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绿色化学与传统的化学的共同之处在于都能为人类生活做出贡献,但绿色化学是使反应物的原子100%利用,且实现零排放,即在变废为宝的同时又节约了环境。绿色化学的原子经济性的反映有两个显着有点:一是最大限度的利用了原料,二是最大限度的减少了废物的排放。原子利用率的表达式是:原子利用率=(预期产物的式量/反应物质的式量之和)×100%。
一、绿色原料
绿色原料的选取是进行绿色化学的开始,所以选择原料是十分重要的,要考虑各个方面的影响。如以塑料为例,塑料在工程材料总产量中居第二位,仅次于钢铁材料。但“白色污染”问题引起广泛关注后,可降解塑料成为了化学界的新热点。21世纪初我国塑料制品使用量较大,导致废弃塑料达到几千万吨,其污染所造成的环境压力就相当大了。但如果这些废弃塑料中有少部分是可降解塑料,那对于我们的环境改善将会很有利。据统计,我国生产可降解塑料的厂家还不多,远远达不到市场需求量。
目前世界各国生产可降解塑料的类型主要有光降解塑料、生物降解塑料、化学降解塑料和组合降解塑料等类型。其中光降解塑料和生物降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。
二、绿色溶剂
造成环境污染不仅来源于制造产品的原料,也与生产过程中使用的溶剂有关。目前广泛使用的高挥发性的有机化合物溶剂对环境又十分不利,急需找到替代品,即无毒无害的溶剂已经成为研究绿色化学的重要任务。
正如超临界流体,它是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间是流体。超临界流体的特征是具有流体密度、气体粘度、扩散系数适度和具有可压缩性且无毒、不燃性,但可观的还是廉价。
三、绿色催化剂
1836年瑞典化学家Berzelius提出催化剂作用这一概念后,催化剂在化学反应中就一直在发展,但许多传统的催化剂如液体酸催化剂都对设备严重腐蚀、对人的身体也有很大危害,还有就是排泄物对环境的污染很大。
绿色固体酸碱催化剂在工艺上很易实现连续生产,不存在产物与催化剂分离及对设备的损坏等,并且活性高,这就大大提高生产效率。分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,彻底消灭了废液排放,废渣也少且无毒无腐蚀性。
四、绿色食品添加剂
我们每天必须摄入一定量的食物来满足自身的生长和发育,但随着生活水平的提高,生产商为了迎合消费者的更高要求,色、香、味和行都要考虑到,且还要延长保存时间。市场上很多食品添加剂是化学合成物质,往往具有一定的毒性,所以在选择时一定要小心。
海藻糖是一种具有很好防腐作用的防腐剂,这是由它的抗干燥特性决定的,它是一种非特异性保护剂,几乎能保护所有的生物分子,且还能在干燥的环境下形成保护膜,达到了防腐和保存的双重效果。
琼脂是一种天然增稠剂,又叫做琼胶,它是一种半乳糖的多糖聚合体,能改善食品物理性质,增加其粘稠性。琼脂在我国很早就可食用了,特别是用于糖果的制造,还有就是增加果酱的粘度。由于琼脂具有粘着性、弹性和持水性,所以它的食用范围非常广泛。
五、绿色农药
农药的种类很多,有的农药可以长期存留在土壤中,很大程度上破坏了生态平衡,还有的进入到食品中,严重的危害了人们的身心健康。
绿色无公害农药有微生物农药、植物源农药、基因工程农药、化学合成类农药、半合成生物农药和激素与信息素等较为广泛。21世纪人类面临的挑战,绿色农药在农业生产甚至国民经济中也会占有重要位置,所以大力开发新型高效低毒的绿色农药是发展的必然趋势。
六、绿色化学品
我们在生活中洗涤用品是必不可少的,但洗涤用品主要是洗涤剂,最终导致大量的洗涤废水被排入环境中,造成污染。
关键词:高分子材料 可降解 生物
我国目前的高分子材料生产和使用已跃居世界前列,每年产生几百万吨废旧物。如此多的高聚物迫切需要进行生物可降解,以尽量减少对人类及环境的污染。生物可降解材料,是指在自然界微生物,如细菌、霉菌及藻类作用下,可完全降解为低分子的材料。这类材料储存方便,只要保持干燥,不需避光,应用范围广,可用于地膜、包装袋、医药等领域。生物可降解的机理大致有以下3 种方式: 生物的细胞增长使物质发生机械性破坏; 微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。按照上述机理,现将目前研究的几种主要的可生物可降解的高分子材料介绍如下。
1、生物可降解高分子材料概念及降解机理
生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下,能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。
生物可降解的机理大致有以下3种方式:生物的细胞增长使物质发生机械性破坏;微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为,高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先,微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合,通过水解切断高分子链,生成分子量小于500的小分子量的化合物;然后,降解的生成物被微生物摄入人体内,经过种种的代谢路线,合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量,最终都转化为水和二氧化碳。
因此,生物可降解并非单一机理,而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用,相互促进的物理化学过程。到目前为止,有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外,高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外,还与材料温度、酶、ph值、微生物等外部环境有关。
2、生物可降解高分子材料的类型
按来源,生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。按用途分类,有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。按合成方法可分为如下几种类型。
2.1微生物生产型
