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寿光农业环材利用实践调研——关于降解的基本了解及现在面临的问题

来源:河海大学 作者:周硕

据中国城市环境卫生协会统计,截止到2021年,我国每年会产生近10亿吨垃圾,是世界最大的垃圾生产国,而其中生活垃圾占了将近3亿吨,对于垃圾的处理成为了实现碳中和的重要内容,而常见的垃圾处理方式,如填埋,堆肥都绕不开降解这个名词,什么是降解呢?

垃圾降解是环境卫生学术语,又称垃圾消化,主要涉及生物降解,光降解和化学降解三种,这三种主要降解过程相互间具有增效、协同和连贯作用,通常我们说的降解指生物降解,是指在微生物的代谢作用下,将垃圾中的有机物破坏或产生矿化作用,使垃圾稳定化和达到无害化生成二氧化碳、水和无机盐。这个过程是较为复杂的:一开始垃圾通过微生物胞外酶分解成简单有机物,后者再通过好氧分解转化成小分子物质或CO2和水,而随着氧气消耗发生厌氧分解,部分有机物在微生物和化学作用下水解、发酵,由不溶性物质变为可溶性物质,最后可溶性物质在微生物分解为酸(大部分是乙酸)醇及CO2和H2和甲烷。

人们对于降解存在一个误区,认为不可降解的垃圾是无法降解的,但实际上降解是个相对概念,不存在无法降解的物质,尤其是高分子物质:只要能量突破能垒导致断键,随便降解。只是在自然中,没法短时间内给予大量能量,只能通过千万年时间的推移进行缓慢降解。通常,我们生活中的纸巾,果皮,衣物等垃圾通常只要两个月到一年左右就会完全降解,但像玻璃,塑料这种垃圾就需要几百年甚至上万年来降解,因此对塑料这一类不可降解垃圾的处理成为了现在垃圾降解的一大难题。

国家发改委在《“十四五”塑料污染治理行动方案》里提到:“塑料本身并不是污染物,塑料污染的本质是塑料垃圾泄漏到土壤、水体等自然环境中且难以降解。”塑料是经过高温高压催化剂等条件下聚合形成的高分子量聚合物,具有常温物理性能稳定,耐酸碱腐蚀等等特性较高的分子量和稳定结晶结构导致它耐受性很好,降解速度极慢。

因此如何对塑料进行合理的处置是我们面临的一个大问题,虽然现在已经有了可降解塑料PLA和PBAT的应用,但两者价格相对较高,尽管在塑料包装和地膜中比较常见,但还远远比不上聚乙烯和聚丙烯普及性广,至于竹木制品和纸制品等替代产品则更低。塑料制品的回收再利用也是解决塑料污染的关键,《中国塑料污染治理理念与实践》中指出,2021年,中国废塑料材料化回收率达到31%,是全球废塑料平均材料化回收率的近1.74倍,可以说中国为全球塑料污染治理做出了非常重要的探索和努力。尽管我国塑料回收率较高,但垃圾的处理方式主要还是填埋,这将导致包括潜在的健康危害、地下水的污染、大气污染和温室效应、植被破坏、火灾和爆炸以及填埋场本身的沉降等在内的种种环境问题。总体而言,垃圾处理形势依旧严峻,不容懈怠。

垃圾的降解是一个长久的过程,特别是塑料垃圾的降解,更需要上万年的时间。因此我们更应该从现在做起,在垃圾处理上尽到自己的力量,否则,对于环境的损害,终将作用于人类自身。

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