可降解塑料的原理精选(九篇)

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第1篇：可降解塑料的原理范文

厕所问题，尴尬的现实

大小便是人类生理现象，是每个人每天必须进行和完成的活动。冲水厕所是都市和城镇化的标志，也是近代人类文明的象征。然而，由于冲水厕所建设需要投资庞大的建筑管道网络配套系统、管道维护及技术复杂昂贵的高耗能污水处理运营系统，水冲厕所的数量和位置受到限制，世界上只有在比较发达地区得到普及。

根据《2010中国卫生统计年鉴》，2008年全世界有25.78亿人没有卫生厕所。在中国，25394.2万户农村人口中只有1578.6万（6.2%）的农户拥有完整下水道冲水厕所，一些农村城镇仍然使用旱厕，卫生条件差，夏天蚊蛆四窜、苍蝇乱飞、臭气熏天。即便如此，相当多的农村城镇学校仍然由于蹲位少，存在如厕困难的问题。

实际上，在城市也存在公共厕所侧位不足，特别是女厕侧位不足的问题。“目前，中国内地大部分公共场所的厕所，男厕厕位加上小便器都多于女厕厕位，而男性对厕所的需求数量实际上远不如女性。不少地方常常出现男厕空空荡荡、女厕大排长龙的尴尬“景观”。

根据联合国估计，55%的印度人（约6亿）在室外“方便”。印度的大部分城镇，在靠墙的地方贴几块瓷砖，挖几个坑，就成了专供男人使用的公共厕所。而在印度农村，连这样的简陋厕所也看不到，无论是草丛中、树荫里，还是在道路旁、墙脚下，常可以看到尿流的痕迹。妇女们只能在日出之前、日落之后躲到偏僻的灌木丛中“解决问题”。如何解决贫困人群的方便问题，如何解决城市公共厕所蹲位不足问题，是各国政府的重要议题。

创新方案，健康环保

考虑到经济因素，李壮博士本着因地制宜、就地取材的原则，提出 “零污染、零感染、零废弃物排放，变废为宝”的如厕解决方案。这一方案无需复杂昂贵的管道网络配套系统，甚至无需专门的建筑设施，人们也可以在临时隐秘的空间“方便”，“方便”后该空间还可恢复原有功能，而且不受温度的限制，春夏秋冬皆可。由于本方案采取将大小便分别密封在一次性不透明可降解袋中，使用方法简单，成本低，既解决了臭味问题，也解决了蚊蛆苍蝇、寄生虫及交叉感染问题。这一方案及其改进，目前就可以解决农村城镇学校如厕问题；有可能解决世界上25亿多没有卫生厕所人的如厕问题；有可能解决没有卫生间的家庭在室内大小便的问题；我们的方案无需大量资金投入，甚至无需对现有卫生间进行建筑结构改造就有可能解决目前城市公共厕所蹲位不够的问题；可以彻底解决治疗发病死亡人数远远超过所有癌症死亡人数的心脑血管病的最重要的救命溶栓药--尿激酶的尿源问题。

这一方案的进一步研究和发展，有可能解决各种场所，包括火车、汽车、船舶、演出，集会、景区、公园、街道甚至办公室等地方人们的方便问题。还有可能利用所收集的粪便生产饲料、肥料、燃料、沼气或生物制品，从根本上解决粪便和化肥对环境的污染及水污染问题；有可能解决土壤因大量使用化肥而退化问题，为农业可持续发展提供基础；有可能彻底解决粪便的交叉感染，为人类健康提供保障；有可能解决冲水厕所造成的巨大水资源浪费和能源浪费，大大降低水处理厂生活污水处理成本；这一方案的延伸，还有可能同时解决餐厨垃圾及禽畜粪便对环境的污染。这一方案的进一步研究、发展和实施，将是人类既水冲厕所后的又一次变革，建议国家设立重大研究专项。

方便合理，天衣无缝

具体来说，李壮博士的如厕解决方案的基本原理和步骤如下：

1.小便：步骤：A.将饮料瓶用剪刀剪成塑料杯作为支撑物。 B.将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胶带或扎口丝。C.将小便便入可降解塑料袋后，用粘在袋口的封口胶带或扎口丝将装有尿液的塑料袋密封。D.将密封的装有尿液的塑料袋从支撑的塑料杯中取出，放到指定的地方集中处理。E.将支撑的塑料杯归还或放到指定位置以便重复使用。（也可以用口径较大的带盖的饮料瓶。小便后，将瓶中尿液倒入指定的尿液收集桶，空瓶盖盖后可重复使用，当然，为了避免交叉感染，最好每个人用自己的尿瓶。经过适当训练及练习，这些方法同样适用于女性。价格便宜、携带方便、自支撑、可封口尿袋正在研制之中。）

2.大便：步骤：A.将塑料便盆 （淘宝价格 5元/个）作为支撑物。B.将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胶带或扎口丝。C.将大便便入可降解塑料袋后，用粘在袋口的封口胶带或扎口丝将装有大便及手纸的塑料袋密封。D.将密封的装有大便及手纸的塑料袋从支撑的塑料便盆中取出，放到指定的地方集中处理。E.将塑料便盆归还或放到指定位置以便重复使用。

3.使用场所、地方：本方案无需构建特殊建筑，只要能将男女分开，各自拥有隐秘空间即可。

4.集中处理：A.在大小便的场所或指定其他地方放至少带有两个容器的车 （或手推车）用于分别收集小便和大便，容器中放大的较结实的塑料袋，当快收集满时，将袋口密封进一步保证没有臭气泄露。B.将密封的塑料袋中的大小便运到指定的地方堆肥还田，或制造有机化肥，制造沼气或制备生物燃料。小便还可以卖给生物公司提取尿激酶等。

由于人们每天小便次数远多于大便次数，目前用冲水厕所的人，完全可以形成早晨或晚上在家中解决大便问题，白天上课、上班在公共厕所只解决小便的习惯 （拉肚子等特殊情况例外）；这样，如果用便携式尿袋，只要有隐秘的地方，就可以解决问题，然后在适当的时间将尿袋送到公共厕所。在没有建立尿回收体系前，这只增加了一点清洁工的工作量：把尿袋捅开，将尿液倒入下水道，尿袋皮成为垃圾运走。当然，如果能说服人们用自己的尿瓶，自己将尿液倒入公共场所或下水道，并将尿瓶重复使用，（如可利用废弃的带盖饮料瓶、洗涤剂等包装瓶作为尿瓶）、更简单、更好！因此本方案可以解决农村城镇学校如厕问题和目前城市公共厕所蹲位不足的问题，但要求人们习惯新的方便方式。

原则上本方案可用于解决任何多人同时如厕，有可能解决世界上25亿多没有卫生厕所人的如厕问题，有可能解决更多没有卫生间的家庭在室内大小便的问题。原则上本方案可以解决人类的如厕问题。

优势明显，化解诸多难题

同时，李壮博士介绍说这一方案可以解决诸多的问题：

本方案无需巨额资金建造管道网络配套系统，甚至无需专门的建筑设施，使用方法简单，成本低，特别适合于解决贫困地区农村城镇学校如厕问题，解决没有卫生间的家庭在室内大小便的问题。目前就可以解决城市公共场所厕所蹲位不足的问题。 这一方案的进一步研究和发展，有可能解决各种场所，包括火车、汽车、船舶、演出，集会、景区、公园、街道甚至办公室等地方人们的方便问题。

解决粪便微生物、病菌、病毒感染问题

解决冲厕水资源浪费问题

解决粪便化学需氧量（COD），氮、磷、钾 水污染富营养问题

缓解化肥生产资源浪费，耗能、污染环境，污染水的问题

解决农田肥料综合营养问题

部分解决饲料问题 （提供巨量营养物）

部分解决能源问题（ 提供大量额外燃料、沼气、电力等）

解决尿激素等重要生物药品的原料问题

解决粪便数据调查统计分析及健康检测问题

第2篇：可降解塑料的原理范文

关键词：植物纤维；粘结剂；育苗钵

中图分类号：TS721 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2010）-11-0039-1

0 概述

专家分析，随着中国加入WTO，对一次性塑料的淘汰步伐将大大加快，由此促进塑料替代品研究开发的兴起。植物纤维制品从研制思想上完全突破了用降解法解决“白色污染”的框框，从根本做起，采用全天然的麦秸、稻草、稻谷壳、玉米杆等多种植物纤维型无污染废弃物为原料，将全天然材料配制成可食用的粘结剂，将上述全天然废弃物原料压制粘结而成。其产品具有无毒、无味、强度高、可在-26℃至100℃条件下正常使用、成本低（与纸浆模塑容器相比）、抛到野外后3月内可全部被土壤吸收、粉碎后可用做家畜饲料、生产过程不产生任何污染等特点。由此可见，开发研制秸秆育苗钵是社会的需要，是解决塑料对环境污染的一个重要途径和手段。

1 国内研究现状

目前国内育苗钵的原料主要以普通塑料为主，可降解塑料次之，秸秆为主体原料的育苗钵生产相对很少。目前市场上销售的以秸秆为原料的育苗钵主要有：纸制育苗钵、新型无菌营养育苗钵、秸秆贮水育苗钵、多元营养育苗钵等。主要制取方法有以下几种：

1.1 滕翠青等采用稻草纤维为增强材料，以淀粉为基体，研制出一次性秸秆纤维增强复合材料

采用土埋法研究了该复合材料的可降解性能。将该复合材料模压成花盆,结果发现该复合材料具有优良的可降解性能。陈海荣等对用稻草、木屑制成的育苗钵进行了甜瓜育苗研究，结果表明，采用该育苗钵进行甜瓜育苗是可行的，其中以口径7cm的最为合适，能培养出壮苗；在湿度较高的情况下，钵体能在15-25天的时间内被甜瓜根系穿透，埋土30天后钵体开始被降解。

