化学新探索

第一节　化学新探索——废物利用

我们每个人、每个民族、每个国家都有一些最基本的要求，譬如生存、温饱和发展，这也是全人类的普遍愿望。随着科技的迅速进步，社会生产力有了很大提高，人类创造了空前丰富的物质财富，大大加速了文明进程。与此同时，人口剧增、资源紧缺、环境恶化等问题愈演愈烈，严重地阻碍着经济和文化的发展，影响着人们生活质量的改善，甚至威胁着人类的长远生存。但是，作为万物之灵的人类是不会让自己陷入不能自拔的窘境的。在紧急关头，总有一些先行者敲响警钟，唤起人们的注意。1962年，美国的女海洋生物学家卡逊出版了历时4年写成的名著《寂静的春天》，这是著名的现代环境问题的启蒙读物。春天，本来是百鸟争鸣、鱼蛙嬉戏的季节，可是20世纪50年代以来，由于杀虫剂、化肥的滥用和污染，鸟语虫鸣消失了，春天陷入恐怖的寂静之中。这本书提醒我们重新审视人类自身的社会经济行为和发展历程。

在1992年，联合国在巴西的里约热内卢召开了盛况空前的各国首脑会议，在20世纪80年代提出的可持续发展战略思想的基础上，首次将发展与环境作为一个整体对待，通过了主旨文件《21世纪议程》。中心思想是世界各国未来必须走资源、人口、经济、环境协调发展的道路。1994年，我国政府公布了《中国21世纪议程——中国21世纪人口、环境与发展白皮书》，提出了走可持续发展之路，是中国未来发展和自身需要的必然选择，是迈向新世纪的发展蓝图，也是对国际社会的庄严承诺。

资源的可持续利用是可持续发展的物质基础。自然资源是人类发展的支持系统。过去对自然资源的可持续利用主要着眼于两方面：对不可再生资源如煤、石油及各种矿产，主要从提高资源的利用率、减少开采量入手，使科技进步推动的寻求代用品的速度快于资源耗竭的速度；对可再生资源如水、森林等，主要从保护着手，追求使开发利用速度不超过资源的再生速度。这样把资源提到环境战略的首位，是经济发展思想的重要进步。还应当注意到，人类活动的结果，产生了大量液体、气体和固体废弃物，它们既消耗了资源又污染了环境，近十多年来，已成为社会公众极为关注的问题之一。过去认为山间清风、江中流水，取之不尽、用之不竭，而现在大气、粉尘的污染，废液、废渣的排放造成水质恶化，人们再也不能处之泰然了。此外，土地也是一种宝贵的有限的资源，而工业废渣和生活垃圾的排放、堆积、掩埋，占去了城市近郊大量的肥田沃野，严重地威胁着人类的安居，成为世界各大城市市政建设的难题。因此，20世纪70年代以来突出的“三废”即废水、废气、废渣的处理，已成为资源与环境协调发展的深层次主题。

废物利用课题的研究是一件很有意义的事情。首先它有重大的现实性。如北京市每天就要排出1.2万吨垃圾。不算基建设备投资，仅从收集、运输到掩埋的成本，每吨垃圾以95元计算，仅此一项，北京市每天就花费114万元。再者，这是一个世界性问题，凡有人群生存的地方，必然就有垃圾。如美国人均排出废物每天1.6千克，加拿大为1.8千克，其他国家也大抵如此。就是宇宙飞船上，也不能免。此外，废物的普遍性是其他任何物料无法比拟的，它遍布于各行各业，其价格最低，供应充分，种类繁多，作为资源开发很有吸引力，具有一举多得的效果：消除了废物，解决了环境污染问题，增加了有用的物品。

从经济活动上来看，通常所说的废物是指生活和生产过程中某一环节排出的在该条件下失去使用价值的物料，它是一个相对的概念。许多在某时某地认为是废弃的物料，随着技术、经济条件的变化或者仅仅换一个地方，就有可能变成有用之物。因此，废物又有“放错地点的原料”之美称。人们呼出的废气二氧化碳，是绿色植物光合作用制糖的原料；冲入下水道的污水可用作灌溉农田的上好肥水；扔掉的废塑料瓶可以炼油。这些变化，不过是时间、地点、条件不同罢了。而从化学的观点看，任何物质均由原子组成，并且可以分解为原子，新物质不过是不同种类原子的重新组合。因此，任何废物均可转化为有用的新物质，关键在于找到转化的条件。实际上早在12世纪我国南宋时期的学者朱熹就提出过“天无弃物”的论点，表明古人已有废物可充分利用的思想；这些事例从实践、理论各方面说明了废物属于再生资源。

把废物认为是再生资源，对当今的决策者、未来的建设者和社会各界公众都是十分重要的。再生资源是工农业生产的重要原材料来源，例如目前我国40%左右的钢材，是以废钢铁为主要原料的；再生资源的综合利用是保护环境的重要措施，如每回收1吨废旧物资，相当于平均减少4吨垃圾的占地和处理量；废物利用是降低生产成本、提高经济效益的有效途径。大力开展再生资源的综合利用，是促进可持续发展的宏伟事业，它造福当代，荫及子孙，利国利民，也有利于世界的进步。研究再生资源的综合利用是一门涉及面广、科技含量高的科学。