通过微生物合成的高分子物质。这类高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖,具有生物可降解性,可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。如英国ici 公司生产的“biopol”产品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有较好的生物可降解性。但其熔点低,强度及耐热性差,无法应用。芳香族聚酯(pet) 和聚酰胺的熔点较高,强度好,是应用价值很高的工程塑料,但没有生物可降解性。将脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺) 制成一定结构的共聚物,这种共聚物具有良好的性能,又有一定的生物可降解性。
2.3天然高分子型
自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子,这些高分子可被微生物完全降解,但因纤维素等存在物理性能上的不足,由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求,因此,它大多与其它高分子,如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共混制得。
2.4掺合型
在没有生物可降解的高分子材料中,掺混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得产品具有相当程度的生物可降解性,这就制成了掺合型生物可降解高分子材料,但这种材料不能完全生物可降解。
3、生物可降解高分子材料的开发
3.1生物可降解高分子材料开发的传统方法
传统开发生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化学合成法和微生物发酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通过化学修饰和共混等方法,对自然界中存在大量的多糖类高分子,如淀粉、纤维素、甲壳素等能被生物可降解的天然高分子进行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法虽然原料充足,但一般不易成型加工,而且产量小,限制了它们的应用。
3.1.2化学合成法
模拟天然高分子的化学结构,从简单的小分子出发制备分子链上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,这些高分子化合物结构单元中含有易被生物可降解的化学结构或是在高分子链中嵌入易生物可降解的链段。化学合成法反应条件苛刻,副产品多,工艺复杂,成本较高。
3.1.3微生物发酵法
许多生物能以某些有机物为碳源,通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高分子。但利用微生物发酵法合成产物的分离有一定困难,且仍有一些副产品。
 
; 3.2生物可降解高分子材料开发的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶学的发展,酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质,并拥有了催化一些特殊反应的能力,从而显示出了许多水相中所没有的特点。
3.3酶促合成法与化学合成法结合使用
酶促合成法具有高的位置及立体选择性,而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子量,因此,为了提高聚合效率,许多研究者已开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可降解高分子材料
4、生物可降解高分子材料的应用
目前生物可降解高分子材料主要有两方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解决环境污染问题,以保证人类生存环境的可持续发展。通常,对高聚物材料的处理主要有填埋、焚烧和再回收利用等3种方法,但这几种方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物医用材料。目前,我国一年约生产3000 多亿片片剂与控释胶囊剂,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是传统的糖衣片,而国际上发达国家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我国的片剂制造水平与国际先进水平有很大的差距。国外片剂和薄膜衣片多采用羟丙基甲纤维素,羟丙纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素、邻苯二甲酸醋酸纤维素、羟甲基纤维素钠、微晶纤维素、羟甲基淀粉钠等。
参考文献:
[关键词] 包装材料包装设计人性化环保
商业包装设计从概念上来讲,意思是把物品包裹、装饰起来。商业包装设计的人性化和绿色商业包装材料是以人为本的基础,是相辅相成、缺一不可的。
一、商业包装设计的人性化
现代商业包装设计其实也是建立在以人为本原则基础上的,未来的包装设计是现代包装设计的延续和深化,也是在现代包装的基础上发展的。因此他们是密不可分的。商业包装设计的人性化是以人为本的原则重要体现,在实际中的应用主要体现在产品的封口设计、存放设计、可视性设计、图案设计、结构设计等几个方面。
1.封口设计体现在方便开合,比如拉链袋、加嘴袋等。洗衣粉、洗涤剂类日化产品均为粉状或液体,敞口放置易吸潮或洒落,打开后要求再次封口,所以,将该类软包装袋设计为拉链袋或加嘴袋,可反复多次使用而不会有影响,将受到极大欢迎。
2.存放设计合理化体现在储存方便上,自立袋、复合软管包装都将成为主流。目前洗发水、洗手液、洗衣液等液体日化品已逐渐采用该种包装。
3.可视性设计是指消费者喜爱的透明包装,透明包装给消费者以极大的安全感,可信度极大提高。
4.图案设计应不断推陈出新,倡导个性化、人文化。可根据不同的消费人群,采取不同设计形式,儿童应活泼、生动;老年应沉稳、安祥;中青年应生机盎然。
5.结构设计提倡简约化包装。根据内容物要求,以满足要求的最基本条件进行结构设计,以减低包装成本,减少不必要的浪费,提供最低消费。
商业包装的人性化还体现在满足特殊人群的需要上,如针对情侣消费、婚庆消费及结婚纪念主题的包装,针对生日庆祝主题的包装等;同样的产品在面对不同的消费市场时的包装定位也应该有所区别。
“设计是为他人服务的活动。”为设计令消费者更满意的产品,一方面设计师通过与消费者进行沟通,反馈消费者信息,另一方面设计师本身也是消费者,他们努力从消费者的心理角度来引导设计思维,达到设计物与消费对象的协调。
二、商业包装材料的绿色化
未来的商业包装材料更注重的是环境的保护,资源的再利用,也就是要更多的应用绿色包装材料。那什么是绿色包装材料又应该怎么应用呢?
