论废弃中性笔芯的环境污染与回收利用

王文强 管西芬 刘广龙 刘庆 安希鹏 宁聪 王志鹏

（1山东科技大学资源与环境工程学院 山东青岛 266510 2山东科技大学经济与管理学院 山东青岛 266510）

中性笔起源于日本，是目前国际上流行的一种新颖的书写工具。中性笔依据其简单、新颖、多样的特点，具有结构稳定、中粘度的墨水和采用不同颜料的色基，使书写墨迹收敛坚牢，可作永久保存，同时还具有墨水流泻均匀、流动顺畅稳定、墨水在笔尖上不挥发及泄漏，耐脱帽时间长等特点[1]。然而大多数人却意识不到它的危害，这种情况将会带来严重的环境问题。

1 废弃中性笔芯对环境的污染

1.1 笔芯头对环境的污染

研究发现，笔头所使用的材料包括铁、铬、镍、铅、铜、钨等重金属。其中，铅可与动物体内一系列蛋白质、酶和氨基酸的官能团，主要是与巯基相结合，从多方面干扰机体的生化和生理功能，引起血管痉挛，影响卟啉代谢，甚至损害中枢神经系统。铬、铜尽管是动植物体所必需的微量元素，但是若超标必将影响生物体机能的正常运转，且不同铜盐的毒性也不尽相同。中性笔芯被扔掉后，笔头的金属会分解进入土壤和水中，造成严重的水土污染；且笔头使用的金属元素无法被生物分解，在食物链的物质和能量传递作用中逐级积累，最终危害人类的健康[2]。

1.2 残留物及塑料笔杆对环境的污染

通过查阅文献我们了解到，中性笔的残留物主要由密封剂、增稠剂和其他添加剂组成[3]。密封剂是凝胶状油性化合物，高温或强烈光照条件下极易熔化、挥发，是废弃笔芯残留物的主要组成部分。增稠剂常用化学有机合成物和天然胶质物润滑剂常采用较大极性的，以醇类、有机醚类为主[4]。以上所列配制墨水的成分中，多数是具有挥发性的有毒有机物，直接或间接地威胁着人类的生存环境。而笔杆的主要成分是聚苯乙烯（PS或GPPS），是指由苯乙烯单体经自由基缩聚反应合成的聚合物。改性聚苯乙烯即高抗冲击聚苯乙烯（HIPS），其性质类似于聚苯乙烯[5]。随意丢弃的废弃笔杆，在自然条件下不能自行降解，经燃烧和阳光长时间照射，会产生一氧化碳、二氧化碳、氯化物等，对环境造成极大污染，给人体带来严重危害。

2 调查步骤

2.1 通过调查问卷的方式调查

本研究采取问卷调查的形式探查废弃中性笔芯在国内当前的使用情况，废弃笔芯的数量，人们对废弃笔芯的环保意识，废弃笔芯的处理方式等情况。调查共分发纸质调查问卷7000份，收回问卷6356份，其中有效问卷6223份，有效回收率为88.9%，网络调查收回有效问卷316份。

根据回收的有效调查问卷的答题情况，经过统计分析，我们选取两个题目，利用excel制作的图表如下。

（1）调查对象平时使用笔的情况

通过以上的调查研究结果我们得知绝大多数书写笔使用者都在使用中性笔，而且中性笔芯的使用数量相当之大，但绝大多数人会把没有油墨的中性笔芯丢弃掉，给环境带来巨大隐患。因此，我们应该进一步加大科学宣传力度，提高群众的环保意识，设立专门的回收机构，减轻废弃笔芯的污染。

2.2 通过会议、走访、座谈会、查阅文献等方法调查

利用会议、座谈会及查阅文献等多种方式实现多维调查，确保收集到的数据全面客观。多种方法调查的目的是为了全面了解废弃中性笔芯的所带来的社会问题，以便及时组织力量深入查找原因，明确整改措施，加大整改力度，确保污染的最小化。通过多种形式的调查结果我们得出当前人们对中性笔芯的组成成分及废弃中性笔芯所造成的环境污染并不了解。因此，我们要加大中性笔芯科普知识的宣传力度，提高人们环境污染的忧患意识。

