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引言：提起“纳米”这个词，可能很多人都听说过，但什么是纳米，什么是纳米材料，可能很多人并不一定清楚，本文主要对纳米及纳米材料的研究现状和发展前景做了简介，相信随着科学技术的发展，会有越来越多的纳米材料走进人们的生活，为人类造福。

纳米是英文namometer的译音，是一个物理学上的度量单位，1纳米是1米的十亿分之一；相当于45个原子排列起来的长度。通俗一点说，相当于万分之一头发丝粗细。就象毫米、微米一样，纳米是一个尺度概念，并没有物理内涵。当物质到纳米尺度以后，大约是在1—100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米，而没有特殊性能的材料，也不能叫纳米材料。过去，人们只注意原子、分子或者宇宙空间，常常忽略这个中间领域，而这个领域实际上大量存在于自然界，只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家，他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子，并通过研究它的性能发现：一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后，它就失去原来的性质，表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此，象铁钴合金，把它做成大约20—30纳米大小，磁畴就变成单磁畴，它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期，人们就正式把这类材料命名为纳米材料。

在充满生机的21世纪，信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求，元件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小；航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。新材料的创新，以及在此基础上诱发的新技术。新产品的创新是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域，纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象，也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。近年来，纳米材料和纳米结构取得了引人注目的成就。例如，存储密度达到每平方厘米400g的磁性纳米棒阵列的量子磁盘，成本低廉、发光频段可调的高效纳米阵列激光器，价格低廉高能量转化的纳米结构太阳能电池和热电转化元件，用作轨道炮道轨的耐烧蚀高强高韧纳米复合材料等的问世，充分显示了它在国民经济新型支柱产业和高技术领域应用的巨大潜力。正像美国科学家估计的“这种人们肉眼看不见的极微小的物质很可能给予各个领域带来一场革命”。纳米材料和纳米结构的应用将对如何调整国民经济支柱产业的布局、设计新产品、形成新的产业及改造传统产业注入高科技含量提供新的机遇。 研究纳米材料和纳米结构的重要科学意义在于它开辟了人们认识自然的新层次，是知识创新的源泉。由于纳米结构单元的尺度（1～100urn）与物质中的许多特征长度，如电子的德布洛意波长、超导相干长度、隧穿势垒厚度、铁磁性临界尺寸相当，从而导致纳米材料和纳米结构的物理、化学特性既不同于微观的原子、分子，也不同于宏观物体，从而把人们探索自然、创造知识的能力延伸到介于宏观和微观物体之间的中间领域。在纳米领域发现新现象，认识新规律，提出新概念，建立新理论，为构筑纳米材料科学体系新框架奠定基础，也将极大丰富纳米物理和纳米化学等新领域的研究内涵。世纪之交高韧性纳米陶瓷、超强纳米金属等仍然是纳米材料领域重要的研究课题；纳米结构设计，异质、异相和不同性质的纳米基元（零维纳米微粒、一维纳米管、纳米棒和纳米丝）的组合。纳米尺度基元的表面修饰改性等形成了当今纳米材料研究新热点，人们可以有更多的自由度按自己的意愿合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法设计纳米结构原理性器件以及纳米复合传统材料改性正孕育着新的突破。 1研究形状和趋势 纳米材料制备和应用研究中所产生的纳米技术很可能成为下一世纪前20年的主导技术，带动纳米产业的发展。世纪之交世界先进国家都从未来发展战略高度重新布局纳米材料研究，在千年交替的关键时刻，迎接新的挑战，抓紧纳米材料和柏米结构的立项，迅速组织科技人员围绕国家制定的目标进行研究是十分重要的。 纳米材料诞生州多年来所取得的成就及对各个领域的影响和渗透一直引人注目。进入90年代，纳米材料研究的内涵不断扩大，领域逐渐拓宽。一个突出的特点是基础研究和应用研究的衔接十分紧密，实验室成果的转化速度之快出乎人们预料，基础研究和应用研究都取得了重要的进展。美国已成功地制备了晶粒为50urn的纳米cu材料，硬度比粗晶cu提高5倍；晶粒为7urn的pd，屈服应力比粗晶pd高5倍；具有高强度的金属间化合物的增塑问题一直引起人们的关注，晶粒的纳米化为解决这一问题带来了希望， 根据纳米材料发展趋势以及它在对世纪高技术发展所占有的重要地位，世界发达国家的都在部署本来10～15年有关纳米科技研究规划。美国国家基金委员会（nsf）1998年把纳米功能材料的合成加工和应用作为重要基础研究项目向全国科技界招标；美国darpa（国家先进技术研究部）的几个里也把纳米科技作为重要研究对象；日本近年来制定了各种用于纳米科技的研究，例如 ogala、erato和量子功能器件的基本原理和器件利用的研究，19年，纳米科技投资1.28亿美元；德国科研技术部帮助联邦制定了1995年到2010年15年发展纳米科技的；英国出巨资资助纳米科技的研究；19年西欧投资1.2亿美元。据1999年7月8日《自然》最新报道，纳米材料应用潜力引起美国白宫的注意；克林顿亲自过问纳米材料和纳米技术的研究，决定加大投资，今后3年经费资助从2.5亿美元增 加至5亿美元。这说明纳米材料和纳米结构的研究热潮在下一世纪相当长的一段时间内保持继续发展的势头。 2国际动态和发展战略 1999年7月8日《自然》（400卷）发布重要消息 题为“美国加大投资支持纳米技术的兴 起”。在这篇文章里，报道了美国在3年内对纳米技术研究经费投入加倍，从2.5亿美元增加到5亿美元。克林顿总统明年2月将向国会提交支持纳米技术研究的议案请国会批准。为了加速美国纳米材料和技术的研究，白宫取了临时紧急措施，把原1.亿美元的资助强度提高到2.5亿美元。《美国商业周刊》8月19日报道，美国决定把纳米技术研究列人21世纪前10年前11个关键领域之一，《美国商业周刊》在掌握21世纪可能取得重要突破的3个领域中就包括了纳米技术领域（其它两个为生命科学和生物技术，从外星球获得能源）。美国白宫之所以在20世纪即将结束的关键时刻突然对纳米材料和技术如此重视，其原因有两个方面：一是德科学技术部1996年对2010年纳米技术的市场做了预测，估计能达到14400亿美元，美国试图在这样一个诱人的市场中占有相当大的份额。美国基础研究的负责人威廉姆斯说：纳米技术本来的应用远远超过计算机工业。美国白宫战略规划办公室还认为纳米材料是纳米技术最为重要的组成部分。在《自然》的报道中还特别提到美国已在纳米结构组装体系和高比表面纳米颗粒制备与合成方面领导世界的潮流，在纳米功能涂层设计改性及纳米材料在生物技术中的应用与欧共体并列世界第一，纳米尺寸度的元器件和纳米固体也要与日本分庭抗礼。1999年7月，美国加尼福尼亚大学洛杉矾分校与惠普公司合作研制成功100urn芯片，美国明尼苏达大学和普林斯顿大学于1998年制备成功量子磁盘，这种磁盘是由磁性纳米棒组成的纳米阵列体系，10bit／s尺寸的密度已达109bit／s，美国商家已组织有关人员迅速转化，预计2005年市场为400亿美元。1988年法国人首先发现了巨磁电阻效应，到19年巨磁电阻为原理的纳米结构器件已在美国问世，在磁存储、磁记忆和计算机读写磁头将有重要的应用前景。 最近美国柯达公司研究部成功地研究了一种即具有颜料又具有分子染料功能的新型纳米粉体，预计将给彩色印橡带来革命性的变革。纳米粉体材料在橡胶、颜料、陶瓷制品的改性等方面很可能给传统产业和产品注入新的高科技含量，在未来市场上占有重要的份额。纳米材料在医药方面的应用研究也使人瞩目，正是这些研究使美国白宫认识到纳米材料和技术将占有重要的战略地位。原因之二是纳米材料和技术领域是知识创新和技术创新的源泉，新的规律新原理的发现和新理论的建立给基础科学提供了新的机遇，美国在这个领域的基础研究独占“老大”的地位。 3国内研究进展 我国纳米材料研究始于80年代末，“八五”期间，“纳米材料科学”列入国家攀登项目。国家自然科学基金委员会、中国科学院、国家教委分别组织了8项重大、重点项目，组织相关的科技人员分别在纳米材料各个分支领域开展工作，国家自然科学基金委员会还资助了20多项课题，国家“863”新材料主题也对纳米材料有关高科技创新的课题进行立项研究。1996年以后，纳米材料的应用研究出现了可喜的苗头，地方和部分企业家的介入，使我国纳米材料的研究进入了以基础研究带动应用研究的新局面。 目前，我国有60多个研究小组，有600多人从事纳米材料的基础和应用研究，其中，承担国家重大基础研究项目的和纳米材料研究工作开展比较早的单位有：中国科学院上海硅酸盐研究所、南京大学。中国科学院固体物理研究所、金属研究所、物理研究所、中国科技大学、中国科学院化学研究所、清华大学，还有吉林大学、东北大学、西安交通大学、天津大学、青岛化工学院、华东师范大学，华东理工大学、浙江大学、中科院大连化学物理研究所、长春应用化学 研究所、长春物理研究所、感光化学研究所等也相继开展了纳米材料的基础研究和应用研究。我国纳米材料基础研究在过去10年取得了令人瞩目的重要研究成果。已用了多种物理、化学方法制备金属与合金（晶态、非晶态及纳米微晶）氧化物、氮化物、碳化物等化合物纳米粉体，建立了相应的设备，做到纳米微粒的尺寸可控，并制成了纳米薄膜和块材。在纳米材料的表征、团聚体的起因和消除、表面吸附和脱附、纳米复合微粒和粉体的制取等各个方面都有所创新，取得了重大的进展，成功地研制出致密度高、形状复杂、性能优越的纳米陶瓷；在世界上首次发现纳米氧化铝晶粒在拉伸疲劳中应力集中区出现超塑性形变；在颗粒膜的巨磁电阻效应、磁光效应和自旋波共振等方面做出了创新性的成果；在国际上首次发现纳米类钙钛矿化合物微粒的磁嫡变超过金属gd；设计和制备了纳米复合氧化物新体系，它们的中红外波段吸收率可达 92％，在红外保暖纤维得到了应用；发展了非晶完全晶化制备纳米合金的新方法；发现全致密纳米合金中的反常hall－petch效应。 近年来，我国在功能纳米材料研究上取得了举世瞩目的重大成果，引起了国际上的关注。一是大面积定向碳管阵列合成：利用化学气相法高效制备纯净碳纳米管技术，用这种技术合成的纳米管，孔径基本一致，约20urn，长度约100pm，纳米管阵列面积达到 3mm 3mm。其定向排列程度高，碳纳米管之间间距为100pm。这种大面积定向纳米碳管阵列，在平板显示的场发射阴极等方面有着重要应用前景。这方面的文章发表在1996年的美国《科学》杂志上。二是超长纳米碳管制备：首次大批量地制备出长度为2～3mm的超长定向碳纳米管列阵。这种超长碳纳米管比现有碳纳米管的长度提高1～2个数量级。该项成果已发表于1998年8月出版的英国《自然》杂志上。英国《金融时报》以“碳纳米管进入长的阶段”为题介绍了有关长纳米管的工作。三是氮化嫁纳米棒制备：首次利用碳纳米管作模板成功地制备出直径为3～40urn、长度达微米量级的发蓝光氮化像一维纳米棒，并提出了碳纳米管限制反应的概念。该项成果被评为1998年度中国十大科技新闻之一。四是硅衬底上碳纳米管阵列研制成功，推进碳纳米管在场发射平面和纳米器件方面的应用。五是制备成功一维纳米丝和纳米电缆，该成果研究论文在瑞典召开的1998年第四届国际纳米会议宣读后，许多外国科学家给予高度评价。六是用苯热法制备纳米氮化像微晶；发现了非水溶剂热合成技术，首次在300℃左右制成粒度达30urn的氮化锌微晶。还用苯合成制备氮化铬（crn）、磷化钴（cop）和硫化锑（sbs）纳米微晶，论文发表在19年的《科学》杂志上。七是用催化热解法制成纳米金刚石；在高压釜中用中温（70℃）催化热解法使四氯化碳和钠反应制备出金刚石纳米粉，论文发表在1998年的《科学》杂志上。美国《化学与工程新闻》杂志还发表题为“稻草变黄金---从四氯化碳（cc14）制成金刚石”一文，予以高度评价。 我国纳米材料和纳米结构的研究已有10年的工作基础和工作积累，在“八五”研究工作的基础上初步形成了几个纳米材料研究基地，中科院上海硅酸盐研究所、南京大学、中科院固体物理所、中科院金属所、物理所、中国科技大学、清华大学和中科院化学所等已形成我国纳米材料和纳米结构基础研究的重要单位。无论从研究对象的前瞻性、基础性，还是成果的学术水平和适用性来分析，都为我国纳米材料研究在国际上争得一席之地，促进我国纳米材料研究的发展，培养高水平的纳米材料研究人才做出了贡献。在纳米材料基础研究和应用研究的衔接，加快成果转化也发挥了重要的作用。目前和今后一个时期内这些单位仍然是我国纳米材料和纳米结构研究的中坚力量。 在过去10年，我国已建立了多种物理和化学方法制备纳米材料，研制了气体蒸发、磁控溅射、激光诱导cvd、等离子加热气相合成等10多台制备纳米材料的装置，发展了化学共沉淀、溶胶一凝胶、微乳液水热、非水溶剂合成和超临界液相合成制备包括金属、合金、氧化物、氮化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料的方法，研制了性能优良的多种纳米复合材料。近年来，根据国际纳米材料研究的发展趋势，建立和发展了制备纳米结构（如纳米有序阵列体系、介孔组装体系、mcm－41等）组装体系的多种方法，特别是自组装与分子自组装、模板合成、碳热还原、液滴外延生长、介孔内延生长等也积累了丰富的经验，已成功地制备出多种准一维纳米材料和纳米组装体系。这些方法为进一步研究纳米结构和准一纳米材料的物性，推进它们在纳米结构器件的应用奠定了良好的基础。纳米材料和纳米结构的评价手段基本齐全，达到了国际90年代末的先进水平。 综上所述，“八五”期间我国在纳米材料研究上获得了一批创新性的成果，形成了一支高水平的科研队伍，基础研究在国际上占有一席之地，应用开发研究也出现了新局面，为我国纳米材料研究的继续发展奠定了基础。10年来，我国科技工作者在国内外学术刊物上共发表纳米材料和纳米结构的论文2400多篇，在国际上排名第五位，其中纳米碳管和纳米团簇在1998年度欧洲文献情报交流会上德国马普学会固体所一篇研究报告中报道中国科技工作者发表论文已超过德国，在国际排名第三位，在国际历次召开的有关纳米材料和纳米结构的国际会议上，我国纳米材料科技工作者共做邀请报告24次。到目前为止，纳米材料研究获得国家自然科学三等奖1项，国家发明奖2项；院部级自然科学一、二等奖3项，发明一等奖3项，科技进步特等奖1项；申请专利 79项，其中发明专利占50％，已正式授权的发明专利6项，已实现成果转化的发明专利6项。 最近几年，我国纳米科技工作者在国际上发表了一些有影响的学术论文，引起了国际同行的关注和称赞。在《自然》和《科学》杂志上发表有关纳米材料和纳米结构制备方面的论文6篇，影响因子在6以上的学术论文（phys．rev．lett，j．ain．chem．soc ．）近20篇，影响因子在3以上的31篇，被sci和ei收录的文章占整个发表论文的 59％。 1998年 6月在瑞典斯特哥尔摩召开的国际第四届纳米材料会议上，对中国纳米材料研究给予了很高评价，指出这几年来中国在纳米材料制备方面取得了激动人心的成果，在大会总结中选择了8个纳米材料研究式作取得了比较好的国家在闭幕式上进行介绍，中国是在美国、日本、德国、瑞典之后进行了大会发言。

