關鍵詞：旅游景點；塑料垃圾；聚合物；生態(tài)文化；污染控制

中圖分類號：X171 文獻標志碼：A

前言

塑料垃圾不僅是人們生活的伴生物，也是旅游景點的污染物。在露天場所焚燒塑料垃圾，造成大量的粉塵和粉煤灰被吹到了空中，導致大量的氨和硫化物被排放到空氣。不僅對大氣造成了嚴重污染，也對人類的身體健康和動植物正常發(fā)育造成影響。因此，需要控制生態(tài)文化旅游景點塑料垃圾污染，研究控制方法。

王倩等人研究了海岸線塑料垃圾低溫熱解及其污染物排放特征，模擬不同鹽度海岸線環(huán)境，對海岸線塑料垃圾進行低溫熱解，并且得出海岸線塑料垃圾低溫熱解處置可以有效控制含氯污染物排放，實現(xiàn)了海岸線的塑料垃圾控制，但是該研究的塑料垃圾回收率較低。吳君怡等人研究了中國水環(huán)境微塑料污染及水處理工藝對其去除效果，分析了污水中微塑料的截留情況，確定無法完全截流導致受納水體的污染情況不斷加劇，通過分析不同水處理工藝對微塑料的去除效果，探討了微塑料去除技術的發(fā)展趨勢，為國內水體微塑料污染研究的發(fā)展提供參考，但是該研究僅分析了污水中的微塑料去除方法，其應用范圍較小，無法應對大規(guī)模的塑料垃圾處理，對整個生態(tài)環(huán)境的作用有限。

基于以上研究背景，文章對生態(tài)文化旅游景點的塑料垃圾污染進行控制，從而達到保護生態(tài)文化旅游景點環(huán)境的目的。

1實驗部分

1.1實驗材料與試劑

在生態(tài)文化旅游景點分布的塑料垃圾類型包括聚甲醛、丙烯腈丁二烯苯乙烯和聚碳酸酯等，為了實現(xiàn)生態(tài)文化旅游景點塑料垃圾污染的控制，回收處理生態(tài)文化旅游景點的塑料垃圾，實驗的塑料垃圾見表1。

1.2實驗儀器

生態(tài)文化旅游景點塑料垃圾回收過程中，所用到的儀器設備見表2。

1.3實驗方法

1.3.1制作塑料

選擇PA、PC、PP、POM、ABS、PE、PS、PET、PVC、PMMA以及聚乙烯纖維和薄膜作為制作塑料的原材料。材料均為純白色，只有聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯是偏透明材質，塑膠尺寸設定為0.35 cm左右。用人工粉碎的方式粉碎各種原材料，形成多種塑膠，再用一組7至160目篩網(wǎng)進行過濾，獲得10種不同聚合物種類的碎片塑膠，其規(guī)格分別為100～300μm、300～500μm、500～1000μm的碎片、纖維和薄膜聚氯乙烯塑膠。利用紅外光譜對各種高分子材料進行了分析。為快速識別塑料垃圾材料，通過尼羅紅液染色處理材料。

1.3.2選擇浮選溶液

為了對比五種塑料垃圾回收試劑的性質，研究其密度、溶解度和成本，見表3。

在不同濃度下，五種塑料垃圾回收的試劑信息的飽和度排序為KIgt;ZnCl₂gt;Nalgt;KClgt; NaCl，而成本與密度相反，NaCl飽和溶液的成本最小。在考慮到成本低廉、環(huán)保的前提下，選用NaCl、KCl、Nal作為塑料垃圾回收的浮選溶液。在生態(tài)文化旅游景點取200克的土壤樣品，根據(jù)藥劑與樣品2：1的比值，準備400毫升的浮選溶液。

1.3.3設計循環(huán)式分離裝置

塑料垃圾的循環(huán)分離裝置包括分離系統(tǒng)、真空過濾系統(tǒng)和溶液回收系統(tǒng)三大系統(tǒng)。分離系統(tǒng)由分離器、曝氣盤構成，真空濾池由真空抽濾器、真空抽濾器和砂芯濾清器構成；溶液回收系統(tǒng)由循環(huán)泵構成。具體見圖1。

循環(huán)式分離裝置安裝在升降平臺，曝氣盤放在隔板內，而外罩的傾斜角為30度，用于盛放溢出的上清液體，在盤架下端部設與過濾設備相連的排液口。將20微米直徑的濾膜放在砂心濾器上，將液體引入濾筒，在濾筒底部設置閥門，用于泵內的濾液倒灌至分離桶內，再將分液漏斗置于分離器上，實現(xiàn)一個循環(huán)式分離裝置。

