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如何解聚回收聚酯材料

2012年2月，有网友贴出照片，显示同样是93号汽油，中石化、中石油加油站的所加汽油的颜色却存在明显差别。

多原因致汽油颜色不一

中石化、中石油的汽油被分别装在两个塑料瓶中，但是两种汽油在颜色上存在明显的差异，中石化的汽油是**的，而中石油的汽油是透明色。

中国石油大学化工学院王延臻教授给出了这样解释：出现颜色不同有多方面的原因，一个比方说它存储系统受到污染的话，颜色会变深，就是他的油罐或者管道，当深色物质污染的时候会出现这种情况。第二个就是本身汽油被氧化后，颜色也是变深。第三个就是有时候人为的添加了一些添加剂，而且有一些添加剂怕光，在光的存在下有可能会发生分解，在这种情况下也可能使颜色变深。

中石化青岛分公司副经理韩伟梁表示，他们初步怀疑，这种现象跟汽油原油的来源不同有关。因为中国使用的汽油原油，有的来自东欧，有的来自非洲，所以原油提纯之后会呈现不同的颜色。某民营加油站一位姓谢的负责人表示，93号汽油的颜色不同是很常见的，而且最近几年，93号汽油的颜色也不是一成不变的。谢先生：原油的产地不一样，加工工艺稍微不大一样，颜色是有点区别。原来是正常的颜色，有点是淡**那种，随着加工工艺的提高，颜色比较淡了，就是白色里边略微加了一点东西的感觉。

是否有质量问题需仔细检测

颜色的不同，能否代表汽油质量存在差异呢，中国石油大学化工学院王延臻教授表示，不能轻易下这个结论。

王延臻：这个问题应该说比较复杂，单纯的颜色吧看不出多少质量问题。

而常年从事汽修工作的高级技师刘振革也持同样观点。

刘振革：判断不出来，这个真不好判断，能判断汽油好坏的化只能进行试验，只能通过鉴定。

某省级质检部门一位工作人员表示，国家对汽油有严格的检测标准，但其中没有对颜色的界定。 工作人员：总共18项指标，对颜色没有要求，主要看看胶质，和烯烃含量。

据这位工作人员介绍，在他们以往的检测中，汽油的颜色也不统一，一般情况下，透明和浅**的汽油质量都比较可靠，如果颜色再深点，质量就难以保障，但这个只是他们的经验，是否合格还是要按照检测数据。中国石油大学化工学院王延臻教授告诉记者，外观颜色可以作为消费者判断时的参考，但也仅仅是参考。

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解析:

废塑料的回收和再生利用

废塑料的回收:

废塑料的回收是进行再利用的基础。回收的难度在于废塑料数量大、分布广、品种多、体积大，许多废塑料与其他城市垃圾混在 一起，给回收造成很大困难。

目前，国外在废塑料回收方面已积累了不少经验，他们把废塑料的回收作为一项系统工程， *** 、企业、居民共同参与。德国于1993年开始实施包装容器回收再利用，19年回收再 利用废塑料达到60万吨，是当年80万吨消费量的75％。 目 前，德国在全国设立300多个包装容器回收、分类网点，各网 点统一将塑料制品分为瓶、薄膜、杯、PS发泡制品及其他制 品，并有统一颜色标志。日本树脂再生利用成功的秘诀就在于 建立了回收循环体制。回收循环管理体制的核心就是尽量减少 回收环节，各厂家在建立销售网点的同时也要考虑建立回收网 点。厂家负起回收利用自家生产的产品废旧物品的责任，在回 收自家生产的废旧物品时，原标准零部件及其材料性能就容易 把握，可以充分有效地再生利用，能够确保再生产品的性能。 同时，还可以减少热回收，减少烦琐程序和环境污染。由于产 品的模块化，使再生利用部分的技术研究开发方向更加明确。

为进一步利用，回收的废塑料往往进行分离，用的主要分离 技术有密度分离、溶解分离、过滤分离、静电分离和浮游分离等， 见图2．1。日本塑料处理促进协会的水浮选分离装置一次分离率就 可达到99．9％以上，美国DOW化学公司也开发了类似的分离技 术，以液态碳氢化合物取代水分离混合废塑料，取得了更佳的效 果。美国凯洛格公司与伦塞勒综合技术学院联合开发出溶剂性分离 回收技术，不需人工分拣，即可使混杂的废旧塑料得到分离。该法 是将切碎的废旧塑料加入某种溶剂中，在不同温度下溶剂能有选择

地溶解不同的聚合物而将它们分离。应用的溶剂以二甲苯为最佳， 操作温度也不太高。 对一些新的分离技术如电磁快速加热法、反应性共混法等也有 不少报道。电磁快速加热法可回收分离金属—聚合物组件，反应性 共混法能实现对带涂料层废弃保险杠的回收分离。另外，国外已开 发出计算机自动分选系统，实现了分选过程的连续自动化。瑞士的 Bueher公司用卤素灯为强光源照射下，经过4种过滤器的识别，由计算机可分离出PE、PP、PS、PVC和PET废塑料，生产能力为It／h。

直接使用或与其他聚合物混制成聚合物合金。这些产品可用于制造 6生塑料制品、塑料填充剂、过滤材料、阻隔材料、涂料、建筑材 料和粘合剂等。这是一种简单可行的方法，实现了重复使用，可分 为熔融再生和改性再生两类。

(1)熔融再生

该法是将废塑料加热熔融后重新塑化。根据原料性质，可分为简单再生和复合再生两种。

简单再生已被广泛用，主要回收树脂生产厂和塑料制品厂生 产过程中产生的边角废料，也可以包括那些易于清洗、挑选的一次 性使用废弃品。这部分废旧料的特点是比较干净、成分比较单一，用简单的工艺和装备即可得到性质良好的再生塑料，其性能与新料相差不多。现在塑料废弃物品约有20％用这种回收利用方法， 现阶段大多数塑料回收厂是属于这一类的。