4 纳米产业发展趋势

（1）信息产业中的纳米技术：信息产业不仅在国外，在我国也占有举足轻重的地位。2000年，中国的信息产业创造了gdp5800亿人民币。纳米技术在信息产业中应用主要表现在3个方面：①网络通讯、宽频带的网络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及晰度数字显示技术。因为不管通讯、集成还是显示器件，都要原器件，美国已经着手研制，现在有了单电子器件、隧穿电子器件、自旋电子器件，这种器件已经在实验室研制成功，而且可能在2001年进入市场。②光电子器件、分子电子器件、巨磁电子器件，这方面我国还很落后，但是这些原器件转为商品进入市场也还要10年时间，所以，中国要超前15年到20年对这些方面进行研究。③网络通讯的关键纳米器件，如网络通讯中激光、过滤器、谐振器、微电容、微电极等方面，我国的研究水平不落后，在安徽省就有。④压敏电阻、非线性电阻等，可添加氧化锌纳米材料改性。

（2）环境产业中的纳米技术：纳米技术对空气中20纳米以及水中的200纳米污染物的降解是不可替代的技术。要净化环境，必须用纳米技术。我们现在已经制备成功了一种对甲醛、氮氧化物、一氧化碳能够降解的设备，可使空气中的大于10ppm的有害气体降低到0.1ppm，该设备已进入实用化生产阶段；利用多孔小球组合光催化纳米材料，已成功用于污水中有机物的降解，对苯酚等其它传统技术难以降解的有机污染物，有很好的降解效果。近年来，不少公司致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产业，用于提高水的质量，已初见成效；用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的改造效果也很明显；治理淡水湖内藻类引起的污染，最近已在实验室初步研究成功。

