被我們稱為白色垃圾的塑料,自然界完全降解一個塑料袋,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(自然風化也需要上萬年時間)。玻璃在自然界里是廉價的存在,人類甚至在千年就學會如何制作它了。
那玻璃究竟是如何做到保持萬年不腐的呢?其實它是被自然界嫌棄的對象。
什么是玻璃?
從化學的角度講,玻璃是一種非晶無機非金屬材料,制作它的原材料非常的多。將自然中的沙子,經過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)。
玻璃的主要成分是二氧化硅和其它氧化物,化學性質十分穩定,常常用來存放各種化學物質。發展到如今,玻璃已經滲透到了各行各業,下至飲料瓶、窗子,上到天文望遠鏡、光刻機透鏡,玻璃在現代科技的加持下,已經成為了不可或缺的一種材料。
然而這種材料其實早在2000多年前就已經被制造出來了,根據美索不達米亞地區出土的玻璃制品。在2000多年前的伊拉克境內,古人就已經學會制作簡單的玻璃制品了。在公元前1570年,古埃出現了真正意義上的玻璃器皿。
早期的玻璃器皿原料比較簡單,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,玻璃才真是出現了透明的。
發展到如今,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。可以根據不同的使用場景,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?
將一個塑料瓶和一個玻璃瓶同時埋在一個地方,如果沒有火山地震等大規模自然災害的影響,10年之后你再將它們兩個挖出來。
你會驚奇地發現,塑料瓶已經有了輕微脫色、降解等現象。而另外一個玻璃瓶,除了身上沾滿泥土之外,外觀似乎并沒有太大改觀。其實在自然環境中,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展的需求,會從環境中攝取自身所需要的各種物質。比如我們所丟棄的廚房垃圾(果皮、菜葉等等),微生物會吸收里面的糖分、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,這些物質沒有一個是自然界生物中所發育必須參與的物質。
微生物不會主動去降解玻璃,而玻璃破碎之后太過鋒利,對于其它大型動物又是威脅,所以微生物和動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造成的。
具體作用過程就是物質在陽光的照射下,紫外線、紅外線等輻射會使物質之間的鍵能減弱,從而破壞聚合物的完整性。
上過初中的朋友都知道,存放大部分化學物質,以及制作化學反應釜的材料,都是玻璃。可見玻璃的成分,是不會和大部分化學物質發生反應的,光對它也沒有作用。
在自然狀態下,玻璃只會被改變形狀,很難被轉化成其它物質,所以玻璃能存在上萬年時間。
雖然自然界很難降解玻璃,但自然界也有辦法降低它對環境的危害。
自然的力量
對于玻璃來說,大自然無法將它降解,所以大自然想到了另外一個辦法來消消除這個隱患,那就是打磨。用流水、風沙來打磨玻璃的棱角,將它變為沒有傷害的石頭。
在美國加州布拉格堡,有一片美麗又夢幻的海灘,它最初的樣子可不是這樣的。在上個世紀50年代,當地居民將這里當作垃圾處理廠,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、傷動物。
不過,經歷了20多年的海水侵蝕,這些原本棱角分明的玻璃碎片,成為了一個個光彩奪目的小圓石了,在海邊形成了一片海灘的模樣。當陽光照耀在上面,就仿佛一片仙境,大自然的神奇在這一刻展露無遺。
總結
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自己的家園才行!