1.2 彭祚登等对以小麦秸秆为主要原料制成的秸秆容器进行了育苗试验

研究表明：该容器易分解和腐烂，分解的快慢与基质中的水分状况有密切的关系；容器的透气、透水性好，但保水性能较差；容器易破碎；容器可以促进苗木侧根形成根团，但苗木的主根很容易穿透容器的底部。试验的秸秆容器适合培育幼苗期侧根发达、主根细弱的植物．对于主根发达且生长迅速的植物不适宜。

1.3 沈明卫、郝飞麟等对水葫芦制作温室栽培育苗钵的可行性作了研究

试验虽然取得初步的成功，但是发现的问题也很多，例如：干燥所需要的消耗的功率较大；耐水性不令人满意等。

1.4 彭祚登、刘彦明、杨会英等对秸秆育苗钵的技术特性作了部分研究

其研究结果为：秸秆育苗钵可以促进苗木侧根形成根团，但是苗木的主根却很容易穿透容器底部；秸秆育苗钵透气、透水性好，但保水性能较差，温度越高，钵内基质水分散失速度越快，温度大于35℃时，钵内水分急剧散失；秸秆育苗钵就有可分解性；湿度是影响秸秆育苗钵分解的重要因子；秸秆育苗钵的容易分解性对于培育1年生以上、生长速度较快的苗木以及育苗时间较长的苗木不利。

1.5 杨青、沈新原等选用废纸、废棉等为原料制取育苗钵

该试验采用真空吸附网模成型法制取育苗钵。成型原理为：以不锈钢网模作为过滤介质，在其一侧造成一定程度的负压（真空），而使废纸浆中的水排出，实现纤维和水的固液分离，从而使纤维附着在网模表面，形成与网模形状一致的钵体，经脱模、烘干，即得育苗钵。

2 国外研究现状

我国育苗钵以塑料为主，而国外则以降解塑料和纸质育苗钵为主。利用秸秆制取育苗钵的研究很少。

国外使用的纸制苗钵，主要由中国等发展中国家生产和提供。纸制苗钵由于前期造浆过程中多采用化学处理法，不仅会排放出含有腐蚀性的强碱黑液，而且还排放有害的废渣、废气，“三废”的污染严重。目前，纸制苗钵的价格过高，在国内很少使用。从德国的一些用户信息反馈，这种苗钵还有一个致命的弱点，即容易受潮变形，难以在育苗自动生产线上使用。

据资料显示，北美地区几年内有8家生产农作物秸秆育苗钵的厂家倒闭。通过这些失败的例子，我们可以吸取农作物秸秆制取育苗钵的失败的原因和经验教训。首先对原料的收购、收集、贮存、利用率和实际成本等缺乏了解。一般遗弃在农田的秸秆是其强度最好的部分，在运到工厂的过程中带回大量尘土、脏物和垃圾，在贮存中必须控制虫害和含水率。其次，工厂的规模小，难以达到盈利的目的。秸秆制取的育苗钵的价格高于传统的塑料育苗钵。小型秸秆育苗钵厂由于原料成本一般较高，加之小厂在承受技术、安全和销售等管理费用方面的能力处于劣势，它们初期投资小的优势很快会被生产现实所抵消。

3 结语

按照可持续发展战略的要求，以循环经济行为原则构建环保产业体系，以发展环保科技促进生态环境的改善，以对环境改善的要求促进环保科技的发展。这是环保产业的发展目标。而新兴的植物纤维材料，是对废弃物的循环利用，顺应了时代的发展潮流，只要将植物纤维工程材料替代塑料发泡容器技术全面地转化为生产技术，以此为起点，面对市场的强烈需求，不断扩大植物纤维材料在各个领域的应用范围，我们完全可以相信，植物纤维材料必将像塑料的使用范畴一样具有广阔的市场前景。

参考文献

[1] 范学凤.秸秆新用途[J].农村实用科技,1998,(9),25.

[2] 郭康权,赵东,等.植物材料压缩成型时粒子的变形及结合形式[J].农业工程学报,1995,11,(1):138-143.

[3] 郭佩玉.秸秆综合利用的重大发展[J].饲料工业, 1992,13,(12):20-24.

[4] 金耀光.浅析“白色污染”和治理方法[J].中国包装, 1996,16,(1):24-34.

第3篇：可降解塑料的原理范文

摘要：本文详细论述了二氧化碳的产生及其危害，并在此基础上，提出了相应的污染防治措施，为削减和控制二氧化碳的排放提供对策。

关键词：二氧化碳的产生 危害 控制

二氧化碳的产生

（1）凡是有机物（包括动植物）在分解、发酵、腐烂、变质的过程中都可释放出CO2。

（2）石油、石蜡、煤炭、天然气燃烧过程中，也要释放出CO2。

（3）石油、煤炭在生产化工产品过程中，也会释放出CO2。

（4）所有粪便、腐植酸在发酵，熟化的过程中也能释放出CO2。

（5）所有动物在呼吸过程中，都要吸氧气吐出CO2。

（6）所有绿色植物都吸收CO2释放出氧气，进行光会作用。CO2气体，就是这样，在自然生态平衡中，进行无声无息的循环。

CO2通常情况下，是一种气体，每时每刻都存在于空气中，供绿色植物自由自在地进行着呼吸（光合作用）。为人类创造着财富。

二氧化碳的危害

大气温室效应是指大气物质对近地气层的增温作用，其增温原理即随着大气中CO2等增温物质的增多，使得能够更多地阻挡地面和近地气层向宇宙空间的长波辐射能量支出，从而使地球气候变暖。其可能的积极作用是使部分干旱区雨量增多，高纬度农业区热量状况改善，但更主要的是负面影响，就是亚热带和温带的旱、涝灾害发生频繁，以及冰山熔化，海平面上升，沿海三角洲被淹没。因此，减少大气增温物质的排放量是人类刻不容缓的义务。

温室效应是怎么来的？我们能做什么？ 温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。 二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来。因此，二氧化碳也被称为温室气体。 人类活动和大自然还排放其他温室气体，它们是：氯氟烃（CFC〕、甲烷、低空臭氧、和氮氧化物气体、地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陆地上的森林，尤其是热带雨林。

二氧化碳的防治对策

（1）全面禁用氟氯碳化物

实际上全球正在朝此方向推动努力，是以此案最具实现可能性。倘若此案能够实现，对于二五年为止的地球温暖化，根据估计可以发挥3%左右的抑制效果。

（2）保护森林的对策方案

今日以热带雨林为生的全球森林，正在遭到人为持续不断的急剧破坏。有效的因应对策，便是赶快停止这种毫无节制的森林破坏，另一方面实施大规模的造林工作，努力促进森林再生。目前由于森林破坏而被释放到大气中的二氧化碳，根据估计每年约在1～2gt.碳量左右。倘若各国认真推动节制砍伐与森林再生计划，到了二五年，可能会使整个生物圈每年吸收相当于0.7gt.碳量的二氧化碳。具结果得以降低7%左右的温室效应。

（3）汽车使用燃料状况的改善

日本汽车在此方面已获技术提升，大幅改善昔日那种耗油状况。但在美国等地，或许是因油藏丰富，对于省油设计方面，至今未见有何明显改善迹象，仍旧维持过度耗油的状况。因此，该地区生产的汽车在改善燃油设计方面，具有充分发挥的余地。由于此项努力所导致的化石燃料消费削减，估计到了二五年，可使温室效应降低5%左右。

（4）改善其他各种场合的能源使用效率

是要改善其他各种场合的能源使用效率。今日人类生活，到处都在大量使用能源，其中尤以住宅和办公室的冷暖气设备为最。因此，对于提升能源使用效率方面，仍然具有大幅改善余地，这对二五年为止的地球温暖化，预计可以达到8%左右的抑制效果。

（5）对石化燃料的生产与消费，依比例课税

如此一来，或许可以促使生产厂商及消费者在使用能源时有所警惕，避免作出无谓的浪费。而其税金收入，则可用于森林保护和替代能源的开发方面。 任何化石燃料一经燃烧，就会排放出二氧化碳来。惟其排放量会因化石燃料种类而有不同。由于天然瓦斯的主要成分为甲烷，故其二氧化碳排放量要比煤碳、石油为低。同样是要产生一千卡的热量，煤碳必须排放相当于0.098公克碳量的二氧化碳；这在石油则为0.085公克；若是换成天然瓦斯只需排放0.056公克即可。

（6）鼓励使用天然瓦斯作为当前的主要能源

因为天然瓦斯较少排放二氧化碳。最近日本都市也都普遍改用天然瓦斯取代液化瓦斯，此案则是希望更进一步推广这种运动。惟其抑制温暖化的效果并不太大，顶多只有1%的程度左右。

（7）汽机车的排气限制

由于汽机车的排气中，含有大量的氮氧化物与一氧化碳，因此希望减少其排放量。这种作法虽然无法达到直接削减二氧化碳的目的，但却能够产生抑制臭氧和甲烷等其他温室效应气体的效果。预计将对二五年为止的温暖化，分担2%左右的抑制效果。

（8）鼓励使用太阳能

譬如推动所谓「阳光计划之类。这方面的努力能使化石燃料用量相对减少，因此对于降低温室效应具备直接效果。不过，就算积极推动此项方案，对于二五年为止的温暖化，只具4%左右的抑制效果。其效果似乎未如人们的期待。

（9）开发替代能源

利用生物能源(Biomass Energy)作为新的干净能源。亦即利用植物经由光合作用制造出来的有机物充当燃料，藉以取代石油等既有的高污染性能源。

（10）二氧化碳的掩埋。

据科学家最近称，为了解决全球变暖，拯救地球。人们不得不把大量的二氧化碳直接注入地下。所以在未来50-60年之间将二氧化碳埋入地下的方式可能会作为一种减少温室效应的最有力的措施而被采用。

（11）二氧化碳合成可降解塑料

我国科学家经过两年的难苦研究，今天在这项技术上取得了重大突破。使用已开发的催化剂的催化效率超过世界最高水平的两倍，纳米技术的应用使每克催化剂能够催化合成140-180克塑料，每吨塑料所用的催化剂成本仅200元左右。且制成的新塑料中二氧化碳的含量达43%。成本为0.9万元/吨，是目前市场同类产品的价格的三分之一至四分之一。不久前，中国科学院专家组对这个项目进行了验收。认为该项目实现了高效催化二氧化碳制备可降解塑料，成本低，可年产3000吨以上，已具备实现工业化的条件。

结语

二氧化碳的研究已成为当今科学界的热点，各国均投入大量资金、人力、物力。我国将在今后五年内投入7000万元用于研究生态对二氧化碳的作用，为破解全球关注的“二氧化碳失踪之谜” 和“全球变暧之谜” 作出贡献。人类不但要征服自然，改造自然，而且还有义务保护自然。

参考文献：

[1]罗夏．将二氧化碳“埋”在地下．科学时报，2002年9月．

第4篇：可降解塑料的原理范文

关键词：污泥，前沿技术，资源化，发展趋势

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.