(3)能源环保中的纳米技术：合理利用传统能源和开发新能源是我国当前和今后的一项重要任务。在合理利用传统能源方面，现在主要是净化剂、助燃剂，它们能使煤充分燃烧，燃烧当中自循环，使硫减少排放，不再需要装置。另外，利用纳米改进汽油、柴油的添加剂已经有了，实际上它是一种液态小分子可燃烧的团簇物质，有助燃、净化作用。在开发新能源方面国外进展较快，就是把非可燃气体变成可燃气体。现在国际上主要研发能量转化材料，我国也在做，它包括将太阳能转化成电能、热能转化为电能、化学能转化为电能等。

(4)纳米生物医药：这是我国进入wto以后一个最有潜力的领域。目前，国际医药行业面临新的决策，那就是用纳米尺度发展制药业。纳米生物医药就是从动植物中提取必要的物质，然后在纳米尺度组合，最大限度发挥药效，这恰恰是我国中医的想法。在提取精华后，用一种很少的骨架，比如人体可吸收的糖、淀粉，使其高效缓释和靶向药物。对传统药物的改进，用纳米技术可以提高一个档次。

(5)纳米新材料：虽然纳米新材料不是最终产品，但是很重要。据美国测算，到21世纪30年代，汽车上40％钢铁和金属材料要被轻质高强材料所代替，这样可以节省汽油40％，减少co2，排放40％，就这一项，每年就可给美国创造社会效益1000亿美元。此外，还有各种功能材料，玻璃透明度好但份量重，用纳米改进它，使它变轻，使这种材料不仅有力学性能，而且还具有其他功能，还有光的变色、贮光，反射各种紫外线、红外线，光的吸收、贮藏等功能。

(6)纳米技术对传统产业改造：对于中国来说，当前是纳米技术切入传统产业、将纳米技术和各个领域技术相结合的最好机遇。首先是家电、轻工、电子行业。合肥美菱集团从1996开始研制纳米冰箱，可折叠的pvc磁性冰箱门封不发霉，用的是抗菌涂料，里面的果盘都用纳米材料，发展轻工、电子和家用电器可以带动涂料、材料、电子原器件等行业发展；其次是纺织。人造纤维是化纤和纺织行业发展的趋势，中国纺织要在进入wto后能占据有利地位，现在就必须全方位应用纳米技术、纳米材料。去年关于保温被、保温衣的电视宣传，提到应用了纳米技术，特殊功能的有防静电的、阻燃的等等，把纳米的导电材料组装到里面，可以在11万伏的高压下，把人体屏蔽，在这一方面，纺织行业应用纳米技术形势看好；第三是电力工业。利用纳米技术改造20万伏和11万伏的变压输电瓷瓶，可以全方位提高11万伏的瓷瓶耐电冲击的性能，而且釉不结霜，其它综合性能都很好；第四是建材工业中的油漆和涂料，包括各种陶瓷的釉料、油墨，纳米技术的介入，可以使产品性能升级。

1999年8月20日《美国商业周刊》在展望21世纪可能有突破性进展的领域时，对生命科学和生物技术、纳米科学和纳米技术及从外星球上索取能源进行了预测和评价，并指出这是人类跨入21世纪面临的新的挑战和机遇。诺贝尔奖获得者罗雷尔也曾说过：70年代重视微米的国家如今都成为发达国家，现在重视纳米技术的国家很可能成为下一世纪先进的国家。挑战严峻，机遇难得，我们必须加倍重视纳米科技的研究，注意纳米技术与其它领域的交叉，加速知识创新和技术创新，为21世纪中国经济的腾飞奠定雄厚的基础。

编者按：激动人心的纳米时代已经到来，人们的生活即刻将发生巨大的变化，然而，我们也要清醒地看到，市场上真正成熟的纳米材料并不是很多。中科院院士院士认为，“真正意义的纳米时代还没有到来，我们正在充满信心地迎接纳米时代的到来。”

说，“人类进入纳米科技时代的重要标志是纳米器件的研制水平和应用程度。”纳米科技发展到今天，距离纳米时代的到来还有多远呢，说，“纳米研究目前还有许多基础研究在进行中，在纳米尺度上还有大量原理性问题尚待研究，纳米科技现在的发展水平大概相当于计算机技术在20世纪50年代的发展水平，人类最终进入纳米时代还需要30到50年的时间，50年后纳米科技有可能像今天计算机技术一样普及。”

对于纳米科技，科学的态度是积极参与，脚踏实地地推动这一前沿科技的健康发展，既不需要商业炒作，也不需要科学炒作。

如何解聚回收聚酯材料

2012年2月，有网友贴出照片，显示同样是93号汽油，中石化、中石油加油站的所加汽油的颜色却存在明显差别。

多原因致汽油颜色不一

中石化、中石油的汽油被分别装在两个塑料瓶中，但是两种汽油在颜色上存在明显的差异，中石化的汽油是**的，而中石油的汽油是透明色。

中国石油大学化工学院王延臻教授给出了这样解释：出现颜色不同有多方面的原因，一个比方说它存储系统受到污染的话，颜色会变深，就是他的油罐或者管道，当深色物质污染的时候会出现这种情况。第二个就是本身汽油被氧化后，颜色也是变深。第三个就是有时候人为的添加了一些添加剂，而且有一些添加剂怕光，在光的存在下有可能会发生分解，在这种情况下也可能使颜色变深。

中石化青岛分公司副经理韩伟梁表示，他们初步怀疑，这种现象跟汽油原油的来源不同有关。因为中国使用的汽油原油，有的来自东欧，有的来自非洲，所以原油提纯之后会呈现不同的颜色。某民营加油站一位姓谢的负责人表示，93号汽油的颜色不同是很常见的，而且最近几年，93号汽油的颜色也不是一成不变的。谢先生：原油的产地不一样，加工工艺稍微不大一样，颜色是有点区别。原来是正常的颜色，有点是淡**那种，随着加工工艺的提高，颜色比较淡了，就是白色里边略微加了一点东西的感觉。

是否有质量问题需仔细检测

颜色的不同，能否代表汽油质量存在差异呢，中国石油大学化工学院王延臻教授表示，不能轻易下这个结论。

王延臻：这个问题应该说比较复杂，单纯的颜色吧看不出多少质量问题。

而常年从事汽修工作的高级技师刘振革也持同样观点。

刘振革：判断不出来，这个真不好判断，能判断汽油好坏的化只能进行试验，只能通过鉴定。

某省级质检部门一位工作人员表示，国家对汽油有严格的检测标准，但其中没有对颜色的界定。 工作人员：总共18项指标，对颜色没有要求，主要看看胶质，和烯烃含量。

据这位工作人员介绍，在他们以往的检测中，汽油的颜色也不统一，一般情况下，透明和浅**的汽油质量都比较可靠，如果颜色再深点，质量就难以保障，但这个只是他们的经验，是否合格还是要按照检测数据。中国石油大学化工学院王延臻教授告诉记者，外观颜色可以作为消费者判断时的参考，但也仅仅是参考。

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解析:

废塑料的回收和再生利用

废塑料的回收:

废塑料的回收是进行再利用的基础。回收的难度在于废塑料数量大、分布广、品种多、体积大，许多废塑料与其他城市垃圾混在 一起，给回收造成很大困难。

目前，国外在废塑料回收方面已积累了不少经验，他们把废塑料的回收作为一项系统工程， *** 、企业、居民共同参与。德国于1993年开始实施包装容器回收再利用，19年回收再 利用废塑料达到60万吨，是当年80万吨消费量的75％。 目 前，德国在全国设立300多个包装容器回收、分类网点，各网 点统一将塑料制品分为瓶、薄膜、杯、PS发泡制品及其他制 品，并有统一颜色标志。日本树脂再生利用成功的秘诀就在于 建立了回收循环体制。回收循环管理体制的核心就是尽量减少 回收环节，各厂家在建立销售网点的同时也要考虑建立回收网 点。厂家负起回收利用自家生产的产品废旧物品的责任，在回 收自家生产的废旧物品时，原标准零部件及其材料性能就容易 把握，可以充分有效地再生利用，能够确保再生产品的性能。 同时，还可以减少热回收，减少烦琐程序和环境污染。由于产 品的模块化，使再生利用部分的技术研究开发方向更加明确。

为进一步利用，回收的废塑料往往进行分离，用的主要分离 技术有密度分离、溶解分离、过滤分离、静电分离和浮游分离等， 见图2．1。日本塑料处理促进协会的水浮选分离装置一次分离率就 可达到99．9％以上，美国DOW化学公司也开发了类似的分离技 术，以液态碳氢化合物取代水分离混合废塑料，取得了更佳的效 果。美国凯洛格公司与伦塞勒综合技术学院联合开发出溶剂性分离 回收技术，不需人工分拣，即可使混杂的废旧塑料得到分离。该法 是将切碎的废旧塑料加入某种溶剂中，在不同温度下溶剂能有选择