复合再生所用的废塑料是从不同渠道收集到的，杂质较多，具 有多样化、混杂性、污脏等特点。由于各种塑料的物化特性差异及 不相容性，它们的混合物不适合直接加工，在再生之前必须进行不 同种类的分离，因此回收再生工艺比较繁杂，国际上已用的先进 的分离设备可以系统地分选出不同的材料，但设备一次性投资较 高。一般来说，复合再生塑料的性质不稳定，易变脆，故常被用来 制备较低档次的产品，如建筑填料、垃圾袋、微孔凉鞋、雨衣及器 械的包装材料等。

目前，我国大连、成都、重庆、郑州、沈阳、青岛、株洲、邯 郸、保定、张家口、桂林以及北京、上海等地分别由日本、德国引 进20多套(台)熔融法再生加工利用废塑料的装置，主要用于生 产建材、再生塑料制品、土木材料、涂料、塑料填充剂等。

(2)改性再生

是指通过化学或机械方法对废塑料进行改性。改性后的再生制品力学性能得到改善，可以做档次较高的制品。

日本宝冢市工业技术研究开发试验所发明了一种方法，可将废纸和废聚乙烯加工成合成木材，这种合成木材可以和天然木材一样 加工，质地也和天然木材一样好。澳大利亚克莱顿聚合物合作研究中心研究出一种用聚乙烯薄膜边角料和废纸纤维生产建筑业用木材 替代物的生产工艺，该加工过程系在一台双螺杆挤出机内进行，工 艺温度低于200℃，能避免纤维的降解。用该方法生产的新闻纸／ 聚乙烯复合材料的外观、密度和机械性能与硬纤维板相似，可用标准工具进行切割、成型，在钉钉子时的防裂性也很好，防水性能比 硬纤维板要好。西堀贞夫的“爱因木”技术以干态研磨清洗达到塑 料废弃物再化，使用再生原料PE、PP、PVC、ABS等混合废 弃木屑，生产木屑含量超过50％以上的新型木板。爱因木技术的 问世引起了世界各国，特别是发达国家的关注并产生了强烈反响。

在化学添加剂方面，汽巴—嘉基公司生产出一种含抗氧剂、共 稳定剂和其他活性、非活性添加剂的混合助剂，可使回收材料性能 基本恢复到原有水平；荷兰也有人开发出一种新型化学增容剂，能 将包含不同聚合物的回收塑料键合在一起。美国报道用固体剪切 粉碎工艺(Solid State Shear Pulverization，S3P)进行机械加工，无需加热和熔融便可对树脂进行分子水平上的剪切，形成互容的共 混物，共混物大部分由HDPE和LLDPE组成，极限拉伸强度和挠 曲模量可与HDPE和LLDPE纯料相媲美。近两年出现的固相剪切 挤出法、反应性共混法、多层夹心注塑技术以及反应挤塑法则使一 些难以回收的废塑料的再生利用成为可能。

(3)木粉填充改性废塑料

木粉填充改性废塑料是一种全新的绿色环保塑木材料，其加工 方法也是物理改性再生方法。由于近几年来国内外对该方面的研究 较多，发展较快，并且已有商品化产品出现，塑木材料及其相关技术的发展已成为一种趋势

木粉与废旧塑料复合材料的开发与研究不但可以提供充分利用 自然的机会，而且也可以减轻由于废旧塑料而引起的环境污 染，因此，这种木塑复合材料是一种节约能源、保护环境的绿色环保材料。其应用范围很广，主要应用在建材、汽车工业、货物的包 装运输、装饰材料及日常生活用具等方面，有广阔的发展前景。从国内外专利调研中也可看出这点。木粉作为塑料的一种有机填料，具有许多其他的无机填料所无法比拟的优良性能：来源广泛、价格 低廉、密度低、绝缘性好、对加工设备磨损小。但它并没有像无机填料那样得到广泛应用，原因主要有以下两点，与基体树脂的相容性差；在熔融的热塑性塑料中分散效果差，造成流动性差和挤出成 型、加工困难。

①木粉的处理:木纤维材料优选为炊木材料，如白杨木、雪 松锯屑等，这种木纤维有规则的形状和纵横比，使用前需经处理干 净，尽量干燥，然后加工成类似锯屑规格的木粉。各专利对木粉的规格、大小都作了相应规定：长度优选为1—10mm，厚度0．3—1．5mm，纵横比2．5—6．0，吸湿率小于12％(按重量计)。

②对塑木复合物的加工要求:复合物颗粒挤出成材时，若用的是无通风设备的挤出工艺，颗粒应尽可能干燥，含水量应在 0．01％～5％(质量分数)之间，最好小于3．5％。有通风设备的，含水量小于8％是可以接受的。否则，挤出材料会产生裂纹或其他表面缺陷。

对复合物颗粒的截面形状作了研究，认为有规则几何形状的截面更有利，包括三角形、正方形、矩形、六边形、椭圆形、圆形等’，优选为有近似圆形或椭圆截面的规则圆柱体。

在挤出工艺中木纤维更宜沿挤出方向取向，这种定向能使相邻平行的木纤维与包覆在定向木纤维上的高分子相互交叠，从而能改善材料的物理性能。通常取向度为20％，优选30％。这种结构的材料有着充分增强的强度、拉伸模量，适宜于制作门窗。

研究了木粉与废塑料的混合比例，优选条件为塑料45％(质量分数，后同)、木粉55％，还发现从塑料40％、木纤维60％到 塑料60％、木纤维40％的混合比例都可生产合用的产品。混合物组分的选定视终产品的特性、塑料和木纤维的类型而定。

③相容性的改善:由于木粉中主要成分是纤维素，纤维素中含有大量的羟基，这些羟基形成分子间氢键或分子内氢键，使木粉具有吸水性，吸湿率可达8％一12％，且极性很强，而热塑性塑料多数为非极性的，具有疏水性，所以两者之间的相容性较差，界面的粘结力很小。使用适当的添加剂改性聚合物和木粉的表面，可以提高木粉与树脂之间的界面亲和能力，改性的木粉填料具有增强的性质，能够很好地传递填料与树脂之间的应力，从而达到增强复合材料强度的作用。因此，要得到性能优良、符合条件的塑木复合材 料，首先要解决的问题是相容性的问题。 ·

相容性问题主要依靠加入各种添加剂解决。

偶联剂法：偶联剂可以提高无机填料及无机纤维与基体树脂之间的相容性，同时也可改善木粉与聚合物之间的界面状况。硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂是应用最广泛的两类偶联剂，实验表明，这两种偶联剂都能改善填料与树脂的相容性。