1.绿色商业包装材料及分类
绿色商业包装材料就是我们在生产、制造、使用和回收的包装物中,对人体健康无害,对生态环境有良好保护作用和可回收再用的包装物料。
(1)绿色包装材料按照环境保护要求及材料使用后的归属大致可分为三大类:①可回收处理再造的材料。包括纸张、纸板材料、模塑纸浆材料、金属材料、玻璃材料、通常的线型高分子材料,也包括可降解的高分子材料。②可自然风化回归自然的材料。包括:纸制品材料(纸张、纸板、模塑纸浆材)、可降解的各种材料及生物合成材料、草、麦杆填充、贝壳填充、天然纤维填充材料、可食性材料。③准绿色包装材料。即可回收焚烧、不污染大气且可能量再生的材料。包括部分不能回收处理再造的线型高分子、网状高分子材料及部分复合型材料等。
(2)从用材方面入手一般有以下几种:①可降解塑料:目前国际上流行的“可降解新型塑料”具有废弃后自行分解消失、不污染环境的优良品质。②纸:由于纸制品包装使用后可再次回收利用,少量废弃物在大自然环境中可以自然分解,对自然环境没有不利影响,所以世界公认纸、纸板及纸制品是绿色产品,符合环境保护的要求,对治理由于塑料造成的白色污染能起到积极的替代作用。③玻璃:如果不含有金属、陶瓷等其他物质,玻璃几乎可以全部回收利用。由于玻璃包装具有可视性强、易于回收复用优点,它已成为饮料等产品传统包装的主要容器。④竹:竹包装具有无毒、无污染、易回收等特点。竹包装是指:竹胶板箱、丝捆竹板箱等。中国是世界上木材缺乏的国家,但中国的竹林总面积和竹资源蓄积量分别居世界首位和第二位。中国具有浓郁传统文化气息的竹包装已受到欧美及日本等国的青睐。
(3)从可重复使用、再生、可食、可降解方面入手可分为:①重复使用和再生:包装的重复再用如推行啤酒、饮料、酱油、醋等包装采用玻璃瓶,反复使用。②可食用:几十年来大家熟知的糖果包装上使用的糯米纸、包装冰淇淋的玉米烘烤包装杯都是典型的可食性包装。③可降解:可降解材料是指在特定时间特定环境下,其化学结构发生变化的一种塑料。可降解塑料包装材料既具有传统塑料的功能和特性,又可以在完成使用寿命之后,通过阳光中紫外光的作用或土壤和水中的微生物作用,在自然环境中分解和还原,最终以无毒形式重新进入生态环境中。④纸材料:目前许多企业已考虑使用中型、重型的瓦楞纸箱或白色板箱来包装,并使用各种防潮保鲜纸张代替塑料薄膜来进行包装。
2.绿色商业包装材料的发展
(1)绿色商业包装印刷用纸。在纸、塑料、金属、玻璃这四种包装材料中,纸制品的增长最快。纸包装材料不但资源丰富、易回收,而且容易降解。纸制品腐化后,既可以回收再生纸张或作植物肥料,又可以减少空气污染,净化环境。因此,与塑料、金属、玻璃其它三大包装相比,用“生态循环评估法”技术进行量化评估,纸包装将成为最有前途的绿色包装材料之一。纸箱、纸袋、纸桶、纸浆模塑制品成为现代包装工业的重要组成部分。
(2)聚乳酸包装材料。聚乳酸已成为世界范围的研究开发热点。它是由众多乳酸分子聚合成的一种可生物降解的新型高分子材料,可被彻底分解成水和二氧化碳,对环境无任何危害。
(3)天然生物包装材料。如木材、竹编材料、木屑、麻类棉织品、芦苇以及稻草、麦秸等,在自然环境下极易分解,但不污染生态环境,而且资源可再生,成本低。如竹包装制品能二次利用,废物可焚烧利用热量;堆肥腐化,可以用作肥料;废物能自然降解。而且竹编胶合板具有强度高、价格低、重量轻、废弃物易回收、不污染环境等特点,是优良的绿色包装材料。
3.如何更好的应用绿色商业包装材料
(1)制定绿色包装材料发展规划。绿色商业包装材料的开发涉及到许多高新技术,工业发达国家研究完全生物降解塑料已经数年,但至今真正的工业化产品还不多,这其中涉及到许多试验研究和工业生产的难题。绿色商业包装材料的开发工作不仅是包装工业的事情,而且需要整个工业协作;不仅是工业企业,而且也需科研院所、高等院校合作。
(2)研发环保生产和回收技术。包装材料的环境性能应从生命周期全过程进行评价。实际上,目前市场上主要使用的纸、塑料、金属、玻璃等包装材料在生产过程中造成的环境污染,远远大于废弃后造成的环境污染。因此,为了使包装材料在其生命周期全过程中具有“绿色”性能,就必须进行清洁生产。