1.3.4分離生態(tài)文化旅游景點土壤中的塑料垃圾

試驗采用十種不同高分子材料制備的小顆粒塑性材料，用于分離生態(tài)文化旅游景點土壤中的塑料垃圾，通過三種大小不一的聚乙烯顆粒狀塑性材料和聚乙烯塑性材料進行三次重復試驗，考察NaCl、KC1、Nal對生態(tài)文化旅游景點塑料垃圾回收的影響。試驗用的土是從某生態(tài)文化旅游景點獲取，經(jīng)干燥、篩選后留作試驗。具體的運作方式如下：

預加工：第一步制備400 ml的飽和浮選溶液，稱重200克土壤樣本，按照土壤與塑料垃圾的比例為5：1，將同種塑料添加到土壤樣品中，然后將其平均分配。再將混合好的飽和液注入分離裝置，將混合的模擬試樣放入其中，充分攪拌60分鐘，攪拌完畢，放置1小時。

塑料垃圾處理：放置后，將土壤樣品中塑料垃圾沉淀至罐體的底面，同時塑料會懸浮于上清液中，開啟上層清液中的充氣盤，再加上少許的飽和懸浮液，在空氣中的氣流作用下，使分離的塑料垃圾微粒從循環(huán)式分離裝置的小孔中滲入，再由真空泵將其濾出，收集塑料垃圾物質，經(jīng)循環(huán)式分離裝置，從回收瓶子中返回至分離桶，持續(xù)懸浮1小時。在浮選之后，仍然存在著大量的有機物和植物殘渣，影響塑料垃圾的觀測和鑒別。因此，采用25%雙氧水為溶解劑，能夠將存在的有機物和植物殘渣溶解，接下來在68℃下振蕩48 h，將溶解的試樣置于過濾薄膜上，在玻璃瓶中干燥，再利用光學顯微鏡計數(shù)過濾薄膜上的塑料并回收，計算回收率為：

其中，C表示塑料垃圾的回收量，C_all表示塑料垃圾的總量。

1.3.5基于溴化鈉溶液循環(huán)式分離方法對塑料的影響

為了驗證溴化鈉溶液循環(huán)式分離方法對塑料的影響，共設置12組實驗組，分別為PA、PC、PP、POM、ABS、PS、PET、PVC、PMMA、碎片狀塑料、纖維狀塑料和薄膜狀塑料，每組加入10個同類型塑料和40 ml飽和Nal溶液進行充分混合，靜置5小時后，去除浮選溶液，加入20 ml質量分數(shù)為20%的H₂O₂溶液，在50℃下震蕩48小時，然后去除20%的H₂O₂溶液，用蒸餾水清洗土壤樣品的塑料垃圾并自然干燥。對照組除用蒸餾水代替飽和Nal溶液和20% H₂O₂溶液外，其余均與實驗組相同。在試驗之后，對各種生態(tài)文化旅游景點土壤中的塑料垃圾進行了大小、重量的測定，采用高精密的電子秤對其進行檢測。在試驗前和試驗后，對各個土壤中的塑料垃圾進行成像，以確定形態(tài)改變。大小和重量的變化率可以通過公式（2）計算：

2結果分析

2.1 NaCl、KCl、Nal溶液對塑料垃圾的回收率

基于循環(huán)式回收裝置，將聚乙烯塑料切割成100～300μm、300～500μm、500～1000μm三組，利用NaCl、KCl、Nal溶液測試塑料垃圾的回收率，其中以尺寸為300～500μm的碎片狀塑料、纖維狀塑料和薄膜狀塑料為對象，利用NaCl、KCl、Nal溶液測試了不同性狀塑料的回收率，具體的NaCl、KCl、Nal溶液測試的不同類型、不同尺寸和不同形狀塑料垃圾的回收率，結果見圖2。

