一个玻璃瓶，能在自然界中存在多久？真的可以存在200万年吗？

2023-06-06 盒子里的密探

在我国古代西域地区出土过很多精美的玻璃制品，距今大约2000年，而世界上最古老的玻璃制品距今已有4000年之久。根据考古学家的说法，玻璃瓶是世界上保存**的文物，它不会轻易被腐蚀。化学家们说，玻璃就是沙子的孪生姐妹，只要沙子还在地球上，玻璃就在地球上。

玻璃和沙子一样都是硅氧化物，拥有稳定的化学性质，那么玻璃瓶可否能在地球上存在200万年呢？200万年的时间足够沧海形成桑田，可能再来个小型灭绝。不过对于无机物的玻璃瓶来说，这仿佛就是一瞬间的事儿。

玻璃

我们常见的玻璃瓶，主要是玻璃热加工而成的，工艺师在玻璃加热到800摄氏度以上软化后，将其吹成瓶子的模样，接着再进行捏改，这个时候的玻璃特别像一块滚烫的“橡皮”。许多人看玻璃晶莹剔透，以为它是晶体，其实玻璃并不是。

晶体的定义有三个关键，其一，晶体是纯净物，比如钻石，它就只有碳元素，但玻璃里面含有多种化合物，有二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙等。其二，晶体都有固定的熔点，玻璃却没有。玻璃的熔点主要取决于它的成分，比如石英玻璃，它的熔点在1000度以上，但普通玻璃的熔点只有600度。其三，最重要的一点就是，晶体的结构必须长程有序排列，而玻璃的原子结构是混乱的，某些玻璃只是短程有序。

玻璃的原料是石英、沙粒等含有硅元素的矿物，加入碱性物质加热可以获得。人类发现玻璃是一个很偶然的机会。当时地中海的腓尼基人进行纯碱贸易，结果船搁浅，没办法只好将纯碱搬运到小船上转移。

由于缺乏物质，他们只能将大块大块的碱放在沙地上架锅煮饭。吃完饭后收拾局面，意外发现了纯碱与沙子的接触处出现了晶莹剔透的物体。以贸易闻名的腓尼基人很快就把这个现象变成了商品交易。因为实在是太赚钱了，腓尼基人将这个制作过程一直保密。

这些玻璃制品后来沿着丝绸之路来到了我国，因为太过于名贵仅在贵族间流行，普通百姓看不到。玻璃二字的汉字结构就表现其珍贵性，但凡汉字里带“王”字旁的，都有玉的意思，我国的古人将玻璃与玉联系起来，可见其价值连城。然而随着人类化学知识的发展，玻璃的生产变得越来越容易，也越来越不值钱，玻璃瓶也从贵族的装饰变成一般人装酱油的容器，甚至最后被拿给废品回收处。

我们经常可以在垃圾场看见废弃的玻璃瓶。人类的垃圾现在遍布地球各个角落，玻璃也不例外。科学家们说，像塑料这类物品，要过100多年才会被降解，那玻璃瓶更久了，降解时间大约需要200万年。

神奇的硅

为何塑料100多年就能被降解而玻璃瓶却需要200万年的时间？这就得从二者的结构说起，塑料虽然在我们的印象里很坚韧，打不湿拧不干，但它归根结底是有机物，只要是有机物，就会被空气氧化，被自然界的微生物分解。

因为塑料是高分子有机物，这个过程比较缓慢。而玻璃瓶不一样，它是无机物，理论上无机物是可以永存的，比如地球上的**，有些年龄在40亿年以上。玻璃瓶的主要成分是硅，这是一种化学性质比较稳定的元素。

我们总是自称碳基生物，这是因为所有有机物都是以碳链为主体，加入了氢、氧、氮等元素。而硅和碳在化学元素周期表上是同一族，硅处在下一个周期，最外层电子数与碳元素相等，却比碳多了一层电子，这就让硅的化学性质与碳接近但比碳稳定。科学家们还表示，硅其实也可以构成生命体，被称为硅基生物，这很有可能是外星生物的模式。

硅也可以被氧化，形成的二氧化硅是沙子和石英的主要成分，性质比碳的氧化物稳定，不会轻易参与化学反应，会永远停留在地球上。化学上，只有氟化氢可以腐蚀二氧化硅，但氟化氢是人工合成的一种强酸，自然条件下几乎不存在，所以玻璃瓶在自然界几乎就没有能将其腐蚀的对手。

物理冲击

没有物质能腐蚀玻璃瓶，不代表玻璃瓶在自然界就无敌了，虽然无法在化学上摧毁它，可是能对其进行物理“毁灭”，大自然的风和水就是它的最大克星。

在美国加利福尼亚州的布拉格堡，有一片五颜六色的沙滩，走进一看，是无数彩色的小球构成。这些小球不是自然中的**，而是人们丢弃的玻璃瓶。上个世纪50年代，这里被作为垃圾处理厂放置废弃玻璃瓶，然后处理厂倒闭了，数以万计的玻璃瓶被遗忘在了那里，仅仅经过60年的时间，它们便被太平洋的海水打磨光滑，成为了圆形的球状。

科学家们表示，再过100年左右，这片花花绿绿的玻璃沙滩也会消失。因为海水和海风***玻璃的表面，久而久之将玻璃以微粒的形式刮下来，然后再被海水带到大海里面去，最后沉入海底。不要以为到了这一步玻璃在地球上的旅程就走完了，它还有另外的旅程要开启。

