关键概念
土壤
堆肥
生物
微生物
资源回收利用
环境
简介
你有没有看到过有些东西上贴有“可生物降解”或是“可堆肥”的标签，并且想知道这是什么意思？许多不同的产品——像食品容器、袋子、包装材料以及一次性勺子和叉子——声称是可生物降解或是可堆肥的，这意味着它们最终会自然分解。但是这些东西往往由不同的材料制成。它们的分解是不同的吗？如果不同，哪种分解的最快？在这个科学活动中，你将自己制造室内堆肥器，然后研究可生物降解和可堆肥物品在其中的分解有什么不同。
背景
堆肥是回收利用可能会被扔进垃圾堆的材料的一种极好的方式。堆肥非常有益——最终会得到分解的材料，可以用来给植物施肥。堆肥料的养分非常丰富，植物容易吸收。
有一种材料不能被堆肥，通常的处理方式是垃圾填埋，那就是塑料。很多日常用品，如购物袋、食品容器、包装材料以及一次性叉子和盘子都是由塑料（通常是聚乙烯和聚苯乙烯）制成的。据估计，塑料分解需要上百年的时间。因此，研究者正在开发可以更快速被分解的新产品来代替塑料制品。其中的一些产品声称是“可堆肥”和“可生物降解”的。许多可堆肥产品是由玉米淀粉（可加工形式为聚乳酸或PLA），植物纤维浆（如从甘蔗中提取出的，被称为甘蔗渣）或是从其他植物，如土豆中提取的淀粉制成的。许多可生物降解产品也由其他植物材料，比如甘蔗浆或竹子制成。新材料能否被转化成可生物降解或可堆肥产品的测试一直在进行。
材料
用来检测的不同的可堆肥或可生物降解产品（一些SunChips的袋子是可堆肥的——检查袋子上的说明。一些卖天然有机食物的食品商店可能销售可堆肥和可生物降解的产品，或是提供这样的用来盛放方便食品的容器，如全食超市）。
剪刀
标尺
人造细线或纱线
褐色和绿色堆肥材料（看下面准备部分的详细说明。）
水桶（可选的）
带盖的可密封物料盒，容量至少为40升。
用硬币钻孔，最好是一厘米或0.6厘米。
将堆肥箱放置在室内偏僻的位置几周（不要被太阳直射）
大小合适的放在堆肥箱下面的托盘
两个木板，最好在1.9厘米到3.8厘米之间。（木板要切割到与物料盒一样的长度。一些五金或是木料供应店可以帮你切割木板。）
土壤
堆肥松砂机或是长橡胶手套
数字温度计和湿度计（可选择的）
准备
把不同的测试产品切成大致相同尺寸的方形（理想边长为10厘米左右）。如果可以的话，从每个产品上取出几个方形来进行测试。（或许你会想保留一些额外的方形，随后与堆肥的方形进行比较。）这些产品之间有多相似？它们又有什么不同？
对要测试的每个方形，剪下长度大概为堆肥箱高度两倍的一条细绳或是纱线，紧紧地、牢固地系在每个要测试的产品上。或许你需要在每个产品上切个缝来固定绳子。
收集足够的“褐色”废弃物（它们是干的并且富含碳）填满堆肥箱的一半以上。你可以使用水桶来做。好的褐色废弃物包括：干树叶、黑白报纸、剪下的干树篱边、干燥的菜园修整废物、纸巾、稻草或干草、小木屑、压碎的鸡蛋壳、薄棉纸、未处理的纸板、咖啡过滤纸、灰烬（来自于木头或其他植物物质）、由天然纤维制成的旧布料、水藓泥炭和椰子壳纤维。收集同样多还是一些不同种类的褐色废弃物，随你的便。褐色废弃物有多相似？
收集足够的“绿色”废弃物（它们是潮湿并且富含氮的）填入堆肥箱，数量接近其一半。你可以使用水桶做。好的绿色废弃物包括：水果、蔬菜、旧花、死的植物、嫩杂草、食草动物（如马、羊或牛）的粪便、茶包、咖啡渣、潮湿的树叶、池塘的海藻和海草（少量地）、以及草屑。还是，收集同样多或是少一些不同种类的绿色废弃物随你的便。绿色废弃物有多相似？
确保不用以下废弃物：用农药或其他化学药品处理过的任何东西、非生物降解的塑料或合成纤维、肉、鱼、骨头、乳制品、去皮的马铃薯、大蒜、西瓜皮、油类、发病植株、带种子的杂草、杂草根、狗或猫的粪便、一次性尿布、光面纸或杂志、木炭或猫砂。
在物料盒的底部小心地钻12个孔，让它们大致均匀分布。
