急需自然科學方面的論文，2000字左右。

【專家解說】：黃粉蟲可食用有機塑料研究 馬曉 化學與制藥工程學院 摘要：目前有機塑料污染問題已非常嚴峻，處理有機塑料帶來的污染是各國研究的主要問題，而目前各國大面積的處理廢棄有機塑料方法都有其不足之處，如何更科學的治理有機塑料污染問題是科學家們探討的熱點，而本文利用黃粉蟲可以食用有機塑料的發(fā)現，進一步通過實驗對此種方法進行研究，并為人類處理塑料垃圾提供有益參考。 關鍵詞：黃粉蟲 有機塑料 白色污染 治理 1、有機塑料的用途及主要處理方法 1.1主要用途 有機塑料是一種用途廣泛的高分子合成材料，在我們的日常生活中處處可見。塑料制品自從被研制開發(fā)以來，由于其集金屬的堅硬性、木材的輕便性、玻璃的透明性、陶瓷的防腐性以及絕緣性等等優(yōu)點而被廣泛利用。小到我們日常生活中隨處可見的手提袋子、口杯、牙刷……大到航空航天、醫(yī)療器械、石油化工、機械制造、國防、建筑等各行各業(yè)。隨著社會的發(fā)展，經濟的提升，塑料被我們越來越普遍的應用。但是隨著塑料制品數量的大幅度上升，有機塑料隨即也帶來了一些社會問題¬——在城市、旅游景點、甚至鄉(xiāng)村隨處可見的廢舊塑料袋，破壞風景。還有，大量的塑料袋子被埋在地下，由于其構成分子的穩(wěn)固性，長期滯留在土壤中（分解要經過100-200年），影響土質結構，更直接影響莊稼收成。另外，塑料垃圾中含有許多有害成分，隨著雨水流入江河，污染水體。近些年，廢舊塑料帶來的問題被人們形象地稱為“白色污染”。 1.2目前主要處理方法 目前，各國在城市塑料固體廢棄物處理方面，主要采用填埋、焚燒和回收再利用三種方法。從處理的效果來看，這三種方法存在許多不合理之處。首先，填埋會引起土壤結構發(fā)生變化，今后難再利用。廢舊塑料中含有許多對人體有害物質，如聚氯乙烯含有氯元素，燃燒后則污染空氣，破壞大自然。并且隨著焚燒的進行，氣體放出大量的熱量，易損壞焚燒設備。雖然回收利用可以節(jié)省資源，減少城市生活垃圾，但是需要很大的人力物力，大部分的回收塑料已經很臟，回收率很低。從節(jié)省資源和環(huán)境保護這兩方面考慮，能夠更加有效更加科學的解決塑料問題已經是各國探討并研究的熱點。目前已出現三種類型的可降解塑料——生物降解塑料、化學降解塑料和光照降解塑料。這些新型的塑料的研制和開發(fā)是科學家們一直在努力的事情，從生態(tài)上講，這些新型的塑料產品更加科學，從經濟上來看，研究這些還要花費大量的經濟財力來完成。那么究竟有沒有更加簡單方便并且節(jié)省能源的方法呢？ 2、黃粉蟲可食用有機塑料的發(fā)現 2.1黃粉蟲食用塑料發(fā)現 在高中時期我曾被這樣一條新聞吸引，西安市第八中學一個叫陳重光的學生發(fā)現黃粉蟲可食用有機塑料。據報道，陳重光是無意間發(fā)現黃粉蟲可取食泡沫塑料，為了證明她的發(fā)現，她利用這個發(fā)現作為自己的研究目標，利用現有條件檢測黃粉蟲是否可以消化和吸收泡沫塑料，以及吸收后是否可以增加體重，能否正常生長。隨后，陳重光同學設了不同的實驗組和對照組，分別喂取不等量的泡沫塑料和麥麩，定期稱量，觀察生長現象。