真空泵來降低系統內的壓力，便可以在低溫下對溶液進行蒸發濃縮，適用于那些在常壓蒸餾時未達沸點即已受熱分解、氧化或聚合的物質。泡沫分離蛋白質是利用蛋白質的表面活性對其進行分離的一種方法，分離過程中的條件溫和，對蛋白質的活性影響較小，成本較小，且能耗較低，而且對蛋白質的生物活性沒有明顯影響。但當溶液中含有組分活性相近的物質時，分離效果較差。另外，對于較高濃度的溶液，分離效率便會降低，分離效果較差。近年來隨著膜工業的發展，膜分離法也開始漸漸興起，微濾、超濾、反滲透和電除鹽是目前最為常用的四種技術。

蛋白質結晶方法主要有沉淀法，傳統沉淀法包括鹽析沉淀法、有機沉淀分離法、等電點分離法等。鹽析沉淀是蛋白質提純工藝中最早采用，至今仍為廣泛應用的方法。其原理是在高濃度蛋白溶液中，隨著鹽濃度的逐漸增加，蛋白質水化膜被破壞，其溶解度下降而從溶液中沉淀出來。有機沉淀劑法是向蛋白質溶液中加入乙醇、丙酮等水溶性有機溶劑，降低水的活度。隨著有機溶劑濃度的增大，水對蛋白質分子表面荷電基團或親水基團的水化程度降低，溶液的介電常數下降，蛋白質分子間的靜電引力增大，從而使蛋白質凝聚和沉淀。等電點沉淀法是通過調節溶液的pH值，削弱或破壞分子表面的雙電層及水化膜，分子間引力增加，使兩性電解質的溶解度下降而沉淀析出。

1.5污泥制生物可降解塑料

生物可降解塑料是指在自然界如土壤和/或沙土等條件下，和/或特定條件如堆肥化條件下或厭氧消化條件下或水性培水及其所含元素的礦化無機鹽以及新的生物質的塑料。按原材料不同分類，目前生物降解塑料主要有以下幾種：聚羥基烷酸酯(PHA)、聚己內酯（PCL）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）及其共聚物、聚乳酸（PLA）、脂肪族芳香族共聚酯、聚乙烯醇（PVA）類生物降解塑料、二氧化碳共聚物、聚-β-羥基丁酸酯(PHB)等。生物降解塑料可以依靠生物的生命代謝活動來合成，目前國內外的研究主要集中在菌種篩選和培育、反應機理、操作工藝、反應器類型、反應條件和合成物的提取技術方面。

PHA是目前研究較多的生物可降解塑料類型，以之為例，能夠合成PHA的細菌種類很多，包括光能利用菌、古細菌、革蘭氏陽性、革蘭氏陰性菌、好氧菌和厭氧菌，共計65個屬，300多種。其中研究較多的有芽孢桿菌屬(Bacillus)、產堿桿菌屬(Alcaligenes)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、固氮菌屬(Azotobacter)、紅螺菌屬(Rhodospiriclum)和放線菌屬（Actinomyces）等。PHA在細菌體內合成經歷三個步驟：第一步，各種底物經代謝進入三羧酸循環，生成乙酰輔酶COA；第二步，乙酰輔酶COA經各代謝途徑形成各種前體，再由不同酶轉化為(R)-3-羥基脂酰輔酶A；第三步，(R)-3-羥基脂酰輔酶A，再由PHA合酶聚合成為PHA。由于合成的PHA存在于細菌細胞內，因此需要將細胞破碎，才能提取出PHA顆粒從而實現其進一步的利用。目前PHA的提取方法很多，主要有有機溶劑提取、氯酸鹽提取法、酶法提取、堿法提取、機械破碎法等。

生物可降解塑料前景誘人，但仍有一些技術問題需解決：①降解塑料制品機械強度不夠，需要通過與其他聚合物單體共混來使生物降解塑料的某一方面品質得到提升，但是綜合性能卻有不足，這就需要通過技術攻關加以解決；②生產成本需進一步降低；③以污泥為原料的生物可降解塑料的附加值較低，需要通過技術的提高使其得到進一步提高。

2、國內外污泥處理處置與資源化前沿計劃發展趨勢

第5篇：可降解塑料的原理范文

一、校園文化環境有利于滲透生活化學知識

目前，我國的初高中化學課本和課堂教學，雖然與生活、生產和社會有了一定的聯系，但由于課本的篇幅有限，課堂的時間和空間不足，向學生介紹和滲透的生活化學知識容量較小、時效性差、結構不合理，遠遠滿足不了社會生活和化學科學發展的需求。