步骤
把托盘放在存放堆肥箱的位置。将两个木板隔开，均匀地横放在托盘内。在木板上放置堆肥箱，这样它就可以稳定了。（如果需要，轻微地移动木板，使空气可以从箱子底部流入。）
在堆肥箱底部加入7.6厘米深的褐色废弃物层。在加的时候把废弃物撕或切成碎片，使其高度不高于5厘米。
接下来加入7.6厘米深的绿色废弃物层。同样的，撕或切碎废弃物。如果它们非常潮湿，形成很厚的多块层，那就不要加到7.6厘米深。为什么你认为交替加入废弃物层是非常重要的？
按照上面的做法，继续加入废弃物层，褐色层、绿色层以及带有土壤的褐色层交替加入。当加到堆肥箱的一半再加入褐色层的时候，把你要测试的方形产品加入到那一层（在褐色废弃物之间）。排好方形产品，使之不互相接触，并且碰不到箱子。将方形的线悬挂在箱子一侧，这样它们的末端就挂在外面了。将相同产品的线挂在箱子同侧，方便记录。
像之前那样继续交替加层，直到装满整个箱子。现在你的室内堆肥已经准备就绪啦！
用堆肥松砂机或戴着长橡胶手套每周混合一次堆肥物。混合的时候，将箱子下面部分的材料移到上面，把上面的材料埋住，将块打碎，不要松了绳子。这时，你可以小心地挖出测试方形来检查它们，确保能够再把它们埋回堆肥物。测试方形是不是看起来根本没有分解？其中一些有没有看起来比其他的分解的多？堆肥物的外观看起来怎么样？ 随着时间的过去，堆肥箱的体积会减少，所以如果你想保持它满着的话，需要继续添加废物层。
可选的：如果你有带金属棒的数字温度计和/或湿度计，你可以用它们来测量堆肥的进展。室内堆肥可能会达到20到30摄氏度，这被称作“冷”堆肥。“热”堆肥通常在室外，可以达到60到70摄氏度。湿度不超过65%。
建议：如果堆肥太潮湿，液体会排入托盘。可以加入额外的褐色废弃物或在箱子侧面开孔来降低湿度。
测试方形放入堆肥箱大约4到5周或是根据要求的不同时间长度，停止实验并分析结果。小心地挖出所有的测试方形，轻轻地移动任何一个碎片并检查它们。跟原来的样子相比，方形看起来怎么样？它们大部分分解了吗？有一些比其他的分解的好吗？你对你的结果感到惊讶吗？
拓展: 有不同的方法可以用来量化这个实验的结果。一种是在开始称重你的物品，到最后再次称重，然后看它们减轻了多少重量。（要这样做的话，在实验最后的称重之前，你需要几天的时间把测试方形变干。）哪种分解最多，剩余原来重量的百分比最小？
拓展: 一些产品会给出分解所需要的大致堆肥时间。如果你能找出一种产品给出的估量时间，它与你的结果比较如何？这种估量方法推荐的某些堆肥条件与你的相同吗？
拓展: 一种高效的堆肥方法是利用蚯蚓。这种方法被称为蚯蚓堆肥法，也可以在室内进行。利用蚯蚓的话，可堆肥和可生物降解产品可以分解多少？它比你在这个活动中建立的室内堆肥更快吗？
观察和结果
你有没有发现经过4到5周一些测试方形明显地降解了？其中一些方形分解的比其他的多吗？
在室内堆肥物中经过4到5周的时间，一些测试方形会明显地降解了，尽管这取决于测试的具体产品和它们的成分。非常薄的物品（比如可堆肥食物袋）可能比厚的物品（如可堆肥餐具）分解的快。可堆肥碗和熟食容器应该明显地被分解了一部分。
氮和水（来源于绿色废弃物）还有碳（来自褐色废弃物）是微生物（来自土壤）高效堆肥所需的关键成分，它们通过分解堆肥物中的物质，包括含有可生物降解和可堆肥产品的材料来进行堆肥。另一个重要的元素是氧，它是在堆肥物被堆肥松砂机或你的手“翻身”或充气时引入的。如果堆肥物中这四种成分的比例恰当，废弃物会被高效地转化为肥料。
清理
当你结束了这项活动时，你可以把你的肥料混合在室内植物盆栽土中或是加入到花园中的植物周围的土里。然而，如果你测试的是可生物降解产品，就不能把肥料用于作为食物的植物。因为可生物降解产品会含有毒素，它们可能会释放到堆肥中然后被植物吸收。
(翻译 刘夏，审校 王雨薇)
留言