結果發(fā)現，黃粉蟲食用有機塑料派出的糞便和對照組的一樣，已經完全沒有泡沫塑料的形狀，考慮到黃粉蟲體內吸收塑料會有一個漸漸過程。她在初始飼料中同時添加了麥麩，使蟲體內消化塑料的酶能逐漸適應，接受泡沫塑料。隨后給試驗組黃粉蟲繼續(xù)喂泡沫塑料，不喂麥麩結果發(fā)現，黃粉蟲對泡沫塑料的消化轉化能力有了很大的提高，說明黃粉蟲消化泡沫塑料的能力是可以人為培養(yǎng)的。最初黃粉蟲沒有消化泡沫塑料的能力，吃進去的泡沫塑料經過蟲體將其變形為極小的消化物再排泄出來，但在經過一段時間的泡沫塑料強行喂養(yǎng)后，蟲體逐漸提高了消化泡沫塑料的能力，并且這些現象在試驗中是十分明顯的。根據結果她判斷這種可消化有機塑料的物質會是一種活性物質，很可能是一種特殊的復合酶，這種酶可打開高分子鍵和苯環(huán)，破壞有機塑料的分子結構，從而使塑料降解?；谶@個實驗，她認為將來如能對這種活性物質進一步提純培養(yǎng)或人工合成，用于工業(yè)化生產，將具有十分重要的意義！最后，通過上述實驗觀察，總結出以下結論：（1）黃粉蟲不僅可以食用有機塑料，而且能消化并吸收有機塑料。（2）1kg的泡沫塑料可以使黃粉蟲增重3kg以上。（3）黃粉蟲消化有機塑料后可以正常生長和繁殖。（4）黃粉蟲體內存在某種可以消化有機塑料的活性物質，經人為創(chuàng)造條件可使其發(fā)展和強化。 2.2黃粉蟲簡介 黃粉蟲又名大黃粉蟲、面包蟲，通稱黃粉甲。屬昆蟲綱，鞘翅目，擬步甲科，粉蟲屬。黃粉蟲具有抗病力強，耐粗飼，生長發(fā)育快，繁殖力強等優(yōu)點，體內含有豐富的蛋白質、脂肪和糖類。面包蟲原是糧食倉庫、藥材倉庫及各種農副產品倉庫中的一種害蟲，也是世界性的倉庫害蟲。自19世紀以來，人們開始養(yǎng)殖黃粉蟲，由于其體內含有豐富的營養(yǎng)物質，黃粉蟲一直被用于科學實驗材料，同時也是各種經濟動物養(yǎng)殖的的活體飼料。近幾年來，國內外學者，企業(yè)對黃粉蟲進行了更多的研究。其中已經公開的成果有黃粉蟲的蛋白質，氨基酸，脂肪，微量元素，維生素等生化物質的提取以及對人類保健功能的試驗，并以黃粉蟲為原料制作的保健品的抗病防病功能，幾丁質、幾丁聚糖的提取及其作為大眾化食品的安全性等。經過十余年的研究并總結前人經驗，專家得出結論，黃粉蟲不僅可以作為各類藥用動物及及畜禽、珍禽的優(yōu)良飼料，而且經過特殊加工后，可做人類的食品原料及保健品、藥品的原料。以黃粉蟲為原料加工的食品、藥品和美容化妝品將會為人類造福，為企業(yè)創(chuàng)效益。更加可喜的事，黃粉蟲的養(yǎng)殖方法很簡單，養(yǎng)殖條件也不高，需要的設備也是最基礎的盒子，飼養(yǎng)起來那就更方便了，黃粉蟲食性較雜，不過最主要的飼料就是麥麩，以及蔬菜葉子（保證黃粉蟲體內的水分）。正是由于養(yǎng)殖黃粉蟲投資少，效益高，前景好，已被列為國家星火計劃推廣項目,更有許多農民因養(yǎng)殖黃粉蟲發(fā)家致富。 3對黃粉蟲食用有機塑料的研究 3.1初步實驗驗證 黃粉蟲是一種新型的經濟動物，在部分地方已經大面積開始喂養(yǎng)。在我的家鄉(xiāng)，一些村民們都已經有好多年的養(yǎng)殖經驗。其中，為家里增加一些收入，我家也曾經喂養(yǎng)，大都作為養(yǎng)殖蝎子專用飼料。