中图分类号：TU992文献标识码： A

经过几十年的发展，欧美、日本等发达国家已出台了较完善的污泥处理处置与资源化政策法规及标准规范，相关技术和设备也趋于成熟，以在污泥无害化处理处置的基础上实现最大程度的资源化再利用作为总体思路和技术路线，逐步形成了以污泥厌氧消化、好氧发酵、干化、焚烧、土地利用为主流技术，并不断研发污泥制油、生产活性炭、研制动物饲料等前沿技术的污泥处理处置市场。

虽然近年来我国污泥领域发展较快，各项技术和专用设备有了较大进展，主流技术、前沿技术同步发展的污泥处理处置市场也正在形成。但与发达国家相比，我国污泥处理处置率仍然低下，技术和设备水平仍然落后，污泥处理处置总体思路和技术路线也不够明晰，相关的法律法规及标准规范不够完善，总之我国污泥处理处置市场还有很长的一段路要走。由于国情不同，各国采用处理方式和技术也各不相同，本文对国内外目前前沿技术发展现状进行综述。

1、国内外污泥处理处置与资源化前沿技术进展

1.1 污泥制油能源利用技术

污泥中的有机质可以转化为燃油，能有效控制重金属的排放，可回收利用易储藏的液体燃油，可获得较高的油品收率，提供700 kWh/t 的净能量，破坏有机氯化物的生成，具有污泥处理与能源利用的双重性质。污泥制油技术分为两种方法：污泥热解制油技术和污泥直接热化学液化法。

1.1.1污泥热解制油技术

污泥热解制油是利用污泥中有机物的热不稳定性，在常压（或高压）和缺氧的条件下加热污泥至高温，借助污泥中所含的硅酸铝和重金属（尤其是铜）的催化作用将污泥中的脂类和蛋白质转化成碳氢化合物，由于干馏和热分解作用使污泥最终转化为价值较高的燃料油、反应水、不凝性气体（NNG）和炭。

热解生成的油收率与污泥中的有机物含量直接相关，通常生污泥最高（占44%），其次为剩余污泥（35%），消化污泥最低（25%）。发热量可达到29~42.1 MJ/kg，与石油提炼厂生产出来的石油低级馏出液相似，可以直接用于柴油机车和发电。但热解油黏度高、气味差。热解油的大部分脂肪酸可转化为酯类，酯化后其黏度低约4倍，热值可提高9%，气味得到很大改善。不凝气热值2~9MJ/kg，污泥炭热值约10MJ/kg，热解前的污泥干燥、反应器加热可利用产品中低级燃料（燃料气、炭）的燃烧来提供能量，实现能源循环。污泥热解制油过程如图1。

污泥热解制油过程示意图

污泥热解工艺最初是Bayer等人在1978年提出， 1986年，澳大利亚的Perth和Sydney两个城市建起污泥热解制油的第二代试验厂，为大规模污泥低温生物油化技术的进一步开发提供了大量的数据和实践经验。1999年8月，世界上第一套污泥低温热解制油工业化工艺装置——Enersludge在澳大利亚成功试运行，处理规模（按干污泥计）为25t/d，每吨污泥可产出200~300L与柴油类似的燃料及约半吨的烧结炭，并申请为专利。

1.1.2污泥直接热化学液化制油技术

鉴于污泥低温热解制油需要对脱水污泥进行干燥而耗能巨大，因此英、美、日对污泥直接热化学液化法研究较多。污泥直接热化学液化制油是将经过机械脱水的污泥（含水率约70%~80%），在250~340℃、5~15MPa条件下，并以碳酸钠作为催化剂，污泥中有近50%的有机物能通过加水分解、缩合、脱氢、环化等一系列反应转化为油状物，得到的重油产物用萃取剂进行分离收集。重油产品的组成和性质取决于催化剂的装填与反应温度。反应过程可得到热值约为33MJ/kg的液体燃料，收率可达50%左右（以干燥有机物为基准），同时产生大量不凝性气体和固体残渣。基本工艺流程图如图2所示。

污泥直接热化学液化制油技术的设备可分为间歇式反应装置和连续式反应装置两类。间歇式反应中，污泥脱水至含水率70%~80%即可满足相关反应要求，向高压釜中加入液化催化剂Na2CO3后，高压釜经过排气后冲入氮气至所需压力，随后升温。随着温度的增加，工作压力随之增加。然后通过压力调节阀释放高压来使工作压力保持恒定，反应产生气体被气体储罐收集。连续设备的运用不仅在工艺上可以得到更大的改进，在运行费用上也会大大降低，推进该技术的应用。

目前直接热化学法处理污泥的典型工艺包括：美国 PERC工艺，LBL工艺，日本资源环境技术综合研究所的液化工艺，荷兰 Shell 公司的 HTU工艺等。

根据国外的经验，目前的投资成本与运行维护成本均比较高，同时，涉及的操作条件比较复杂，需要考虑诸多的因素如反应温度、反应时间、触媒种类、触媒添加量、反应压力等。此外，油化处理效率也与污泥种类性质等有关。

污泥直接热化学液化制油的基本流程图

1.2 污泥建材利用技术

污泥建材利用主要包括利用污泥及其焚烧产物制砖、轻质陶粒、生态水泥、制纤维板、熔融微晶玻璃等。

总的来说，污泥的多项建材利用技术已经成熟，应用前景良好。其中，建筑砖块、轻质材料以及水泥材料等技术，已经在日本、德国等国家开始进行规模化生产应用或者在计划大规模生产再利用。其中日本在这方面走在了前面，已经有许多成功运行的工程实例，据统计到2002年末，日本污泥有效利用率高达63%，其中建材利用的比例为40%。在我国，污泥用于建材资源化利用是一种有效的污泥减量化及资源化手段，在北京、重庆及上海等地均进行过相应的生产性研究。总的来说，大多还处于研究及尝试的阶段。

1.2.1污泥制砖

脱水污泥主要由Fe2O3、Al2O3、SiO2、CaO、MgO等粘土矿物质成分组成，其性质近似粘土，具有可塑性、烧结性、耐热性和吸附性，并且污泥中含有大量灰分和铝盐或铁盐等混凝剂成分，可以作为建筑材料中的添加剂，为其制砖创造条件。比较常见的污泥制砖技术主要有两种：

①污泥焚烧灰制砖

该方法是将污泥焚烧灰添加适量辅料（如粘土、粉煤灰、煤矸石等）成型烧结制砖。污泥焚烧灰中的SiO2含量较低，因此在利用污泥焚烧灰制砖时，需添加适量的黏土与硅砂，从而提高SiO2含量。一般较为适宜的质量配比为焚烧灰：黏土：硅砂=1:1:（0.3~0.4）。污泥焚烧灰制造流程如下图3.

②干化污泥直接制砖

该法是直接将干燥的城市污泥破碎后与粘土等辅料成型烧结制砖，同时可以利用污泥中潜在热值。干化污泥用于直接制砖时，应对污泥中的成分进行适当的调节，使其成分与制砖黏土的化学成分相当。当污泥与黏土按质量比1:10配料时，污泥砖可以达到普通红砖的强度。此污泥砖的制造方式受坯体中有机挥发分含量的限制，当有机挥发物达到一定限度会导致烧结开裂，从而影响砖块的质量，污泥掺加比例较低。因此，从黏土砖限制要求来看，生污泥较难成为一种适宜的污泥建材方法。干化污泥制砖工艺流程图见图4。

污泥焚烧灰制砖工艺流程

污泥干化后制砖工艺流程

污泥的掺量比例、成型压力和焚烧温度是决定砖抗压强度、吸水率、热导率、抗折强度等性能的关键性因素。当污泥掺量为0~200 g/ kg 时， 随着污泥掺量的增加，污泥砖的抗压强度明显降低，吸水率随之增大。成型砖坯密实度下降，在焙烧过程，污泥中重金属熔融固化，有机物挥发，所形成的气孔和孔洞降低了砖体抗压强度及。当污泥掺量低于100 g/ kg 时，污泥砖性能符合国家《烧结普通砖》标准( GB 5101- 2003) 要求。当成型压力为20~60 MPa时， 随成型压力的增大，污泥砖的抗压强度逐渐升高，吸水率逐渐减小。当烧结温度为900~1100℃时，随着温度的升高，污泥砖的抗压强度逐渐增强，吸水率逐渐降低，当烧结温度高于1050℃时，砖的抗压强度和均已达到了标准要求。当保温时间超过1.5 h 时，随着保温时间的延长，污泥砖的降低，吸水率也相应增大。

美国、英国等发达国家都在该领域进行了较多的研究，对污泥制砖工艺、污泥制砖的影响因素、污泥砖块产品的性质等方面取得阶段性研究成果。其中，日本的污泥焚烧灰制砖技术，走在世界前列，受到越来越多的重视。目前已经有8座完整规模的厂用100%的污泥焚烧灰制砖。制成的砖块被广泛用于公共设施。德国对于污水污泥的建材利用才刚刚起步，没有任何长期工业上的实践，正借鉴日本的经验，并与日本开展合作研究项目。

