被我们称为白色垃圾的塑料,自然界完全降解一个塑料袋,需要200-400年左右。而另一种垃圾--玻璃,自然界降解它,则需要一百万年(自然风化也需要上万年时间)。玻璃在自然界里是廉价的存在,人类甚至在千年就学会如何制作它了。
那玻璃究竟是如何做到保持万年不腐的呢?其实它是被自然界嫌弃的对象。
什么是玻璃?
从化学的角度讲,玻璃是一种非晶无机非金属材料,制作它的原材料非常的多。将自然中的沙子,经过1800摄氏度的高温融化,再加上纯碱和石灰石,就能制作出玻璃来(具体方法以教科书为准)。
玻璃的主要成分是二氧化硅和其它氧化物,化学性质十分稳定,常常用来存放各种化学物质。发展到如今,玻璃已经渗透到了各行各业,下至饮料瓶、窗子,上到天文望远镜、光刻机透镜,玻璃在现代科技的加持下,已经成为了不可或缺的一种材料。
然而这种材料其实早在2000多年前就已经被制造出来了,根据美索不达米亚地区出土的玻璃制品。在2000多年前的伊拉克境内,古人就已经学会制作简单的玻璃制品了。在公元前1570年,古埃出现了真正意义上的玻璃器皿。
早期的玻璃器皿原料比较简单,就是我上面所说的石灰石,石英砂和碳酸钠等高温灼烧后的混合物。
后来逐渐出现了一些带有五彩斑斓色彩的玻璃(琉璃就是玻璃的一种,只不过琉璃的制作工序更加繁琐),古人无法去除玻璃当中的杂色,所以制造出来的玻璃都非透明。
直到公元100年左右,玻璃才真是出现了透明的。
发展到如今,玻璃的原材料和最早的玻璃主要材料并没有太大的区别,只是在后期加入了脱色剂、澄清剂等,能使玻璃更加透明的物质。可以根据不同的使用场景,制造出不同的玻璃,比如钢化玻璃等特种玻璃。
虽然玻璃已经有了几千年的历史,但一直没有有效解决玻璃垃圾的有效方法。
为什么玻璃垃圾自然界要降解这么久?
将一个塑料瓶和一个玻璃瓶同时埋在一个地方,如果没有火山地震等大规模自然灾害的影响,10年之后你再将它们两个挖出来。
你会惊奇地发现,塑料瓶已经有了轻微脱色、降解等现象。而另外一个玻璃瓶,除了身上沾满泥土之外,外观似乎并没有太大改观。其实在自然环境中,降解垃圾的方法主要有两种:光降解和生物降解。
两种方法很容易理解,微生物为了自身生存发展的需求,会从环境中摄取自身所需要的各种物质。比如我们所丢弃的厨房垃圾(果皮、菜叶等等),微生物会吸收里面的糖分、水、碳源等等。
但是玻璃的主要成分是碳酸钙,碳酸钠和二氧化硅,这些物质没有一个是自然界生物中所发育必须参与的物质。
微生物不会主动去降解玻璃,而玻璃破碎之后太过锋利,对于其它大型动物又是威胁,所以微生物和动物都拿玻璃没有办法。
自然界最有可能降解玻璃的就只剩下光降解了,通俗一点说光降解就是氧化过程。就比如塑料之所以褪色,很大一部分原因就是氧化反应造成的。
具体作用过程就是物质在阳光的照射下,紫外线、红外线等辐射会使物质之间的键能减弱,从而破坏聚合物的完整性。
上过初中的朋友都知道,存放大部分化学物质,以及制作化学反应釜的材料,都是玻璃。可见玻璃的成分,是不会和大部分化学物质发生反应的,光对它也没有作用。
在自然状态下,玻璃只会被改变形状,很难被转化成其它物质,所以玻璃能存在上万年时间。
虽然自然界很难降解玻璃,但自然界也有办法降低它对环境的危害。
自然的力量
对于玻璃来说,大自然无法将它降解,所以大自然想到了另外一个办法来消消除这个隐患,那就是打磨。用流水、风沙来打磨玻璃的棱角,将它变为没有伤害的石头。
在美国加州布拉格堡,有一片美丽又梦幻的海滩,它最初的样子可不是这样的。在上个世纪50年代,当地居民将这里当作垃圾处理厂,把许多玻璃和一些废旧电器扔在这里。
后来政府管控,把大型垃圾和电子垃圾都运到了其它地方,只剩下了一些玻璃碎片在这里。起初这里无人问津,毕竟碎玻璃太锋利,容易伤人、伤动物。
不过,经历了20多年的海水侵蚀,这些原本棱角分明的玻璃碎片,成为了一个个光彩夺目的小圆石了,在海边形成了一片海滩的模样。当阳光照耀在上面,就仿佛一片仙境,大自然的神奇在这一刻展露无遗。
总结
或许玻璃垃圾难以被地球消化,但大自然的鬼斧神工,总能将它化成自己的一部分。不过凡事过犹不及,我们也不能总依赖于大自然的处理能力,还是要靠我们的双手去保护自己的家园才行!