因此，對于黃粉蟲的一些生活習性和特征，我比較熟悉。看到此新聞后，我非常感興趣?；趯@個實驗的啟發(fā)，我也想親自試驗一下這些小小的蟲子是否真的可以食用塑料！于是，我隨便找了一些盛裝物品的紅白相間塑料袋子（主要成分為聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯）放在喂養(yǎng)黃粉蟲的盒子里，想要看看是否會有被食用過的痕跡。過了半天時間，我再去觀察的時候，居然發(fā)現那些塑料袋子上已經出現好多面積較大的圓圓的窟窿，當時我就非常驚訝，便順手拿起那個塑料袋子，看到上面一層已經被蟲子吃掉許許多多的漏洞，而下面的一層幾乎快被食用完了！對于黃粉蟲的驚人吸收消化能力，我感到極大的興趣。在這一方面，我也想到了很多。現在,白色污染帶來的問題是人們密切關注的，也是人們急切要處理的問題，但是在這個問題的研究當中，無疑要投入大量的人力資源，物力資源等等。更可能在一個問題還沒來得及解決的同時還會帶來另一輪新的問題。設想：若是利用黃粉蟲來解決這個問題，并加以推廣利用，豈不是比那些填埋、焚燒的方法好得多！ 3.2進一步研究設想及方案 3.2.1塑料生活垃圾的主要成分 經過實驗認證我們已經知道黃粉蟲確實可以消化并吸收塑料，這一點是非?？隙ǖ?。而接下來的問題就是，是否所有類型的有機塑料都可被黃粉蟲消化吸收掉呢？生活中造成白色污染的物質就是那些塑料飯盒，各種塑料袋、農用地膜等，它們的回收價值不高，大都被遺棄在環(huán)境當中，其主要組成部分就是聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯，聚苯乙烯樹脂等。我們常見的塑料泡沫主要成分為聚苯乙烯，紅白相間，黃色，藍色，紅色塑料袋子都是由聚乙烯或聚丙烯合成，而較厚的紅色，黑色塑料袋則由聚氯乙烯或混合塑料制成。目前我們所使用的超薄塑料袋幾乎都來自于硬制廢塑料的再利用，再次回收制成的塑料袋硬度和分子的強度上沒有原來的大，大都由小企業(yè)或家庭作坊制成的。工程塑料（有機塑料）的構成分子則分為為聚酰胺、聚砜等，這些塑料為硬質的塑料。 3.2.2試驗方案設計 為進一步了解黃粉蟲對其它不同類型（主要針對軟質的生活垃圾塑料）的有機塑料的消化吸收能力，我設計了可行的試驗方案。 3.2.2.1基本思路 首先將不同類型的有機塑料分開來，第一類由聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯為主要成分分別構成的各種軟質塑料袋子，第二類為農用地膜，第三類為一些廢棄的工程塑料，其主要成分分別為聚酰胺、聚砜，針對這三大類不同成分制成的塑料對黃粉蟲進行分步試驗，觀察蟲子對塑料的吸收情況，并定期稱量。 3.2.2.2主要步驟 選取合適的實驗器材及體形相近的黃粉蟲若干進行綜合實驗。首先以聚乙烯為主要成分的塑料袋子為例：1.取型號相同的方形金屬盒子（經準確稱量），2.挑選適當數量個頭相似的蟲子置于盒子中并稱量總重，在適宜條件下的室內進行飼養(yǎng)，3.分別放入塑料袋子（主要成分為聚乙烯）和等量的麥麩，并配合等量的的蔬菜葉子同時喂養(yǎng)，4.定期觀察，觀察蟲子對塑料袋子的消化吸收情況、食用后的活動強度，5.