在我国，有关利用污泥焚烧灰制砖的报道很少，而利用干污泥直接制砖却有较多的文献说明。如中石化胜利油田规划设计研究院、同济大学环境科学与工程学院、南京制革厂等研究机构、高等院校和国内企业对干污泥直接制砖进行了试验研究，但缺乏实际的工程应用，所以在今后的研究中还要结合经济效益进行投资、收益的估算并大胆借鉴国外经验，开发污泥前处理及混合焙烧等成套工艺及配套设备，才能将污泥的制砖利用付诸实际。

1.2.2污泥制陶粒

污泥陶粒是污泥经加工制粒或粉磨成球后烧胀而成的一种人造轻陶粒，具有轻质高强、保温隔热、耐久性好、抗震性好等优点。污泥制陶粒主要工艺流程如下图5。

污泥陶粒生产工艺流程图

湿污泥与预先干化好的干污泥一起进入污泥混合机，经混合、均匀化后形成颗粒，完成均化过程后，送至干化器进行干燥。污泥干化器主要分为直接加热和间接加热。为了防止污泥在干化过程中结成大块，一般采用旋转干化器。干化器的热风进口温度为800~850℃，排气温度为200~250℃。污泥经干燥后从含水率80%左右下降到5%左右。干化器的排气进入脱臭炉，炉温控制在650℃左右，使排气中的恶臭成分全部分解，以防产生二次污染。部分燃耗是在理论空气比约0.25以下燃烧，使污泥中的有机成分降解，大部分成为气体排出，另一部分以固定碳的形式残留。部分燃烧炉内的温度控制在700~750℃。燃烧的排气中含有许多未燃成分，送至排气燃烧炉再次燃烧，产生的热风可作为污泥干化的热源。部分燃烧后的污泥中的固定碳为10%~20%，热值为1256~7536kJ/kg。烧结是制陶粒的最后一道工序，烧结陶粒的强度和相对密度与烧结温度以及产品中残留碳含量有关。残留碳的含量与陶粒的强度成反比，残留碳的含量越多，强度越低。烧结温度在1000~1100℃之间为宜，超出此温度范围陶粒强度会降低。陶粒的相对密度随烧结温度升高而减少，在上述温度范围内，其相对密度为1.6~1.9，烧结时间一般为2~3min。

欧美、日本等发达国家对利用各类污泥制陶瓷产品的可行性做了研究，并对制成的样品进行了吸水率、多孔性、线性收缩和横向断裂强度等物理性能和浸出液的测试。我国多个企事业机构都对污泥制备陶粒技术进行了研究，比如同济大学的研究人员对苏州河底泥为主要原料烧制陶粒的工艺参数进行了分析，以及广州华穗轻质陶粒制品厂采用城市污水处理厂污泥替代河道淤泥或部分粘土烧制轻质陶粒，并获得成功。

1.2.3污泥制水泥

污泥的化学特性与水泥生产所用的原料基本相似，垃圾焚烧灰的化学成分中一般有80%以上的矿物质是水泥熟料的基本成分。因此利用水泥回转窑处理污泥来制造水泥，不仅具有焚烧法的减容减量化特征，且燃烧后的残渣成为水泥熟料的一部分，不需要对焚烧灰进行填埋处置，是一种两全其美的生产途径。利用污泥做生产水泥的原料有三种方式：一是直接用脱水污泥；二是干化污泥；三是污泥焚烧灰。不管是采用哪种方式，关键是污泥中所含的无机成分必须符合生产水泥的要求。除CaO含量较低、SiO2含量较高外，污泥焚烧灰的其它成分含量与硅酸盐水泥含量相当，因此，污泥焚烧灰加入一定量的石灰或石灰石，经煅烧即可制成硅酸盐水泥。污泥水泥性质与污泥的比例、煅烧温度、煅烧时间和养护条件相关。与普通硅酸盐水泥相比，在颗粒度、相对密度、波索来反应性能等方面基本相似，而在稳固性、膨胀密度、固化时间方面较好。

世界上发达国家利用水泥窑处理废弃物生产生态水泥已有20余年的历史，拥有成熟的经验。1996年4月瑞士的HCBRekingen水泥厂成为世界上第一家具有利用废料的环境管理系统的水泥厂，并得到ISO14001国际标准的认证。在欧洲水泥生产者联合会所属的水泥厂中每年焚烧处理100万t有害废物。日本40多家水泥企业，其中50%以上工厂均处理各种废弃物。虽然我国同济大学、上海水泥厂等也做了利用污泥代替粘土生产水泥的尝试，但总体来说，利用垃圾焚烧灰、市政污泥等废弃物来生产水泥尚属起步阶段。

1.2.4污泥制纤维板

污泥中含有大量有机成分，利用其中的粗蛋白与球蛋白（酶）能溶解于水及烯酸、稀碱、中性盐水溶液的性质，在碱性条件下加热、加压后发生蛋白质变性，制成污泥树脂（又称蛋白胶），使之与漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材，即为污泥生化纤维板。污泥制纤维板的工艺流程图见图6。

污泥制纤维板的工艺流程图

污泥树脂调制是将脱水至含水率85%~90%的污泥与药品混合，装入反应器搅拌均匀，然后通入蒸汽加热至90℃保持20min后，再加入石灰，在90℃条件下反应40min即可。为使其具有较好的凝胶性、预压成型时容易脱水，可在调制中投加碱液、甲醛及混凝剂（如三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铝或聚合氯化铝），还可加硫酸铜以提高除臭效果和加水玻璃以增加树脂的粘滞度及耐水性，使成品经久耐用。

国内外已有人尝试用污泥来制纤维板，但制造过程和成品仍有一些气味，需要脱臭，强度也有待提高。

1.3活性污泥制取活性炭

由于污泥中含有大量有机物，在一定的高温下以污泥为原料通过改性可以制得含碳吸附剂。根据污泥碳化机理，污泥吸附剂一般分为直接活化和热解碳化后再活化两种。其中，热解碳化后再活化最为常用，主要包括热解碳化和活化两个步骤。碳化是把原料热解为碳渣，活化是关键步骤，是根据要求把碳化物变为所需要的多孔结构物质。目前活化方法有两类：物理活化和化学活化。相对于物理活化，化学活化需要较低的温度，活化产率高，通过选择合适的活化剂控制反应条件可制得高比表面积活性炭。但化学活化对设备腐蚀性大，污染环境，其制得的活性炭中残留化学药品活化剂，应用受到限制。污泥吸附剂生产工艺流程如下图7。

针对不同的污泥和所制吸附剂的不同用途，可相应采用不同的制备方法，而不同的制备方法所得到的吸附剂性能差别很大。影响吸附剂性能的主要因素有：活化药剂的种类、浓度、热解时间、热解温度和活化温度等。活性炭微孔的形成和发展与原材料的孔结构、活化剂的种类、活化温度、活化时间、活化剂流量、催化剂种类、催化反应速度等诸多因素有关。

污泥制备吸附剂工艺流程

近年来，美国、日本、法国、中国、西班牙、新加坡等国家的研究者对污泥改性制备吸附剂技术进行了较多的研究。近年来，研究的重点是污泥热解方法及工艺的优化、吸附剂制备中间过程和方法的改进、活化药剂的选择等方面。

1.4污泥中蛋白质利用技术

1.4.1制造动物饲料

污泥中粗蛋白占28.7%~40.9%，灰分占26.4%~46.0%，纤维素占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、苏氨酸等。污泥蛋白中几乎含有家畜所需的所有氨基酸，且各种氨基酸之间相对平衡，是一种非常好的饲料蛋白来源。

但是，活性污泥作动物词料还存在一些问题，主要包括毒性方面和非毒性方面的问题。毒性方面的问题主要有：①病原菌的污染问题。②活性污泥饲料组织学和病理学研究：饲喂污泥蛋白质饲料，动物肺、肝、肾、心脏和内脏等组织有何异常。③污泥重金属毒性物质动物发生元素积累问题。非毒性方面的问题主要有：①化学组成，商业价值低。②与传统动物饲料相比，污泥蛋白质饲料的适口性差、消化性低、营养价值不足，近来的研究系采用化学或酶处理活性污泥以提高其蛋白质消化率。③污泥干燥的经济性问题。但即使如此，用污泥作饲料将是变废为宝的一项重要举措，值得深入的研究。

1.4.2制造蛋白质灭火器

目前国内灭火剂主要有NaHCO3、NaCl干粉灭火剂、蛋白灭火剂等种类。其中，蛋白类泡沫灭火剂以其可靠性大、安全系数高、生物降解性强等优良的性能一直占据着泡沫灭火剂市场的主导地位。但由于国内饲料蛋白源匮乏导致其价格较高，因此，利用污泥水解蛋白质制备蛋白质泡沫灭火剂具有一定现实意义。

武汉市科技局等单位进行了利用剩余活性污泥水解制备蛋白质泡沫灭火剂，并取得一定研究成果，李亚东等研究人员还申请了发明专利。但总体来说，目前该项技术研究还少见报道。

1.4.3污泥中蛋白质提取技术

无论是将污泥蛋白用作动物饲料，还是用于蛋白质灭火器，都需要依靠蛋白质提取技术，蛋白质提取工艺流程图见图8。

蛋白质提取工艺流程图

(1)溶胞技术

提取蛋白质首先要对污泥进行溶胞处理。通常的溶胞方法包括物理、化学、生物以及多种方法联合等方法。

①物理法

物理溶胞主要是利用机械剪切力破坏细菌的细胞壁，实现污泥细胞的溶解。物理法主要有以下几种：

高压喷射法是利用高压泵将污泥循环喷射到一个固定的碰撞盘上，通过该过程产生的机械力来破坏污泥内微生物细胞的结构，使得胞内物质被释放出来，从而显著提高污泥中蛋白质的含量，促进水解的进行。然而，高压喷射法处理污泥过程的机械能损失较大，所以该方法在实际的工程应用中难以推广。