校園是學生學習和生活的主要場所，學生對校園環境有一種親切感和認同感，能與之較好地親近和融合，他們對校園環境中的各種文化元素有著濃厚的興趣。校園文化環境包括：硬件環境（如板報、建筑、場所等）和軟件環境（如各種講座、競賽、晚會、實踐活動等）。如果利用校園文化這一特殊的人文環境向學生介紹和滲透生活化學知識，能使學生在不經意中輕松而愉快地學到比較系統的生活化學知識，能有效彌補課本和課堂教學信息量不足的缺憾，使學生學得更加主動積極、生動活潑，更能體現生活化學知識的時效性、校本性、趣味性和探究性等原則。

二、滲透生活化學知識的原則

1.生活性和校本性原則。

學生對生活中遇到的一些常見生活化學現象，以及發生在本地區的身邊化學事件，總是格外關心和關注。每當這些包含或折射出一定化學原理的事物或事件呈現時，學生的注意力和好奇心就會被深深地吸引，產生出強烈的求知欲和探究欲。為此，我們應當有意識有計劃地向學生介紹和滲透生活性與校本性較強的生活化學知識，以提高學生正確分析和處理日常生活化學現象的能力。所以，滲透時的首要任務就是要體現生活性和校本性原則。

在內容上，我們應多介紹一些日常生產、生活和社會中司空見慣而又不為人們所關注和了解的日常生活化學現象，如飲食化學、廚房化學、工業化學、農業化學、建筑化學等方面的知識，這些都是學生常常遇到而又不夠了解的生活化學現象。同時，學生易被自己的學校和家鄉的生活、生產、社會有的生活化學現象所吸引，他們十分渴望認識和研究自己生活圈子中的生活化學現象。這就要求我們在滲透時要體現校本原則，多介紹學校和周邊社會中的一些常見生活化學現象。如我校地處海濱城市泉州，我們就常常有意識、有計劃地利用校園文化環境，對學生進行海洋化學、鞋業化學、陶瓷化學、石油化學等校本生活化學專題的滲透，激發了學生學化學用化學的興趣，增強了學生對家鄉的了解，培養了學生的愛鄉愛國情懷。

2. 實用性和實踐性原則。

向學生介紹和滲透生活化學知識，是為了學以致用，更好地為我們的生活和生產服務。所以，我們滲透的生活化學知識要有一定的實用性，滲透的方式也要有一定的實踐性，既要有理論上的介紹，也要有行動上的實踐。如我們可以向師生發出如下倡議：不使用含苯涂改液、電池要回收處理、垃圾分類回收、使用可降解塑料制品、拒絕吸煙和吸毒等，使全校師生身體力行地遵守化學規則和自然法則，為社會的可持續發展創造良好條件。

三、滲透的途徑和方法

校園文化環境是豐富的、多層面的，更是動態鮮活的，滲透生活化學知識的途徑與方法，可以根據校園環境的不同可大致分為以下兩類：

1. 利用校園硬件設施進行“硬滲透”。

可以作為硬滲透的硬件有：校園內的化學園地（黑板報或墻報）、班級里的板報、校園內的一些特殊建筑物和場地、校園信息網等硬件設施。學科園地往往建在校內師生經常出入或經過的地方，是學校進行教育宣傳的一個重要陣地。我們可以組織師生，利用校園中的化學園地，有計劃地向學生進行系統的生活化學知識的滲透。學科園地的出版，面對的讀者群是全校的學生，所以內容可以寬泛些淺顯些，要能圖文并茂，更換也要有規律，以利于學生定期閱讀;為了彌補校園學科園地空間有限的不足，我們可以在校園網站上創建一個“生活化學”超市，讓學生在一切可能的時間和場所上網獲得相關的生活化學知識。此外，還可以利用建筑物和一些特殊的生活場所來普及和滲透生活化學知識。如可以在學生用餐的食堂里設立板報，介紹一些與飲食有關的生活化學常識，如油條中的化學、腌菜中的化學、調味品化學等;我們可以介紹校園中的銅字招牌變黑及清洗的方法與原理，還可在校園垃圾堆放處樹牌介紹垃圾分類處理等相關知識。這種滲透途徑和方法能較好地體現生活與化學息息相關的思想和學以致用的理念，能起到現身說法的良好效果。

2. 利用校園軟環境進行“軟滲透”。

第6篇：可降解塑料的原理范文

聚苯乙烯泡沫塑料(Expandedolystyrene，簡稱ES)是現代塑料工業發展中的新型材料，如何合理地、有效地回收利用廢棄聚苯乙烯泡沫塑料已引起包括我國在內的世界各國科研工作者的普遍重視。隨著石化工業、塑料工業的不斷發展，塑料制品的用量與日俱增，大量廢棄塑料隨之產生，造成嚴重的環境污染和能源浪費。筆者研究了利用廢聚苯乙烯泡沫塑料簡制不干膠的方法。