從圖2的結果可以看出，不同類型塑料垃圾分析中，NaCl、KCl、Nal飽和溶液可以對PA、PC、PP、ABS、PE、PS、PMMA等聚合物進行回收，回收率超過了90%。NaCl飽和溶液對聚甲醛、聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯的回收率為0%，原因是這三種塑料的密度較高，回收相對比較困難，而Nal和KC1飽和溶液可以有效回收聚甲醛、聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯等塑料，回收率在95%以上。相對于KCl飽和溶液而言，Nal飽和溶液對聚甲醛的回收率較高。在不同尺寸塑料垃圾分析中，對于500～1000μm大小的聚乙烯碎片狀塑料而言，NaCl、KCl、Nal飽和溶液對其回收率可以達到100%，但是隨著聚乙烯碎片狀塑料尺寸的變小，回收率逐漸降低。在回收尺寸為100～300μm的聚乙烯碎片狀塑料時，Nal飽和溶液的回收率明顯比KCl飽和溶液高。在不同形狀塑料垃圾分析中，整體回收率在71. 75%～98. 23%之間，其中薄膜狀塑料的回收率明顯低于碎片狀塑料和纖維狀塑料，大約為83.8%。對于不同性狀的塑料而言，Nal飽和溶液的回收率最高，始終高于90%，但是并不具有顯著性。

未被回收的塑料垃圾部分將會應用新的對應飽和溶液進行二次回收，保證整個過程不會產(chǎn)生二次污染。得到的殘留液用潔凈的容器密封盛裝，互不作用的廢液混合后可用鐵粉處理，調節(jié)廢水pH值為3～4，加入鐵粉攪拌半小時，用堿把pH調至9左右，繼續(xù)攪拌10分鐘，加入高分子混凝劑進行混凝后沉淀，清液可排放，沉淀物以廢渣處理。在塑料垃圾回收的整體流程中，已盡可能完善了回收工藝、避免了二次污染的產(chǎn)生，在有效減輕社會的環(huán)境負擔的同時，節(jié)約了資源，實現(xiàn)了經(jīng)濟的良性循環(huán)。從以上結果可以看出，Nal飽和溶液對于不同類型、不同尺寸和不同形狀的塑料垃圾具有高回收率，可以將其作為生態(tài)文化旅游景點塑料垃圾回收的浮選試劑，實現(xiàn)生態(tài)文化旅游景點塑料垃圾污染控制。

2.2回收后塑料垃圾的質量和尺寸變化

根據(jù)上述回收實驗，將Nal飽和溶液作為浮選試劑，20%的H₂O₂溶液作為消解有機質，分析塑料垃圾在回收前后的大小和質量是否發(fā)生變化，結果見圖3。

圖3的結果顯示，不同類型和形狀的塑料在尺寸上的變化率為-24%～13%，質量變化情況與尺寸變化情況基本一致，但是相對來說，質量變化率更高。但是統(tǒng)計結果顯示，實驗組和對照組的塑料垃圾的質量變化和尺寸變化都不存在顯著性差異，經(jīng)過處理之后，聚酰胺塑料會出現(xiàn)一定的脫落，說明聚酰胺塑料不夠穩(wěn)定。但是實驗組與對照組相比，聚酰胺塑料的尺寸和質量變化率并沒有明顯的差異。除此之外，對于三種不同形狀的聚乙烯塑料而言，經(jīng)過處理之后，纖維狀的聚乙烯塑料明顯變短變彎曲，薄膜狀的聚乙烯塑料的邊緣出現(xiàn)了輕微的卷曲，但是實驗組與對照組相比，聚乙烯塑料的尺寸和質量變化率也沒有顯著性差異。

3結語

針對生態(tài)文化旅游景點塑料垃圾污染越來越嚴重的問題，文章提出了生態(tài)文化旅游景點塑料垃圾污染控制方法。該方法選擇PA、PC、PP等多種原材料制作塑料垃圾，并且制備了KI、ZnCl₂、NaCl、KCl、Nal浮選溶液，通過對用于塑料垃圾回收的試劑信息進行對比，最終選用了飽和度和成本最小的NaCl、KCl、Nal作為浮選溶液。在完成材料選擇后，設計循環(huán)式分離裝置，從而分析分離塑料垃圾，并且研究了溴化鈉溶液循環(huán)式分離方法對塑料的影響，采用SPSS16.2軟件對得到的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析，實現(xiàn)塑料垃圾污染控制。經(jīng)實驗測試發(fā)現(xiàn)，Nal溶液對不同聚合物類型、不同尺寸和不同形狀塑料垃圾的回收率最高，分別為98.9%、98.7%和97.5%，說明Nal溶液通過提高塑料垃圾的回收率，能夠較好地控制生態(tài)文化旅游景點塑料垃圾污染。