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人類(lèi)在生產(chǎn)、生活的過(guò)程中，會(huì)制造很多垃圾。目前，地球生態(tài)不容樂(lè)觀，有越來(lái)越多的城市開(kāi)始加入“垃圾分類(lèi)”的隊(duì)伍。從11月1日開(kāi)始，南京市開(kāi)始執(zhí)行垃圾分類(lèi)，這座城市也正式邁入生活垃圾分類(lèi)“強(qiáng)制時(shí)代”。
很多人都會(huì)好奇，我們每天產(chǎn)生那么多垃圾，它們經(jīng)過(guò)回收之后，都去了哪里？
其實(shí)，在以往粗放式的垃圾處理程序中，垃圾就只是垃圾，它們大多數(shù)被露天堆放、填埋或焚燒。其實(shí)，在這些垃圾中還包含很多有用的物質(zhì)，如紙張、塑料、金屬等，那么如何才能提高垃圾的資源價(jià)值呢？
每年有大量土地用于堆置、存放垃圾。
世界上很多國(guó)家，都實(shí)行嚴(yán)格的垃圾分類(lèi)制度。德國(guó)自20世紀(jì)70年代起就開(kāi)始實(shí)施垃圾分類(lèi)，每家每戶門(mén)外都會(huì)放著四個(gè)不同顏色的垃圾桶，分別盛裝生物垃圾、紙質(zhì)垃圾、塑料垃圾和無(wú)法歸類(lèi)的剩余垃圾；還設(shè)有“環(huán)境警察”，如果居民垃圾分類(lèi)不當(dāng)，將面臨被罰款的風(fēng)險(xiǎn)。
日本光是垃圾分類(lèi)條款就有518項(xiàng)，垃圾分為四個(gè)大類(lèi)，每個(gè)大類(lèi)下又分出數(shù)個(gè)小類(lèi)，一個(gè)礦泉水瓶從瓶蓋、瓶身以及塑封都有不同的分類(lèi)。
2019年，中國(guó)的垃圾分類(lèi)工作正式啟動(dòng)，按照規(guī)劃，到2020年年底，中國(guó)46個(gè)重點(diǎn)城市將基本建成垃圾分類(lèi)處理系統(tǒng)，截至2025年年底，中國(guó)地級(jí)及以上城市將基本建成垃圾分類(lèi)處理系統(tǒng)。
不過(guò)在談垃圾的“歸宿”之前，我們來(lái)了解一下什么是垃圾無(wú)害化處理。
垃圾無(wú)害化處理
無(wú)害化可以說(shuō)是垃圾處理的底線，在無(wú)害化過(guò)程中，衛(wèi)生填埋和焚燒是當(dāng)前最主要的兩種方式。衛(wèi)生填埋是城市垃圾處理中非常經(jīng)濟(jì)有效的方法，因?yàn)橐_保被處置廢物與環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)最大限度的隔絕，才能稱得上無(wú)害化處理，所以衛(wèi)生填埋場(chǎng)對(duì)垃圾處理技術(shù)要求很高。但填埋場(chǎng)占地面積大，有機(jī)物和有害物質(zhì)的混入又使填埋場(chǎng)系統(tǒng)負(fù)荷和技術(shù)難度加大。
垃圾焚燒處理方式更能滿足城市生活垃圾處理的減量化和無(wú)害化發(fā)展需求，實(shí)現(xiàn)垃圾的能源回收。通過(guò)焚燒，大體量的混合垃圾通過(guò)熱分解、燃燒、熔融等反應(yīng)，高溫氧化減容，最后變成少而無(wú)害的固體殘?jiān)，F(xiàn)代的垃圾焚燒爐配有良好的煙塵凈化裝置，以減輕對(duì)大氣的污染，并且焚燒后的垃圾還可用于發(fā)電和供熱。
廢物變寶物，它們來(lái)了
循環(huán)利用是一種既能減少垃圾填埋，又比焚燒節(jié)約自然資源的方法。
相比于生活垃圾，廚余垃圾等有機(jī)垃圾可以被加工成有機(jī)肥或有機(jī)復(fù)合肥，用于綠化或農(nóng)業(yè)施肥。而廢紙、廢塑料、廢玻璃、廢金屬等在垃圾分揀中心被進(jìn)一步細(xì)化分類(lèi)，再由相應(yīng)的再生利用廠進(jìn)行再生利用，實(shí)現(xiàn)物資的循環(huán)利用。
這樣做一方面可減少垃圾存量，節(jié)省土地資源，避免潛在污染；另一方面，對(duì)于不同種類(lèi)的可回收垃圾有著不同的成分、屬性與利用價(jià)值，綜合利用垃圾產(chǎn)生新產(chǎn)品，還可獲得更高的經(jīng)濟(jì)利益，可謂是生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益兼得。
循環(huán)利用的模范生——鋁
在當(dāng)前所有金屬材料中，鋁的回收使用率最高。鋁的抗腐蝕性強(qiáng)，除某些鋁制的化工裝置外，鋁在使用期間幾乎不被腐蝕，基本可以全部回收。
鋁的回收一般采取熔煉的方式，在此之前，需要復(fù)雜的預(yù)處理程序，最大限度去除夾雜的其他廢料、油污。鋁合金中含有多種金屬雜質(zhì)如鎂、鋅、鈣等活潑金屬，通過(guò)氧化精煉或氮化精煉，這些金屬發(fā)生氧化或氮化形成氧化物或氮化物殘?jiān)?，而后將這些雜質(zhì)加以去除。更重要的是，回收鋁所需的能量比從鋁土礦中生產(chǎn)鋁所需能量的10%還要低，也就是說(shuō)，回收鋁比生產(chǎn)新的鋁制品容易得多。