清洁的生产工艺就是“少废”和“无废”工艺,要建立生产闭合圈,使生产过程中挥发、沉淀或跑、冒、滴、漏流失的物料,通过回收再循环;作为原料再回收利用,建立起从原料投入到废物循环回收利用的闭式生产过程,尽量减少对外排放废物,这样做不仅提高了资源的利用率,而且从根本上杜绝了“三废”的产生,使包装工业生产不对环境造成危害。
复合材料最大缺点就是回收难,难在分离分层,而且在回收时复合材料如果混入单一材料中,就将使单一材料的回收质量受到破坏,如铝纸塑复合材料混进单一纸板回收料中,就将破坏其打浆性能;复合薄膜如混进单一性的塑料薄膜中也将使回收再生制品报废。
综上所述,当人们注重内部而不注重外包装时,物的实用性显然是占主导地位;当人们开始注重外包装时,物的审美性也就突出了出来;当人们开始注重包装的人性化时,这才真正考虑人的个性要求,以人为本的特点就突显出来了。人性化包装,包装的重点已不再是对物的关怀,而是上升到了对人的关怀。
参考文献:
[1]王友江:平面设计基础[M].北京:中国纺织出版社,2004
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[4]赵江洪:设计心理学[M].北京:北京理工大学出版,2004
关键词:地膜覆盖;环境污染;防治
中图分类号:X592 文献标识码:A
随着农业现代化的不断发展,农村使用地膜覆盖栽培已成为确保农业高产稳产的重要手段。地膜覆盖是一项成熟的农业栽培技术,具有增温、保水、保土、保肥提高土壤肥力,抑制杂草生长,减轻病害,在连续降雨的情况下还有降低湿度的功能,从而促进植株生长发育,提早开花结果,增加产量,减少劳动力成本等作用。但随着使用地膜栽培年限的延长,残留地膜若得不到及时回收,必然给后人带来难以解决的污染危害,对农业可持续发展构成严重威胁。
1 我国地膜覆盖的现状
中国是一个传统农业大国,人多地少,要解决13亿人的穿衣吃饭,每一寸土地都需要做到能效最大化。我国地膜覆盖栽培技术是20世纪70年代末从日本引进的,经80年代初的示范实验证明是行之有效的增产技术,增产幅度达20%~60%,因此迅速在全国得到推广应用,深受广大农民的欢迎。近2、30a来,我国地膜覆盖面积和使用量一直位居世界第一,每年差不多要用100万t以上,覆盖面积超过0.13亿hm2。由于长时间大面积使用地膜,而没有有效的回收利用,致使现在农田里随处可见地膜残留。由于地膜厚度不够,清理起来非常困难,农民也只能简单的清理一下,堆在路边,所以路边随风飘舞、随处可见的地膜碎片在农村已是司空见惯。
一年又一年,土壤中的地膜到底累积了多少呢?目前我国地膜污染最严重的地方要数新疆的棉花种植区。2008年公布的一份研究报告显示,新疆地区棉田中,地膜残留量平均265.3kg/hm2,并且随着覆膜年限越长,污染越严重。在新疆,连续覆膜10a、15a和20a的棉田,地膜残留量分别为262kg/hm2、350kg/hm2、430kg/hm2,最严重污染田块农用地膜残留量高达597kg/hm2。这是什么概念呢?一般情况下,如果要给1hm2土地铺上地膜,使用量约为60kg,597kg的地膜残留量相当于地里已经储存了10层地膜了。
土壤中如此大的地膜残留量,其潜在的危害是难以估量的。在被调查农田土壤中的残膜碎片每667m2在几千至20几万块之间,如果残膜的回收问题不加以解决,不要几年,每667m2农田残膜碎片将达到上百万块,既又多又细的残膜碎片几乎不可能回收了,这必然对农田土壤造成不可逆转的危害。特别是山区农民现在依靠地膜覆盖栽培,使他们很快地解决了温饱问题。但由于地膜残留问题没有得到解决,将有可能导致他们有地无法种的境地,再次陷入贫困。
2 地膜覆盖对环境的危害
2.1 难降解
农用塑料薄膜都是聚乙烯烃类化合物,自然条件下极难降解,在土壤中可存在200~400a,降解过程中还会溶出有毒物质。随着地膜应用量和使用年限的提高,就会有大量地膜碎片残留在土壤中,大量的残膜存在就会导致土壤的物理结构层次改变,使得土壤水分、养分向下运输受到阻碍,土壤间隙和通透性降低,不利于土壤空气循环和浇灌,最终造成土地质量下降,影响作物对水分、养分的充分利用,从而造成作物营养不良,产量下降。据测定,残膜污染严重的土壤会使小麦产量下降2%~3%,玉米产量下降11%~28%,棉花产量则下降10%~23%。
2.2 缠绕根系
由于这些残留地膜的存在,导致作物在生长时其幼小的根系被残膜缠绕,从而导致水分、养分的吸收被阻碍,造成死苗。
2.3 影响农事操作