二、實驗部分

（1）原料、藥品試劑和器材

原料：廢聚苯乙烯泡沫塑料（SF）（選用回收的快餐飯盒，包裝電器的白色發泡塑料）

藥品試劑：乙酸乙酯、甲苯、丙酮、鄰苯二甲酸二丁酯、十二烷基苯磺酸鈉等

實驗器材：燒杯、玻璃棒、托盤天平和砝碼、量筒、藥匙、膠頭滴管

（2）實驗原理

聚苯乙烯為非極性物質，是一種熱塑性樹脂，它在極性物質表面上的黏合力很弱，要使它成為黏合劑而對極性物質具有黏合力，必須對其進行改性共聚處理，如三氯甲烷和環丙酮等溶劑中的-NCO、-Cl、-C=O等都是極性基團，當這些極性基團交聯于聚苯乙烯的支鏈上時，改性的聚苯乙烯就具有了極性從而增加了聚苯乙烯的黏附力。由于改性聚苯乙烯耐熱性低，易老化、固化。不加一定的增塑劑就不能制得軟膠制品，所以為了使改性共聚物的玻璃化溫度降低，塑性增加，還應考慮加入適量的增塑劑。為了進一步提高產品的不干度和黏度，改進產品的其他性能，可加入適量的保水劑、輔料以及其它助劑。

（）配制過程及方法

①原料處理：將作為原料的聚苯乙烯放在熱堿水中浸泡一定時間(5分鐘)，然后進行機械攪拌5~8分鐘(轉速為20~0r/min)，使之相互碰撞和摩擦，以達到去污之目的，取出聚苯乙烯放入清水池中進行攪拌清洗2~次，清潔干凈，最后將清洗好的聚苯乙烯取出烘干或曬干。然后用粉碎機粉碎到適當的粒度，最小的也可以用手工粉碎，顆粒直徑約在2cm左右。使之成為基料，稱量后置于反應槽中。剩余的粉碎好的泡沫放好備用。

②不干膠的制備:在室溫條件下，量取一定量的乙酸乙酯、甲苯、丙酮混合溶劑，向反應槽中的定量基料中加入適量的混合溶劑和改性劑（松香），快速攪拌使之完全溶解，然后再加入一定量的增塑劑（鄰苯二甲酸二丁酯（DB））和乳化劑（十二烷基苯磺酸鈉），攪勻后，再加入適量的保水劑（無水乙醇）和其他輔料（塑甲基纖維素、不飽和樹脂），攪拌均勻后即得成品。

③生產工藝流程：廢聚苯乙烯預處理清潔干燥粉碎溶解改性共聚塑化攪勻加輔料攪拌分散包裝成品。

三、結果分析與討論

（1）溶劑的選擇

本文選用溶解度參數相近原則進行判斷。選擇合適的溶劑溶解泡沫塑料，主要從以下幾個方面考慮：首先，所選擇的溶劑要對聚苯乙烯及新加入的改性劑有良好的溶解能力，對添料有良好的分散性能；其次，溶劑的性質最好對膠黏劑的性質有一定的改善作用；第三，所選用的溶劑要低毒、價廉、易得、安全。第四，揮發速度適中。綜合考慮以上各因素，用乙酸乙酯或甲苯作溶劑比較適合。但又考慮到混合溶劑的溶解性較單一溶劑要好，并且由于沸點、揮發度、極性不同，通過改變混合比例，可以調節膠粘劑的干燥時間，滿足不同場合的需要，因此，選擇了乙酸乙酯和甲苯（丙酮）二者混合作為聚苯乙烯泡沫塑料的溶劑。

（2）改性劑的選擇

聚苯乙烯具有飽和的碳-碳惰性結構，并帶有苯基，因此具有良好的化學穩定性，能耐有機酸、濃無機酸、濃堿以及礦物油，且有極好的染色性能。但聚苯乙烯性脆質硬，柔韌性和附著力差，因此對聚苯乙烯進行改性是本實驗的重點。乳化劑的種類直接影響乳化劑的穩定性，非離子型乳化劑能賦予乳液較好的化學穩定性，陰離子型乳化劑能賦予乳液較好的機械穩定性。因此，選用非離子型乳化劑與陰離子型乳化劑組成混合體系，可提高乳液的穩定性。

增塑劑的選擇對產品的性能有影響。本實驗所選的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯（DB），其作用為增加膠黏劑的柔韌性，以彌補聚苯乙烯較脆硬的“缺陷”，能增進固化體系的塑性，提高彈性和改進耐寒性，并增加樹脂的流動性，利于濕潤，擴散和吸附，從而提高膠黏劑的使用性能和黏合強度。

()助劑對產品性能的影響

本實驗所用助劑由醇類和醚類按一定比例混合而成，主要用于提高膠黏劑的涂刷性和黏性。查資料可知，助劑體積百分數為10%時膠黏劑性能最好。

四、結論

（1）對廢舊ES的回收和再生利用，既可以減少環境污染，又可以減少日益短缺的石油化工原料的環境污染，這是一項與開發可降解塑料并重的艱苦事業，尋找高效、無污染的回收方法和途徑是人們的最終目標。

