物质资源化
自然资源的概念和范围不是一成不变的,随着社会生产的发展和科学技术的进步,人类不断地拓宽自然资源范围。在原始社会的早期,即旧石器时代,当时使用的生产工具主要是粗糙石器、弓、小船等,人们只能进行渔猎和采集,只能利用自然界现成的东西来维持生存,当时投入生产的自然资源只有野生动物、鱼类、野生植物,以及用作生产工具的燧石、木料和石、骨等。而现代,在化学元素周期表的92种元素中,人们已经开发利用了84种。但是,随着我们对自然资源的深度和广度的开发,出现了新的问题: 一是人们用过的废弃物愈来愈多,不仅浪费了宝贵的资源,而且还要占用大量土地来堆放;二是当人们在生产某些产品过程中产生大量的污染物,污染空气、水体和土地,而这些污染物对环境产生逐渐积累的恶劣后果; 第三,自然资源的稀缺性与分布不均衡性,资源的替代是随着社会需求而不断发展的; 第四,尽管我们已经认识并利用了为数众多的自然资源,但仍有相当部分我们还没有认识,特别是矿产资源和生物资源,因而开发新资源、新能源、新材料与新食物成为生产力进步的重要标志之一,也是摆脱当前资源危机,提高人类生存质量的重要出路。
在我国用4吨煤粉发电就产生1吨粉煤灰,全国大小电厂每年排灰量已达7000万吨,并且还以每年10%速度增长,预计到20世纪末,我国每年电厂的排灰量达1.2—1.5亿吨以上; 钢厂每生产1吨要排除钢渣达180公斤。目前,全国已堆积的粉煤灰和钢渣将达10亿吨,占地40万亩,预计2000年我国粉煤灰和钢渣将达17亿吨,需占地80万亩。而整个工业废渣累计堆存量已达67.5亿吨,占地5.6万公顷。另外,家家户户的生活垃圾,以每人每日产生0.25公斤计算,全国每年就有2.75亿公斤,垃圾的处理与垃圾的利用成为全世界性的问题。由上述不难看出废弃物的数量和影响之大。因而,废弃物资源化迫在眉睫。其理由有:
(1) 废弃物本身含有大量的有用物质,在废弃物处理过程中,回收部分热能,在国外已有大量的报道。
(2) 废弃物中有大量资源可以回收利用,如废铁、废铝、废纸等,而这些二次资源的利用,可以节约大量的能源。如生产1吨再生铝的能耗仅为生产原生铝的1/20,基建投资为生产原生铝的1/8。如我国每年消费牙膏14亿支,含铅量就近1万吨,若能全部回收,相当于净生产近1万吨铅,价值可达1个亿。钢渣中还有10%的废钢,如能回收1000万吨钢,也可创价值1亿元,而目前钢渣利用率仅为60%。
(3) 废弃物可以找到其他用途,如粉煤灰经过处理作建筑材料,不仅减少我国每年制砖对耕地的破坏,而且减少了粉煤灰的占地。我国用炉渣烧制的轻体建筑材料、陶粒或多孔轻砖,有许多优点,如重量轻、耐压、保温、吸声,应重视其推广和应用。
我国每年废弃物回收率仅占应回收物资的30%,如废弃物资基本上得到回收利用,每年可多节省250亿元,潜力巨大。
当前,发达国家对废物资源化非常重视,如美国已有30个州和哥伦比亚区制定了详细的包含对废弃物中有用物选择辨别的再资源化计划,以及针对促进再资源发展的有关综合性的法律。美国再资源化分为三个基本步骤: 第一,在交通便捷的路侧建立中心处理设施,对集中采的废弃物进行分离,提出可能利用的制品; 第二,对分离出来的有价值的废物进行加工,生产出一次原料的替代品; 第三,加工制品投向市场,如对报纸和包装纸再使用的马粪纸再加工,可以生产出新的报纸和其他薄纸等纸张。美国的作法可供我们参考,普及废物再资源化的教育,制定废物再资源化的法律与政策,对某些部门采取强制性的措施,是资源的深度开发与环境保护所必要的。
资源替代对于缓解某些稀缺资源的紧张性有其重大的意义。资源替代有两方面,一方面是不可更新资源替代某些可更新资源,如人工合成纤维和以钢代木,可以直接、间接地缓解粮食、棉花、皮毛、木材等农林牧产品的不足。在部分水土流失严重的地区,以燃烧煤代替广大农村的烧柴可以缓解对地表植被的破坏; 另一方面则是以可更新资源替代不可更新资源,如水能、太阳能、生物能来代替燃烧,这是资源替代的重要方向。此外,传统材料被新型材料所取代。近10年来,塑料、陶瓷及复合材料取代金属的趋势已很明显。汽车中塑料用量的增加和钢铁用量下降,使用非金属填料用量增加; 光导玻璃纤维的发展,使电讯工业的铜消耗大大减少,并可能最终取代铜; 铝代替马口铁,塑料和纸板代替铝、马口铁和玻璃也是大势所趋。