垃圾問(wèn)題科普

“2015年未來(lái)之城大賽”的主題是：未來(lái)城市的垃圾處理。而關(guān)于垃圾，你知道多少呢？在處理垃圾方面，有什么最新的技術(shù)手段和設(shè)想？下面，我們請(qǐng)來(lái)自中物院計(jì)算機(jī)所、長(zhǎng)期關(guān)注教育信息化和社會(huì)教育工作的謝誠(chéng)老師為大家講一講。

垃圾的定義：指“身邊的散落土塊或土粒”。現(xiàn)在指的是廢棄無(wú)用或骯臟破爛之物，如生活垃圾、電子垃圾等。

垃圾分類：可回收的非生物垃圾、不可回收的垃圾，以及有毒有害垃圾。

可回收的非生物垃圾：紙制品、塑料制品、金屬制品、玻璃制品等。

不可回收的垃圾：腐爛垃圾、廚房垃圾、果殼、花草等。

有毒有害垃圾：廢電池、日光燈管、電燈泡、電子元件、藥品、放射性物質(zhì)，盛裝有毒物質(zhì)的瓶罐等。

垃圾的危害

占地過(guò)多：堆放在城市郊區(qū)的垃圾，侵占了大量農(nóng)田。

污染空氣：垃圾是一種成分復(fù)雜的混合物。在運(yùn)輸和露天堆放過(guò)程中，垃圾中的有機(jī)物分解產(chǎn)生惡臭，并向大氣釋放出大量的氨、硫化物等污染物。

污染水體：垃圾在堆放或填埋過(guò)程中，因雨水沖刷、自然分解，其中大量有機(jī)物和重金屬等有害成分會(huì)釋放、流散，對(duì)土地和水體造成污染。垃圾被直接棄入河流、湖泊或海洋，則會(huì)引起更嚴(yán)重的污染。在江、河、湖、海水面上漂著的塑料瓶和飯盒，樹(shù)枝上掛著的塑料袋、包裝紙等，不僅造成環(huán)境污染，而且給水生動(dòng)植物造成直接威脅。特別是動(dòng)物，如果它們誤食了白色垃圾，不僅會(huì)影響健康，甚至?xí)?dǎo)致死亡。

火災(zāi)隱患：垃圾中含有大量可燃物，在天然堆放過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生甲烷等可燃?xì)猓诿骰鹣禄蜃匀紩r(shí)，會(huì)引起火災(zāi)、爆炸事故等，造成重大損失。

有害生物的巢穴：垃圾不但含有病原微生物，而且能為老鼠、鳥(niǎo)類及蚊蠅提供食物、棲息地和繁殖的場(chǎng)所，成為傳染疾病的根源。

這些問(wèn)題如何解決呢？

垃圾處理當(dāng)然也遵守質(zhì)量守恒定律。垃圾處理只是改變了垃圾，把垃圾通過(guò)物理變化、化學(xué)變化轉(zhuǎn)化為無(wú)害的或可以再次利用的物質(zhì)。

下面我們來(lái)看看在垃圾處理問(wèn)題上的一些好主意。

變廢為寶：沙特將垃圾轉(zhuǎn)化為石油

不久前，素有“石油之國(guó)”美譽(yù)的沙特阿拉伯攻克了一項(xiàng)技術(shù)難題：將垃圾中的塑料轉(zhuǎn)化為石油。

眾所周知，塑料的主要原料是石油和天然氣等化石燃料成分。人們通過(guò)提取石油、天然氣等化石燃料中特定大分子，將其裂解成能夠與同種或他種分子聚合的小分子物質(zhì)，最終再聚合成高分子化合物——塑料。那么，如果將這個(gè)過(guò)程逆轉(zhuǎn)，塑料變?yōu)槭褪欠窨赡苣兀可程匕⒗目茖W(xué)家們正是基于這種設(shè)想，才研發(fā)出將塑料轉(zhuǎn)化為石油的技術(shù)：把經(jīng)過(guò)干燥、粉碎后的塑料垃圾加熱到400℃以上，使之氣化，再將氣體冷卻等一系列的復(fù)雜工藝流程，就可以重新獲得石油。

丟進(jìn)黑洞：美國(guó)“異想天開(kāi)”出奇招

面對(duì)海量的垃圾，科學(xué)家們將目光投向了浩瀚無(wú)邊的宇宙。隨著人類對(duì)太空的不斷探索與研究，科學(xué)家們對(duì)黑洞的了解逐漸加深：黑洞內(nèi)部是中空的，且它不允許內(nèi)部物質(zhì)外流，是個(gè)非常理想的“垃圾桶”。

美國(guó)的科學(xué)家設(shè)想可將垃圾丟進(jìn)黑洞，他們提出：將垃圾脫水、消毒、粉碎，壓縮成球狀，并在上面安裝小型助推器，用宇宙飛船把球狀垃圾運(yùn)送到黑洞附近。這樣一來(lái)，球狀垃圾就能利用黑洞的巨大引力和助推器的動(dòng)力飛進(jìn)黑洞內(nèi)部，被永久地儲(chǔ)存起來(lái)。

以逸待勞：利用太陽(yáng)能清除海洋垃圾

荷蘭小伙Boyan Slat19歲時(shí)提出一個(gè)前瞻性的計(jì)劃——發(fā)明專門清除塑料垃圾的裝置——利用陽(yáng)光、洋流的能源收集海洋垃圾，不影響生態(tài)，不產(chǎn)生二次污染。

他的方案2016年將在日本先行試驗(yàn)——一座長(zhǎng)達(dá)100千米的垃圾清理浮板。利用這樣的裝置，可有效清除太平洋42%的垃圾！

童話城堡：變廢為寶的垃圾處理場(chǎng)

下圖是奧地利維也納一座名為施比特勞的垃圾焚化廠。這個(gè)童話城堡般的垃圾焚化廠擔(dān)負(fù)著處理維也納1/3垃圾的重任，它還擁有發(fā)電裝置。垃圾焚燒產(chǎn)生的熱能用于發(fā)電，發(fā)電量可供給維也納19萬(wàn)戶人家。

觀點(diǎn)：1.所有的垃圾都是物質(zhì)，都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而變廢為寶;2.全球垃圾的問(wèn)題是人類發(fā)展的管理問(wèn)題，如何降低垃圾的排放是首要問(wèn)題;3.高新技術(shù)可以首先用于垃圾處理;4.培養(yǎng)青少年的環(huán)保意識(shí)。