相容剂法：加入相容剂法是最简单而且很有效的方法。据报道，合适的相容剂有马来酸酐等接枝的植物纤维或马来酸酐改性的聚烯烃树脂、丙烯酸酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物。这些相容剂中大部分含有羟基或酐基，能够与木粉中的羟基发生酯化反应，降低木粉的极性和吸湿性，故与树脂有很好的相容性。

④添加剂的用量对复合材料性能的影响:偶联剂的用量与填料的活化效果并非成正比关系，当添加剂含量为1％时，材料的拉伸强度和拉伸模量最好，随着添加剂用量的增加，材料的性能反而下降。因此添加剂的用量不能太多，否则，既影响性能，又造成不必要的浪费。

⑤流动性能的改善:对于挤出成型加工来说，要求所加工的物料有一定的流动性。大多数情况下填充塑料都需要经过熔融、受力、变形后，经冷却定型制成各种制品，因此木粉填料的加人对熔体流变性能的影响是必须加以研究的。其中最重要的是对熔体粘度的影响。

随着木粉含量的增加，聚合物熔体粘度升高，这与木粉在基体树脂中的分散状况有关。木粉颗粒在基体中是以某种聚集状态的形式存在，呈聚集态的木粉对填充体系流动性能的影响是不利的，可加入适量的硬脂酸来降低木粉颗粒的集聚数量，改善成团现象，使其在基体树脂中充分分散。此外，木塑复合材料在熔融状态时属于塑性流体，随着剪切速率的增加，表观粘度下降。所以为了使填充体系具有良好的加工流动性能，应当尽可能用较高的剪切应力，以降低填充体系的剪切粘度，使之适合于挤出成型加工。

⑥加工条件的改善:挤出成型、热压成型、注射成型是加工 塑木复合材料的主要成型方法。由于挤出成型加工周期短、效率 高、成型工艺简单，因此挤出成型方法是一种较佳的选择方案。

单螺杆挤出机可完成物料的塑化和输送任务。由于木粉的填充 使聚合物熔体粘度增大，增加了挤出难度，所以，用于木粉填充改 性的单螺杆挤出机必须用特殊设计的螺杆，螺杆应具有较强的混炼塑化能力。

由于木粉结构蓬松，不易对挤出机螺杆喂料，在挤出之前应对物料进行混炼制粒。由于木粉具有吸水性，制粒前应对木粉进行干燥处理，干燥温度为150℃左右，时间以3h为宜，如果干燥不充分，制品中会有气泡产生，致使材料的机械强度下降。加工温度的控制也十分重要，温度过高，木粉由于热作用会发生炭化现象，从而影响材料表观颜色。因此，在加工过程中应适当控制加工温度。

化学方法:

是指通过化学反应使废旧塑料转化成低分子化合物或低聚物。 这些技术可用于以废旧塑料为原料生产燃料油、燃气、聚合物单体 及石化、化工原料。

从技术角度来说，化学方法主要有高温裂解、催化裂解、加氢裂解、超临界流体法以及溶剂解。热裂解法生成沸点范围宽的烃类，回收利用价值低。催化裂解由于有催化剂存在，反应温度可降低几十度，产物分布相对易于控制，能得到晶位高的汽油。超临界流体法因其环保、经济、分解速度快、转化率高等特点，正成为目前的研究热点，既适用于废塑料油化，又可用于缩聚物溶剂解。溶剂解主要用于缩聚型废塑料的解聚回

收单体。

从用途来讲，化学方法因终产品的不同又可分为两种，一种是制取燃料(汽油、煤油、柴油、液化气等)，另一种是制取基本化工原料、单体。

(1)制取燃料(油、气)的油化技术

国外早在20世纪70年代石袖危机时期已开始开发油化技术，

裂化，lkg废塑料产油最多可达iL。这种技术不使用搅拌装置，只适合于聚烯烃，还不能用于含卤类塑料。

APME(欧洲塑料生产者协会)认为，回收工艺要有生命力，必须能够接受组成广泛的混合塑料。目前工业界已对富含PVC (高至60％)的废塑料进行了实验室工程研究和初步的中试，但尚未对示范装置的建设提供最佳工艺条件。

日本在2000年4月对废塑料全面实施“包装容器再生法”后，为解决混杂塑料的油化问题，日本废塑料再生促进协会及废物研究 财团在 *** 的资助下，开发成功一般混合废塑料的油化技术。其工 艺过程包括前处理工序、脱氯工序、热分解。为了改善油品质量， 加入催化剂进行改质。

三菱重工、东芝、新日铁等日本公司均已先后进行了中试或工业化试验，可产出汽油、柴油、重油等油晶，技术已过关，但经济上尚未过关。为此，有关公司正通过改进工艺以大幅度降低成本，突出的为东北电力会同三菱重工利用超临界水进行废塑料油化试验的结果，反应时间由过去的2h大幅缩短至2min后，油品的回收率仍保持在80％以上的高水平，从而有利于成本的降低。考虑到油价的上涨将有利于提高经济效益，目前正在进行的0．5t／h的工业化试验，预计成功后将较快实用化。

(2)制取基本化学原料、单体回收的技术:

混合废塑料热分解制得液体碳氢化合物，超高温气化制得水煤气，都可用作化学原料。德国Hoechst公司、Rule公司、BA公司、日本关西电力、三菱重工近几年均开发了利用废塑料超高温气化制合成气，然后制甲醇等化学原料的技术，并已工业化生产。

近年来废塑料单体回收技术日益受到重视，并逐渐成为主流方向，其工业应用亦在研究中。1998年5月在德国慕尼黑举行的第14届国际分析应用裂解学术会议上，出现了有关高分子废弃物再生利用发展的新趋向。从本次会议发表的论文看，对于高分子材料的“白色污染”问题，国际上在基本解决了高分子废弃物经裂解制备燃料的研究和工业化之后，已趋向将高分 子废弃物通过有效的催化—裂解方法转化为高分子合成原料的新