地溶解不同的聚合物而将它们分离。应用的溶剂以二甲苯为最佳， 操作温度也不太高。 对一些新的分离技术如电磁快速加热法、反应性共混法等也有 不少报道。电磁快速加热法可回收分离金属—聚合物组件，反应性 共混法能实现对带涂料层废弃保险杠的回收分离。另外，国外已开 发出计算机自动分选系统，实现了分选过程的连续自动化。瑞士的 Bueher公司用卤素灯为强光源照射下，经过4种过滤器的识别，由计算机可分离出PE、PP、PS、PVC和PET废塑料，生产能力为It／h。

直接使用或与其他聚合物混制成聚合物合金。这些产品可用于制造 6生塑料制品、塑料填充剂、过滤材料、阻隔材料、涂料、建筑材 料和粘合剂等。这是一种简单可行的方法，实现了重复使用，可分 为熔融再生和改性再生两类。

(1)熔融再生

该法是将废塑料加热熔融后重新塑化。根据原料性质，可分为简单再生和复合再生两种。

简单再生已被广泛用，主要回收树脂生产厂和塑料制品厂生 产过程中产生的边角废料，也可以包括那些易于清洗、挑选的一次 性使用废弃品。这部分废旧料的特点是比较干净、成分比较单一，用简单的工艺和装备即可得到性质良好的再生塑料，其性能与新料相差不多。现在塑料废弃物品约有20％用这种回收利用方法， 现阶段大多数塑料回收厂是属于这一类的。

复合再生所用的废塑料是从不同渠道收集到的，杂质较多，具 有多样化、混杂性、污脏等特点。由于各种塑料的物化特性差异及 不相容性，它们的混合物不适合直接加工，在再生之前必须进行不 同种类的分离，因此回收再生工艺比较繁杂，国际上已用的先进 的分离设备可以系统地分选出不同的材料，但设备一次性投资较 高。一般来说，复合再生塑料的性质不稳定，易变脆，故常被用来 制备较低档次的产品，如建筑填料、垃圾袋、微孔凉鞋、雨衣及器 械的包装材料等。

目前，我国大连、成都、重庆、郑州、沈阳、青岛、株洲、邯 郸、保定、张家口、桂林以及北京、上海等地分别由日本、德国引 进20多套(台)熔融法再生加工利用废塑料的装置，主要用于生 产建材、再生塑料制品、土木材料、涂料、塑料填充剂等。

(2)改性再生

是指通过化学或机械方法对废塑料进行改性。改性后的再生制品力学性能得到改善，可以做档次较高的制品。

日本宝冢市工业技术研究开发试验所发明了一种方法，可将废纸和废聚乙烯加工成合成木材，这种合成木材可以和天然木材一样 加工，质地也和天然木材一样好。澳大利亚克莱顿聚合物合作研究中心研究出一种用聚乙烯薄膜边角料和废纸纤维生产建筑业用木材 替代物的生产工艺，该加工过程系在一台双螺杆挤出机内进行，工 艺温度低于200℃，能避免纤维的降解。用该方法生产的新闻纸／ 聚乙烯复合材料的外观、密度和机械性能与硬纤维板相似，可用标准工具进行切割、成型，在钉钉子时的防裂性也很好，防水性能比 硬纤维板要好。西堀贞夫的“爱因木”技术以干态研磨清洗达到塑 料废弃物再化，使用再生原料PE、PP、PVC、ABS等混合废 弃木屑，生产木屑含量超过50％以上的新型木板。爱因木技术的 问世引起了世界各国，特别是发达国家的关注并产生了强烈反响。

在化学添加剂方面，汽巴—嘉基公司生产出一种含抗氧剂、共 稳定剂和其他活性、非活性添加剂的混合助剂，可使回收材料性能 基本恢复到原有水平；荷兰也有人开发出一种新型化学增容剂，能 将包含不同聚合物的回收塑料键合在一起。美国报道用固体剪切 粉碎工艺(Solid State Shear Pulverization，S3P)进行机械加工，无需加热和熔融便可对树脂进行分子水平上的剪切，形成互容的共 混物，共混物大部分由HDPE和LLDPE组成，极限拉伸强度和挠 曲模量可与HDPE和LLDPE纯料相媲美。近两年出现的固相剪切 挤出法、反应性共混法、多层夹心注塑技术以及反应挤塑法则使一 些难以回收的废塑料的再生利用成为可能。

(3)木粉填充改性废塑料

木粉填充改性废塑料是一种全新的绿色环保塑木材料，其加工 方法也是物理改性再生方法。由于近几年来国内外对该方面的研究 较多，发展较快，并且已有商品化产品出现，塑木材料及其相关技术的发展已成为一种趋势

木粉与废旧塑料复合材料的开发与研究不但可以提供充分利用 自然的机会，而且也可以减轻由于废旧塑料而引起的环境污 染，因此，这种木塑复合材料是一种节约能源、保护环境的绿色环保材料。其应用范围很广，主要应用在建材、汽车工业、货物的包 装运输、装饰材料及日常生活用具等方面，有广阔的发展前景。从国内外专利调研中也可看出这点。木粉作为塑料的一种有机填料，具有许多其他的无机填料所无法比拟的优良性能：来源广泛、价格 低廉、密度低、绝缘性好、对加工设备磨损小。但它并没有像无机填料那样得到广泛应用，原因主要有以下两点，与基体树脂的相容性差；在熔融的热塑性塑料中分散效果差，造成流动性差和挤出成 型、加工困难。

①木粉的处理:木纤维材料优选为炊木材料，如白杨木、雪 松锯屑等，这种木纤维有规则的形状和纵横比，使用前需经处理干 净，尽量干燥，然后加工成类似锯屑规格的木粉。各专利对木粉的规格、大小都作了相应规定：长度优选为1—10mm，厚度0．3—1．5mm，纵横比2．5—6．0，吸湿率小于12％(按重量计)。

②对塑木复合物的加工要求:复合物颗粒挤出成材时，若用的是无通风设备的挤出工艺，颗粒应尽可能干燥，含水量应在 0．01％～5％(质量分数)之间，最好小于3．5％。有通风设备的，含水量小于8％是可以接受的。否则，挤出材料会产生裂纹或其他表面缺陷。

对复合物颗粒的截面形状作了研究，认为有规则几何形状的截面更有利，包括三角形、正方形、矩形、六边形、椭圆形、圆形等’，优选为有近似圆形或椭圆截面的规则圆柱体。

在挤出工艺中木纤维更宜沿挤出方向取向，这种定向能使相邻平行的木纤维与包覆在定向木纤维上的高分子相互交叠，从而能改善材料的物理性能。通常取向度为20％，优选30％。这种结构的材料有着充分增强的强度、拉伸模量，适宜于制作门窗。

研究了木粉与废塑料的混合比例，优选条件为塑料45％(质量分数，后同)、木粉55％，还发现从塑料40％、木纤维60％到 塑料60％、木纤维40％的混合比例都可生产合用的产品。混合物组分的选定视终产品的特性、塑料和木纤维的类型而定。

③相容性的改善:由于木粉中主要成分是纤维素，纤维素中含有大量的羟基，这些羟基形成分子间氢键或分子内氢键，使木粉具有吸水性，吸湿率可达8％一12％，且极性很强，而热塑性塑料多数为非极性的，具有疏水性，所以两者之间的相容性较差，界面的粘结力很小。使用适当的添加剂改性聚合物和木粉的表面，可以提高木粉与树脂之间的界面亲和能力，改性的木粉填料具有增强的性质，能够很好地传递填料与树脂之间的应力，从而达到增强复合材料强度的作用。因此，要得到性能优良、符合条件的塑木复合材 料，首先要解决的问题是相容性的问题。 ·

相容性问题主要依靠加入各种添加剂解决。

偶联剂法：偶联剂可以提高无机填料及无机纤维与基体树脂之间的相容性，同时也可改善木粉与聚合物之间的界面状况。硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂是应用最广泛的两类偶联剂，实验表明，这两种偶联剂都能改善填料与树脂的相容性。

相容剂法：加入相容剂法是最简单而且很有效的方法。据报道，合适的相容剂有马来酸酐等接枝的植物纤维或马来酸酐改性的聚烯烃树脂、丙烯酸酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物。这些相容剂中大部分含有羟基或酐基，能够与木粉中的羟基发生酯化反应，降低木粉的极性和吸湿性，故与树脂有很好的相容性。

④添加剂的用量对复合材料性能的影响:偶联剂的用量与填料的活化效果并非成正比关系，当添加剂含量为1％时，材料的拉伸强度和拉伸模量最好，随着添加剂用量的增加，材料的性能反而下降。因此添加剂的用量不能太多，否则，既影响性能，又造成不必要的浪费。

⑤流动性能的改善:对于挤出成型加工来说，要求所加工的物料有一定的流动性。大多数情况下填充塑料都需要经过熔融、受力、变形后，经冷却定型制成各种制品，因此木粉填料的加人对熔体流变性能的影响是必须加以研究的。其中最重要的是对熔体粘度的影响。