超声波法是利用20KHz到10MHz波段范围内的超声波破坏微生物细胞的细胞壁，使得细胞内的有机质释放出来，从而促进污泥水解和消化的进行。该技术具有无污染、能量密度高、分解速度快等特点，但在细胞破碎后固体碎屑的水解方面却不如添加碱和加热法。同时超声波的作用受到液体温度、粘度、表面张力等参数和超声波发生设备的影响，在短时间内难以投入大规模工程化应用。此外，超声波法设备投资巨大、能耗高，也是这一技术不能迅速推广的主要原因。

水解法的温度范围一般为40~180℃，污泥固体有机物在水解过程中经历两个过程：首先是微生物絮体的离散和解体，细胞内的有机物质被释放并溶解。其次是溶解性有机物不断水解，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单糖；蛋白质水解成多肽、二肽和氨基酸；氨基酸进一步水解成低分子有机酸、氨及二氧化碳。与机械破碎、超声和化学预处理等手段相比，热水解的优点在于在实现细胞破碎、释放胞内有机物的同时将大分子有机物水解。

②化学法

化学法主要有以下几种：

加碱处理法就是在常温条件下，通过加NaOH、KOH或Ca(OH)2等碱性物质，其作用是在抑制细胞活性的同时，溶解细胞壁，释放蛋白等细胞内物质。

加酸处理法就是用酸处理污泥，由于污泥微生物的胞外聚合物中含有一些两性物质，这些两性物质在酸性条件下会溶解，转化为溶解性物质，从而对污泥的絮体结构有一定破坏作用，从而达到溶胞效果。

臭氧氧化污泥的过程包括：对微生物的破壁、溶解和对有机物的矿化三个阶段。臭氧首先作用于污泥细胞的细胞壁和细胞膜，促使细胞死亡溶解；细胞溶解后胞内的蛋白质、核酸和多糖等物质被释放出来；臭氧进一步氧化大分子有机物质，使其变为小分子物质或者直接转变为二氧化碳和水。

③生物法

生物酶技术是指向污泥中投加能够分泌胞外酶的细菌，或直接投加溶菌酶等酶制剂（抗菌素）水解细菌的细胞壁，以此达到溶胞的目的。但是，同时这些细菌或酶还可以将不易生物降解的大分子有机物分解为小分子物质，随着溶菌酶量的增加，污泥中蛋白质和多糖浓度随之降低。

④多种方法联合

此外，多种方法联合的方式也逐渐得到重视，包括热酸法、热碱法和微波+过氧化氢法等，可以更好的实现污泥溶胞提取蛋白质效果。

(2)蛋白质的分离技术

污泥溶胞液是多糖，蛋白质和脂肪等有机物以及重金属等多种物质组成的混合溶液，需要将目标蛋白质从其中分离纯化出来，从而满足污泥蛋白在其他领域的应用，主要是通过溶胞液的浓缩和浓缩液的结晶来实现的。

传统浓缩法主要有减压蒸馏法和泡沫法分离蛋白质。减压蒸馏法借助真空泵来降低系统内的压力，便可以在低温下对溶液进行蒸发浓缩，适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。泡沫分离蛋白质是利用蛋白质的表面活性对其进行分离的一种方法，分离过程中的条件温和，对蛋白质的活性影响较小，成本较小，且能耗较低，而且对蛋白质的生物活性没有明显影响。但当溶液中含有组分活性相近的物质时，分离效果较差。另外，对于较高浓度的溶液，分离效率便会降低，分离效果较差。近年来随着膜工业的发展，膜分离法也开始渐渐兴起，微滤、超滤、反渗透和电除盐是目前最为常用的四种技术。

蛋白质结晶方法主要有沉淀法，传统沉淀法包括盐析沉淀法、有机沉淀分离法、等电点分离法等。盐析沉淀是蛋白质提纯工艺中最早采用，至今仍为广泛应用的方法。其原理是在高浓度蛋白溶液中，随着盐浓度的逐渐增加，蛋白质水化膜被破坏，其溶解度下降而从溶液中沉淀出来。有机沉淀剂法是向蛋白质溶液中加入乙醇、丙酮等水溶性有机溶剂，降低水的活度。随着有机溶剂浓度的增大，水对蛋白质分子表面荷电基团或亲水基团的水化程度降低，溶液的介电常数下降，蛋白质分子间的静电引力增大，从而使蛋白质凝聚和沉淀。等电点沉淀法是通过调节溶液的pH值，削弱或破坏分子表面的双电层及水化膜，分子间引力增加，使两性电解质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/或沙土等条件下，和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培水及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。按原材料不同分类，目前生物降解塑料主要有以下几种：聚羟基烷酸酯(PHA)、聚己内酯（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）类生物降解塑料、二氧化碳共聚物、聚-β-羟基丁酸酯(PHB)等。生物降解塑料可以依靠生物的生命代谢活动来合成，目前国内外的研究主要集中在菌种筛选和培育、反应机理、操作工艺、反应器类型、反应条件和合成物的提取技术方面。

PHA是目前研究较多的生物可降解塑料类型，以之为例，能够合成PHA的细菌种类很多，包括光能利用菌、古细菌、革兰氏阳性、革兰氏阴性菌、好氧菌和厌氧菌，共计65个属，300多种。其中研究较多的有芽孢杆菌属(Bacillus)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、假单胞菌属(Pseudomonas)、固氮菌属(Azotobacter)、红螺菌属(Rhodospiriclum)和放线菌属（Actinomyces）等。PHA在细菌体内合成经历三个步骤：第一步，各种底物经代谢进入三羧酸循环，生成乙酰辅酶COA；第二步，乙酰辅酶COA经各代谢途径形成各种前体，再由不同酶转化为(R)-3-羟基脂酰辅酶A；第三步，(R)-3-羟基脂酰辅酶A，再由PHA合酶聚合成为PHA。由于合成的PHA存在于细菌细胞内，因此需要将细胞破碎，才能提取出PHA颗粒从而实现其进一步的利用。目前PHA的提取方法很多，主要有有机溶剂提取、氯酸盐提取法、酶法提取、碱法提取、机械破碎法等。

生物可降解塑料前景诱人，但仍有一些技术问题需解决：①降解塑料制品机械强度不够，需要通过与其他聚合物单体共混来使生物降解塑料的某一方面品质得到提升，但是综合性能却有不足，这就需要通过技术攻关加以解决；②生产成本需进一步降低；③以污泥为原料的生物可降解塑料的附加值较低，需要通过技术的提高使其得到进一步提高。

2、国内外污泥处理处置与资源化前沿计划发展趋势

第5篇：可降解塑料的原理范文

一、校园文化环境有利于渗透生活化学知识

目前，我国的初高中化学课本和课堂教学，虽然与生活、生产和社会有了一定的联系，但由于课本的篇幅有限，课堂的时间和空间不足，向学生介绍和渗透的生活化学知识容量较小、时效性差、结构不合理，远远满足不了社会生活和化学科学发展的需求。

校园是学生学习和生活的主要场所，学生对校园环境有一种亲切感和认同感，能与之较好地亲近和融合，他们对校园环境中的各种文化元素有着浓厚的兴趣。校园文化环境包括：硬件环境（如板报、建筑、场所等）和软件环境（如各种讲座、竞赛、晚会、实践活动等）。如果利用校园文化这一特殊的人文环境向学生介绍和渗透生活化学知识，能使学生在不经意中轻松而愉快地学到比较系统的生活化学知识，能有效弥补课本和课堂教学信息量不足的缺憾，使学生学得更加主动积极、生动活泼，更能体现生活化学知识的时效性、校本性、趣味性和探究性等原则。

二、渗透生活化学知识的原则

1.生活性和校本性原则。

学生对生活中遇到的一些常见生活化学现象，以及发生在本地区的身边化学事件，总是格外关心和关注。每当这些包含或折射出一定化学原理的事物或事件呈现时，学生的注意力和好奇心就会被深深地吸引，产生出强烈的求知欲和探究欲。为此，我们应当有意识有计划地向学生介绍和渗透生活性与校本性较强的生活化学知识，以提高学生正确分析和处理日常生活化学现象的能力。所以，渗透时的首要任务就是要体现生活性和校本性原则。

在内容上，我们应多介绍一些日常生产、生活和社会中司空见惯而又不为人们所关注和了解的日常生活化学现象，如饮食化学、厨房化学、工业化学、农业化学、建筑化学等方面的知识，这些都是学生常常遇到而又不够了解的生活化学现象。同时，学生易被自己的学校和家乡的生活、生产、社会有的生活化学现象所吸引，他们十分渴望认识和研究自己生活圈子中的生活化学现象。这就要求我们在渗透时要体现校本原则，多介绍学校和周边社会中的一些常见生活化学现象。如我校地处海滨城市泉州，我们就常常有意识、有计划地利用校园文化环境，对学生进行海洋化学、鞋业化学、陶瓷化学、石油化学等校本生活化学专题的渗透，激发了学生学化学用化学的兴趣，增强了学生对家乡的了解，培养了学生的爱乡爱国情怀。

2. 实用性和实践性原则。

向学生介绍和渗透生活化学知识，是为了学以致用，更好地为我们的生活和生产服务。所以，我们渗透的生活化学知识要有一定的实用性，渗透的方式也要有一定的实践性，既要有理论上的介绍，也要有行动上的实践。如我们可以向师生发出如下倡议：不使用含苯涂改液、电池要回收处理、垃圾分类回收、使用可降解塑料制品、拒绝吸烟和吸毒等，使全校师生身体力行地遵守化学规则和自然法则，为社会的可持续发展创造良好条件。