阶段。目前研究水平已达到单体回收率聚烯烃为90％，聚丙烯酸酯为％，氟塑料为92％，聚苯乙烯为75％，尼龙、合成橡胶为80％等。这些结果的工业应用亦在研究中，它对环境及利用将会产生巨大效益。

美国BattelleMemorial研究所(美国专利US5136117)已成功开发出从LDPE、HDPE、PS、PVC等混合废塑料中回收乙烯单体技术，回收率58％(质量分数)，成本为3．3美分／kg，目标是两年后实现工业化。日本总代理商——三菱商社已引进该技术并商业化开发，已建成流量20L／h的连续反应装置。

溶剂解(包括水解和醇解)主要用于缩聚高分子材料的解聚回收单体，适用于单一品种并经严格预处理的废塑料。目前主要用于处理聚氨酯、热塑性聚酯和聚酰胺等极性废塑料。例如利用聚氨酯泡沫塑料水解法制聚酯和二胺，聚氨酯软、硬制品醇解法制多元醇，废旧PET解聚制粗对苯二甲酸和乙二醇等。

另外，近年来超临界流体法也越来越多地应用于解聚缩聚型高分子材料，回收其单体，效果远优于通常的溶剂解。日本T．Sako等人利用超临界流体分解回收废旧聚酯(PET)、玻璃纤维增强塑料(FRP)和聚酰胺／聚乙烯复合膜。他们用超临界甲醇回收PET的优点是PET分解速度快，不需要催化剂，可以实现几乎100％的单体回收。他们还用亚临界水回收处理PA6／PE复合膜，使PA6水解成单体‘·己内酰胺，回收率大于70％一80％。

热能再生:

塑料燃烧可释放大量的热量，聚乙烯和聚苯乙烯的热值高达46000kJ／kg，超过燃料油平均44000kJ／kg的热值。燃烧试验表明，废塑料完全具备作为燃料的基本性质。它与煤粉、重油的燃烧对比试验详见表2．2。从表2．2中可看出，废塑料发热量与煤和石油相 当，且不含硫。此外由于含灰分少，燃烧速度快。

因此，国外将废塑料用于高炉喷吹代替煤、油和焦，用于水泥回转窑代替煤烧制水泥，以及制成垃圾固形燃料(RDF)用于发电，收到了很好的效果。

(1)燃料化：垃圾固形燃料RDF

日本积极推广用废塑料制垃圾固形燃料(RDF)。RDF技术原 由美国开发，日本近年来鉴于垃圾填埋场不足、焚烧炉处理含氯废 塑料时造成HCI对锅炉的腐蚀和尾气产生二D8英污染环境的问题，利用废塑料发热值高的特点混配各种可燃垃圾制成发热量20933kJ／kg和粒度均匀的RDF后，既使氯得到稀释，同时亦便于贮存、运输和供其他锅炉、工业窑炉燃用代煤。垃圾固形燃料发电最早在美国应用，并已有RDF发电站37处，占垃圾发电站的21．6％。日本结合大修将一些小垃圾焚烧站改为RDF生产站，以便于集中后进行连续高效规模发电，使垃圾发电站的蒸汽参数由<30012提高到45012左右，发电效率由原来的15％提高到20％～25％。秩父小野田水泥公司已在回转窑上试烧RDF成功，不仅代替了燃煤，而且灰分也成为水泥的有用组分，效果比用于发

电更好。目前日本各水泥厂正积极推广。

(2)高炉喷吹、水泥回转窑喷吹

高炉喷吹废塑料技术是利用废塑料的高热值，将废塑料作为原料制成适宜粒度喷人高炉，来取代焦炭或煤粉的一项处理废塑料的新方法。国外高炉喷吹废塑料应用表明，废塑料的利用率达80％. 排放量为焚烧量的0．1％～1．0％，仅产生较少的有害气体，处理费用较低。高炉喷吹废塑料技术为废塑料的综合利用和治理“白色污染”开辟了一条新途径，也为冶金企业节能增效提供了一种新手段。

德国的不莱梅钢铁公司于1995年首先在其2号高炉(容积2688m3)上喷吹废塑料，并建立了一套70kt／a的喷吹设备，随后克虏伯／赫施钢铁公司也建立了一套90kt／a的喷吹设备，德国其他的钢铁公司也准备用此项技术。日本NNK公司1996年在其京滨厂1 号高炉(容积4093m3)上喷吹废塑料，处理废塑料30kt／a，它

还打算向日本其他厂转让此项技术。日本环保界和舆论界对此寄予厚望，日钢铁联盟已将此纳入2010年节能规划，要求年喷吹100万吨以上，相当于钢铁工业能耗的2％，前途大有可为。

另外，日本水泥回转窑喷吹废塑料试验成功。德山公司水泥厂在长期燃烧废轮胎的基础上，于1996年在废塑料处理促进协会的配合下成功进行了回转窑喷吹废塑料试验。

发酵法

有资料报道，废聚乙烯可以通过氧化发酵和热解发酵两种方法转化成微生物蛋白。该法为非主流方法，目前不常用。

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在一些国家，资本家或生产单位的经济人为了追求高额利润，任意向自然界排放各种有害物质，严重污染环境，特别是大气和水源的污染，造成社会公害，引起许多疾病，使广大人民的健康和生命受到严重威胁。对水源的污染有多种，其中“水俣病”就是举世闻名的日本公害之一。“水俣病”于1953年首先在日本熊本县水俣镇发生，当时由于病因不明，故称之为水俣病。(俣音玉)

1950年在水俣湾附近渔村中，发现一些猫步态不稳，抽筋麻痹，最后跳入水中溺死，当地人谓之“自杀猫”。1953年水俣镇发现一个生怪病的人，开始只是口齿不清，步态不稳，面部痴呆，近而耳聋眼瞎，全身麻木，最后神经失常，一会酣睡，一会兴奋异常，身体弯弓，高叫而死。1956年在这个地区又发现五十多人患有同样症状的病。经过对病的调查和研究，在1962年才确定水俣病的发生是由于汞的环境污染，特别是常期食用被污染的鱼和贝类引起的甲基汞慢性中毒。这是从水俣镇的工厂排放的氯化甲基汞污染海域，使鱼和贝类中毒造成的。继水俣镇之后1963年，日本新泻县又有大批自杀猫、自杀狗出现。13年在有明海南部沿岸的有明町等地又发生了水俣病。据报导这三次发病人数共计900多人，实际上在日本受害人数远远超过这个数字，仅水俣镇受害居民已有一万人左右。