随着木粉含量的增加，聚合物熔体粘度升高，这与木粉在基体树脂中的分散状况有关。木粉颗粒在基体中是以某种聚集状态的形式存在，呈聚集态的木粉对填充体系流动性能的影响是不利的，可加入适量的硬脂酸来降低木粉颗粒的集聚数量，改善成团现象，使其在基体树脂中充分分散。此外，木塑复合材料在熔融状态时属于塑性流体，随着剪切速率的增加，表观粘度下降。所以为了使填充体系具有良好的加工流动性能，应当尽可能用较高的剪切应力，以降低填充体系的剪切粘度，使之适合于挤出成型加工。

⑥加工条件的改善:挤出成型、热压成型、注射成型是加工 塑木复合材料的主要成型方法。由于挤出成型加工周期短、效率 高、成型工艺简单，因此挤出成型方法是一种较佳的选择方案。

单螺杆挤出机可完成物料的塑化和输送任务。由于木粉的填充 使聚合物熔体粘度增大，增加了挤出难度，所以，用于木粉填充改 性的单螺杆挤出机必须用特殊设计的螺杆，螺杆应具有较强的混炼塑化能力。

由于木粉结构蓬松，不易对挤出机螺杆喂料，在挤出之前应对物料进行混炼制粒。由于木粉具有吸水性，制粒前应对木粉进行干燥处理，干燥温度为150℃左右，时间以3h为宜，如果干燥不充分，制品中会有气泡产生，致使材料的机械强度下降。加工温度的控制也十分重要，温度过高，木粉由于热作用会发生炭化现象，从而影响材料表观颜色。因此，在加工过程中应适当控制加工温度。

化学方法:

是指通过化学反应使废旧塑料转化成低分子化合物或低聚物。 这些技术可用于以废旧塑料为原料生产燃料油、燃气、聚合物单体 及石化、化工原料。

从技术角度来说，化学方法主要有高温裂解、催化裂解、加氢裂解、超临界流体法以及溶剂解。热裂解法生成沸点范围宽的烃类，回收利用价值低。催化裂解由于有催化剂存在，反应温度可降低几十度，产物分布相对易于控制，能得到晶位高的汽油。超临界流体法因其环保、经济、分解速度快、转化率高等特点，正成为目前的研究热点，既适用于废塑料油化，又可用于缩聚物溶剂解。溶剂解主要用于缩聚型废塑料的解聚回

收单体。

从用途来讲，化学方法因终产品的不同又可分为两种，一种是制取燃料(汽油、煤油、柴油、液化气等)，另一种是制取基本化工原料、单体。

(1)制取燃料(油、气)的油化技术

国外早在20世纪70年代石袖危机时期已开始开发油化技术，

裂化，lkg废塑料产油最多可达iL。这种技术不使用搅拌装置，只适合于聚烯烃，还不能用于含卤类塑料。

APME(欧洲塑料生产者协会)认为，回收工艺要有生命力，必须能够接受组成广泛的混合塑料。目前工业界已对富含PVC (高至60％)的废塑料进行了实验室工程研究和初步的中试，但尚未对示范装置的建设提供最佳工艺条件。

日本在2000年4月对废塑料全面实施“包装容器再生法”后，为解决混杂塑料的油化问题，日本废塑料再生促进协会及废物研究 财团在 *** 的资助下，开发成功一般混合废塑料的油化技术。其工 艺过程包括前处理工序、脱氯工序、热分解。为了改善油品质量， 加入催化剂进行改质。

三菱重工、东芝、新日铁等日本公司均已先后进行了中试或工业化试验，可产出汽油、柴油、重油等油晶，技术已过关，但经济上尚未过关。为此，有关公司正通过改进工艺以大幅度降低成本，突出的为东北电力会同三菱重工利用超临界水进行废塑料油化试验的结果，反应时间由过去的2h大幅缩短至2min后，油品的回收率仍保持在80％以上的高水平，从而有利于成本的降低。考虑到油价的上涨将有利于提高经济效益，目前正在进行的0．5t／h的工业化试验，预计成功后将较快实用化。

(2)制取基本化学原料、单体回收的技术:

混合废塑料热分解制得液体碳氢化合物，超高温气化制得水煤气，都可用作化学原料。德国Hoechst公司、Rule公司、BA公司、日本关西电力、三菱重工近几年均开发了利用废塑料超高温气化制合成气，然后制甲醇等化学原料的技术，并已工业化生产。

近年来废塑料单体回收技术日益受到重视，并逐渐成为主流方向，其工业应用亦在研究中。1998年5月在德国慕尼黑举行的第14届国际分析应用裂解学术会议上，出现了有关高分子废弃物再生利用发展的新趋向。从本次会议发表的论文看，对于高分子材料的“白色污染”问题，国际上在基本解决了高分子废弃物经裂解制备燃料的研究和工业化之后，已趋向将高分 子废弃物通过有效的催化—裂解方法转化为高分子合成原料的新

阶段。目前研究水平已达到单体回收率聚烯烃为90％，聚丙烯酸酯为％，氟塑料为92％，聚苯乙烯为75％，尼龙、合成橡胶为80％等。这些结果的工业应用亦在研究中，它对环境及利用将会产生巨大效益。

美国BattelleMemorial研究所(美国专利US5136117)已成功开发出从LDPE、HDPE、PS、PVC等混合废塑料中回收乙烯单体技术，回收率58％(质量分数)，成本为3．3美分／kg，目标是两年后实现工业化。日本总代理商——三菱商社已引进该技术并商业化开发，已建成流量20L／h的连续反应装置。

溶剂解(包括水解和醇解)主要用于缩聚高分子材料的解聚回收单体，适用于单一品种并经严格预处理的废塑料。目前主要用于处理聚氨酯、热塑性聚酯和聚酰胺等极性废塑料。例如利用聚氨酯泡沫塑料水解法制聚酯和二胺，聚氨酯软、硬制品醇解法制多元醇，废旧PET解聚制粗对苯二甲酸和乙二醇等。

另外，近年来超临界流体法也越来越多地应用于解聚缩聚型高分子材料，回收其单体，效果远优于通常的溶剂解。日本T．Sako等人利用超临界流体分解回收废旧聚酯(PET)、玻璃纤维增强塑料(FRP)和聚酰胺／聚乙烯复合膜。他们用超临界甲醇回收PET的优点是PET分解速度快，不需要催化剂，可以实现几乎100％的单体回收。他们还用亚临界水回收处理PA6／PE复合膜，使PA6水解成单体‘·己内酰胺，回收率大于70％一80％。

热能再生:

塑料燃烧可释放大量的热量，聚乙烯和聚苯乙烯的热值高达46000kJ／kg，超过燃料油平均44000kJ／kg的热值。燃烧试验表明，废塑料完全具备作为燃料的基本性质。它与煤粉、重油的燃烧对比试验详见表2．2。从表2．2中可看出，废塑料发热量与煤和石油相 当，且不含硫。此外由于含灰分少，燃烧速度快。

因此，国外将废塑料用于高炉喷吹代替煤、油和焦，用于水泥回转窑代替煤烧制水泥，以及制成垃圾固形燃料(RDF)用于发电，收到了很好的效果。

(1)燃料化：垃圾固形燃料RDF

日本积极推广用废塑料制垃圾固形燃料(RDF)。RDF技术原 由美国开发，日本近年来鉴于垃圾填埋场不足、焚烧炉处理含氯废 塑料时造成HCI对锅炉的腐蚀和尾气产生二D8英污染环境的问题，利用废塑料发热值高的特点混配各种可燃垃圾制成发热量20933kJ／kg和粒度均匀的RDF后，既使氯得到稀释，同时亦便于贮存、运输和供其他锅炉、工业窑炉燃用代煤。垃圾固形燃料发电最早在美国应用，并已有RDF发电站37处，占垃圾发电站的21．6％。日本结合大修将一些小垃圾焚烧站改为RDF生产站，以便于集中后进行连续高效规模发电，使垃圾发电站的蒸汽参数由<30012提高到45012左右，发电效率由原来的15％提高到20％～25％。秩父小野田水泥公司已在回转窑上试烧RDF成功，不仅代替了燃煤，而且灰分也成为水泥的有用组分，效果比用于发

电更好。目前日本各水泥厂正积极推广。

(2)高炉喷吹、水泥回转窑喷吹

高炉喷吹废塑料技术是利用废塑料的高热值，将废塑料作为原料制成适宜粒度喷人高炉，来取代焦炭或煤粉的一项处理废塑料的新方法。国外高炉喷吹废塑料应用表明，废塑料的利用率达80％. 排放量为焚烧量的0．1％～1．0％，仅产生较少的有害气体，处理费用较低。高炉喷吹废塑料技术为废塑料的综合利用和治理“白色污染”开辟了一条新途径，也为冶金企业节能增效提供了一种新手段。