三、渗透的途径和方法

校园文化环境是丰富的、多层面的，更是动态鲜活的，渗透生活化学知识的途径与方法，可以根据校园环境的不同可大致分为以下两类：

1. 利用校园硬件设施进行“硬渗透”。

可以作为硬渗透的硬件有：校园内的化学园地（黑板报或墙报）、班级里的板报、校园内的一些特殊建筑物和场地、校园信息网等硬件设施。学科园地往往建在校内师生经常出入或经过的地方，是学校进行教育宣传的一个重要阵地。我们可以组织师生，利用校园中的化学园地，有计划地向学生进行系统的生活化学知识的渗透。学科园地的出版，面对的读者群是全校的学生，所以内容可以宽泛些浅显些，要能图文并茂，更换也要有规律，以利于学生定期阅读;为了弥补校园学科园地空间有限的不足，我们可以在校园网站上创建一个“生活化学”超市，让学生在一切可能的时间和场所上网获得相关的生活化学知识。此外，还可以利用建筑物和一些特殊的生活场所来普及和渗透生活化学知识。如可以在学生用餐的食堂里设立板报，介绍一些与饮食有关的生活化学常识，如油条中的化学、腌菜中的化学、调味品化学等;我们可以介绍校园中的铜字招牌变黑及清洗的方法与原理，还可在校园垃圾堆放处树牌介绍垃圾分类处理等相关知识。这种渗透途径和方法能较好地体现生活与化学息息相关的思想和学以致用的理念，能起到现身说法的良好效果。

2. 利用校园软环境进行“软渗透”。

第6篇：可降解塑料的原理范文

聚苯乙烯泡沫塑料(Expandedolystyrene，简称ES)是现代塑料工业发展中的新型材料，如何合理地、有效地回收利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料已引起包括我国在内的世界各国科研工作者的普遍重视。随着石化工业、塑料工业的不断发展，塑料制品的用量与日俱增，大量废弃塑料随之产生，造成严重的环境污染和能源浪费。笔者研究了利用废聚苯乙烯泡沫塑料简制不干胶的方法。

二、实验部分

（1）原料、药品试剂和器材

原料：废聚苯乙烯泡沫塑料（SF）（选用回收的快餐饭盒，包装电器的白色发泡塑料）

药品试剂：乙酸乙酯、甲苯、丙酮、邻苯二甲酸二丁酯、十二烷基苯磺酸钠等

实验器材：烧杯、玻璃棒、托盘天平和砝码、量筒、药匙、胶头滴管

（2）实验原理

聚苯乙烯为非极性物质，是一种热塑性树脂，它在极性物质表面上的黏合力很弱，要使它成为黏合剂而对极性物质具有黏合力，必须对其进行改性共聚处理，如三氯甲烷和环丙酮等溶剂中的-NCO、-Cl、-C=O等都是极性基团，当这些极性基团交联于聚苯乙烯的支链上时，改性的聚苯乙烯就具有了极性从而增加了聚苯乙烯的黏附力。由于改性聚苯乙烯耐热性低，易老化、固化。不加一定的增塑剂就不能制得软胶制品，所以为了使改性共聚物的玻璃化温度降低，塑性增加，还应考虑加入适量的增塑剂。为了进一步提高产品的不干度和黏度，改进产品的其他性能，可加入适量的保水剂、辅料以及其它助剂。

（）配制过程及方法

①原料处理：将作为原料的聚苯乙烯放在热碱水中浸泡一定时间(5分钟)，然后进行机械搅拌5~8分钟(转速为20~0r/min)，使之相互碰撞和摩擦，以达到去污之目的，取出聚苯乙烯放入清水池中进行搅拌清洗2~次，清洁干净，最后将清洗好的聚苯乙烯取出烘干或晒干。然后用粉碎机粉碎到适当的粒度，最小的也可以用手工粉碎，颗粒直径约在2cm左右。使之成为基料，称量后置于反应槽中。剩余的粉碎好的泡沫放好备用。

②不干胶的制备:在室温条件下，量取一定量的乙酸乙酯、甲苯、丙酮混合溶剂，向反应槽中的定量基料中加入适量的混合溶剂和改性剂（松香），快速搅拌使之完全溶解，然后再加入一定量的增塑剂（邻苯二甲酸二丁酯（DB））和乳化剂（十二烷基苯磺酸钠），搅匀后，再加入适量的保水剂（无水乙醇）和其他辅料（塑甲基纤维素、不饱和树脂），搅拌均匀后即得成品。

③生产工艺流程：废聚苯乙烯预处理清洁干燥粉碎溶解改性共聚塑化搅匀加辅料搅拌分散包装成品。

三、结果分析与讨论

（1）溶剂的选择

本文选用溶解度参数相近原则进行判断。选择合适的溶剂溶解泡沫塑料，主要从以下几个方面考虑：首先，所选择的溶剂要对聚苯乙烯及新加入的改性剂有良好的溶解能力，对添料有良好的分散性能；其次，溶剂的性质最好对胶黏剂的性质有一定的改善作用；第三，所选用的溶剂要低毒、价廉、易得、安全。第四，挥发速度适中。综合考虑以上各因素，用乙酸乙酯或甲苯作溶剂比较适合。但又考虑到混合溶剂的溶解性较单一溶剂要好，并且由于沸点、挥发度、极性不同，通过改变混合比例，可以调节胶粘剂的干燥时间，满足不同场合的需要，因此，选择了乙酸乙酯和甲苯（丙酮）二者混合作为聚苯乙烯泡沫塑料的溶剂。

（2）改性剂的选择

聚苯乙烯具有饱和的碳-碳惰性结构，并带有苯基，因此具有良好的化学稳定性，能耐有机酸、浓无机酸、浓碱以及矿物油，且有极好的染色性能。但聚苯乙烯性脆质硬，柔韧性和附着力差，因此对聚苯乙烯进行改性是本实验的重点。乳化剂的种类直接影响乳化剂的稳定性，非离子型乳化剂能赋予乳液较好的化学稳定性，阴离子型乳化剂能赋予乳液较好的机械稳定性。因此，选用非离子型乳化剂与阴离子型乳化剂组成混合体系，可提高乳液的稳定性。

增塑剂的选择对产品的性能有影响。本实验所选的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯（DB），其作用为增加胶黏剂的柔韧性，以弥补聚苯乙烯较脆硬的“缺陷”，能增进固化体系的塑性，提高弹性和改进耐寒性，并增加树脂的流动性，利于湿润，扩散和吸附，从而提高胶黏剂的使用性能和黏合强度。

()助剂对产品性能的影响

本实验所用助剂由醇类和醚类按一定比例混合而成，主要用于提高胶黏剂的涂刷性和黏性。查资料可知，助剂体积百分数为10%时胶黏剂性能最好。

四、结论

（1）对废旧ES的回收和再生利用，既可以减少环境污染，又可以减少日益短缺的石油化工原料的环境污染，这是一项与开发可降解塑料并重的艰苦事业，寻找高效、无污染的回收方法和途径是人们的最终目标。

（2）新工艺较之传统工艺的优点在于：①产品成本为传统成本的三分之一；②小规模生产毋需设备投资，使原来的产品工厂化生产变成家庭化生产。专家一致认为，本工艺技术实为中小企业、个人新上项目发家致富的好门路，也是老行业技改创新的借鉴之路。

（）废聚苯乙烯不干胶黏度大、黏贴效果好，黏附力大、耐水性能好，能反复黏贴，且有宜人的芳香味，同时原料易得、价廉、成本低，能耐酸、耐碱、耐冻，适用于将纸张一类物品黏贴在玻璃、金属、墙壁等物体表面，有广阔的应用前景，应用广泛。

第7篇：可降解塑料的原理范文

通过第一轮的复习，学生认真掌握各章节的基本内容和重点，加深理解知识的前后联系，克服遗忘现象，记忆一些概念和结论。要稳扎稳打，不要追求快速度，争取每位学生都掌握好基础知识，以提高合格率，也为第二轮的复习打好基础。初中化学知识的一个特点是内容广泛且分散渗透，所以复习时要着重整理知识，形成知识网络，加强知识间的纵横联系，注意总结规律性的知识，进一步加深对基础知识的理解。第一轮复习是单元复习，要打好坚实的化学基础，全面系统复习中考知识点，按单元顺序对每单元重难点、知识点进行整理分类，铺开知识网。全面复习与突出重点、关注热点、强化弱点相结合；课内复习和学生自主复习相结合；质量与速度并重，忌轻描淡写和拖泥带水；精讲精练、勤辅导。复习题的难度应以略高于教材的难度为益，将中学化学的核心知识作为重点来复习，在教学复习中应该注重学生基础知识、基本概念的记忆与理解，避免偏、难、繁题目对学生知识掌握的干扰。

在第二轮复习中除根据各物质相互关系形成知识网络进行归纳外，还应多运用化学视角去观察生活、生产和社会中各类有关的化学问题。特别是诸如环境保护、资源利用、新材料新能源开发等关系可持续发展的战略问题和生活中的热点问题，像可燃冰的开发和利用，酸雨、臭氧层被破坏、温室效应、土地荒漠化、水污染、白色污染等环境问题。生活垃圾的分类回收和再利用，研制可降解塑料的目的。还有，通过燃烧条件，分析火灾事故中的失火原因，从而找出消除火灾隐患的方法。通过研究灭火原理，学会一些简单的灭火方法以及一些常用的安全自救常识。

化学实验是培养学生创新意识和实践能力的重要途径，在复习中应明确实验考查要求，掌握《课程标准》中规定的实验，了解实验目的、原理、步骤、注意事项；掌握使用仪器、实验操作的技能；学会用实验方法鉴别常见气体，辨别黄金饰品的真假等。

化学计算的复习。大家知道，化学计算对于中考来讲，计算的总体难度下降，但我认为对计算能力的要求并没有降低。首先应该是将计算题中所包含的各种类型进行知识的网络化；其次通过典型的例题来提高解题的准确性、规范性；最后要关注与生产、生活紧密联系的各类产品标签相关内容的有关计算。梳理第一轮复习中学生的易错题，在第二轮复习中及时地进行加强巩固；并且教师做好板演和样题解答示范，切实抓好学生答题规范。每个专题出一套模拟试卷，试题的难度在紧扣基础知识的同时略高于第一轮试题的难度。这样，可以提高学生的应试技巧和能力，训练学生做测试卷的中考适应性和合理分配答题时间能力。