汞俗称水银，它广泛应用于许多工业部门。汞及其化合物都是有害物质，尤其是汞的烷基化合物的毒性更大。汞及其化合物可以通过呼吸或消化系统进入人体。无机汞进入人身体后，含汞浓度最高的是肾脏和肝脏。有机汞在人脑中蓄积最为显著，其次是肝和肾。汞中毒后的临床症状即如“水俣病”症状。

造成水污染的工业公害除汞外，还有酚、氰类、铬、砷及某些重金属盐等物质。这些物质从工厂及科研单位排放出来，造成了严重的水污染。从而对人类造成的危害在国内外都时有发生。因此在发展国民经济，加快四个现代化的进程中，一定要注意保护人类赖以生存的环境，防止污染，使人类在优美、舒适的环境中生存发展。

黑风暴:沙尘暴的一种，大风扬起的沙子形成一堵沙墙，所过之处能见度几乎为零

18世纪以来，大批移民来到美国西部平原，滥垦滥伐，导致了20世纪30年代的3次黑风暴。1934年5月的一次风暴持续了三天三夜，从西海岸一直吹到东海岸，形成了东西长2400千米、南北宽2400千米、高达3400千米的灰**尘土带。风暴以每小时100多千米的速度向东推进，横扫北美大陆，尘暴过处，天昏地暗。中亚哈萨克地区，由于50年代大量开垦荒地，引起大面积土壤；风蚀，也发生过类似美国30年代的尘爆。在中国北部116万平方千米的沙漠中，有39％是由于人为原因引起尘暴而造成沙漠化的。

沙尘暴是一种突发的、高强度的风沙灾害。中国每年由此造成的直接经济损失高达45亿元之巨。中国西北地区，包括新疆、甘肃、青海、宁夏以及陕西和内蒙古的中西部，是中国沙尘暴的多发区。1993年5月5日的特大沙尘暴使甘肃、宁夏和内蒙古部分地区遭受巨大损失，死亡85人，伤残264人，失踪31人，直接经济损失7.25亿元。严重影响这些地区的经济发展1. 海啸,从某方面来说可以认为是自然灾害，但是如果不是不是因为人为的破坏了沿海地区的环境，也不会酿成这么大的悲剧。

2.洪水，98年洪水是个很好的例子，长江下游大量的围湖造田，上游植被遭到破坏，从而造成洪涝灾害。

3.温室效应，这个问题应该会慢慢凸现出来，因为人类破坏大量的森林，二氧化碳升高，地球变暖，海平面上升，一些海拔较低的国家面临威胁，比如旅游胜地 马尔代夫，将面临灭顶之灾。更重要的是，温室效应会造成全球气候条件的变化，所以**“后天”里的自然灾害也不是没有根据的。在追求自身发展的同时开始注意保护环境可以说是人类的重大进步。

在古代，人类和自然是不平等的关系，人类是弱者，处处受到大自然的限制却无力改变自然。于是人类把大自然视为敌人，战天斗地成为一项难得的品质，愚公精神千百年来受到不断颂扬。

随着工业时代的来临，人类科学技术水平的不断提高，人与自然的关系发生了逆转，人成了强者，而“温和的自然”却成了容易受伤的对象。高度提纯的化学制剂，如杀虫剂、油漆、洗涤剂等对自然环境构成了重大威胁；大规模的能源消耗改变了大气的构成，进而改变了地球气候；卫生条件的改善使人口急剧增加，人类活动大量破坏了地球的森林和湿地。于是，“温和的自然”变为“凶恶的自然”，人类施加给它的，它最终都要归还人类。被高度提纯的化学制剂污染了水和土壤的地区，畸形儿和绝症的出现比率大大高于正常；石油一旦枯竭，人类的生活质量和社会的正常运转必定遇到问题；气候异常必定带来水灾或干旱，饥荒也将伴随着种种天灾降临人间。“凶恶的自然”将再一次让人类成为弱者，人类和自然的关系又将回到起点。

要想改变这种状况，人类就必须保护“温和的自然”，不让它继续恶化，保护环境就是保护人类自身，这是人类经历工业化，在自信心极端膨胀之后的可贵共识。

世界各国也都意识到这个问题。10年前，178个国家的***在巴西城市里约热内卢聚集，共同商讨保护环境的问题。与会***保护地球环境，减少温室气体排放，促进人类的和发展。19年，160个国家在日本京都签订了旨在减少二氧化碳排放的《京都议定书》。但由于减少排放阻碍经济发展，美国这个二氧化碳头号排放国却拒绝执行。去年，在南非城市约翰内斯堡举行的“地球峰会”上，各国***和科学家继续商讨改善环境的。

10年过去了，人类在保护环境问题上虽取得了一些进步，但分歧仍然严重。地球现在到底处在怎样的状态呢？我们又应该以怎样的态度去迎接未来呢？

7个可喜进步

环保意识在增强

经过长期的宣传，环保意识已经为很多人和所接受，人们开始关心人类活动对大自然的影响，并希望这种影响不会恶化自然环境。间开始通过合作来处理环境问题，1992年里约热内卢峰会、19年京都气候会议和去年的约翰内斯堡峰会都体现出了世界环保意识的加强。虽然，美国因为自身利益拒绝执行《京都议定书》，对未来跨国环境合作造成重大损害，但国际环保努力的进程却是不可逆转的潮流。

清洁汽车问世

汽油电动混合型汽车已经问世，并且已经在日本、西欧和美国的道路上行驶，这种汽车可以大大减少二氧化碳的排放量。而美国克罗拉多州的“超级汽车”公司的发明家们正在研制零排放的汽车。其中一种汽车设计是以氢气作为燃料，发明者声称，开这种汽车外出度可以不带饮用水，因为这种汽车排出的就是100%的纯净水。而电动汽车的前景也十分看好，它很有可能成为下一代个人代步工具。

封杀12个“环境杀手”