2.3 亲临实践

本实践研究的过程包括燃烧试验和掩埋实验。将废弃的中性笔芯点燃，中性笔芯燃烧时产生黑烟，有刺鼻气味产生，燃烧完成后有黑色残渣。现将废弃的中性笔芯掩埋在深度0.5米的土壤中，一个月后将此挖出，中性笔芯完好无损，基本无分解。由此表明，焚烧和掩埋废弃中性笔的处理方法不仅达不到治理效果还会带来严重的环境污染。因次，我们要寻找合理有效的处理方法，以达到回收和防污染的双重效果。

3 废弃中性笔芯污染的治理措施

3.1 政府部门出台配套的政策、措施

到目前为止，国家仍未出台相应的法律措施来解决中性笔芯所造成的环境污染，这导致中性笔芯带来的环境污染越来越严重，出台合理有效的处理废弃笔芯方案已刻不容缓。政府部门既要借鉴“限塑令”成功的经验，又要反思其带来的弊端，加大工作宣传力度，提高全体民众的节能减排意识，强制企业实施回收利用的措施，大力推广多只废弃中性笔芯换取新笔芯等切实有效的政策。

3.2 提倡使用钢笔，少使用或不使用中性笔芯

与中性笔相比较，钢笔的使用不仅不会造成环境污染，而且具有较明显的价格优势。据测算，一瓶墨水至少相当于40支-50支一次性使用的中性笔。中性笔的零售价约2元-5元左右，笔芯的价格在1元-2元左右。中性笔的花费至少是钢笔的15倍。使用钢笔是功在当代、利在千秋的事情。为了我们赖以生存的地球，保护我们的环境，我们应当重新拿起钢笔，减少使用一次性中性笔芯[6]。

3.3 设立专门的废弃笔芯回收点

废弃笔芯被丢弃到自然界时，很难自行降解，除非实行严格垃圾分类或进行焚化处理。然而，焚烧所带来的环境污染亦不容乐观。因此，设立专门的废弃笔芯回收点具有重要意义。废弃中性笔芯回收点应当设立在使用中性笔芯使用量较多的地点，比如教室、办公室、写字楼、会议室等。该项措施可以以学校为单位设立废弃中性笔芯回收试点，并逐步在全市、全省、全国推广。

3.4 使用生物降解塑料或纸作为中性笔芯的材料

生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌（真菌）和藻类的作用而引起降解的塑料。生物降解材料可以实现环境的零污染，因此相关企业应加大对制作中性笔材料的研究实验，使用生物降解塑料替代制作中性笔的现有材料（聚苯乙烯或改性聚苯乙烯）。这样一来丢弃的中性笔芯可以被分解，从而减少了对环境的污染。

3.5 中性笔芯循环使用

笔芯是由油墨、管件和笔头三部分组成，当前导致中性笔芯丢弃的原因主要是管件内油墨耗完。为此，可以仿照注射针管的原理，发明再注入式笔芯管件，反复注入油墨，使笔芯循环使用。

4 结语

保护生态环境，发展绿色经济是每个人义不容辞的责任，当前中性笔芯的使用现状给环境造成了严重破坏,淡水污染、土壤污染等时时刻刻都在发生。废弃笔芯的回收利用以及中性笔芯的改革创新十分重要。然而，现有的体制政策存在诸多弊端,公民的环保意识有待提高，因此，要想从根本上解决这一环境问题,必须要全面实施"节能减排"方针。我们衷心地希望人人都能贡献一点力量，相互监督，携手共建资源节约型、环境友好型的美好社会。

[1]刘宝珠.浅谈中性笔用墨水的研究与发展[J].中国制笔，2003（3）：43-46.

[2]黄翔，严定先.废弃中性笔对环境的污染及治理措施初探[J].污染防治技术，2009，6：85-93.

[3]董川.笔墨材料化学[M].北京：科学出版社，2005.

[4]姚永丽，张雨,陈沛.废旧中性笔芯的危害及回收利用研究[J].中国科技博览,2013(3):129-130.

[5]董川，温建辉，邓少敏，等.墨水化学原理及应用[M].北京：科学出版社，2007.

[6]燕希东.何不重新拿起钢笔[J].中国环境报,2009(4).