第三轮综合模拟，适度模拟训练，提高应试能力，拾遗补漏，调整学生心态。讲练结合，注重应试方法、技能的提高和心理。做到“审题要清，解题要快，先易后难，先熟后生”。要做到稳扎稳打，尽量一次成功。防止出现“会而不全，会而不对”的现象，因为做错题比没做题更可怕。记住：不怕难题不得分，就怕每题被扣分，难题可以缺。

九年级复习工作时间紧、任务重，只要安排合理，措施得力，备课组教师团结协作，就能使复习工作有条不紊地进行并落到实处。在复习中，课堂教学是关键，备课组教师要互相听课、相互学习，共同讨论，取长补短，解决复习中存在的各种问题，及时调整复习进度与难度，从而保证复习的质量。分析中考试卷不难发现，许多试题都能在课本中找到它们的“影子”，不少中考题就是对课本原题的变形、改造及综合，有的是类题，有的是变题。因此，回归课本，但不拘泥于课本，在系统的高度上重新审视课本。强调主干知识，强调知识之间的交叉、渗透和综合。分析中考试题可以发现“基础知识全面考，主干知识重点考，热点知识反复考，冷点知识有时考”。中考的宗旨是考查初中化学的基础知识、基本技能、基本思想和方法。近几年的中考试题坚持新题不难、难题不怪的命题方向。因此，在复习中要注重知识，充分体会通性通法在解题中的作用，系统掌握知识间的内在联系，舍弃偏、难、怪习题，淡化特殊技巧。不要过多地“玩技巧”，这样会使成绩好的学生“走火入魔”，成绩差的学生“信心尽失”。研究近几年的中考试题，从中可以了解到新课程背景下的中考命题趋势，把握中考复习方向。命题仍然坚持考查初中化学的基础知识、基本技能和化学思想方法的宗旨，坚持主干知识重点考查的传统，并有所创新，稳步推出新增内容的试题，体现了《课程标准》对这一内容的要求和“稳中求进”的命题思想。

第8篇：可降解塑料的原理范文

关键词：生活垃圾；资源化；垃圾分类；回收；无害化

中图分类号：TU824文献标识码： A

一、城市生活垃圾资源化的概念

生活垃圾的资源化处理是指对城市生活垃圾进行仔细分类，然后根据分类后垃圾的不同性质分别采用适宜的方法处理，是不同种类的垃圾均能加以利用，从而真正做到城市生活垃圾的减量化、无害化和资源化。对垃圾进行资源化处理，使其达到从有害到资源的转化，即可保护生态环境，使垃圾无害化，减量化，又可节约或转化出新的可用资源，减少人类对自然资源的索取，实现资源的可持续利用。

二、我国城市生活垃圾的现状

（一）城市生活垃圾的产量和组成

目前，我国城市垃圾收集和运输方式尚处于混合收集。混合收集既增加了城市垃圾收运量，消耗了大量的人力、物力和财力；又增加了城市垃圾处理的难度和处理费用，不利于城市垃圾的减量、循环利用和无害化处理。[1]

我国近2/3的城市深陷垃圾围城的困扰，严重阻碍了城市化进程。2010年全国生活垃圾清运量达1.64亿吨，预计2020年城市垃圾产量为3.23亿吨（据查2020年我国人口约为14.5亿）。城市生活垃圾的清运处理能力，已不能满足日益增长的城市生活垃圾产生量。我国若不尽快加大对生活垃圾处理的力度，不仅会造成严重的二次环境污染，而且将造成资源的严重浪费。每年的城市垃圾中，被丢弃的“可再生资源”价值高达250亿元。

随着我国城市生活垃圾排放量迅速增加，垃圾的构成及特性也发生了很大变化。尤其是伴随人民生活水平提高，消费结构的改变，城市生活垃圾中有机成分占排放总量的60％，无机物约占40％，其中废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物约占总量的20％，同时也大大增加了垃圾的资源化价值。

（二）垃圾资源化的现状

为了把我国城市生活垃圾资源化处理产业向着规模化、具体化和现代化方向发展，快速的改变填埋处理在我国城市生活垃圾处理方法中占的主导地位是关键，进而进一步的实现垃圾回收再利用、焚烧发电、堆肥产气等一系列的资源化处理，同时也是我国当今以至于很长一段时间以内管理城市生活垃圾的重中之重。

三、城市生活垃圾资源化过程中存在的问题

（一）资源化观念弱

由于受我国传统的大量生产、大量消费、大量排弃的发展模式的影响，政府及公众对垃圾所产生的环境污染未引起足够的重视，对垃圾资源化的认识不足，观念落后，仅局限于对产生的垃圾进行末端处理，尚未将垃圾视为资源，未形成自下而上、全民性、联动的垃圾资源化氛围。[2]

（二）资源化过程复杂，缺少主导力量

城市生活垃圾采用混合收集，定点收集，收集后运至中转站，再转运至处理场。在垃圾收集处理过程中，未对垃圾实施有效的分类，只有少数居民和拾荒者在垃圾产生源头，会对部分有价值的垃圾进行筛选，形成了以个人利益驱动的畸形回收链条，其余垃圾都以混合收集、混合收运、混合处理方式处理，大部分有价值的“资源”没有被合理再利用。模糊的垃圾分类回收处理现状，增大了资源化难度。

（三）资源化困难多，难度大

对垃圾的资源化处理方式主要有分类回收、堆肥、焚烧三种主要方式。由于各种方式都有其适应条件和局限性，严重的影响了垃圾资源化水平。与此同时，由于管理体制不健全，监管缺位，资金缺乏等原因，垃圾处理产业化进程缓慢，技术发展遭遇瓶颈，技术上的局限，降低了垃圾资源化水平，其处理效果也不理想，甚至妨碍了垃圾减量化、无害化的发展。

三、城市生活垃圾资源化的对策

（一）实行垃圾分类收集处理

1、分类收集

城市生活垃圾资源化的先决条件是对垃圾进行分类收集、处理；垃圾的分类收集处理需要由政府来提倡、引导。根据不同地域情况提出具体、且切实可行的措施及政策，对此提出两条意见：

（1）从资源利用上看，对城市生活垃圾首先进行分类，然后收集，这是垃圾资源化回收得以实现的前提和重要保证，唯有如此才能将废物中的可再循环利用资源充分地提取出来。

（2）具体的操作上来看，应结合选用的垃圾处理技术和方式，对垃圾分类收集与处理相一体化设计。[3]就具体的办法而言，分类收集应根据垃圾处理工艺或资源化途径不同设置不同的垃圾回收箱：通常在居民住宅区、公共场所和办公区等等场所附近分设厨余垃圾桶、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，让不同类型的垃圾有处可投。

2、采取多元化方式对垃圾分类处理

鼓励有条件的城市采取多渠道处理、处置生活垃圾，根据不同城市的区位差异，垃圾成分差异设计多元化垃圾处置设施，从而进一步提高城市生活垃圾资源化率；但前提需优化目前单一垃圾处置方式工艺及防止环境二次污染。

（1）提高堆肥产品的质量，减少对环境的污染

堆肥是处理与利用垃圾的一种方法，是利用垃圾或土壤中存在的细菌、酵母菌、真菌和放线菌等微生物，使垃圾中的有机物发生生物化学反应而降解(消化)，形成一种类似腐蚀质土壤的物质，用作肥料并用来改良土壤。堆肥的垃圾处理方法在我国未得到认同，这可能是由于我国还没有形成垃圾分类的体制，还没有具备对垃圾进行堆肥处理的基础条件。

（2）垃圾焚烧

焚烧是以燃烧反应彻底转化垃圾中可燃组分的一种方法，这种方法可使垃圾减量90%，大大减少占地，并可利用余热发电实现资源化。垃圾焚烧的缺点在于投资费用大、运行成本高、并且产生二英等微量剧毒物需采取措施控制。

（3）卫生填埋

卫生填埋是将垃圾与环境的物流交换渠道加以隔离同时实施填埋的方法，其主要原理是通过填埋场内的厌氧消化、好氧分解等作用将垃圾降解。卫生填埋始于20 世纪 60 年代，现今，污泥的卫生填埋已是一项相对成熟的污泥处置方法。卫生填埋具有运行简单、投资及运行成本低、适用性强等优点，是垃圾必不可少的最终处理手段，也是现阶段我国垃圾处理的主要方式。最终不能通过堆肥和焚烧处理的少量垃圾采用卫生填埋的方式处理。

（二）开发环境无害化技术体系

如果说当代知识经济的主要载体是以信息技术为主导的高新技术，那么，垃圾资源的开发利用是以环境无害化技术为其技术载体。环境无害化技术的特征是污染排放量少，合理利用资源，更多地回收废物和产品，并以环境可接受的方式处置残余的废弃物。我国城市垃圾资源化无害化可以从优化生活垃圾最终处置技术及减少生活垃圾产生源头这两个方向努力。

1、废物利用技术

这是用来进行废弃物再利用的技术，通过这些技术实现产业垃圾和生活垃圾的资源化处理。 如废纸加工再生技术、废玻璃加工再生技术、 废塑料转化为汽油和柴油技术、有机垃圾制成复合肥料技术、废电池等有害废物回收利用技术等。

我们还可以和国外一些有吃力能力的公司合作， 借鉴外国先进经验，开展废物利用技术科学研究及成套设备研制，并在此基础上，作好科研成果的示范、推广、应用和技术转让工作。