（2）新工藝較之傳統工藝的優點在于：①產品成本為傳統成本的三分之一；②小規模生產毋需設備投資，使原來的產品工廠化生產變成家庭化生產。專家一致認為，本工藝技術實為中小企業、個人新上項目發家致富的好門路，也是老行業技改創新的借鑒之路。

（）廢聚苯乙烯不干膠黏度大、黏貼效果好，黏附力大、耐水性能好，能反復黏貼，且有宜人的芳香味，同時原料易得、價廉、成本低，能耐酸、耐堿、耐凍，適用于將紙張一類物品黏貼在玻璃、金屬、墻壁等物體表面，有廣闊的應用前景，應用廣泛。

第7篇：可降解塑料的原理范文

通過第一輪的復習，學生認真掌握各章節的基本內容和重點，加深理解知識的前后聯系，克服遺忘現象，記憶一些概念和結論。要穩扎穩打，不要追求快速度，爭取每位學生都掌握好基礎知識，以提高合格率，也為第二輪的復習打好基礎。初中化學知識的一個特點是內容廣泛且分散滲透，所以復習時要著重整理知識，形成知識網絡，加強知識間的縱橫聯系，注意總結規律性的知識，進一步加深對基礎知識的理解。第一輪復習是單元復習，要打好堅實的化學基礎，全面系統復習中考知識點，按單元順序對每單元重難點、知識點進行整理分類，鋪開知識網。全面復習與突出重點、關注熱點、強化弱點相結合；課內復習和學生自主復習相結合；質量與速度并重，忌輕描淡寫和拖泥帶水；精講精練、勤輔導。復習題的難度應以略高于教材的難度為益，將中學化學的核心知識作為重點來復習，在教學復習中應該注重學生基礎知識、基本概念的記憶與理解，避免偏、難、繁題目對學生知識掌握的干擾。

在第二輪復習中除根據各物質相互關系形成知識網絡進行歸納外，還應多運用化學視角去觀察生活、生產和社會中各類有關的化學問題。特別是諸如環境保護、資源利用、新材料新能源開發等關系可持續發展的戰略問題和生活中的熱點問題，像可燃冰的開發和利用，酸雨、臭氧層被破壞、溫室效應、土地荒漠化、水污染、白色污染等環境問題。生活垃圾的分類回收和再利用，研制可降解塑料的目的。還有，通過燃燒條件，分析火災事故中的失火原因，從而找出消除火災隱患的方法。通過研究滅火原理，學會一些簡單的滅火方法以及一些常用的安全自救常識。

化學實驗是培養學生創新意識和實踐能力的重要途徑，在復習中應明確實驗考查要求，掌握《課程標準》中規定的實驗，了解實驗目的、原理、步驟、注意事項；掌握使用儀器、實驗操作的技能；學會用實驗方法鑒別常見氣體，辨別黃金飾品的真假等。

化學計算的復習。大家知道，化學計算對于中考來講，計算的總體難度下降，但我認為對計算能力的要求并沒有降低。首先應該是將計算題中所包含的各種類型進行知識的網絡化；其次通過典型的例題來提高解題的準確性、規范性；最后要關注與生產、生活緊密聯系的各類產品標簽相關內容的有關計算。梳理第一輪復習中學生的易錯題，在第二輪復習中及時地進行加強鞏固；并且教師做好板演和樣題解答示范，切實抓好學生答題規范。每個專題出一套模擬試卷，試題的難度在緊扣基礎知識的同時略高于第一輪試題的難度。這樣，可以提高學生的應試技巧和能力，訓練學生做測試卷的中考適應性和合理分配答題時間能力。

第三輪綜合模擬，適度模擬訓練，提高應試能力，拾遺補漏，調整學生心態。講練結合，注重應試方法、技能的提高和心理。做到“審題要清，解題要快，先易后難，先熟后生”。要做到穩扎穩打，盡量一次成功。防止出現“會而不全，會而不對”的現象，因為做錯題比沒做題更可怕。記住：不怕難題不得分，就怕每題被扣分，難題可以缺。

九年級復習工作時間緊、任務重，只要安排合理，措施得力，備課組教師團結協作，就能使復習工作有條不紊地進行并落到實處。在復習中，課堂教學是關鍵，備課組教師要互相聽課、相互學習，共同討論，取長補短，解決復習中存在的各種問題，及時調整復習進度與難度，從而保證復習的質量。分析中考試卷不難發現，許多試題都能在課本中找到它們的“影子”，不少中考題就是對課本原題的變形、改造及綜合，有的是類題，有的是變題。因此，回歸課本，但不拘泥于課本，在系統的高度上重新審視課本。強調主干知識，強調知識之間的交叉、滲透和綜合。分析中考試題可以發現“基礎知識全面考，主干知識重點考，熱點知識反復考，冷點知識有時考”。中考的宗旨是考查初中化學的基礎知識、基本技能、基本思想和方法。近幾年的中考試題堅持新題不難、難題不怪的命題方向。因此，在復習中要注重知識，充分體會通性通法在解題中的作用，系統掌握知識間的內在聯系，舍棄偏、難、怪習題，淡化特殊技巧。不要過多地“玩技巧”，這樣會使成績好的學生“走火入魔”，成績差的學生“信心盡失”。研究近幾年的中考試題，從中可以了解到新課程背景下的中考命題趨勢，把握中考復習方向。命題仍然堅持考查初中化學的基礎知識、基本技能和化學思想方法的宗旨，堅持主干知識重點考查的傳統，并有所創新，穩步推出新增內容的試題，體現了《課程標準》對這一內容的要求和“穩中求進”的命題思想。