2001年在瑞典城市斯德哥尔摩举行的联合国会议上决定在全球范围内限制使用12种碳、氯制剂的化学药品。此举是为了保护空气、水和土壤不受污染。会议呼吁限制或完全消除顽固的有机污染物如氯气、DDT农药和PCB农药等等。1987年通过的禁止使用氟里昂(CFC)的协议已经发挥作用，地球臭氧层的破坏速度变缓。

生态旅游的发展

总部设在美国的“国际生态旅游社会”把生态旅游描述为“保护环境和支持当地人民的负责任的旅游”。生态旅游和它所产生的利润在世界范围内已经成为支持发展中国家财政收入来源的重要渠道，它以每年30%的速度在急速增长。自然环境同文化传统一样成为吸引旅游者的重要动力。但环境主义者仍然担忧，生态旅游市场经济的作用远远大于保护环境的意义。

企业的环保运动

大公司日益意识到，环境保护能够帮助它们吸引更多的客户。施乐公司的“无废物”回收了该公司工厂2002年产生的80%的无危害固体废料。它还把6万多吨的已填埋电子废料取出，重新回收利用。施乐公司的这个举动一年可节约数百万美元。施乐公司的这种可持续发展的做法受到环保团体的欢迎。很多大公司也都意识到环保回收的巨大作用，壳牌、IBM这些世界知名大公司都纷纷推出自己的“清洁”。

更环保的建筑

环保建筑物最重要的标准就是减少能量消耗。欧洲一些民宅的屋顶开始安装吸收太阳光能量的瓷片，而美国加利福尼亚的“壕沟”公司也开始在办公室的屋顶安装高性能的隔热玻璃。而位于美国马里兰州安纳波利斯市的Chesapeake Bay基金会总部的办公楼的环保设计更是超出一筹，利用特殊贮水装置，办公楼的抽水马桶用收集的雨水冲洗；使用太阳能电池板来向办公室提供电力供应。相对普通的同样面积的建筑，这栋办公楼只消耗了三分之一的电力和十分之一的纯净水。

酸雨危害的减少

美国和欧洲已经证明了减少的二氧化硫和二氧化氮排放对地球表面环境有相当大的改善。在上个世纪80年代，发达国家开始控制二氧化硫的排放来减少酸雨对环境的巨大危害。它们开始禁止在工厂中使用炭作为燃料，转而使用更加清洁的能源例如天然气和净化炭来发电。汽车也被改造，所用汽油的标号更高，燃烧后二氧化氮的排量大为减少。酸雨在美国和西欧的危害已经大为减轻，以英国为例，酸雨危害在过去15年里减轻了一半。

7个值得忧虑的迹象

地球变暖

科学家已经发出警告，日益增加的温室气体的排放会使气候急剧变化，海平面上升。据美国全国气象局的统计报告，美国2001年11月到2002年1月这3个月的平均气温是自1895年以来最高的。同样，全球范围内这3个月的平均气温也是自1895年以来最高的。气温上升的直接威胁是海平面上升，同时会引发其他的极端气候现象，造成自然灾害。

对石油无节制的需求

地球上有很多河流，但还有一条河流是我们没有意识到的，那就是石油形成的河流。每天石油形成的河流都围绕在我们身边，而这条河流的流量是每秒钟1100立方米。自上个世纪90年代以来，世界石油的消耗量增加了14%，而且还在不停地增加。在每年向大气排出的240亿吨二氧化碳中，有40%来自石油的燃烧。在人类历史上，目前大气中温室气体的含量是42万年来最高的。世界上三分之二的石油储备聚集在中东地区，这也成为该地区政治和经济不稳定的最重要因素。有的时候，人们会认为上天太厚爱中东地区，给它如此集中和富裕的液体黄金，但是石油虽好，却也给该地区带来永不结束的冲突和纷争，在这些石油耗尽之前，这种冲突和纷争似乎没有结束的时候。

逐步消失的湿地

很多人其实不知道湿地的重要性。湿地为鱼类，许多鸟类和两栖类动物提供了栖息场所，成为生态系统里重要的环节。另外，湿地有很强的消化污染物的能力。但是在世界范围内，湿地的面积正在高速缩减。从美国的亚马逊盆地到伊拉克，湿地都逃不过悲剧命运。湿地消失的根源是人类的农业活动、水利活动和其他发展活动。开垦更多的耕地，修建更多的大坝使湿地逐渐消失。科学家们估计，在过去的一个世纪里，湿地面积已经缩减了50%。31年前，132个国家曾在伊朗签定了《保护湿地条约》。但是实际上条约的约束力和作用是相当有限的。

超级大坝不断增加

人们以为修建超级大坝显示了自己改造自然的能力。的确，大坝改造了自然，提供了电力，但也给环境带来很多不利影响。大坝改变了河流的自然流向，改变了洪水自然泻洪的方向。大坝在地面上形成非天然的蓄水库，这样影响了鱼类的自然分布。在1950年，世界范围内的大型大坝大约有5000个，但到了2000年，超级大坝的数量激增到45000个，而且规模不断加大，对自然的改造作用也越来越大。平均来说，每天都有2个高度超过15米的大坝建成，新建大坝基本上都位于发展中国家。有些巨型大坝高度超过180米，宽度超过1500米。修建这样的大坝的代价是惊人的，要淹没大面积的土地，无数物种要另择栖息地。

越来越少的珊瑚礁

在所有的海洋生物中，有四分之一的栖息地是珊瑚礁。但是在过去的50年内，珊瑚礁的数量已经减少了27%。光是在1998年发生的厄尔尼诺现象中，世界珊瑚礁的数量就一下子减少了16%。造成珊瑚礁死亡的最直接原因是海水变暖。当然，海洋中来自太阳的辐射增加和渔民野蛮的方式也是珊瑚礁消失的重要原因。

过度

人类科学技术使速度和数量都超过了海洋的天然补给能力，这样的结果是很多鱼类的数量正在锐减，甚至到了灭绝的边缘。现在每年海洋中鱼类的总量正在以每年1%的速度减少。科学家们提出把特定的海洋区域划为保护区，停止，让大自然有时间和机会重新积蓄。但人类似乎不愿意给自然这样的机会。限制会直接影响渔民的收入和生活质量。而鱼类市场只讲究价格和利润却从不考虑物种保护。