在世界范圍內(nèi)，大約22%的鋁產(chǎn)品是由廢鋁回收再加工制得。這些廢鋁包括廢舊鋁門(mén)窗、報(bào)廢汽車(chē)中的廢鋁料和廢易拉罐等，汽車(chē)中廢鋁的回收率最高（95%）。廢鋁罐的全球平均回收率也在50%以上。
種類(lèi)繁多的鋁制品，已滲透到生活的方方面面。
塑料循環(huán)利用的未來(lái)之路
經(jīng)過(guò)100多年的不斷發(fā)展，塑料已成為現(xiàn)代社會(huì)文明的標(biāo)志，與我們的生活相伴。但同時(shí)，塑料也正在帶來(lái)嚴(yán)重的全球化環(huán)境污染問(wèn)題。
實(shí)際上，循環(huán)再利用的塑料比傳統(tǒng)塑料有極大的環(huán)保優(yōu)勢(shì)。以聚酯為例，聚酯是由多元醇和多元酸縮聚而成的聚合物的總稱，具有高強(qiáng)度、耐熱、耐化學(xué)藥品、電絕緣、尺寸穩(wěn)定等良好的物理、化學(xué)性能，廣泛用于飲料瓶、纖維、薄膜、片基及電器絕緣材料等各種領(lǐng)域。再生聚酯的能源需求是原生聚酯的2/3左右，并減少了2/3的二氧化硫和1/2的二氧化氮排放，用水量也減少至1/10倍。
聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（簡(jiǎn)稱PET），常見(jiàn)于礦泉水瓶、碳酸飲料瓶等，溫度達(dá)到70攝氏度時(shí)易變形，高溫下不能裝酒、油等物質(zhì)。
塑料的再生利用主要有兩種方式：物理法是將塑料洗凈分揀后重新熔融紡絲或造粒，成為新的原料，再加工成各種各樣的塑料制品上市。而化學(xué)法是將塑料降解后重新進(jìn)行聚合結(jié)晶，理論上可以對(duì)聚酯纖維產(chǎn)品進(jìn)行無(wú)限次的重復(fù)再生利用。塑料的循環(huán)利用，無(wú)論從環(huán)境保護(hù)還是經(jīng)濟(jì)角度，都是未來(lái)的主要發(fā)展方向。
但科學(xué)家不甘止步于此。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看，塑料為高分子碳?xì)浠衔?，汽油、柴油則是低分子碳?xì)浠衔?。日本的富士回收技術(shù)公司就利用塑料油化技術(shù)從1千克廢塑料中回收出了0.6升汽油、0.21升柴油和0.21升煤油?？梢灶A(yù)期，廢塑料裂解油化技術(shù)有望成為塑料回收的有效手段，而催化劑因?qū)α呀庑Ч鸬疥P(guān)鍵作用，成為備受全世界科學(xué)家關(guān)注的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。
一紙多用的再生紙
自1800年前東漢蔡倫發(fā)明造紙術(shù)后，紙已經(jīng)成為我們生活中不可或缺的一部分。紙張也與木材密不可分。
以中國(guó)來(lái)說(shuō)，年造紙需要消耗木材1000萬(wàn)立方米，并且還要進(jìn)口木漿130多萬(wàn)噸，進(jìn)口紙張400多萬(wàn)噸。實(shí)際上，紙張的循環(huán)利用在環(huán)境和資源方面都擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，廢紙?jiān)谌澜绶秶鷥?nèi)，也成為再生資源的首選品種。
再生紙以不同類(lèi)別的廢紙為原料再制成不同的再生復(fù)印紙、再生包裝紙。在科學(xué)家的努力下，廢紙循環(huán)利用還有更多的可能。
再生紙?jiān)旒垙S回收及加工再生紙
比如廢紙和廢塑料可以制成新型復(fù)合材料，可以像木材一樣，加工成家具或辦公用具。廢紙?jiān)诶w維素酶的酶解作用下得到的水解液經(jīng)過(guò)發(fā)酵，可制得乳酸，乳酸可用于發(fā)酵、飲料食品和藥物生產(chǎn)中，也可作為原料聚合成為具有巨大應(yīng)用前景的可生物降解塑料——聚乳酸。
以上只是垃圾循環(huán)利用的一小部分例子，在這些知識(shí)背后，更重要的是引起我們對(duì)垃圾的正確認(rèn)識(shí)，去思考未來(lái)我們對(duì)待生活的方式。我們也希望大家保護(hù)環(huán)境、節(jié)約地球的有限資源，因?yàn)檫@是每一位地球公民的責(zé)任。（作者單位：中國(guó)化學(xué)會(huì) 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所）
（本文節(jié)選自《知識(shí)就是力量》雜志）
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