第8篇：可降解塑料的原理范文

關鍵詞：生活垃圾；資源化；垃圾分類；回收；無害化

中圖分類號：TU824文獻標識碼： A

一、城市生活垃圾資源化的概念

生活垃圾的資源化處理是指對城市生活垃圾進行仔細分類，然后根據分類后垃圾的不同性質分別采用適宜的方法處理，是不同種類的垃圾均能加以利用，從而真正做到城市生活垃圾的減量化、無害化和資源化。對垃圾進行資源化處理，使其達到從有害到資源的轉化，即可保護生態環境，使垃圾無害化，減量化，又可節約或轉化出新的可用資源，減少人類對自然資源的索取，實現資源的可持續利用。

二、我國城市生活垃圾的現狀

（一）城市生活垃圾的產量和組成

目前，我國城市垃圾收集和運輸方式尚處于混合收集。混合收集既增加了城市垃圾收運量，消耗了大量的人力、物力和財力；又增加了城市垃圾處理的難度和處理費用，不利于城市垃圾的減量、循環利用和無害化處理。[1]

我國近2/3的城市深陷垃圾圍城的困擾，嚴重阻礙了城市化進程。2010年全國生活垃圾清運量達1.64億噸，預計2020年城市垃圾產量為3.23億噸（據查2020年我國人口約為14.5億）。城市生活垃圾的清運處理能力，已不能滿足日益增長的城市生活垃圾產生量。我國若不盡快加大對生活垃圾處理的力度，不僅會造成嚴重的二次環境污染，而且將造成資源的嚴重浪費。每年的城市垃圾中，被丟棄的“可再生資源”價值高達250億元。

隨著我國城市生活垃圾排放量迅速增加，垃圾的構成及特性也發生了很大變化。尤其是伴隨人民生活水平提高，消費結構的改變，城市生活垃圾中有機成分占排放總量的60％，無機物約占40％，其中廢紙、塑料、玻璃、金屬、織物等可回收物約占總量的20％，同時也大大增加了垃圾的資源化價值。

（二）垃圾資源化的現狀

為了把我國城市生活垃圾資源化處理產業向著規模化、具體化和現代化方向發展，快速的改變填埋處理在我國城市生活垃圾處理方法中占的主導地位是關鍵，進而進一步的實現垃圾回收再利用、焚燒發電、堆肥產氣等一系列的資源化處理，同時也是我國當今以至于很長一段時間以內管理城市生活垃圾的重中之重。

三、城市生活垃圾資源化過程中存在的問題

（一）資源化觀念弱

由于受我國傳統的大量生產、大量消費、大量排棄的發展模式的影響，政府及公眾對垃圾所產生的環境污染未引起足夠的重視，對垃圾資源化的認識不足，觀念落后，僅局限于對產生的垃圾進行末端處理，尚未將垃圾視為資源，未形成自下而上、全民性、聯動的垃圾資源化氛圍。[2]

（二）資源化過程復雜，缺少主導力量

城市生活垃圾采用混合收集，定點收集，收集后運至中轉站，再轉運至處理場。在垃圾收集處理過程中，未對垃圾實施有效的分類，只有少數居民和拾荒者在垃圾產生源頭，會對部分有價值的垃圾進行篩選，形成了以個人利益驅動的畸形回收鏈條，其余垃圾都以混合收集、混合收運、混合處理方式處理，大部分有價值的“資源”沒有被合理再利用。模糊的垃圾分類回收處理現狀，增大了資源化難度。

（三）資源化困難多，難度大

對垃圾的資源化處理方式主要有分類回收、堆肥、焚燒三種主要方式。由于各種方式都有其適應條件和局限性，嚴重的影響了垃圾資源化水平。與此同時，由于管理體制不健全，監管缺位，資金缺乏等原因，垃圾處理產業化進程緩慢，技術發展遭遇瓶頸，技術上的局限，降低了垃圾資源化水平，其處理效果也不理想，甚至妨礙了垃圾減量化、無害化的發展。

三、城市生活垃圾資源化的對策

（一）實行垃圾分類收集處理

1、分類收集

城市生活垃圾資源化的先決條件是對垃圾進行分類收集、處理；垃圾的分類收集處理需要由政府來提倡、引導。根據不同地域情況提出具體、且切實可行的措施及政策，對此提出兩條意見：