2、清洁生产技术

这是用来进行无废少废的生产技术，通过这些技术可以使生产过程变得无污染或污染减少。其主要途径有：推广清洁能源，如天然气、人工煤气和液化气代替煤作燃料；减少或限制产品的过度包装、一次性产品和一次性包装材料的大量使用；推广使用对环境无害或少害的纸张，可降解塑料等包装材料；推广垃圾分类袋袋装和净菜进城等，从而实现可是许发展战略所要求的环境与经济双赢。

（三）完善环境保护法律法规体系，实行城市垃圾处理规范化

我国在环境保护法律法规的制定方面起步较晚，且其发展未能与现时环境问题的真实情况相一致，这就导致了环境问题的处理得不到正常化和规范化，而在城市垃圾处理的法律法规更加如此，到目前为止，还没有关于城市垃圾处理的法律法规，这就造成了我国城市垃圾处理得不到明确的法律保护。城市垃圾问题的

出现不是一朝一夕的事情，但是我国的环境保护的法律法规的体系依然未能将其纳入依法处理的规范化范畴，这不仅仅是城市垃圾问题的现象，而且还是整个环境保护过程中较为突出的问题。完善我国环境保护法律法规，根据环境问题的实际情况及时更新，是实行包括城市垃圾问题在内的环境问题规范化处理的基础。

结语

综上，随着生活垃圾排放量急剧增加,加之我国尚未形成有效的垃圾分类回收体系。因此,应以政府为主导,全社会参与,转变传统思维,树立环保观念,建立切实可行的垃圾分类回收体系,实施有效的综合垃圾资源化技术。从根本上促进城市生态经济系统物质和能量的良性循环,实现经济效益、社会效益和环境效益的协调统一。

参考文献

[1]马诗院，马建华.我国城市生活垃圾分类收集现状及对策[J].环境卫生工程，2007.1.

第9篇：可降解塑料的原理范文

2010年的上海世博会，将作为中国现代化进程的里程碑，载入史册。与上海世博会相关的知识和材料将成为以后化学命题的热点，现举例如下。

1上海世博会会徽

上海世博会会徽图案以汉字“世”为书法创意原形，并与数字“2010”巧妙组合，表达了中国人民举办一届属于世界的、多元文化融合的博览盛会的强烈愿望。

例1. 上海世博会会徽以绿色为主色调，富有生命活力，增添了向上、升腾、明快的动感和意蕴，抒发了中国人民面向未来，追求可持续发展的创造激情。将垃圾等“废物”进行充分的利用， 提高传统能源的利用率， 是实现可持续发展的有效途径。

（1）垃圾发电的基本原理是从填埋物中抽取沼气（沼气中含60 ％～70 ％的甲烷），送到电厂作为燃料发电。已知断裂1 mol C－H键要吸收415 kJ能量，断裂1 mol O＝O键要吸收498 kJ能量，形成水分子中的1 mol O－H键要放出465 kJ能量，形成CO2分子中1 mol C＝O键要放出798 kJ能量。则1 mol甲烷完全燃烧放出的能量全部转化为热能，其值大约为______kJ。

（2）根据你所掌握的知识，请谈谈开发利用沼气对实现可持续发展的意义（写出2点即可）_____。

解析：（1）根据CH4+2O2CO2+2H2O，结合题给信息可知：断裂4 mol C－H键要吸收的能量为：415 kJ×4＝1660 kJ；断裂2 mol O＝O键要吸收的能量为：498 kJ×2＝996 kJ；形成2 mol C＝O键放出的能量为：798 kJ×2＝1596 kJ；形成4 mol O－H键放出的能量为：465 kJ×4＝1860 kJ。由此可见，当1 mol甲烷完全燃烧放出的能量为：1596 kJ＋1860 kJ－1660 kJ－996 kJ＝800 kJ。 （2）本问为开放性问题，可从环境卫生、生态保护、能源利用、可持续发展等方面分析解答。

答案：（1）800； （2）沼气是利用废弃的农作物及人畜粪便等作为原料，经过发酵分解，转化为甲烷等可燃性气体。能大大改善农村卫生条件，减少疾病发生。同时降低了煤和木材的消耗，保护了生态环境，使有限的木材、煤等资源转化为更多的能满足人们所需的各种产品。

2上海世博会吉祥物

主体形象以汉字的“人”作为核心创意，既反映了中国文化的特色，又呼应了上海世博会会徽的设计理念。

例2. 中国2010年上海世博会吉祥物的名字叫“海宝（HAIBAO）”, 意即“四海之宝”。“上善若水”，吉祥物的主形态是水，他的颜色是海一样的蓝色。水是生命之源，它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。

（1）水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为_________。

（2）写出与H2O分子互为等电子体的含有非金属性最强的元素的微粒_________。

（3）水分子在特定条件下容易得到一个H＋形成水合氢离子（H3O＋）。下列对此过程的描述不正确的是（ ）

A． 氧原子的杂化类型发生了改变

B． 微粒的形状发生了改变

C． 微粒的化学性质发生了改变

D． 微粒中的键角发生了改变

（4）下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图（未按顺序排序）。与冰的晶体类型相同的是（请用相应的编号填写）______。

（5）在冰晶体中，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键（如图1所示）， 已知冰的升华热是51 kJ・mol-1，除氢键外，水分子间还存在范德华力（11 kJ・mol-1），则冰晶体中氢键的“键能”是___kJ・mol-1。

（6）将白色的无水CuSO4溶解于水中溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配离子，已知此配离子中含有4个H2O。请写出生成此配离子的离子方程式：_________。

解析：本题以上海世博会吉祥物为背景考查物质结构的相关知识。（1）水分子中氧原子的核外电子数为8，基态时电子排布式为1s22s22p4。（2）H2O分子为10 e-微粒，非金属性最强的元素为F，所以与H2O分子互为等电子体的含有非金属性最强的元素的微粒为HF或F-。（3）水分子在特定条件下容易得到一个H＋形成水合氢离子（H3O＋），氧原子的杂化类型不发生了改变。（4）冰为分子晶体，与其晶体类型相同的是碘和干冰。（5）根据图1所示可知1个H2O有2个氢键，所以冰晶体中氢键的“键能”是：(51 kJ・mol－1-11 kJ・mol-1)/2 = 20 kJ・mol-1。（6）根据所给信息可知生成此配离子的离子方程式：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上海世博会展馆

上海馆以“永远的新天地”为主题，通过外墙空间、等候空间和内场空间，展示一个更有魅力、更为融合、更加智慧的上海，以表达对“城市，让生活更美好”的上海世博会理念。

例3. 上海馆主外墙将命名为“上海看不完”像素墙，由上万张关于上海的照片，通过数控机电一体装置拼合组成，分别演绎“永远的新天地”、“上海祝福你”、“世博之城”三个主题。像素墙将采用非常特别的设计，整个主外墙由近5000块三棱镜组成，每块镜上按主题放着三张冲印的照片，分别代表三个不同的主题，观众参观时将会看到一面5000幅照片组成的影像墙。三棱镜的主要成分中含有SiO2，下列说法正确的是 （）

A． 二氧化硅溶于水显酸性

B． 光导纤维传导光的能力非常强，利用光缆通讯，能同时传送大量信息

C． 因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强

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，不溶于强酸，但溶于氢氟酸。因为它能与碱反应生成盐和水，所以它是酸性氧化物。硅酸酸性比碳酸弱，将CO2通入Na2SiO3溶液中可生成硅酸。而SiO2能和Na2CO3高温下反应生成可溶性硅酸钠及CO2，它可说明不挥发的SiO2可把气体CO2制出，但不能说明碳酸和硅酸的相对强弱。由石英玻璃制成的光导纤维，在传输光波时损耗极少故广泛用于通讯技术中。答案：B。

4上海世博会环保长椅

2010年3月24日，由上海世博会事务协调局、《新民晚报》和利乐公司共同发起的“绿色世博‘椅’我为荣”牛奶饮料包装纸回收大行动在世博大厦举行世博环保长椅入园仪式。这标志着1000条由回收牛奶饮料纸包装制成的座椅正式入驻世博园，准备迎接中外宾朋。

例4. 2010年3月24日，1000条由回收牛奶饮料包装纸制成的座椅入驻世博园，准备迎接中外宾朋。利乐公司负责人表示，发起此次活动是基于公司长期秉承的“举手之劳做环保”的理念，号召人们通过简单易行的方式实践“低碳生活”，为低碳世博做贡献。下列做法不符合“低碳”理念的是（）

A. 中科院广州化学所在利用CO2制取可降解塑料的技术方面处于世界领先水平，该技术的成功应用将有效改善以CO2为主的温室气体引发的“厄尔尼诺”、“拉尼娜”等全球气候异常

B. 许多国家对聚乙烯等塑料垃圾进行深埋或者倾倒入海处理，达到消除“白色污染”的目的

C. 山东单县采用杂草、秸秆等为原料的生物质发电，这里所用的能源属于可再生能源

D. 汽油中掺入酒精，可以降低对环境的污染，节约能源

解析：聚乙烯等塑料垃圾极难分解，进行深埋或者倾倒入海处理并不能根除其危害，只是起到危害转移的作用。答案：B。

5上海世博会美食

在世博园区的各个餐饮点，参观者可以品尝到中国各地的美味佳肴和来自世界五大洲的风味餐饮。

例5. 对每一个参观者来说，世博会也是名副其实的美食博览会，一些国家馆里也有特色餐饮、小吃，参观者可以尽享世界各地的美味。云南特色小吃“过桥米线”做法如下：先用滚沸的鸡汤一碗，上罩浮油，再辅以切得极薄的生肉片、乌鱼片、火腿片、葱头等，最后把主料米线放入拌食即成。“过桥米线”汤鲜、肉嫩、料香、米线滑润，吃起来别有一番风味。以下有关“过桥米线”的说法不正确的是（）

A. 上层浮油沸点较高，难以挥发

B. 浮油对下层汤水起到很好的“液封”作用，使下层汤水及热量难以外逸

C. 去掉上层的一层浮油，将减弱“过桥米线”的保温效果

D. 上层浮油高温水解可产生美味的物质