如果土壤中残留大量地膜,还会影响农事操作,在进行整地、耕地、播种等农事时残膜经常缠绕在农具上或堵塞播种机,从而影响农事操作或播种的质量。
2.4 影响土壤肥力
残膜影响土壤养分的释放,导致肥力下降。由于大量残膜在土壤耕作层内构成的薄膜隔离层影响微生物的活性,从而不利于土壤养分的矿化释放和肥力的提高。
2.5 地面污染
地膜残留在土壤中或者丢弃在田间地头会造成白色污染,破坏环境景观。如果被牛羊等牲畜误食,阻隔食道影响消化,还可能引起牲畜中毒死亡。
3 防治残膜危害的几点建议
3.1 选用相对厚一点的地膜
在选购地膜的时候,要购买相对厚一点的地膜(0.008~0.012mm)。我国的地膜厚度最低标准为0.008mm,加之标准中允许的偏差值,厚度在0.005mm甚至0.004mm的地膜也能合格流通。0.008mm的地膜厚度可以在增温保墒的同时,最大限度降低造价,利于推广增收。0.004~0.005mm的地膜抗拉强度低,容易老化,破碎率高,不易收集。国外农膜的厚度一般为0.01mm,有利于覆膜和收膜,地膜厚度从0.008mm增加到0.01mm,抗拉强度增加25%。因此,应尽量规范农膜的质量和厚度,避免过多使用超薄膜,给残膜回收带来困难。
3.2 要适时揭膜
在地膜完成功能以后就把它揭掉,这样既能回收地膜也能使土壤空气进行交换。使雨水直接被植物吸收,同时也会提高中耕和施肥的效果。当前在可降解、无污染的地膜还没有大面积推广应用的情况下,适期揭膜技术是防治残膜污染的有效措施。此技术提高回收率,防治地膜污染,保护耕地肥力,因此,要加强宣传教育,提高各级领导和农民群众的环保意识,大力推广适期揭膜等地膜污染防治技术,减少残膜留量,确保农业持续丰收。
3.3 机械回收
我国地膜覆盖面积很大,由于技术和国情的原因,可降解地膜短时期内还难以在农业中大面积推广,靠单纯的人工捡拾回收农田残膜已经越来越困难,机械回收将成为必然趋势。目前我国研制的地膜回收机械分别用于苗期、秋后和播前的农田残膜回收。
3.4 应用可降解地膜或液态地膜
现行的各种地膜在大气、水域、土壤环境下都不易分解,寻求能自动降解的新型降解塑料用于农田地面覆盖,就成为解决农田残膜危害问题的出路之一。生物降解地膜是一种用淀粉和纤维素等原料制作出的生物降解地膜,价格是普通塑料地膜的2~3倍。可降解地膜难以推广的原因就是“贵”,农民们的日子不宽松,不愿意从自己腰包里多花钱,这与超薄膜难以禁绝的原因是一样的。如果政府能从资金上给使用可降解地膜的农民或生产可降解地膜的企业一些补贴,情况将会大有好转。或对生物降解地膜的性能进行改进和优化,逐步降低成本,以利于推广和应用。山东科技大学研发而成的多功能可降解黑色液态地膜,是以富含腐殖酸的风化煤为主要原料添加活性剂、交联剂、除草剂等混合而成的。该液态地膜既具有塑料地膜的增温、保墒、保苗的作用,又有较强的粘附能力,可将土粒联结成理想的团聚体;提高土壤微粒的毛管作用,改善土壤的通透性,成为土壤改良剂。而且操作简单,可现场喷施造膜,省工省时:可将相应作物所需要的除草剂掺混到液体膜中一起喷施。喷施后,作物可以自然出苗,不用人工引苗放苗,节省劳动力,且适用于各种地形地貌。
3.5 加强宣传教育,提高全民环保意识
要大力开展宣传教育,提高各级领导和农民群众对地膜污染危害的长远性、严重性,恢复困难性的认识,提高回收地膜的自觉性。
3.6 加快制定有关回收残膜的经济政策
要制定一些优惠政策以鼓励回收、加工、利用废旧地膜企业的发展,要调动他们的积极性,为了不增加政府负担,同时体现“谁污染、谁治理”的原则,应要求地膜销售部门和地膜消费者自行回收利用。国外对回收地膜的做法是,普通地膜是你用1kg,就得交回1kg,强制回收。这事由专业公司做,但要付费。农民也可以选择用生物降解地膜,虽然价格贵些,但可以省掉回收地膜的钱,算下来成本差不多。不管用哪种,都不能留下白色污染,这有严格的法律规定。而那些生产可降解地膜的企业还可以享受政府补贴。我国的国情不可能做到这样,但也是发展趋势。
残膜对农业生态的污染后果严重,如不及早治理,我们赖以生存的土地将不再有丰收,也将必然遭到大自然的惩罚。所以,治理地膜污染,保护农田生态环境是地膜种植持续发展的关键。
参考文献
[1] 侯书林,胡三媛,等.国内残膜回收机研究的现状[J].农业工程学报,2002,05(3):186-187.