（1）從資源利用上看，對城市生活垃圾首先進行分類，然后收集，這是垃圾資源化回收得以實現的前提和重要保證，唯有如此才能將廢物中的可再循環利用資源充分地提取出來。

（2）具體的操作上來看，應結合選用的垃圾處理技術和方式，對垃圾分類收集與處理相一體化設計。[3]就具體的辦法而言，分類收集應根據垃圾處理工藝或資源化途徑不同設置不同的垃圾回收箱：通常在居民住宅區、公共場所和辦公區等等場所附近分設廚余垃圾桶、可燃及不可燃垃圾桶、可回收及不可回收垃圾桶、大件垃圾桶和有害有毒垃圾桶等，讓不同類型的垃圾有處可投。

2、采取多元化方式對垃圾分類處理

鼓勵有條件的城市采取多渠道處理、處置生活垃圾，根據不同城市的區位差異，垃圾成分差異設計多元化垃圾處置設施，從而進一步提高城市生活垃圾資源化率；但前提需優化目前單一垃圾處置方式工藝及防止環境二次污染。

（1）提高堆肥產品的質量，減少對環境的污染

堆肥是處理與利用垃圾的一種方法，是利用垃圾或土壤中存在的細菌、酵母菌、真菌和放線菌等微生物，使垃圾中的有機物發生生物化學反應而降解(消化)，形成一種類似腐蝕質土壤的物質，用作肥料并用來改良土壤。堆肥的垃圾處理方法在我國未得到認同，這可能是由于我國還沒有形成垃圾分類的體制，還沒有具備對垃圾進行堆肥處理的基礎條件。

（2）垃圾焚燒

焚燒是以燃燒反應徹底轉化垃圾中可燃組分的一種方法，這種方法可使垃圾減量90%，大大減少占地，并可利用余熱發電實現資源化。垃圾焚燒的缺點在于投資費用大、運行成本高、并且產生二英等微量劇毒物需采取措施控制。

（3）衛生填埋

衛生填埋是將垃圾與環境的物流交換渠道加以隔離同時實施填埋的方法，其主要原理是通過填埋場內的厭氧消化、好氧分解等作用將垃圾降解。衛生填埋始于20 世紀 60 年代，現今，污泥的衛生填埋已是一項相對成熟的污泥處置方法。衛生填埋具有運行簡單、投資及運行成本低、適用性強等優點，是垃圾必不可少的最終處理手段，也是現階段我國垃圾處理的主要方式。最終不能通過堆肥和焚燒處理的少量垃圾采用衛生填埋的方式處理。

（二）開發環境無害化技術體系

如果說當代知識經濟的主要載體是以信息技術為主導的高新技術，那么，垃圾資源的開發利用是以環境無害化技術為其技術載體。環境無害化技術的特征是污染排放量少，合理利用資源，更多地回收廢物和產品，并以環境可接受的方式處置殘余的廢棄物。我國城市垃圾資源化無害化可以從優化生活垃圾最終處置技術及減少生活垃圾產生源頭這兩個方向努力。

1、廢物利用技術

這是用來進行廢棄物再利用的技術，通過這些技術實現產業垃圾和生活垃圾的資源化處理。 如廢紙加工再生技術、廢玻璃加工再生技術、 廢塑料轉化為汽油和柴油技術、有機垃圾制成復合肥料技術、廢電池等有害廢物回收利用技術等。

我們還可以和國外一些有吃力能力的公司合作， 借鑒外國先進經驗，開展廢物利用技術科學研究及成套設備研制，并在此基礎上，作好科研成果的示范、推廣、應用和技術轉讓工作。

2、清潔生產技術

這是用來進行無廢少廢的生產技術，通過這些技術可以使生產過程變得無污染或污染減少。其主要途徑有：推廣清潔能源，如天然氣、人工煤氣和液化氣代替煤作燃料；減少或限制產品的過度包裝、一次性產品和一次性包裝材料的大量使用；推廣使用對環境無害或少害的紙張，可降解塑料等包裝材料；推廣垃圾分類袋袋裝和凈菜進城等，從而實現可是許發展戰略所要求的環境與經濟雙贏。

（三）完善環境保護法律法規體系，實行城市垃圾處理規范化

我國在環境保護法律法規的制定方面起步較晚，且其發展未能與現時環境問題的真實情況相一致，這就導致了環境問題的處理得不到正常化和規范化，而在城市垃圾處理的法律法規更加如此，到目前為止，還沒有關于城市垃圾處理的法律法規，這就造成了我國城市垃圾處理得不到明確的法律保護。城市垃圾問題的

出現不是一朝一夕的事情，但是我國的環境保護的法律法規的體系依然未能將其納入依法處理的規范化范疇，這不僅僅是城市垃圾問題的現象，而且還是整個環境保護過程中較為突出的問題。完善我國環境保護法律法規，根據環境問題的實際情況及時更新，是實行包括城市垃圾問題在內的環境問題規范化處理的基礎。

結語

綜上，隨著生活垃圾排放量急劇增加,加之我國尚未形成有效的垃圾分類回收體系。因此,應以政府為主導,全社會參與,轉變傳統思維,樹立環保觀念,建立切實可行的垃圾分類回收體系,實施有效的綜合垃圾資源化技術。從根本上促進城市生態經濟系統物質和能量的良性循環,實現經濟效益、社會效益和環境效益的協調統一。

參考文獻

[1]馬詩院，馬建華.我國城市生活垃圾分類收集現狀及對策[J].環境衛生工程，2007.1.