核废料的处理

2003年全球超过440个商用核反应堆会产生超过11000吨的核废料。如何处置这些核废料给人类提出了难题。首先这些核废料很可能会有泄漏的危险，其次这些核废料很可能被恐怖分子获得，从而用于可怕的目的。美国有超过100个核反应堆，产生的核废料占世界总量的25%左右，而处理核废料的核垃圾场就更多了，共有131个。共有超过一亿人生活在核垃圾堆附近100公里以内的范围内。无论将核废料运到哪里，都不可避免地给当地造成污染。利用核能越多，类似的污染就会越多。在享受核能的超级动力时，人类千万不要忘记核废料的隐忧。

7个震惊的声音

“目前人类对保护地球的意识空前地提高，但大规模、大范围破坏野生动植物的栖息地的行为并没有减缓。我对人类在科技上的成绩感到鼓舞，但是，这些科技成果对物种多样性的破坏又使我绝望。”

――――E.O.威尔逊，哈佛大学社会生物学家

“在环境保护方面，对海洋的保护是相对落后的。因为人类一直都认为海洋是这样的巨大而丰富，难以想象人类的活动会对这样的巨人产生怎样的影响。不幸的是，我们已经对海洋造成不可弥补的破坏。”

――――简?卢布彻科，美国俄勒冈大学海洋生态学家

“我们必须承认在过去10年里，人类对大气化学构成的认识进步了很多。现在几乎所有的人都知道‘温室气体’这样的名词，也知道工厂和汽车排放的废气造成地球气候变暖。但是人们对‘温室气体’的其他危害还一无所知，就像10年前一样无知。”

――――雪莉?罗兰，加州大学埃文分校大气化学家

“人类种植农作物的同时也破坏了土壤的表土。大量的表土被刨起，然后随河流被冲到海洋里。在海洋里，农药和杀虫剂不断积聚，对海洋生态造成的危害在逐日增加。解决这个问题的关键是人类要改变种植的农作物的种类，要多种深根植物，这样有利于保持水土。”

――――韦斯?杰克森，农作物遗传学家 “温室气体使大气的温度升高，同时也使海洋的水温升高。一旦海洋的水温升高就是全球性的灾难，因为洋流的运动会使全球各地海洋的水温一样高。”

――――理查德?巴伯，杜克大学海洋地图学家

“合成化学制剂给人类的生活带来方便，但是它们也是干扰荷尔蒙的元凶。合成化学制剂在地球上无处不在，影响了人类和所有野生动物的繁殖和发展。但是没有一个国家能够禁止合成化学制剂在商场里出现，我们还要继续承受它们带来的副作用。”

――――柯尔朋，世界野生动物基金会野生动物与污染物部主任

“在人类对待自然的态度问题上，‘地球峰会’可以说是一次转折点。希望人们能意识到，对物种多样性的保护，对湿地、森林等自然环境的保护将影响未来地球的运作机制。”

――――哈尔?穆尼，斯坦福大学环境生物学家

7个善意的警告

“如果人类持续现在的行为而不做任何改变，那么到21世纪结束的时候，地球上的物种会减少一半。如果这些数据都不能改变人类的行为，还有什么会使人类警醒呢？”

―――E.O.威尔逊，哈佛大学社会生物学家

“当被问到‘你从自然得到什么东西？’时，大多数人的回答是食物、纤维、药物和基因。但是绝大多数人不知道生态系统为我们提供的其他服务。它净化着空气和水源，调节着气候，使贫瘠的土壤肥沃，控制着害虫和病原体。只有当我们失去这些服务时，才会意识到它们的可贵。”

――――简?卢布彻科，美国俄勒冈大学海洋生态学家

“厄尔尼诺现象使人们开始警觉，但是谁也说不清下一次厄尔尼诺什么时候再来。没有人知道，它的恶果是渐变的还是突变的。如果是突变的，那自然就是不准备给人类任何机会了。”

――――雪莉?罗兰，加州大学埃文分校大气化学家

“农业和野生动物的关系已经得到重视，但农业和海洋的关系却还远没有得到足够的重视。以前曾经有人警告过，再不控制农业，野生世界就要完蛋。现在我要警告，如果再不控制农业，海洋就要完蛋。”

――――韦斯?杰克森，农作物遗传学家 “100年前，当飓风袭击人类时，当时的人们只会问：‘这到底是怎么回事。’现在已经能够预报飓风，了解飓风的力度和方向，为人们尽量减少损失。100年以后我们需要的是同样了解其他极端的自然灾难。”

――――理查德?巴伯，杜克大学海洋地图学家

“现在已经有足够的证据证明化学制剂能够进入子宫，影响人类的大脑发育、影响免疫系统的形成和发挥作用。人类需要聪明的后代，也需要明智的政策制订者。”

――――柯尔朋，世界野生动物基金会野生动物与污染物部主任

“历史证明，少数人的意见可以唤醒公众的关注，进而改变社会发展的方向。现在科学家们前所未有地团结在一起，我们将提出更多的、更明确的证据使公众和政策制订者改变想法。”

―――哈尔?穆尼，斯坦福大学环境生物学家

7个生态天堂

Kruger国家公园

位于南非的Kruger国家公园由一望无际的大草原和灌木丛组成，是世界上哺乳动物最集中的地方。Kruger国家公园的历史可以追溯到1898年，当时这里是一个区，为了的方便放养了147种野生的哺乳动物，包括猎豹、白犀牛。另外还有超过500种鸟类。后来，处于当时一种相当创新的观念，Kruger被简称国家公园。

Tubbataha礁石国家公园

这是位于太平洋偏远海岸的生态保护区，目的是保护海洋鱼类。Tubbataha礁石国家公园于1988年成立，为了限制当地毫无节制的活动。Tubbataha礁石国家公园的面积为330平方公里，有超过450种海洋鱼类安逸地在这里生活。在Tubbataha礁石国家公园中，任何的活动都是违法的。可遗憾的是，在世界范围内，这样的海洋保护区实在很少。

Prespa公园

Prespa公园是一个跨国自然保护区，于2000年成立。2000年，阿尔巴尼亚、希腊和马其顿签署协议成立跨三国的自然保护区。Prespa公园保护的主要是区域内的湿地，在这里生活着超过160种鸟类，有另外几百种鸟类路过这里，或者会在这里做短暂停留。现在Prespa公园已经成为很多珍稀鸟类最后的乐园。

