各国人民如何对付海洋垃圾?

2015-09-16 10:48:25 来源: 网易科技报道 网易号 举报
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出品:科普中国 制作:开普乐创客团队 监制:中国科学院计算机网络信息中心

2015年8月,一只哥斯达黎加的海龟引起了人们的广泛关注:研究人员从它的鼻孔里取出了一条长达12厘米的异物,后经证实为塑料吸管。越来越多的海洋生物遭受到海洋垃圾的伤害,这些垃圾附着在动物们的身体上、肠胃里,甚至是鼻腔中,而垃圾中的有毒物质会在动物的体内沉积,最终被端上人类的餐桌。

为了解决海洋被过度污染的问题,世界各地的人们发明了各式各样的海洋垃圾搜集装置,将这些垃圾集中起来。那么,大量被收集起来的海洋垃圾,它们最终将归于何处呢?

各国人民如何对付海洋垃圾?

垃圾填埋:马尔代夫的水下“垃圾塔”

对于海洋垃圾来说,进行就地填埋是最简单、最经济的处理办法。但作为旅游胜地的马尔代夫,它的国土面积仅为298平方公里,再加上每年来此游玩的游客产生了大量的生活垃圾,就地填埋并不是一个可行的办法。

于是,人们将填埋地点转向了面积更为广阔的水下世界。马尔代夫政府投资在水下建造了一座巨大的塔形建筑物,将搜集到的各类垃圾投入其中。经过塔顶工作人员对垃圾进行高温烘烤的干燥脱水,照射紫外线的消毒杀菌后,将其放入塔中。等到垃圾的重量到达了一定的预设值,再将它们集中压缩,放在塔底储存起来。

在这座塔的建成之初,为了使其不因海底的巨大压力下沉,塔内充满了海水。当垃圾进入塔内后,通过工作人员的操作来排出或吸进海水,以保持塔内外压力的一致。据马尔代夫官方发言人表示,他们将在未来能源危机时合理利用这些垃圾,并不会将它们永久性地存放在海底。

建立岛屿:澳大利亚的“垃圾旅游岛”

为了解决海洋垃圾这一难题,海域面积排名为全球第六的澳大利亚,利用海洋垃圾建立了一座岛屿,开发成为新的旅游项目——海岛旅游,对外宣称可以满足全国四十分之一的人口——约60万人口的日常生活所需。

海洋垃圾中很大一部分是塑料垃圾,澳大利亚科学家从搜集起来的约6万吨塑料垃圾中分离出了铅、汞、六价铬、多溴联苯等有害物质后,将塑料垃圾制成一个个中空的块状物体,并在物体表面包裹了一层特殊的薄膜,使之能够漂浮在水面上,同时又不会对环境进行二次污染。

这些块状物体排列在一起,便形成了一个大面积的“浮动平台”,再将水泥、沙土覆盖在其表面就建成了一座岛屿。然后,建造房屋、开辟农田、修建马路、养殖鱼虾,利用太阳能、风能和水力发电,人们就可以完全自给自足地生活在这里了。

各国人民如何对付海洋垃圾?

海底养鱼群:日本建立“垃圾饲养场”

各国对于海洋垃圾的处理都有着他们本国的特色。一直以来,日本的水产资源丰富,渔业发达,然而却在最近几年越发萧条。这一改变,不得不迫使日本人民做出相应的对策。海洋垃圾在这个时候起到了促进的作用。

这座海洋深处的鱼虾饲养场,是由粉碎后的海洋垃圾编织成细密的网子围建而成的。它为日本人民提供了一个比北海道渔场场地更大、养殖范围更广的饲养场所。根据鱼虾的不同生活习性,饲养场被划分为不同的区域。每一个区域内有两到三个直径为100米的网状球体,它们的外表面能够吸住海洋中的塑料垃圾,为渔网的新建、修补积累材料;它们的网眼要比围栏的网眼大得多,便于小鱼小虾的自由进出,维护饲养场的生态平衡;球体还可以在海洋中上下浮动,等到鱼虾长大后方便渔民捕捞。

供能发电:中国的垃圾发电厂

在各国科学家们建言献策之时,中国科学家也毫不逊色。

我国的生物研究学家们在土壤中发现并培育出了一种以食用二恶英为生的细菌,只需将燃烧垃圾时所产生的、严重危害生物圈的二恶英气体通入土壤中,这些细菌就能很快地“吃”掉它们,同时还能保持土壤原有的性质。由此,国内的垃圾发电厂逐渐取代了曾经的火力发电厂、核能发电厂,人们将垃圾脱水、粉碎后,送进焚烧炉燃烧供能,用以发电。

燃烧后的灰烬经过专人处理,提取出其中的重金属元素,成为电池、电路板等元件的材料;剩下的灰烬被压缩成一块块砖头大小,是新型的建筑材料。

垃圾发电流程图(绘图 周艺珣)

各国人民如何对付海洋垃圾?

变废为宝:沙特将垃圾转化为石油

最近,素有“石油之国”美誉的沙特阿拉伯攻克了一项新的技术难题,将海洋垃圾中的塑料垃圾转化为石油。这项技术的研发成功,帮助其控制世界石油市场起到了更为关键的助力。

总所周知,塑料的主要原料是石油和天然气等化石燃料。人们通过提取石油、天然气等化石燃料中合适的大分子物质,将其裂解成能够与同种或他种分子聚合的小分子物质,最终再聚合成高分子化合物——塑料。

那么,如果将以上过程逆转,塑料变为石油是否可能呢?沙特阿拉伯的科学家们正是基于这种猜想,才会研发出将塑料转化为石油的技术。只要把经过干燥、粉碎后的塑料垃圾加热到400℃以上,使之气化,再将气体通入特质的冷却装置中冷却,就可以重新获得石油。而塑料受热分解后所产生的有毒气体(聚氯乙烯受热会产生氯化氢)会经过脱氯装置,有害物质(聚对苯二甲酸乙二醇酯受热会析出对苯二甲酸晶体)也会被定期清理出冷却装置进行后续处理。

丢进黑洞:美国“异想天开”出奇招

面对海洋垃圾,美国科学家们将目光投向了浩瀚无边的宇宙。

随着NASA对太空的不断探索与研究,科学家们对黑洞的了解逐渐加深:黑洞并不是吸收一切的暗物质,它会持续不断的释放出少量的高能射线——这种射线介于伽马射线和X射线之间,因为它极其稳定,所以波长变动值极小,并不易被人察觉。黑洞内部是中空的,且它不允许内部物质外流,是个非常理想的“垃圾桶”。

美国政府决定将海洋垃圾丢进黑洞:他们将海洋垃圾脱水、消毒、粉碎,压缩成球状,并在上面安装了一个小小的助推器,用宇宙飞船把球状垃圾运送到黑洞附近。这样一来,球状垃圾就能利用黑洞的巨大引力和助推器的动力运动到黑洞内部,被永久地储存起来。

各国人民如何对付海洋垃圾?

未来世界总是会有无限的可能,让我们来共同期待吧!

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各国人民如何对付海洋垃圾?

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王真 本文来源:网易科技报道 责任编辑:王晓易_NE0011
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