第9篇：可降解塑料的原理范文

2010年的上海世博會，將作為中國現代化進程的里程碑，載入史冊。與上海世博會相關的知識和材料將成為以后化學命題的熱點，現舉例如下。

1上海世博會會徽

上海世博會會徽圖案以漢字“世”為書法創意原形，并與數字“2010”巧妙組合，表達了中國人民舉辦一屆屬于世界的、多元文化融合的博覽盛會的強烈愿望。

例1. 上海世博會會徽以綠色為主色調，富有生命活力，增添了向上、升騰、明快的動感和意蘊，抒發了中國人民面向未來，追求可持續發展的創造激情。將垃圾等“廢物”進行充分的利用， 提高傳統能源的利用率， 是實現可持續發展的有效途徑。

（1）垃圾發電的基本原理是從填埋物中抽取沼氣（沼氣中含60 ％～70 ％的甲烷），送到電廠作為燃料發電。已知斷裂1 mol C－H鍵要吸收415 kJ能量，斷裂1 mol O＝O鍵要吸收498 kJ能量，形成水分子中的1 mol O－H鍵要放出465 kJ能量，形成CO2分子中1 mol C＝O鍵要放出798 kJ能量。則1 mol甲烷完全燃燒放出的能量全部轉化為熱能，其值大約為______kJ。

（2）根據你所掌握的知識，請談談開發利用沼氣對實現可持續發展的意義（寫出2點即可）_____。

解析：（1）根據CH4+2O2CO2+2H2O，結合題給信息可知：斷裂4 mol C－H鍵要吸收的能量為：415 kJ×4＝1660 kJ；斷裂2 mol O＝O鍵要吸收的能量為：498 kJ×2＝996 kJ；形成2 mol C＝O鍵放出的能量為：798 kJ×2＝1596 kJ；形成4 mol O－H鍵放出的能量為：465 kJ×4＝1860 kJ。由此可見，當1 mol甲烷完全燃燒放出的能量為：1596 kJ＋1860 kJ－1660 kJ－996 kJ＝800 kJ。 （2）本問為開放性問題，可從環境衛生、生態保護、能源利用、可持續發展等方面分析解答。

答案：（1）800； （2）沼氣是利用廢棄的農作物及人畜糞便等作為原料，經過發酵分解，轉化為甲烷等可燃性氣體。能大大改善農村衛生條件，減少疾病發生。同時降低了煤和木材的消耗，保護了生態環境，使有限的木材、煤等資源轉化為更多的能滿足人們所需的各種產品。

2上海世博會吉祥物

主體形象以漢字的“人”作為核心創意，既反映了中國文化的特色，又呼應了上海世博會會徽的設計理念。

例2. 中國2010年上海世博會吉祥物的名字叫“海寶（HAIBAO）”, 意即“四海之寶”。“上善若水”，吉祥物的主形態是水，他的顏色是海一樣的藍色。水是生命之源，它與我們的生活密切相關。在化學實驗和科學研究中，水也是一種常用的試劑。

（1）水分子中氧原子在基態時核外電子排布式為_________。

（2）寫出與H2O分子互為等電子體的含有非金屬性最強的元素的微粒_________。

（3）水分子在特定條件下容易得到一個H＋形成水合氫離子（H3O＋）。下列對此過程的描述不正確的是（ ）

A． 氧原子的雜化類型發生了改變

B． 微粒的形狀發生了改變

C． 微粒的化學性質發生了改變

D． 微粒中的鍵角發生了改變

（4）下列是鈉、碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞圖（未按順序排序）。與冰的晶體類型相同的是（請用相應的編號填寫）______。

（5）在冰晶體中，每個水分子與相鄰的4個水分子形成氫鍵（如圖1所示）， 已知冰的升華熱是51 kJ?mol-1，除氫鍵外，水分子間還存在范德華力（11 kJ?mol-1），則冰晶體中氫鍵的“鍵能”是___kJ?mol-1。

（6）將白色的無水CuSO4溶解于水中溶液呈藍色，是因為生成了一種呈藍色的配離子，已知此配離子中含有4個H2O。請寫出生成此配離子的離子方程式：_________。