定期稱量，考慮到黃粉蟲成蟲會存在自相殘殺的情況，及時挑選出被咬傷致死亡的蟲子，并記錄重量數據，每隔24小時后準確稱量黃粉蟲體重以及排泄物總重量，塑料重量的減少量，以及菜葉的總量減少量6.連續(xù)進行一周實驗，最后處理數據，得出黃粉蟲體體重凈增量，并作以定量分析。對于黃粉蟲是否可食用此類有機塑料作出初步評斷。至于其它原料的有機塑料均按照此試驗步驟依次進行研究分析，一些硬制的工程廢棄塑料，在進行試驗前要事先經過一定的粉碎處理后再做試驗。 4利用黃粉蟲降解有機塑料前景及利弊分析 4.1黃粉蟲治理廢棄有機塑料的前景 現在，在有機塑料問題的處理方面，各國正在解決兩大難題：第一是如何解決現有塑料垃圾的回收降解工作，第二就是研究發(fā)明新型的塑料產品。這種新型的塑料在性能上還保持傳統(tǒng)塑料的優(yōu)點，又可被微生物漸漸分解，以小分子化合物的形式回歸大自然。黃粉蟲法降解塑料前景是非常好的，塑料被當作食物食用，既可以實現物質資源的生態(tài)循環(huán)，又可以為解決塑料污染問題而節(jié)省更多的資源，更不會污染空氣！如今，全球面臨著資源危機，石油資源已經非常緊張，而合成塑料的主要原料就是石油，大規(guī)模的制造有機塑料會占用日益枯竭的石油資源。而節(jié)約資源和合理利用資源是全球最關注的問題。黃粉蟲內既然含有可使塑料分解的物質，那么將它提取出來作為降解有機塑料劑，那么將對緩解全球的資源講起到很大的作用。 4.2推廣此方法的利弊分析 現在已有太多的生活垃圾，其中絕大部分為有機塑料成分，如何大面積的利用此方法來實現塑料的分解是我們需要探究的。我認為：把黃粉蟲法降解塑料推廣開來，首先就是要大面積的喂養(yǎng)黃粉蟲。我們已經知道，黃粉蟲的食性雜，對食物的吸收能力非常強，其飼養(yǎng)條件也并不高。所需的飼料僅需麥麩再配一些菜葉而已。另外，黃粉蟲的營養(yǎng)價值很高，是很多種經濟動物的食物，也被廣泛應用到人類食品原料、保健品，由黃粉蟲兒建立起來的產業(yè)也是非?？捎^的。因此大面積的飼養(yǎng)黃粉蟲，不易造成銷售方面的損失。問題就是要先解決塑料的整理回收工作，太臟的廢舊塑料帶有太多污垢，影響蟲子食用效果。因此，在這方面上，就要靠全社會來行動。人們要加強對廢舊塑料的環(huán)保意識，塑料袋子在沒有進入回收箱之前就要被整理好，分類處理。這樣可減輕飼養(yǎng)人員的工作負擔，同時也為環(huán)衛(wèi)人員降低了工作強度。 黃粉蟲便于養(yǎng)殖，卻也有自身的弱點。黃粉蟲喜歡群居，13℃以上可取食，0℃以下35℃以上可造成大面積死亡。養(yǎng)殖時對溫度的要求比較高，所以室內應具有可調節(jié)溫度的設備及條件。另外，蟲子在生長期間，由于各種原因會相互殘殺，特別是在缺食時，所以應給其充足的食物，但也不是過多。太多的食物被擠壓在一起，時間稍長，麥麩會變質，影響蟲子進食。另外，在黃粉蟲成蟲以后，會漸漸變?yōu)榘咨挠?，應及時的挑揀出來，否則，既容易被成蟲咬傷致死（成蟲成蛹后幾乎不進食，不行動，身體柔軟，極易被成蟲咬傷）。 養(yǎng)殖黃粉蟲有著巨大的商業(yè)前景，蟲體內既具有可分解塑料的物質，提取出來，則可以更廣泛的治理白色污染問題，為治理白色污染方面將大有發(fā)展！