环境材料与物质的再生循环

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1、第8章环境材料与物质的再生循环北京大学环境科学与工程学院张剑波北京大学环境科学与工程学院第8章环境材料与物质的再生循环环境材料的最大目标之一就是开发可以反复使用的材料，在技术进步的前提下，创造一个可以顺利开展再生循环利用的社会、经济体系，使人们形成一种自觉选择、使用环境协调型产品的意识。北京大学环境学院8.1再生循环———可持续发展的途径8.1.1再生循环的背景对于某种生物来说没有用途的东西，在某些场合可能是其他生物的资源，自然界中将所有的生物有机地联系起来，就形成一个循环系统（生物圈）。最初，再生循环只

2、是从单纯经济的价值观来考虑的，最近人们已将废弃物处理，节省资源，节约能源，控制排污等作为环境保护的重要措施而备受重视.如何减少废弃物也是迫切需要解决的课题。除了能源以外，许多矿产资源如锌、镉、锡等也面临枯竭。再考虑到发展中国家的现代化过程和人口急剧增加带来的新问题，那么要继续维持像现在这种大量生产、大量消费、大量废弃的“文明”只不过是一个梦而已。北京大学环境科学与工程学院再生循环的背景建立符合自然规律的物质循环系统的战略方针应遵循如下两条原则：（1）尽可能使用在自然界中可循环的材料，并将自然的循环应用到其废

3、弃和生产过程中。为此，需要熟知自然循环系统的性质，并且根据具体情况以自然循环为模型来设计人类圈的物质循环。（2）尽可能少使用在自然界中不可循环的材料。对那些非用不可的材料，应事先先设计一个再生循环系统。在材料的废弃和再生的过程中，严格控制数量，并使其处于不活波状态。北京大学环境学院8.1.2再生循环的形态将废弃物作为资源再生利用，其利用方式随制造过程的阶段不同而有很大差异，不同阶段进行再生利用时，所要解决的问题的意义及重点也不相同。在进行再生循环时，要根据解决的问题来选择具体实施的阶段。例如：对于资源趋于枯

4、竭的物质，可以忽略消耗和所需的费用加以回收利用；若以节能为目的，则应通过比较再生循环可带来的能耗降低与进行回收、分选时所需能耗的相对大小来选择最合适的途径和比例。北京大学环境学院再生循环的形态(1)单纯再利用（reuse）将不同的东西可以直接提供给其他消费者利用，如家中的已用过的衣服和旧家电等的利用。(2)部件的回收再利用将废弃物中一部分零部件取出，可将这类部件用在别的系统上继续发挥其结构和功能的作用。例如：废弃汽车的保险杆可以拆下来装配在相同型号的汽车上，收集坏旧自行车的零件可以装配一辆新自行车等。北京大

5、学环境学院再生循环的形态(3)作为原材料再利用（recycle）将一定组成的物质直接利用还是通过“分解、分离”成与原材料更接近的物质，这在工艺的概念上是完全不同的。废弃塑料可以再加工成容器，也可以分解成单体，视具体情况而定。金属可简单的回炉重熔，也可将合金分离成各构成元素。(4)能源回收（reclaim)有机物燃烧会放出能量，金属则有时被称作是通过还原等过程而聚集再一起的能量块。如废弃旧塑料，可分解成燃油，也可以直接焚烧，作为热能利用。北京大学环境学院8.1.3再生循环的问题(1)消费者首先必须参与利用废弃

6、物资源的行动：分类回收；购买再生原料制品。(2通过再生循环获得廉价的原材料，一方面，再生循环降低了原材料的成本，另一方面回收、分类和精炼等过程要花费一定的费用。在相同的经济利润前提下，存在着最经济的再生循环率。影响再生循环率的手段：为提高再生循环率,可降低再生循环的费用,可通过技术的开发，社会体制的支持和提高原材料的价格（在金融、税率上采取措施）予以干预。(3)再生循环面临的困难。再生材料品质和数量上的不稳定，一味提高回收率就不可避免的混进一些低劣品，从而降低回收品的质量。分选分离都很费事，导致处理费用的提

7、高，增加能耗及回收过程使用化学药品带来的环境负荷方面的影响。北京大学环境学院再生循环的问题(4)再生循环的发展方向A.杂质无害化技术：以使用再生资源为前提条件来生产材料，就得除去混进来得杂质或使其变得无害。B.通用性材料：若以杂质的存在为前提条件（允许杂质存在），那么材料的制造、使用方法，具有优良通用性的标准材料则是研究的课题。C.长寿性材料：延长材料得使用寿命，减少废弃。环境问题是社会文化，社会体系及技术之间相互协调才能够解决的大问题。作为技术工作者，不仅要适应再生循环，而且必须以锲而不舍的精神致力于材料

8、和产品的再生循环。北京大学环境学院8.2面对再生循环的环境保护政策8.2.1欧洲的环保政策欧洲各国对环境保护持积极态度。德国的“废弃物处理法”是1972年制定的，先后经历四次修改；1986年的修订将其名称改为“废弃物的限制及废弃物处理法”，这样将“怎样处理废弃物”的观点，提高到了“怎样减少废弃物的产生”为重点的方向。根据这个法律，1991年公布了禁止使用氟里昂（flon）和哈龙（halon）的条例；同年将“关于包