德国的不莱梅钢铁公司于1995年首先在其2号高炉(容积2688m3)上喷吹废塑料，并建立了一套70kt／a的喷吹设备，随后克虏伯／赫施钢铁公司也建立了一套90kt／a的喷吹设备，德国其他的钢铁公司也准备用此项技术。日本NNK公司1996年在其京滨厂1 号高炉(容积4093m3)上喷吹废塑料，处理废塑料30kt／a，它

还打算向日本其他厂转让此项技术。日本环保界和舆论界对此寄予厚望，日钢铁联盟已将此纳入2010年节能规划，要求年喷吹100万吨以上，相当于钢铁工业能耗的2％，前途大有可为。

另外，日本水泥回转窑喷吹废塑料试验成功。德山公司水泥厂在长期燃烧废轮胎的基础上，于1996年在废塑料处理促进协会的配合下成功进行了回转窑喷吹废塑料试验。

发酵法

有资料报道，废聚乙烯可以通过氧化发酵和热解发酵两种方法转化成微生物蛋白。该法为非主流方法，目前不常用。

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在一些国家，资本家或生产单位的经济人为了追求高额利润，任意向自然界排放各种有害物质，严重污染环境，特别是大气和水源的污染，造成社会公害，引起许多疾病，使广大人民的健康和生命受到严重威胁。对水源的污染有多种，其中“水俣病”就是举世闻名的日本公害之一。“水俣病”于1953年首先在日本熊本县水俣镇发生，当时由于病因不明，故称之为水俣病。(俣音玉)

1950年在水俣湾附近渔村中，发现一些猫步态不稳，抽筋麻痹，最后跳入水中溺死，当地人谓之“自杀猫”。1953年水俣镇发现一个生怪病的人，开始只是口齿不清，步态不稳，面部痴呆，近而耳聋眼瞎，全身麻木，最后神经失常，一会酣睡，一会兴奋异常，身体弯弓，高叫而死。1956年在这个地区又发现五十多人患有同样症状的病。经过对病的调查和研究，在1962年才确定水俣病的发生是由于汞的环境污染，特别是常期食用被污染的鱼和贝类引起的甲基汞慢性中毒。这是从水俣镇的工厂排放的氯化甲基汞污染海域，使鱼和贝类中毒造成的。继水俣镇之后1963年，日本新泻县又有大批自杀猫、自杀狗出现。13年在有明海南部沿岸的有明町等地又发生了水俣病。据报导这三次发病人数共计900多人，实际上在日本受害人数远远超过这个数字，仅水俣镇受害居民已有一万人左右。

汞俗称水银，它广泛应用于许多工业部门。汞及其化合物都是有害物质，尤其是汞的烷基化合物的毒性更大。汞及其化合物可以通过呼吸或消化系统进入人体。无机汞进入人身体后，含汞浓度最高的是肾脏和肝脏。有机汞在人脑中蓄积最为显著，其次是肝和肾。汞中毒后的临床症状即如“水俣病”症状。

造成水污染的工业公害除汞外，还有酚、氰类、铬、砷及某些重金属盐等物质。这些物质从工厂及科研单位排放出来，造成了严重的水污染。从而对人类造成的危害在国内外都时有发生。因此在发展国民经济，加快四个现代化的进程中，一定要注意保护人类赖以生存的环境，防止污染，使人类在优美、舒适的环境中生存发展。

黑风暴:沙尘暴的一种，大风扬起的沙子形成一堵沙墙，所过之处能见度几乎为零

18世纪以来，大批移民来到美国西部平原，滥垦滥伐，导致了20世纪30年代的3次黑风暴。1934年5月的一次风暴持续了三天三夜，从西海岸一直吹到东海岸，形成了东西长2400千米、南北宽2400千米、高达3400千米的灰**尘土带。风暴以每小时100多千米的速度向东推进，横扫北美大陆，尘暴过处，天昏地暗。中亚哈萨克地区，由于50年代大量开垦荒地，引起大面积土壤；风蚀，也发生过类似美国30年代的尘爆。在中国北部116万平方千米的沙漠中，有39％是由于人为原因引起尘暴而造成沙漠化的。

沙尘暴是一种突发的、高强度的风沙灾害。中国每年由此造成的直接经济损失高达45亿元之巨。中国西北地区，包括新疆、甘肃、青海、宁夏以及陕西和内蒙古的中西部，是中国沙尘暴的多发区。1993年5月5日的特大沙尘暴使甘肃、宁夏和内蒙古部分地区遭受巨大损失，死亡85人，伤残264人，失踪31人，直接经济损失7.25亿元。严重影响这些地区的经济发展1. 海啸,从某方面来说可以认为是自然灾害，但是如果不是不是因为人为的破坏了沿海地区的环境，也不会酿成这么大的悲剧。

2.洪水，98年洪水是个很好的例子，长江下游大量的围湖造田，上游植被遭到破坏，从而造成洪涝灾害。

3.温室效应，这个问题应该会慢慢凸现出来，因为人类破坏大量的森林，二氧化碳升高，地球变暖，海平面上升，一些海拔较低的国家面临威胁，比如旅游胜地 马尔代夫，将面临灭顶之灾。更重要的是，温室效应会造成全球气候条件的变化，所以**“后天”里的自然灾害也不是没有根据的。在追求自身发展的同时开始注意保护环境可以说是人类的重大进步。

在古代，人类和自然是不平等的关系，人类是弱者，处处受到大自然的限制却无力改变自然。于是人类把大自然视为敌人，战天斗地成为一项难得的品质，愚公精神千百年来受到不断颂扬。

随着工业时代的来临，人类科学技术水平的不断提高，人与自然的关系发生了逆转，人成了强者，而“温和的自然”却成了容易受伤的对象。高度提纯的化学制剂，如杀虫剂、油漆、洗涤剂等对自然环境构成了重大威胁；大规模的能源消耗改变了大气的构成，进而改变了地球气候；卫生条件的改善使人口急剧增加，人类活动大量破坏了地球的森林和湿地。于是，“温和的自然”变为“凶恶的自然”，人类施加给它的，它最终都要归还人类。被高度提纯的化学制剂污染了水和土壤的地区，畸形儿和绝症的出现比率大大高于正常；石油一旦枯竭，人类的生活质量和社会的正常运转必定遇到问题；气候异常必定带来水灾或干旱，饥荒也将伴随着种种天灾降临人间。“凶恶的自然”将再一次让人类成为弱者，人类和自然的关系又将回到起点。

要想改变这种状况，人类就必须保护“温和的自然”，不让它继续恶化，保护环境就是保护人类自身，这是人类经历工业化，在自信心极端膨胀之后的可贵共识。

世界各国也都意识到这个问题。10年前，178个国家的***在巴西城市里约热内卢聚集，共同商讨保护环境的问题。与会***保护地球环境，减少温室气体排放，促进人类的和发展。19年，160个国家在日本京都签订了旨在减少二氧化碳排放的《京都议定书》。但由于减少排放阻碍经济发展，美国这个二氧化碳头号排放国却拒绝执行。去年，在南非城市约翰内斯堡举行的“地球峰会”上，各国***和科学家继续商讨改善环境的。

10年过去了，人类在保护环境问题上虽取得了一些进步，但分歧仍然严重。地球现在到底处在怎样的状态呢？我们又应该以怎样的态度去迎接未来呢？

7个可喜进步

环保意识在增强

经过长期的宣传，环保意识已经为很多人和所接受，人们开始关心人类活动对大自然的影响，并希望这种影响不会恶化自然环境。间开始通过合作来处理环境问题，1992年里约热内卢峰会、19年京都气候会议和去年的约翰内斯堡峰会都体现出了世界环保意识的加强。虽然，美国因为自身利益拒绝执行《京都议定书》，对未来跨国环境合作造成重大损害，但国际环保努力的进程却是不可逆转的潮流。

清洁汽车问世

汽油电动混合型汽车已经问世，并且已经在日本、西欧和美国的道路上行驶，这种汽车可以大大减少二氧化碳的排放量。而美国克罗拉多州的“超级汽车”公司的发明家们正在研制零排放的汽车。其中一种汽车设计是以氢气作为燃料，发明者声称，开这种汽车外出度可以不带饮用水，因为这种汽车排出的就是100%的纯净水。而电动汽车的前景也十分看好，它很有可能成为下一代个人代步工具。

封杀12个“环境杀手”

2001年在瑞典城市斯德哥尔摩举行的联合国会议上决定在全球范围内限制使用12种碳、氯制剂的化学药品。此举是为了保护空气、水和土壤不受污染。会议呼吁限制或完全消除顽固的有机污染物如氯气、DDT农药和PCB农药等等。1987年通过的禁止使用氟里昂(CFC)的协议已经发挥作用，地球臭氧层的破坏速度变缓。

生态旅游的发展

总部设在美国的“国际生态旅游社会”把生态旅游描述为“保护环境和支持当地人民的负责任的旅游”。生态旅游和它所产生的利润在世界范围内已经成为支持发展中国家财政收入来源的重要渠道，它以每年30%的速度在急速增长。自然环境同文化传统一样成为吸引旅游者的重要动力。但环境主义者仍然担忧，生态旅游市场经济的作用远远大于保护环境的意义。

