被我們稱為白色垃圾的塑料,自然界完全降解一個(gè)塑料袋,需要200-400年左右。而另一種垃圾--玻璃,自然界降解它,則需要一百萬年(自然風(fēng)化也需要上萬年時(shí)間)。玻璃在自然界里是廉價(jià)的存在,人類甚至在千年就學(xué)會(huì)如何制作它了。
那玻璃究竟是如何做到保持萬年不腐的呢?其實(shí)它是被自然界嫌棄的對(duì)象。
什么是玻璃?
從化學(xué)的角度講,玻璃是一種非晶無機(jī)非金屬材料,制作它的原材料非常的多。將自然中的沙子,經(jīng)過1800攝氏度的高溫融化,再加上純堿和石灰石,就能制作出玻璃來(具體方法以教科書為準(zhǔn))。
玻璃的主要成分是二氧化硅和其它氧化物,化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定,常常用來存放各種化學(xué)物質(zhì)。發(fā)展到如今,玻璃已經(jīng)滲透到了各行各業(yè),下至飲料瓶、窗子,上到天文望遠(yuǎn)鏡、光刻機(jī)透鏡,玻璃在現(xiàn)代科技的加持下,已經(jīng)成為了不可或缺的一種材料。
然而這種材料其實(shí)早在2000多年前就已經(jīng)被制造出來了,根據(jù)美索不達(dá)米亞地區(qū)出土的玻璃制品。在2000多年前的伊拉克境內(nèi),古人就已經(jīng)學(xué)會(huì)制作簡(jiǎn)單的玻璃制品了。在公元前1570年,古埃出現(xiàn)了真正意義上的玻璃器皿。
早期的玻璃器皿原料比較簡(jiǎn)單,就是我上面所說的石灰石,石英砂和碳酸鈉等高溫灼燒后的混合物。
后來逐漸出現(xiàn)了一些帶有五彩斑斕色彩的玻璃(琉璃就是玻璃的一種,只不過琉璃的制作工序更加繁瑣),古人無法去除玻璃當(dāng)中的雜色,所以制造出來的玻璃都非透明。
直到公元100年左右,玻璃才真是出現(xiàn)了透明的。
發(fā)展到如今,玻璃的原材料和最早的玻璃主要材料并沒有太大的區(qū)別,只是在后期加入了脫色劑、澄清劑等,能使玻璃更加透明的物質(zhì)。可以根據(jù)不同的使用場(chǎng)景,制造出不同的玻璃,比如鋼化玻璃等特種玻璃。
雖然玻璃已經(jīng)有了幾千年的歷史,但一直沒有有效解決玻璃垃圾的有效方法。
為什么玻璃垃圾自然界要降解這么久?
將一個(gè)塑料瓶和一個(gè)玻璃瓶同時(shí)埋在一個(gè)地方,如果沒有火山地震等大規(guī)模自然災(zāi)害的影響,10年之后你再將它們兩個(gè)挖出來。
你會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn),塑料瓶已經(jīng)有了輕微脫色、降解等現(xiàn)象。而另外一個(gè)玻璃瓶,除了身上沾滿泥土之外,外觀似乎并沒有太大改觀。其實(shí)在自然環(huán)境中,降解垃圾的方法主要有兩種:光降解和生物降解。
兩種方法很容易理解,微生物為了自身生存發(fā)展的需求,會(huì)從環(huán)境中攝取自身所需要的各種物質(zhì)。比如我們所丟棄的廚房垃圾(果皮、菜葉等等),微生物會(huì)吸收里面的糖分、水、碳源等等。
但是玻璃的主要成分是碳酸鈣,碳酸鈉和二氧化硅,這些物質(zhì)沒有一個(gè)是自然界生物中所發(fā)育必須參與的物質(zhì)。
微生物不會(huì)主動(dòng)去降解玻璃,而玻璃破碎之后太過鋒利,對(duì)于其它大型動(dòng)物又是威脅,所以微生物和動(dòng)物都拿玻璃沒有辦法。
自然界最有可能降解玻璃的就只剩下光降解了,通俗一點(diǎn)說光降解就是氧化過程。就比如塑料之所以褪色,很大一部分原因就是氧化反應(yīng)造成的。
具體作用過程就是物質(zhì)在陽光的照射下,紫外線、紅外線等輻射會(huì)使物質(zhì)之間的鍵能減弱,從而破壞聚合物的完整性。
上過初中的朋友都知道,存放大部分化學(xué)物質(zhì),以及制作化學(xué)反應(yīng)釜的材料,都是玻璃??梢姴AУ某煞?,是不會(huì)和大部分化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的,光對(duì)它也沒有作用。
在自然狀態(tài)下,玻璃只會(huì)被改變形狀,很難被轉(zhuǎn)化成其它物質(zhì),所以玻璃能存在上萬年時(shí)間。
雖然自然界很難降解玻璃,但自然界也有辦法降低它對(duì)環(huán)境的危害。
自然的力量
對(duì)于玻璃來說,大自然無法將它降解,所以大自然想到了另外一個(gè)辦法來消消除這個(gè)隱患,那就是打磨。用流水、風(fēng)沙來打磨玻璃的棱角,將它變?yōu)闆]有傷害的石頭。
在美國(guó)加州布拉格堡,有一片美麗又夢(mèng)幻的海灘,它最初的樣子可不是這樣的。在上個(gè)世紀(jì)50年代,當(dāng)?shù)鼐用駥⑦@里當(dāng)作垃圾處理廠,把許多玻璃和一些廢舊電器扔在這里。
后來政府管控,把大型垃圾和電子垃圾都運(yùn)到了其它地方,只剩下了一些玻璃碎片在這里。起初這里無人問津,畢竟碎玻璃太鋒利,容易傷人、傷動(dòng)物。
不過,經(jīng)歷了20多年的海水侵蝕,這些原本棱角分明的玻璃碎片,成為了一個(gè)個(gè)光彩奪目的小圓石了,在海邊形成了一片海灘的模樣。當(dāng)陽光照耀在上面,就仿佛一片仙境,大自然的神奇在這一刻展露無遺。
總結(jié)
或許玻璃垃圾難以被地球消化,但大自然的鬼斧神工,總能將它化成自己的一部分。不過凡事過猶不及,我們也不能總依賴于大自然的處理能力,還是要靠我們的雙手去保護(hù)自己的家園才行!