虽然早在2005年富士通就推出了由玉米制作外壳的笔记本电脑,赋予了笔记本电脑鲜明的环保特色。但受限于笔记本电脑普及程度成本。技术上的制造难度和用户的重视程度,环保型笔记本电脑之前一直都未能真正走上台面,基本都处于试验阶段的局面。而近年来,伴随笔记本电脑日益深入到普通家庭,加上社会对绿色环保的重视,各厂商逐渐将笔记本电脑的环保问题提到了正式议程上。那么,笔记本电脑的环保现状如何呢?厂商和消费者各自的态度又是怎样的?
怎样的笔记本电脑才能称为环保?是不是采用了低功耗省电平台,内部元件制程符合RoHs规范就算是很环保的笔记本电脑呢?事实远非如此!作为一个高度集成的全功能电脑平台,笔记本电脑要实现真正的环保,从材质。平台的选择,到生产过程以及包装,运输等环节,无一不需要注意环保二字的贯彻。
外壳,环保材料路漫漫
作为高度集成的平台,笔记本电脑的外壳就像一位忠诚的卫士保护着内部电子电气元件的安全,除此之外,它还作为笔记本电脑给人的第一印象,充当着每一款产品的“形象使者”的角色。为此,许多消费者在选择笔记本电脑时候,对外壳的要求往往都集中在“是否够酷”的焦点上,即使对一些略微懂行的消费者而言,他们也注重的是外壳材质是否合金或者碳纤维,而对于笔记本电脑外壳是否环保的问题,很遗憾,没人在意!
对大多数笔记本电脑而言,其外壳采用的材质无非是ABS,PC或者ABS+PC材质的工程塑料外壳。在制造这些塑料外壳时不但需要消耗大量的石油资源,而且还会增加二氧化碳排放量。而且这些工程塑料都属于不可降解类型,一旦笔记本电脑报废之后还会继续对土壤和空气形成污染。
也许有读者会说,那么选择镁铝合金钛合金或者碳纤维材质的外壳总算环保了吧?相对而言,这些外壳材质的确比工程塑料更加环保,却并不十分理想。合金的外壳虽然电磁屏蔽性以及坚固程度都上佳,却也属于不可降解型,废弃之后同样会对土壤带来污染。
这也不是,那也不是,那么怎样的笔记本电脑外壳才算是真正环保的?我们不妨来看看这个领域的先行者。
2005年,富士通推出了“玉米笔记本电脑”,在该款机型上,大约一半的外壳是采用植物树脂聚乳酸(PLA)与聚碳酸酯(PC)等比复合材料制造,其中植物树脂聚乳酸的主要来源是玉米,仅此一项,每制造一台玉米笔记本电脑就能节约1升左右的石油用量,可谓是笔记本电脑的环保先锋。而在2008年富士通又推出了号称WoodShell的木质外壳笔记本电脑,将笔记本电脑的环保概念提到了新的高度。同样,华硕在2006年推出的广为人知的竹子本也是环保外壳笔记本电脑的典型产品。但是这些产品在终端市场上始终没能大量销售。
为什么这些采用天然材料的笔记本电脑外壳最终都未能成大气?通过对厂商的采访,我们知晓了其中的大致缘由。首先,采用可降解材料,比如竹子,木头或者其它植物原料制造笔记本电脑外壳,在成本的投人上非常高,对笔记本电脑产品的整体成本提升极大:其次,对于消费者而言,笔记本电脑外壳材质是否环保不在绝大多数人的考虑范围之内,他们更关心的是稳固性外观造型以及防辐射性能,环保材料的外壳对于大多数消费者而言更像一个
噱头,坚固耐用性都不足;再次,考虑到笔记本电脑的3C认证需求,采用类似环保材料的外壳在制造工艺上如果要满足3C要求的话,会给工艺带来许多复杂性和难度,而这些无形中又会再次增加产品的成本。
可见,虽然有厂商有意识地推出过真正环保材质外壳的笔记本电脑,但是由于市场的接受度和用户大环境以及成本控制等因素的影响,导致这些产品最终只是成为种‘形象工程,而并没有在消费者心中形成固有消费印象。无论是国内国外,市场上仍然是工程塑料或者合金材质外壳的产品一统江山。
我们认为,要解决这个问题,关键在于技术的更新,如果可降解生物工程塑料的研发能够取得实质性的进展,当环保材料(比如可降解塑料、木头或者其它植物原料制品)的成本能够控制在一个很合理的价格时,笔记本电脑外壳才有可能真正实现环保。
功耗,移动平台进化的源动力
虽然在笔记本电脑的外壳材质上,厂商们迫于现有的技术和成本限制,无法做到真正纯绿色环保,但是在其它方面,它们却A在努力想要改善笔记本电脑的环保状况,其中笔记本电脑平台的功耗就是典型的例子:
对于笔记本电脑而言,平台整体功耗的大小对环保来说意义非凡,更低的功耗也就意味着更少的电力消耗,不但节省了能源,而且按照火力发电来计算的话,也就间接减少了二氧化碳的排放。其中,制程技术的改进对于笔记本电脑在功耗方面的绿色环保有着非比寻常的意义。
与桌面平台一样,笔记本电脑平台,尤其是处理器的制程从65nm改进到45nm之后,虽然内部集成的晶体管密度提升了两倍,但是晶体管切换功耗相比同频率的65nm制程产品下降了30%。我们就平台功耗控制的问题采访了英特尔公司,从他们为我们提供的数据可以直观地看出,对于同频率的65nm制程和45nm制程处理器来说,以桌面平台的Core2 Duo E6550和移动平台的Core 2 Du0 T7700为例,T7700每年消耗的电量大概为59KWh,而即使搭配节能LCD显示器的E6550平台每年也要消耗大约229KWh电量。按照火力发电排放的二氧化碳量进行计算,E7700移动平台同比每年可减少二氧化碳的排放大约102吨,算算世界上每年出货多少台笔记本电脑?当笔记本电脑全线迈入45nm制程之后,这个能源节省的数据将会是非常惊人的!