解析：本題以上海世博會吉祥物為背景考查物質結構的相關知識。（1）水分子中氧原子的核外電子數為8，基態時電子排布式為1s22s22p4。（2）H2O分子為10 e-微粒，非金屬性最強的元素為F，所以與H2O分子互為等電子體的含有非金屬性最強的元素的微粒為HF或F-。（3）水分子在特定條件下容易得到一個H＋形成水合氫離子（H3O＋），氧原子的雜化類型不發生了改變。（4）冰為分子晶體，與其晶體類型相同的是碘和干冰。（5）根據圖1所示可知1個H2O有2個氫鍵，所以冰晶體中氫鍵的“鍵能”是：(51 kJ?mol－1-11 kJ?mol-1)/2 = 20 kJ?mol-1。（6）根據所給信息可知生成此配離子的離子方程式：Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+。

答案：（1）1s22s22p4； （2）HF或F-; （3）A; （4）B、C；（5）20； （6）Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+。

3上海世博會展館

上海館以“永遠的新天地”為主題，通過外墻空間、等候空間和內場空間，展示一個更有魅力、更為融合、更加智慧的上海，以表達對“城市，讓生活更美好”的上海世博會理念。

例3. 上海館主外墻將命名為“上海看不完”像素墻，由上萬張關于上海的照片，通過數控機電一體裝置拼合組成，分別演繹“永遠的新天地”、“上海祝福你”、“世博之城”三個主題。像素墻將采用非常特別的設計，整個主外墻由近5000塊三棱鏡組成，每塊鏡上按主題放著三張沖印的照片，分別代表三個不同的主題，觀眾參觀時將會看到一面5000幅照片組成的影像墻。三棱鏡的主要成分中含有SiO2，下列說法正確的是 （）

A． 二氧化硅溶于水顯酸性

B． 光導纖維傳導光的能力非常強，利用光纜通訊，能同時傳送大量信息

C． 因為高溫時二氧化硅與碳酸鈉反應放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸強

D． 二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸

解析：二氧化硅不溶于水，不溶于強酸，但溶于氫氟酸。因為它能與堿反應生成鹽和水，所以它是酸性氧化物。硅酸酸性比碳酸弱，將CO2通入Na2SiO3溶液中可生成硅酸。而SiO2能和Na2CO3高溫下反應生成可溶性硅酸鈉及CO2，它可說明不揮發的SiO2可把氣體CO2制出，但不能說明碳酸和硅酸的相對強弱。由石英玻璃制成的光導纖維，在傳輸光波時損耗極少故廣泛用于通訊技術中。答案：B。

4上海世博會環保長椅

2010年3月24日，由上海世博會事務協調局、《新民晚報》和利樂公司共同發起的“綠色世博‘椅’我為榮”牛奶飲料包裝紙回收大行動在世博大廈舉行世博環保長椅入園儀式。這標志著1000條由回收牛奶飲料紙包裝制成的座椅正式入駐世博園，準備迎接中外賓朋。

例4. 2010年3月24日，1000條由回收牛奶飲料包裝紙制成的座椅入駐世博園，準備迎接中外賓朋。利樂公司負責人表示，發起此次活動是基于公司長期秉承的“舉手之勞做環保”的理念，號召人們通過簡單易行的方式實踐“低碳生活”，為低碳世博做貢獻。下列做法不符合“低碳”理念的是（）

A. 中科院廣州化學所在利用CO2制取可降解塑料的技術方面處于世界領先水平，該技術的成功應用將有效改善以CO2為主的溫室氣體引發的“厄爾尼諾”、“拉尼娜”等全球氣候異常

B. 許多國家對聚乙烯等塑料垃圾進行深埋或者傾倒入海處理，達到消除“白色污染”的目的

C. 山東單縣采用雜草、秸稈等為原料的生物質發電，這里所用的能源屬于可再生能源

D. 汽油中摻入酒精，可以降低對環境的污染，節約能源

解析：聚乙烯等塑料垃圾極難分解，進行深埋或者傾倒入海處理并不能根除其危害，只是起到危害轉移的作用。答案：B。

5上海世博會美食

在世博園區的各個餐飲點，參觀者可以品嘗到中國各地的美味佳肴和來自世界五大洲的風味餐飲。

例5. 對每一個參觀者來說，世博會也是名副其實的美食博覽會，一些國家館里也有特色餐飲、小吃，參觀者可以盡享世界各地的美味。云南特色小吃“過橋米線”做法如下：先用滾沸的雞湯一碗，上罩浮油，再輔以切得極薄的生肉片、烏魚片、火腿片、蔥頭等，最后把主料米線放入拌食即成。“過橋米線”湯鮮、肉嫩、料香、米線滑潤，吃起來別有一番風味。以下有關“過橋米線”的說法不正確的是（）

A. 上層浮油沸點較高，難以揮發

B. 浮油對下層湯水起到很好的“液封”作用，使下層湯水及熱量難以外逸

C. 去掉上層的一層浮油，將減弱“過橋米線”的保溫效果

D. 上層浮油高溫水解可產生美味的物質