人類排泄物的處理和利用有著悠久的歷史。早在春秋戰國時期,我國人民就修建了廁所來蓄肥。印度和其他亞洲國家自古以來就有將糞便和垃圾堆肥的習俗。早在公元前3000年~公元前65438年+公元前0000年,古希臘米諾斯文明時期,就有人用埋坑覆土的方法處理垃圾。18世紀,蘇格蘭的大城市愛丁堡記錄了垃圾的收集、分類、出售和再利用。
進入20世紀後,隨著生產力的發展,人口進壹步向城市集中。現在美國80%的人口都在城市。在我國,人口城市化的速度也在迅速加快,鄉鎮企業的興起使得非農人口迅速增加。由於人們消費水平的快速提高,“三廢”排放日益增多,汙染事件日益增多。垃圾問題已經成為壹個嚴重的環境問題。自20世紀60年代中期以來,環境保護越來越受到世界各國特別是發達國家公眾和政府的重視。汙染防治和廢物利用技術發展迅速,形成了壹系列處理方法,成為環境科學和環境工程的重要內容和基礎。
(2)現代廢物利用
自20世紀70年代以來,美國、英國、德國、日本、法國和意大利等發達國家,由於垃圾處理場地短缺和處理費用高昂,石油危機的影響使得資源問題更加突出。日本科技界首次提出“資源循環利用”的概念,引起了國際社會的關註,廢棄物的回收問題也日益受到關註。許多國家相繼制定了相關的法律法規,在立法上也可以看到從被動處置到主動利用的發展趨勢。比如美國在1965年制定了《廢棄物處理法》,在1970年修訂為《資源回收法》,在1976年修訂為《資源保護與再生法》,明確規定各種廢棄物尤其是固體廢棄物不允許隨意丟棄,必須作為資源使用。為了實現廢物的循環利用,許多國家采取了壹系列鼓勵廢物利用的政策和措施,如建立專門的廢物交換和回收機構,從事廢物的直接有效利用。20世紀80年代初,美國環境保護署在全國設立了200個廢物交換點和3000個回收中心。
壹些歐洲國家從20世紀70年代到80年代開始發展跨國廢物交換系統。德國化學工業協會首先著手與鄰國奧地利、盧森堡、荷蘭、比利時和丹麥合作,簽署了廢物交換協議。西歐* * *同體工商會在1978建立廢品交換市場。北歐的瑞典、丹麥、芬蘭和挪威建立了北歐廢物交易所,促進了廢物回收的發展。
除了這些管理措施,各國科技界還提出了許多廢物利用工藝,無論廢氣、廢液、廢渣,在適宜的條件下都可以轉化為資源。比如城市垃圾中含有的大量有機物,經過分揀加工後可以作為煤炭的輔助燃料,也可以在高溫下分解制成燃料油;有些廢液與廢料混在壹起,可被微生物降解,產生沼氣和優質肥料;鍺等高價金屬材料可從廢煙塵中回收;廢渣被用來生產建築材料是很常見的。
中國在1972年聯合國人類環境大會上提出的“綜合利用,化害為利”的環保方針,在1973年8月5日至20日在北京召開的首屆環境保護大會上得到確認,並被寫入1979年頒布的《中華人民共和國環境保護法(試行)》。
事實上,自新中國成立以來,我國從民間到各級政府都非常重視廢舊物資的綜合利用。截止1995年底,全國縣級以上再生資源經營公司(或廢品公司)2800家,城鄉回收網點112000個,各類再生資源綜合加工利用廠1500多家,從業人員約73萬人。1950 ~ 1995 * *回收各類廢舊物資1775億元,共回收3.5億噸,包括冶金、化工、輕工、手工業等行業的再生原料,如廢鋼鐵165萬噸,舊有色金屬487萬噸,舊化工原料6.5億噸。綜合利用效益可觀,僅1981 ~ 1995,回收的廢渣、廢液提取的有色金屬達86500噸,產值1000億元;從含有金、銀和鉑族金屬的廢料成分中,提取了4,800公斤金、765,438+065,438+0噸銀和65,438+0,990公斤鉑族金屬。
(3)廢物利用現狀
昨天廢物利用事業確實取得了巨大成就,但人類不會滿足於已取得的成就。對環保的思考側重於廢物產生後如何處理,這是壹種末端處理的思路。1989年5月,聯合國環境規劃署理事會提出了“清潔生產”的新概念。在1990年6月的坎特伯雷(英國)會議上,明確了這壹理念的內容:清潔生產是壹種針對工藝和產品的預防性環境戰略,旨在降低生產對人體和環境的風險;對於生產過程,清潔生產側重於節約原材料和能源,消除有毒原材料,並在所有排放物和廢物離開過程之前減少其數量和毒性;對於產品而言,清潔生產的戰略重點是在產品的整個生命周期中,即從原材料的收集到產品的最終處置,將負面影響降到最低。
發展清潔生產的戰略思想是廢物利用或循環利用的壹大進步,拓寬了環境保護的視野,促進了從末端管理向生產全過程各環節全方位管理的轉變。但這是針對新工藝設計的,地球上積累的廢棄物的利用和資源化還很艱巨。即便如此,仍應以清潔生產的思想為指導,避免二次汙染和新的環境問題。
幾乎在清潔生產概念提出的同時,美國國會在1990通過了《汙染防治法》,明確提出了汙染防治的概念。雖然它沒有法律效力,但它是壹個行動指南,詳細說明了汙染防治體系和不同的層次。它包括廢物的清除、處理和回收,減少汙染源和消除汙染源。最後,這種“消除汙染源”代表了汙染預防新概念的最終目標。這項法案標誌著環境保護新時代的開始。它是20世紀60年代以來化學汙染治理經驗教訓的產物,是人們孕育的“新化學嬰兒”。自20世紀90年代以來,這個“嬰兒”引起了各方的關註,並被賦予了許多好聽的名字,如環境良性化學、綠色化學等。最後,美國環境保護署采用了綠色化學的名稱。1995 3月16日,美國總統克林頓宣布制定“綠色化學挑戰計劃”,旨在促進化學汙染防治和工業生態研究方面的合作,鼓勵和支持重大創造性科技突破,從根本上減少化學汙染源的使用,這也將廢物利用的概念提升到了壹個新的高度。
綠色化學旨在研究技術上和經濟上可行的化學品和化學過程,而不會或盡可能少地對環境產生負面影響。為了實現這壹目標,美國國家科學基金會和環境保護局設立了專項基金,支持具有實用前景的重要綠色化學研究課題。同年,美國還設立了“總統綠色化學挑戰獎”,這是化學化工領域唯壹的總統獎,以表彰在綠色化學研究和發展方面的傑出單位和個人。在1996和1997中,有5個項目(優秀的新合成路線、優秀的新反應條件、設計更安全的化合物、小型企業和學術研究)獲獎。
綠色化學不僅具有巨大的社會效益和環境效益,而且是化學發展的新方向。其根本目的是從節約資源和防止汙染的觀點出發,重新審視和改革現有的化學和化學工業。因此,這是當代化學的壹項重要戰略任務。無疑,它也是廢物利用和資源化研究中的壹個全新課題。