高分子与环境保护期末考题(中山大学).doc

高分子与环境保护 人类与环境的关系 环境与人类生存休戚相关，唇齿相依 自然环境：指环绕人群空间，可以直接或间接影响人类生活、生产的一切自然形成的物质和能量的总体。主要有空气、土壤、水、动植物、岩石、矿物、太阳能等，是人类赖以生存的物质基础。其空间范围覆盖距地表高度不到23km和海洋深度不到12km的生物圈，其中地表上下100m左右范围空间是生物最集中和活跃的地方。 社会环境：一方面是人类精神文明和物质文明发展的标志，另一方面又随人类文明演进而不断得以丰富和发展。 人类是环境的产物，同时又是环境的改造者和影响者，因认识和科技水平限制，易对环境造成污染和破坏。 Q：为什么说固体废弃物是环境污染的重要来源？固体废弃物有哪些？ 工业废弃物（废渣、粉尘、污染等） 矿业废弃物（废石、尾矿石） 城市垃圾（生活垃圾等） 农畜物业废弃物 放射性废弃物 Q：固体塑料废弃物产生什么污染？ 大气污染：塑料废弃物焚烧可产生大量CO2，HCl等气体，尤其是呋喃、二恶英类化 合物的发生地； 土壤污染：废塑料薄膜进入土壤不易被分解，阻止土壤透气率使土壤变坏； 海洋污染：占海洋漂浮物的60%以上，破坏土壤生态系统且给航运带来安全隐患； 景观污染：塑料袋、薄膜、一次性塑料制品随处可见，不易集中清理，不易腐烂。 Q：为什么人类生存的环境离不开高分子材料？ 高分子材料的自身特点：原料多、易于生产、性能优良、质轻、加工方便、产品美观、实用、不易腐蚀、易着色等。 高分子材料的应用特点：可广泛应用于衣食住行及国民经济各领域，是无机材料、金属材料的理想替代品。 高分子材料的生产特点：规模大、产量高、品种齐全。 Q：为什么高分子材料可以改变人类的生存环境？ 高分子交换树脂，具有离子交换、选择、吸附、催化、脱水等功能，可用于污水和废水、硬水处理，清除放射性唔知等； 高分子絮凝剂，可用于工业生产与生活得地下水、污水处理，各种污泥脱水的絮凝分离，提高水质和水资源的利用等； 高吸水树脂，可用于工业废油与乳化油的水分分离，回收油类和贵重金属，出离工矿污水等； 高分子分离膜，包括微孔膜、超滤膜、反渗透膜、离子交换膜、液体分离膜，可用于污水处理，有机混合液体分离，海水淡化，回收废水中药剂，有毒气体分离等。 Q:高分子材料制备时面临的环境问题 原材料，如氯乙烯会引起急性或慢性中毒，是诱变和致癌物质，丙烯酸酯类单体啫易对眼镜和皮肤等有危害； 采用有毒原料生产方法造成的问题，如采用界面缩聚生产PC（聚碳酸酯）的原来之一光气是剧毒有机物，以氰化法生产有机玻璃PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）的单体时采用氢氰酸，则为剧毒的化工原料； 废液，如生产各种工程塑料使用的大量有机溶剂以及PVC悬浮聚合和ABS乳液聚合使用的大量水； 废弃物，如树脂制备时落地料、齐聚物、过渡料等。 Q:高分子材料加工时面临的问题 使用重金属的添加剂引起的问题，如聚乙烯塑料中作稳定剂的镉铅系重金属化合物的毒性和粉尘污染； 用作制冷剂和制备PU泡沫塑料等发泡剂的氟氯烃，是破坏地球高空臭氧层的罪魁祸首； 用作摩擦和密封材料增强剂的石棉是致癌物质； 残留单体，如氯乙烯、甲醛； 一些增塑剂在加工过程中会以微粒形式飞溅到高空中。 Q高分子材料使用时面临的环境问题 背景材料：美国1992年塑料废弃物达1500万吨，占固体废弃物的7.5%，体积的30%。中国1996年塑料废弃物达300万吨。居高分子材料的第一位。 高分子材料的燃烧问题 高分子材料的燃烧性多数高分子材料具有燃烧性； 燃烧时的发烟热分解产物缺氧，热气流，黑烟，CO、CO2、HCN、COCl2、HCl 对人体的毒害作用降低燃烧时的发烟率和毒害物质的逸出率 B.废弃高分子材料的问题（1）品种繁多，涉及飞机材料、汽车部件、橡胶轮胎、计算机、光盘、用电器、农膜、包装材料、服装、鞋、门窗、地板、管道、生产部门的边角料； 数目庞大，世界每年塑料废弃物约为其产量60%-70%，橡胶废弃物约为其产量的40%； 降解困难，绝大部分废弃物几乎不能自然降解，水解和风化； 处理棘手，燃烧产生大量有害物质，溶解产生大量废水与污泥； 称谓独特，白色污染或白色公害或白灾（塑料、农膜、餐具），黑色污染或黑色公害或黑灾（橡胶轮胎），彩色污染或视觉污染（电器、电缆、光盘）。 Q降低高分子材料对环境不利影响的重要途径： 探讨与环境相协调的再生循环技术，使高分子材料废弃物变废为宝，实现资源再生利用； 优化设计，根据高分子材料用途进行可降或长寿命高分子材料设计与合成； 开发高效生产技术，是高分子材料精细功能化，高性能化以及生态化。 Q高分子材料再生循环技术 再生循环技术分类 物理循环 废旧高分子材料经收集、分离、提纯、干燥等处理后，加入稳定剂等各种助剂，重新造粒，并进行再次加工生产的过程。 化学循环 利用光