企业的环保运动

大公司日益意识到，环境保护能够帮助它们吸引更多的客户。施乐公司的“无废物”回收了该公司工厂2002年产生的80%的无危害固体废料。它还把6万多吨的已填埋电子废料取出，重新回收利用。施乐公司的这个举动一年可节约数百万美元。施乐公司的这种可持续发展的做法受到环保团体的欢迎。很多大公司也都意识到环保回收的巨大作用，壳牌、IBM这些世界知名大公司都纷纷推出自己的“清洁”。

更环保的建筑

环保建筑物最重要的标准就是减少能量消耗。欧洲一些民宅的屋顶开始安装吸收太阳光能量的瓷片，而美国加利福尼亚的“壕沟”公司也开始在办公室的屋顶安装高性能的隔热玻璃。而位于美国马里兰州安纳波利斯市的Chesapeake Bay基金会总部的办公楼的环保设计更是超出一筹，利用特殊贮水装置，办公楼的抽水马桶用收集的雨水冲洗；使用太阳能电池板来向办公室提供电力供应。相对普通的同样面积的建筑，这栋办公楼只消耗了三分之一的电力和十分之一的纯净水。

酸雨危害的减少

美国和欧洲已经证明了减少的二氧化硫和二氧化氮排放对地球表面环境有相当大的改善。在上个世纪80年代，发达国家开始控制二氧化硫的排放来减少酸雨对环境的巨大危害。它们开始禁止在工厂中使用炭作为燃料，转而使用更加清洁的能源例如天然气和净化炭来发电。汽车也被改造，所用汽油的标号更高，燃烧后二氧化氮的排量大为减少。酸雨在美国和西欧的危害已经大为减轻，以英国为例，酸雨危害在过去15年里减轻了一半。

7个值得忧虑的迹象

地球变暖

科学家已经发出警告，日益增加的温室气体的排放会使气候急剧变化，海平面上升。据美国全国气象局的统计报告，美国2001年11月到2002年1月这3个月的平均气温是自1895年以来最高的。同样，全球范围内这3个月的平均气温也是自1895年以来最高的。气温上升的直接威胁是海平面上升，同时会引发其他的极端气候现象，造成自然灾害。

对石油无节制的需求

地球上有很多河流，但还有一条河流是我们没有意识到的，那就是石油形成的河流。每天石油形成的河流都围绕在我们身边，而这条河流的流量是每秒钟1100立方米。自上个世纪90年代以来，世界石油的消耗量增加了14%，而且还在不停地增加。在每年向大气排出的240亿吨二氧化碳中，有40%来自石油的燃烧。在人类历史上，目前大气中温室气体的含量是42万年来最高的。世界上三分之二的石油储备聚集在中东地区，这也成为该地区政治和经济不稳定的最重要因素。有的时候，人们会认为上天太厚爱中东地区，给它如此集中和富裕的液体黄金，但是石油虽好，却也给该地区带来永不结束的冲突和纷争，在这些石油耗尽之前，这种冲突和纷争似乎没有结束的时候。

逐步消失的湿地

很多人其实不知道湿地的重要性。湿地为鱼类，许多鸟类和两栖类动物提供了栖息场所，成为生态系统里重要的环节。另外，湿地有很强的消化污染物的能力。但是在世界范围内，湿地的面积正在高速缩减。从美国的亚马逊盆地到伊拉克，湿地都逃不过悲剧命运。湿地消失的根源是人类的农业活动、水利活动和其他发展活动。开垦更多的耕地，修建更多的大坝使湿地逐渐消失。科学家们估计，在过去的一个世纪里，湿地面积已经缩减了50%。31年前，132个国家曾在伊朗签定了《保护湿地条约》。但是实际上条约的约束力和作用是相当有限的。

超级大坝不断增加

人们以为修建超级大坝显示了自己改造自然的能力。的确，大坝改造了自然，提供了电力，但也给环境带来很多不利影响。大坝改变了河流的自然流向，改变了洪水自然泻洪的方向。大坝在地面上形成非天然的蓄水库，这样影响了鱼类的自然分布。在1950年，世界范围内的大型大坝大约有5000个，但到了2000年，超级大坝的数量激增到45000个，而且规模不断加大，对自然的改造作用也越来越大。平均来说，每天都有2个高度超过15米的大坝建成，新建大坝基本上都位于发展中国家。有些巨型大坝高度超过180米，宽度超过1500米。修建这样的大坝的代价是惊人的，要淹没大面积的土地，无数物种要另择栖息地。

越来越少的珊瑚礁

在所有的海洋生物中，有四分之一的栖息地是珊瑚礁。但是在过去的50年内，珊瑚礁的数量已经减少了27%。光是在1998年发生的厄尔尼诺现象中，世界珊瑚礁的数量就一下子减少了16%。造成珊瑚礁死亡的最直接原因是海水变暖。当然，海洋中来自太阳的辐射增加和渔民野蛮的方式也是珊瑚礁消失的重要原因。

过度

人类科学技术使速度和数量都超过了海洋的天然补给能力，这样的结果是很多鱼类的数量正在锐减，甚至到了灭绝的边缘。现在每年海洋中鱼类的总量正在以每年1%的速度减少。科学家们提出把特定的海洋区域划为保护区，停止，让大自然有时间和机会重新积蓄。但人类似乎不愿意给自然这样的机会。限制会直接影响渔民的收入和生活质量。而鱼类市场只讲究价格和利润却从不考虑物种保护。

核废料的处理

2003年全球超过440个商用核反应堆会产生超过11000吨的核废料。如何处置这些核废料给人类提出了难题。首先这些核废料很可能会有泄漏的危险，其次这些核废料很可能被恐怖分子获得，从而用于可怕的目的。美国有超过100个核反应堆，产生的核废料占世界总量的25%左右，而处理核废料的核垃圾场就更多了，共有131个。共有超过一亿人生活在核垃圾堆附近100公里以内的范围内。无论将核废料运到哪里，都不可避免地给当地造成污染。利用核能越多，类似的污染就会越多。在享受核能的超级动力时，人类千万不要忘记核废料的隐忧。

7个震惊的声音

“目前人类对保护地球的意识空前地提高，但大规模、大范围破坏野生动植物的栖息地的行为并没有减缓。我对人类在科技上的成绩感到鼓舞，但是，这些科技成果对物种多样性的破坏又使我绝望。”

――――E.O.威尔逊，哈佛大学社会生物学家

“在环境保护方面，对海洋的保护是相对落后的。因为人类一直都认为海洋是这样的巨大而丰富，难以想象人类的活动会对这样的巨人产生怎样的影响。不幸的是，我们已经对海洋造成不可弥补的破坏。”

――――简?卢布彻科，美国俄勒冈大学海洋生态学家

“我们必须承认在过去10年里，人类对大气化学构成的认识进步了很多。现在几乎所有的人都知道‘温室气体’这样的名词，也知道工厂和汽车排放的废气造成地球气候变暖。但是人们对‘温室气体’的其他危害还一无所知，就像10年前一样无知。”

――――雪莉?罗兰，加州大学埃文分校大气化学家

“人类种植农作物的同时也破坏了土壤的表土。大量的表土被刨起，然后随河流被冲到海洋里。在海洋里，农药和杀虫剂不断积聚，对海洋生态造成的危害在逐日增加。解决这个问题的关键是人类要改变种植的农作物的种类，要多种深根植物，这样有利于保持水土。”

――――韦斯?杰克森，农作物遗传学家 “温室气体使大气的温度升高，同时也使海洋的水温升高。一旦海洋的水温升高就是全球性的灾难，因为洋流的运动会使全球各地海洋的水温一样高。”

――――理查德?巴伯，杜克大学海洋地图学家

“合成化学制剂给人类的生活带来方便，但是它们也是干扰荷尔蒙的元凶。合成化学制剂在地球上无处不在，影响了人类和所有野生动物的繁殖和发展。但是没有一个国家能够禁止合成化学制剂在商场里出现，我们还要继续承受它们带来的副作用。”

――――柯尔朋，世界野生动物基金会野生动物与污染物部主任

“在人类对待自然的态度问题上，‘地球峰会’可以说是一次转折点。希望人们能意识到，对物种多样性的保护，对湿地、森林等自然环境的保护将影响未来地球的运作机制。”

――――哈尔?穆尼，斯坦福大学环境生物学家

7个善意的警告

“如果人类持续现在的行为而不做任何改变，那么到21世纪结束的时候，地球上的物种会减少一半。如果这些数据都不能改变人类的行为，还有什么会使人类警醒呢？”

―――E.O.威尔逊，哈佛大学社会生物学家

“当被问到‘你从自然得到什么东西？’时，大多数人的回答是食物、纤维、药物和基因。但是绝大多数人不知道生态系统为我们提供的其他服务。它净化着空气和水源，调节着气候，使贫瘠的土壤肥沃，控制着害虫和病原体。只有当我们失去这些服务时，才会意识到它们的可贵。”