融入地壳

落入海底的玻璃微粒，会成为海底的一部分，与河流带到的泥沙一起形成海洋的海底世界。但是每年流入海水的泥沙数以亿计，这么多年为什么没有把海洋填平呢？这是因为，地球上没有那个位置是永远不改变的，它时刻都处在运动中。

我们的地球分为地壳、地幔和地核，地壳的厚度其实只占很薄的一部分，平均厚度只有17千米，并且它也不是固定在地幔上的。地球的地幔厚度有2865千米，在上地幔有一个厚度大约200千米的软流层，温度在700至1300摄氏度之间，它们就是岩浆的主要发源地。而我们的地壳就和七巧板一样，分为六大板块，互相拼接在一起，漂浮在软流层上。

板块与板块之间并没有表面上看起来这么和谐，它们互相挤压或者互相远离，挤压的地方会有地壳消融，消失的部分融入了上地幔的软流层，而远离的地方就像伤口撕裂冒血一样，软流层从裂缝中流出来，形成了新地壳。

同一板块上也存在不同的结构，其中海底地壳会挤入陆地地壳的下方，消融成为陆地的一部分，抬高陆地的海拔。

我们的玻璃微粒，在这样的过程中，要么融入上地幔软流层，要么融入**地壳。融入软流层的微粒，会跟随它流动，到达地壳之下的任何地方，然后在一次火山喷发中回到地壳表面。融入**地壳的微粒，和其他微粒一起形成****的一部分。总之，玻璃瓶的形状已经完全改变，但它的成分还在，只是被地球运动带去了各个角落。

而地球的运动，往往都是以百万年为单位计算，因此将一个玻璃瓶扔到自然界，如果扔到了海边，可能几百年的时间就被海水和风改变了原本的面貌，以微粒的形式存在。如果扔在了远离水和风的地方，比如被埋进了沙子里，那么可能200万年都不足以将其物理攻击成微粒。综上所述，玻璃瓶如果放的地方得当，在自然界存在个200万年不成问题。

玻璃垃圾的危害

玻璃瓶能够自然存在200万年，因此它比塑料的危害还要巨大，我们不能随意乱丢弃玻璃。乱丢玻璃会给生态造成严重的危害。

首先，玻璃很容易碎，哪怕没有外力，在温差较大的自然里，它会因为承受不住热胀冷缩而破碎。这是因为玻璃是混合物，里面有一些杂质，比如碳，这些杂质卡在玻璃里面，就像长了一个肿瘤一样，一冷一热之后影响玻璃的自然变形导致破裂。玻璃碎片的边缘很锋利，容易伤到人，如果在远离人类社会的野外，会伤害到野生动物。

其次，人们在生产玻璃的过程中，会往玻璃里面添加化学药剂，以达到染色的目的，这些化学成分里面有些含有重金属，在自然之力下变成微粒后，会进入到水里被鱼类吃进肚子。根据食物链堆积原则，越是生态位高的生物，身体里的**就会越多，那么人类目前处于食物链最高层，身体内的**最多。此外，玻璃中的有毒成分会直接毒死一批动物。而玻璃里面的有毒成分污染土壤和地下水，种植出来的作物上也会带有这些**，最后又被人类吃下去了。

最后就是，玻璃作为一种几乎不可降解的垃圾，进入到土壤后就会占据这个位置。上面说到的美丽的加州玻璃沙滩，因为被玻璃堆满了，为了安全游客不能走上去，只能远远观看。想想这里曾经是一片正常的沙滩，可以在上面挖掘贝类发展渔业，现在船无法航行、近海也无法开发，造成了土地资源的浪费。如果玻璃混杂在泥土里，则会影响农业种植，造成粮食减产，加剧全球粮食危机。

还有一点就是，玻璃普遍透光，如果某片玻璃的反射或者折射角度合适，正好将阳光汇聚在野外某个易燃点上，很有可能会造成野外的森林大火，严重危害自然。

现实生活中的玻璃随处可见，我们应该如何处理玻璃垃圾，保护环境呢？

玻璃垃圾回收

为了防止玻璃垃圾污染环境，我们一般采取回收的办法。和回收废铁一样，回收的玻璃会被放回大熔炉里面再次熔化。由于玻璃是混合物，没有固定的熔点，因此将熔炉设置成不同的温度梯度，每一个区间会熔化不同成分的玻璃，将其分离开来。途中还可以通过加入其它化学药剂的办法去除掉不需要的杂质。

我国的玻璃回收起步较晚，目前只有13%的回收率。而回收技术比较成熟的发达国家，他们会根据玻璃的颜色进行分类回收。比如德国将玻璃瓶颜色分为三种，白色、棕色和绿色，比如透明和磨砂的玻璃瓶就扔进白**域。不过他们只回收玻璃瓶，而不是所有的玻璃，貌似是因为德国统一了玻璃瓶的成分标准，因此能更好地回收，其他玻璃得被扔进另外的垃圾桶。

如果我们生活中遇到玻璃垃圾，首先应该用废纸将其包裹起来，以免伤到自己或他人，**叫专门的回收人员来处理。在户外使用了玻璃瓶，一定将其带回来，不要扔在野外，不然可能人作古了，玻璃瓶还在。

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