同时,功耗的降低也能直接带来另项环保措施的效果提升,这就是减噪。更低的功耗带来更小的发热量,降低了笔记本电脑散热系统设计难度,甚至在超便携机型和某些超轻薄机型上还可以实现无风扇设计。
显示屏,环保LED渐成主流
有数据显示,对于一台笔记本电脑功耗来说,液晶显示屏将占据其中的大约30%,如果能对显示屏的功耗进行合理的控制,自然可以实现节能和间接控制二氧化碳等温室气体的排放量。对当前的笔记本电脑而言,在显示屏方面最值得一提的环保技术自然就是LED背光技术。
我们都知道,液晶显示屏本身不能发光,必须要借助背光源才能正常工作。因此可以想到,如果能够控制背光源的功耗,自然就基本控制了显示屏的功耗。之前的绝大部分笔记本电脑都是采用CCFL冷阴极荧光管作为背光源,虽然亮度高,但同时功耗也相对较大。而且CCFL冷阴极背光管还有汞元素,与日常生活中日光灯相似,一旦废弃之后对环境 将造成非常严重的污染,而且汞元素对人体的健康也将带来致命的损害。
LED则与CCFL相反,由于LED采用了低压供电驱动,相比CCLF更为节能。而且LED不含汞元素,对环境与人体没有任何的伤害。在我们针对N系列机型为何全线采用了LED显示屏的问题采访华硕公司时,他们这样告诉我们,从环保方面考虑,LED由无毒环保材料制成,无污染且可回收利用,在功耗的控制上相比普通LCD显示屏将节能20%以上,而且其显示效果相比普通LCD也要高出20%左右。
不过虽然LED具备诸多环保的优点,但是成本因素却是之前制约其大量普及的主要因素。以往只是在中高端机型上才有看到LED显示屏的产品,配置LED显示屏的机器一般都在6000元以上。不过随着技术的进步和厂商的重视,LED显示屏已经逐渐走向普及化的道路,甚至现在部分超便携电脑上都已经能看到LED显示屏的身影了。
电池,能源模式的变更有待时日
当前几乎所有的笔记本电脑都是使用的锂离子或者锂聚合物电池,虽然相对镍氢或者镍镉电池而言更加高能且相对环保,但是在废旧电池的处理问题上,仍然存在一个难题一一金属锂离子依旧会对土壤和水源带来污染。于是,一种更为环保的能源进入了诸多厂商的视线,这就是燃料电池。
相比锂离子或者锂聚合物电池,燃料电池内部不产生金属离子参与的化学反应,其通过碳氢化合物的燃烧产生能量,最终的副产物只有碳水化合物,对环境基本无影响。早在2006年,东芝,联想,三星等几家知名笔记本电脑厂商都曾展示过采用内置燃料电池的机型,但是为什么最终这些产品都未曾进入市场呢?究其原因,过高的成本是首当其冲的,其次,由于燃料电池相比同等级的锂离子或者锂聚合物电池体积与重量都要大得多,采用燃料电池的笔记本电脑产品往往都不具备便携性,这与笔记本电脑的轻薄便携发展趋势相悖,最后,燃料电池虽然不用充电,但是补充燃料却是诸多厂商都要面对的一个大难题――用户如何在保证电池密闭性的前提下补充燃料?