Bahuaia Sonene国家公园

在秘鲁的Bahuaia Sonene国家公园是世界上最大的森林保护区。Bahuaia Sonene国家公园的占地面积是1万平方公里，在这里有着茂密的森林。而在保护区里，所有的破坏行为被严格禁止。另外Bahuaia Sonene国家公园也保护着流过公园的3条河流的水，自2000年开始，在这些河流里也被禁止。在这个绿色的世界里，生活着超过200种哺乳动物、900种鸟类和1200种蝴蝶。

Nahanni国家公园

在加拿大的西北部，占地4760平方公里的Nahanni国家公园保护着加拿大最崎岖不平、最天然的土地。在Nahanni国家公园里没有一条道路，没有任何人类活动的痕迹。这里有很多自然的奇观，包括天然大峡谷，落差为92米的宏伟大瀑布(这个瀑布的落差比举世闻名的尼亚加拉大瀑布高一倍)。但是加拿大禁止将这里天然的美景开发成旅游，每年只有大约900个探险者进入Nahanni国家公园。成立于16年的Nahanni国家公园于18年被联合国评选为世界自然遗产。这在诸多国家公园和自然保护区中，Nahanni国家公园是惟一的。

Chitwan国家公园

在尼泊尔和印度交界，Chitwan国家公园是南亚地区非常有特色的自然保护区。在这里，鳄鱼自由地游在河里，还有包括孟加拉虎在内的珍稀哺乳动物生活在这里。自13年成立以来，属于尼泊尔的Chitwan国家公园已经成为当地的一个旅游项目，游客从13年的每年1000人发展到现在每年超过10万人。不过这对自然保护区不是一件好事，但的是，在这里的哺乳动物的种类和数量都在逐年增加。

Goualougo三角地带

Goualougo三角地带是个商业和自然保护成功结合的保护区。这个非洲著名的森林保护区同样也是大伐木公司表演的舞台。伐木公司向世界证明，他们并不是在所有时候都扮演破坏者的角色，事实上，在Goualougo三角地带，伐木公司获得利益的时候，森林的再生也得到了保障。Goualougo三角地带是民主刚果最大的自然保护区，在这里，大猩猩和黑猩猩的密度是世界最高的空气污染（air po11ution）空气中某些物质的含量超过正常含量时，形成危害动、植物，影响其生存的现象。大气中C0、NH3、SO2、H2S、Cl2、03和N02等物质的正常含量均在百万分之一以下，对动、植物没有明显的不良影响。但19世纪以来，由于工业和交通运输的发展，上述物质大量排入大气，使空气污染日趋严重，影响到动、植物生命活动乃至人体健康。 污染物的来源 有的来自自然界（如火山喷出的烟灰），有的来自人类活动，其中工业、交通运输产生的废气是主要的污染源。空气污染可分为气体污染物和气溶胶状污染物两大类。气体污染物包括SO2，、03，、氮的氧化物以及碳氢化合物等；气溶胶污染物包括固体粒子（粉尘、烟尘气）和液体粒子（烟雾、雾气）两类。直接向空气中排放的污染物质，叫一次污染物。空气与污染物之间相互作用，产生反应，或空气中光化学反应引起的污染物变质所产生的新污染物，叫二次染物。空气污染物种类很多，其中对农业威胁较大的约有十多种，如SO2、 HF、C12和光化学烟雾等。 气象条件对空气污染物的影响 水平风速和对流层高度是影响大气稀释空气污染物能力的两个气象要素。当农田上空主导风向来自污染源时，农田容易受有害气体的危害；风力强弱则影响空气污染物的扩散速度、污染物在空气中的浓度与平均风速成反比；通常午后湍流强，空气处于不稳定状态时，有利于扩散。夜间晴朗无风，近地面逆温层可使污染物在地面上停滞积聚，加剧空气污染的程度。另外，在准静止的高气压系统中，由于下沉逆温阻止下层排放的污染物扩散到大气上层，可形成近几百米厚的污染层。各国多次发生的严重空气污染大都是在低逆温层、风速小和无雨的气象条件出现几天之后形成的。 空气中一些污染物例，如SO2和悬浮于空气中的农药颗粒等，经雨水淋溶落到地面，又可污染土壤和植株。 污染物对植物的危害 一般是通过气孔进入植物组织，干扰酶的作用，阻碍代谢机能，有的有毒物质在体内还可进一步分解或参与合成过程，产生新的有害物质，侵害细胞组织，抑制光合作用，使生长受阻、产量降低、品质变劣。其危害分为急性、慢性和不可见危害等。高浓度污染物造成急性伤害，引起产量显著下降，低浓度污染物，在长时间作用下，造成慢性危害，一般症状不明显。不可见危害只造成生理上的障碍，一般没有症状。 植物受空气污染危害的程度，主要受下列因素影响：污染物浓度和植物接触它的时间；植物本身的构造和所处的发育期以及环境条件的影响。如充足的光照，适宜的温度、良好的供水和空气湿润，较高的C02浓度等，都能导致叶片气孔开放，易受污染危害。 植物对大气的净化功能 不少植物具有一种以酶作催化剂的潜在解毒力，能够分解一些有毒物质，或形成一些大分子络合物，暂时可以降低毒性。1公顷森林，每年可吸滞灰尘30多吨，1公顷柳杉林，每年可吸收700多公斤S02，柑桔树的叶子可吸收储存硫达1％，青杨和桑树具有较强的吸收铅尘的能力，加拿大杨、银杏、榆树、梧桐、桉树等都是较好的“天然吸尘器”。草坪的吸附粉尘能力比裸露地面大几十倍。因此环境科学的任务之一，是要充分发挥植物净化大气的作用。选择吸收污染能力强的植物，扩大造林绿化面积，根据污染源位置、污染物汇集区的地形地势、风向和污染气体的季节分配，统一考虑构成一种包围式或隔离式的林带，使含尘气流在移动中途被树林吸收。另方面要研究取控制或减少排放污染物的措施，以保证大气质量符合规定的标准。