――――简?卢布彻科，美国俄勒冈大学海洋生态学家

“厄尔尼诺现象使人们开始警觉，但是谁也说不清下一次厄尔尼诺什么时候再来。没有人知道，它的恶果是渐变的还是突变的。如果是突变的，那自然就是不准备给人类任何机会了。”

――――雪莉?罗兰，加州大学埃文分校大气化学家

“农业和野生动物的关系已经得到重视，但农业和海洋的关系却还远没有得到足够的重视。以前曾经有人警告过，再不控制农业，野生世界就要完蛋。现在我要警告，如果再不控制农业，海洋就要完蛋。”

――――韦斯?杰克森，农作物遗传学家 “100年前，当飓风袭击人类时，当时的人们只会问：‘这到底是怎么回事。’现在已经能够预报飓风，了解飓风的力度和方向，为人们尽量减少损失。100年以后我们需要的是同样了解其他极端的自然灾难。”

――――理查德?巴伯，杜克大学海洋地图学家

“现在已经有足够的证据证明化学制剂能够进入子宫，影响人类的大脑发育、影响免疫系统的形成和发挥作用。人类需要聪明的后代，也需要明智的政策制订者。”

――――柯尔朋，世界野生动物基金会野生动物与污染物部主任

“历史证明，少数人的意见可以唤醒公众的关注，进而改变社会发展的方向。现在科学家们前所未有地团结在一起，我们将提出更多的、更明确的证据使公众和政策制订者改变想法。”

―――哈尔?穆尼，斯坦福大学环境生物学家

7个生态天堂

Kruger国家公园

位于南非的Kruger国家公园由一望无际的大草原和灌木丛组成，是世界上哺乳动物最集中的地方。Kruger国家公园的历史可以追溯到1898年，当时这里是一个区，为了的方便放养了147种野生的哺乳动物，包括猎豹、白犀牛。另外还有超过500种鸟类。后来，处于当时一种相当创新的观念，Kruger被简称国家公园。

Tubbataha礁石国家公园

这是位于太平洋偏远海岸的生态保护区，目的是保护海洋鱼类。Tubbataha礁石国家公园于1988年成立，为了限制当地毫无节制的活动。Tubbataha礁石国家公园的面积为330平方公里，有超过450种海洋鱼类安逸地在这里生活。在Tubbataha礁石国家公园中，任何的活动都是违法的。可遗憾的是，在世界范围内，这样的海洋保护区实在很少。

Prespa公园

Prespa公园是一个跨国自然保护区，于2000年成立。2000年，阿尔巴尼亚、希腊和马其顿签署协议成立跨三国的自然保护区。Prespa公园保护的主要是区域内的湿地，在这里生活着超过160种鸟类，有另外几百种鸟类路过这里，或者会在这里做短暂停留。现在Prespa公园已经成为很多珍稀鸟类最后的乐园。

Bahuaia Sonene国家公园

在秘鲁的Bahuaia Sonene国家公园是世界上最大的森林保护区。Bahuaia Sonene国家公园的占地面积是1万平方公里，在这里有着茂密的森林。而在保护区里，所有的破坏行为被严格禁止。另外Bahuaia Sonene国家公园也保护着流过公园的3条河流的水，自2000年开始，在这些河流里也被禁止。在这个绿色的世界里，生活着超过200种哺乳动物、900种鸟类和1200种蝴蝶。

Nahanni国家公园

在加拿大的西北部，占地4760平方公里的Nahanni国家公园保护着加拿大最崎岖不平、最天然的土地。在Nahanni国家公园里没有一条道路，没有任何人类活动的痕迹。这里有很多自然的奇观，包括天然大峡谷，落差为92米的宏伟大瀑布(这个瀑布的落差比举世闻名的尼亚加拉大瀑布高一倍)。但是加拿大禁止将这里天然的美景开发成旅游，每年只有大约900个探险者进入Nahanni国家公园。成立于16年的Nahanni国家公园于18年被联合国评选为世界自然遗产。这在诸多国家公园和自然保护区中，Nahanni国家公园是惟一的。

Chitwan国家公园

在尼泊尔和印度交界，Chitwan国家公园是南亚地区非常有特色的自然保护区。在这里，鳄鱼自由地游在河里，还有包括孟加拉虎在内的珍稀哺乳动物生活在这里。自13年成立以来，属于尼泊尔的Chitwan国家公园已经成为当地的一个旅游项目，游客从13年的每年1000人发展到现在每年超过10万人。不过这对自然保护区不是一件好事，但的是，在这里的哺乳动物的种类和数量都在逐年增加。

Goualougo三角地带

Goualougo三角地带是个商业和自然保护成功结合的保护区。这个非洲著名的森林保护区同样也是大伐木公司表演的舞台。伐木公司向世界证明，他们并不是在所有时候都扮演破坏者的角色，事实上，在Goualougo三角地带，伐木公司获得利益的时候，森林的再生也得到了保障。Goualougo三角地带是民主刚果最大的自然保护区，在这里，大猩猩和黑猩猩的密度是世界最高的空气污染（air po11ution）空气中某些物质的含量超过正常含量时，形成危害动、植物，影响其生存的现象。大气中C0、NH3、SO2、H2S、Cl2、03和N02等物质的正常含量均在百万分之一以下，对动、植物没有明显的不良影响。但19世纪以来，由于工业和交通运输的发展，上述物质大量排入大气，使空气污染日趋严重，影响到动、植物生命活动乃至人体健康。 污染物的来源 有的来自自然界（如火山喷出的烟灰），有的来自人类活动，其中工业、交通运输产生的废气是主要的污染源。空气污染可分为气体污染物和气溶胶状污染物两大类。气体污染物包括SO2，、03，、氮的氧化物以及碳氢化合物等；气溶胶污染物包括固体粒子（粉尘、烟尘气）和液体粒子（烟雾、雾气）两类。直接向空气中排放的污染物质，叫一次污染物。空气与污染物之间相互作用，产生反应，或空气中光化学反应引起的污染物变质所产生的新污染物，叫二次染物。空气污染物种类很多，其中对农业威胁较大的约有十多种，如SO2、 HF、C12和光化学烟雾等。 气象条件对空气污染物的影响 水平风速和对流层高度是影响大气稀释空气污染物能力的两个气象要素。当农田上空主导风向来自污染源时，农田容易受有害气体的危害；风力强弱则影响空气污染物的扩散速度、污染物在空气中的浓度与平均风速成反比；通常午后湍流强，空气处于不稳定状态时，有利于扩散。夜间晴朗无风，近地面逆温层可使污染物在地面上停滞积聚，加剧空气污染的程度。另外，在准静止的高气压系统中，由于下沉逆温阻止下层排放的污染物扩散到大气上层，可形成近几百米厚的污染层。各国多次发生的严重空气污染大都是在低逆温层、风速小和无雨的气象条件出现几天之后形成的。 空气中一些污染物例，如SO2和悬浮于空气中的农药颗粒等，经雨水淋溶落到地面，又可污染土壤和植株。 污染物对植物的危害 一般是通过气孔进入植物组织，干扰酶的作用，阻碍代谢机能，有的有毒物质在体内还可进一步分解或参与合成过程，产生新的有害物质，侵害细胞组织，抑制光合作用，使生长受阻、产量降低、品质变劣。其危害分为急性、慢性和不可见危害等。高浓度污染物造成急性伤害，引起产量显著下降，低浓度污染物，在长时间作用下，造成慢性危害，一般症状不明显。不可见危害只造成生理上的障碍，一般没有症状。 植物受空气污染危害的程度，主要受下列因素影响：污染物浓度和植物接触它的时间；植物本身的构造和所处的发育期以及环境条件的影响。如充足的光照，适宜的温度、良好的供水和空气湿润，较高的C02浓度等，都能导致叶片气孔开放，易受污染危害。 植物对大气的净化功能 不少植物具有一种以酶作催化剂的潜在解毒力，能够分解一些有毒物质，或形成一些大分子络合物，暂时可以降低毒性。1公顷森林，每年可吸滞灰尘30多吨，1公顷柳杉林，每年可吸收700多公斤S02，柑桔树的叶子可吸收储存硫达1％，青杨和桑树具有较强的吸收铅尘的能力，加拿大杨、银杏、榆树、梧桐、桉树等都是较好的“天然吸尘器”。草坪的吸附粉尘能力比裸露地面大几十倍。因此环境科学的任务之一，是要充分发挥植物净化大气的作用。选择吸收污染能力强的植物，扩大造林绿化面积，根据污染源位置、污染物汇集区的地形地势、风向和污染气体的季节分配，统一考虑构成一种包围式或隔离式的林带，使含尘气流在移动中途被树林吸收。另方面要研究取控制或减少排放污染物的措施，以保证大气质量符合规定的标准。