正是存在这些先天性的障碍,燃料电池到目前为止也只是作为一个概念性的计划被提出,但是大批量的产品却从未在市场上露面。为了成本和便携性,几乎所有的厂商都不得不暂时向锂离子和锂聚合物电池妥协。我们认为,就电池本身而言,目前几乎所有笔记本电脑厂商都还处于“伪环保”状态,而只有当燃料电池的技术研究取得阶段性突破,或者笔记本电脑用太阳能电池能真正得到实际应用的时候,那样的笔记本电脑电池才可能真正实现环保。
电源管理,“曲线救国”的环保措施
在我们进行的“你最看重的笔记本电脑环保要素是什么?”的专项调查中,有48.71%的读者选择了“更长的电池续航时间”这一选项。在我们暂时无法采用真正环保的笔记本电脑电池时,延长笔记本电脑电池的使用时间也就成了厂商最有针对性的环保措施。
虽然说笔记本电脑的续航能力只是与电池容量有最直接的关系,但如果不能合理使用相关的节能控制技术,毫无疑问会造成能源的极大浪费,而且加速笔记本电脑的充电频率,无谓消耗更多的能源并增加温室气体的排放量。对此,我们欣喜地看到,几乎所有的笔记本电脑厂商都进行了一些殊途同归的努力,力求更合理地管理电池,最大程度地延长电池续航时间。
首先是主板上的电池管理芯片,通过我们对众多的笔记本电脑厂商采访后得知,目前几乎所有的产品都在主板上内置了一块电弛管理芯片,这块芯片能实时监控电池状态。比如在充电状态下,当电池充满电之后会自动外接电源的输入,而且当电池温度过高时会自动提醒用户注意。
其次,是各大厂商自身的电源管理技术,比如华硕的Powre 4 Gear eXtreme,东芝的ACPI和富士通的ECO就是其中的典型代表。以东芝笔记本电脑的ACPI Common Modules为例在这个基于BIOS的底层模块支持下,东芝笔记本电脑可以通过操作系统或者BIOS进行电源管理的细化设置,同时管理处理器,显示屏以及硬盘和各大接口的电源分配。而在基于ACPI Commen Modules开发的Power Saver Utility软件下,消费者可以根据实际运行状况的需求设置处理器速度,显示屏亮度以及在空闲时对硬盘或各接口的电源分配。该功能有益于减少温室气体的排放量,节能且减轻对环境的污染。
包装,可回收材料盛行
在谈到笔记本电脑的环保问题时,我们总是喜欢谈论产品本身的环保特色,而对一个同样十分重要的地方没有引起足够的重视,这就是笔记本电脑的外包装。
几年前,我们总能在笔记本电脑的包装箱内发现一些白色泡沫塑料,这些东西其实都是源自石油的产物,不但无谓地消耗能源,而且一旦在废弃之后都是属于不可降解的产物,对环境将造成严重的污染。
随着厂商环保意识的逐渐提高,近年来的笔记本电脑产品纷纷在包装材料和包装方式上打起了“环保主义”。以SONY VAIO笔记本电脑为例,VAIO笔记本电脑产品的包装都是用了可回收使用材料制造,对环境不造成任何污染,而且在包装方式上采取了紧凑包装方式,单是这一项,每年就可大量降低能源的消耗,为环保事业做出了极大的贡献。再如苹果新的MacBook系列,自从将全线产品的包装尺寸缩减了40%并全部采用环保材料的包装之后,每年可节省原材料近数十万吨,而且可以减少运输用的航班数量,达到了节能的作用,为环保做出了积极的贡献。
总的来看,当前绝大部份笔记本电脑厂商都在外包装上采取了相应的环保措施,对此我们也大加赞赏。在绿色与环保成为世界性的主题,成为全世界每个人都需要时刻关注的问题时,厂商们的因势而动也算是顺应了发展趋势,我们也希望这举措能够得以坚持并继续延续下去,为IT业的绿色环保做出自己的贡献。
笔记本电脑环保之路漫漫
笔记本电脑产品目前仍处于“半环保”的状态!在采访了诸多的厂商并仔细分析了产品市场之后,我们不难得出这个结论。
首先,我们要赞赏厂商们在笔记本电脑的绿色环保上所进行的不懈努力
功耗大幅度下降。移动平台的整体功耗已经呈现逐年下降的趋势,尤其是超轻薄和超便携平台上,处理器的功耗已经被控制在10W左右,这与普通桌面处理器动辄50W以上的功耗相比,节能效果是异常明显的:
显示屏逐渐进入LED普及时代。LED目前基本在中高端市场上已经取代CCFL成为主流的背光源,这种最小化功耗的显示屏的大面积普及将有力推进笔记本电脑环保时代来临;
电源管理得到重视。所有的笔记本电脑厂商都设计有自身的电源管理技术,于细微处见真章,其实节能与环保就源自一些生活中微不足道的细节的积累,
RoHS成为标准。自从2007年RoHS标准得以强制推行以来,生产过程的RoHS化基本已经成为绝大部份厂商的标准,同样在3c认证的要求下,笔记本电脑的电磁辐射已经得到了很好的控制,用户无须为此担心。
最后就是包装材料的环保化。无论是厂商在包装材料上缩减尺寸,还是完全采用可降解材料制造,都基本做到了真正的绿色环保。
不过,根据我们的调查显示,消费者最在意的笔记本电脑环保要素前三位依次是:更长的电池续航时间。更小的电磁辐射以及无害外壳材质。不过可惜的是,受限于技术与成本要素,无论是可降解生物塑料的研发还是燃料电池或太阳能电池等新能源的使用都还处于酝酿阶段,市场上现在根本看不到任何的实质性产品。
所以,我们认为,目前对笔记本电脑行业而言,绿色环保的道路才刚刚起步,还没有达到完全让人满意的地步。虽然大多厂商都在谈论环保的议题,但是真正的环保效果还远没有彻底实现,可以说只是在‘半环保“的状态。