李世海

（新疆綠佳源環(huán)?？萍加邢薰拘陆疄豸斈君R830000）

0 概述

以往傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)在為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時，也給人類環(huán)境帶來較大影響，目前全球十大環(huán)境問題都直接或間接的與化學(xué)物質(zhì)污染有著相當(dāng)?shù)年P(guān)聯(lián)度。化學(xué)物導(dǎo)致的環(huán)境污染占到總環(huán)境污染的80%-90%，我國化工業(yè)排放的“三廢”占到全國工業(yè)污染物排放量的22.5%、7.82%和5.93%。如何有效降低化工生產(chǎn)過程中對環(huán)境的破壞程度，減少對環(huán)境的影響一直是人們探究的問題?！熬G色化學(xué)”的誕生和發(fā)展對解決此類問題提供了很好的解決途徑。

綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)（Environmentally Benign Chemistry）、環(huán)境友好化學(xué)（Environmentally Friendly Chemistry）、清潔化學(xué)（Clean Chemistry)。綠色化學(xué)即用化學(xué)的技術(shù)和方法減少或停止那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用與產(chǎn)生[1]，從源頭上消除化工污染。

1 綠色化學(xué)的特點(diǎn)及內(nèi)容

1.1 綠色化學(xué)特點(diǎn)

綠色化學(xué)的最大特點(diǎn)就是它在生產(chǎn)之初就把預(yù)防污染作為首要考慮，因此在生產(chǎn)的過程和終端實(shí)現(xiàn)了近似零污染或零排放的良好效果。具體表現(xiàn)在“五R”，即，Rejection(拒絕使用)，有毒有害的污染原料禁止在生產(chǎn)中使用；Recycle（循環(huán)），化工生產(chǎn)的廢棄物回收再利用，重新參與到生產(chǎn)過程中，體現(xiàn)節(jié)約理念；Reduction(減排)，也就是在生產(chǎn)過程中減少“三廢”的排放量；Regeneration（再生），變廢為寶，采用先進(jìn)技術(shù)將“三廢”處理回用，作為新的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的原料；Reuse(重新使用)，將生產(chǎn)過程中的溶劑等原料持續(xù)性利用，降低成本和原料的消耗。

1.2 綠色化學(xué)研究內(nèi)容

1.2.1 反應(yīng)催化劑

在化工生產(chǎn)過程中，絕大多數(shù)都會見到催化劑的身影。當(dāng)前對催化劑的綠色化研究主要集中在固體酸催化劑和仿酶催化劑方面?；どa(chǎn)過程中使用的酸催化反應(yīng)主要是硫酸、氫氟酸，以及三氧化鋁等液體酸催化劑，這些催化劑的使用會對生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生較大腐蝕性，應(yīng)推廣使用雜多酸、固體超強(qiáng)酸等固體酸催化劑；天然酶易變且對環(huán)境敏感，因此，開發(fā)與酶具有相似功能甚至更優(yōu)越的人工酶已成為綠色化學(xué)研究的重要課題之一[2]，目前生產(chǎn)中已厭倦出使用咪唑環(huán)番仿生體系模擬硫胺素酶取代氰化鈉催化劑。

1.2.2 反應(yīng)溶劑

目前在化工生產(chǎn)中普遍使用的是揮發(fā)性有機(jī)化合物，容易造成水源污染。研制綠色、無毒無害溶劑便成為綠色化學(xué)一大研究內(nèi)容。開發(fā)超臨界流體（SF）技術(shù)，尤其是超臨界二氧化碳溶劑便是綠色化學(xué)研究領(lǐng)域的一個主攻領(lǐng)域，采用這種超臨界的二氧化碳替代有機(jī)溶劑應(yīng)用于涂料、油漆的噴霧劑和泡沫塑料發(fā)泡劑都取得了顯著經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

1.2.3 化工原料

當(dāng)前，95%以上的有機(jī)化學(xué)品來自石油，以石油作為化工原料對環(huán)境的負(fù)面影響是顯見的，因此，許多科研工作者開始尋找生物質(zhì)（Biomass）來替代石油作為化工原料，生物質(zhì)主要是由淀粉和纖維素組成，淀粉容易轉(zhuǎn)化為葡萄糖，而纖維通過纖維酶轉(zhuǎn)化為葡萄糖難度較大，目前從合成的大量有機(jī)原料中去除苯是綠色化學(xué)主要研究目標(biāo)。平時也要主要盡量少用氫氟酸、氫氰酸等有毒原料。

2 綠色化學(xué)在環(huán)保中的技術(shù)應(yīng)用

2.1 水污染防治中的應(yīng)用

城市及工業(yè)污水是水環(huán)境主要污染源，始于上世紀(jì)70年代的循環(huán)冷卻水零排污技術(shù)便是“綠色化學(xué)”理念為基礎(chǔ)，目前采用的熱水鍋爐零排放技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)污水的零排放。此外，生物農(nóng)藥、光活化農(nóng)藥的研究大大減少了環(huán)境污染；未來，開發(fā)高效、低毒、低能耗、不造成二次污染的水處理技術(shù)，特別是光、聲、磁、電、無毒藥劑氧化、生物氧化等多種手段聯(lián)用的新型綠色技術(shù)將成為水處理技術(shù)研究的熱點(diǎn)和方向[3]。

2.2 大氣污染防治中的應(yīng)用

大氣污染主要是SO2的污染，而SO2又主要來自煤中的硫化物燃燒后排放到空氣中的污染物物。在大氣污染防治中引入綠色化學(xué)技術(shù)，采取綠色化的煤炭生物脫硫工藝是新時期脫硫技術(shù)的發(fā)展趨勢，如生物浸出法、微生物-絮凝法、表面處理浮選法以及生物-非生物綜合法。

2.3 固體廢物中的應(yīng)用

固體廢物主要是城市垃圾、白色污染物和礦山廢棄物。針對城市垃圾的防治，綠色化學(xué)工藝主要有固體廢棄物電離化技術(shù)和熱分選煤氣化技術(shù)；白色污染中的綠色化學(xué)處理技術(shù)較為典型的是開發(fā)出可生物降解塑料；礦山廢棄物主要是尾礦和廢堆礦石，這些污染物重金屬含量較高，目前研究和使用較多的是生物浸出和非氰化法提取技術(shù)實(shí)現(xiàn)了金屬的回收利用。

3 結(jié)語

綠色化學(xué)是將傳統(tǒng)化學(xué)與可持續(xù)理念結(jié)合起來的一門新興科學(xué)，有著廣闊發(fā)展前景和巨大社會需求的新興學(xué)科，是未來化學(xué)的發(fā)展方向。當(dāng)前應(yīng)將環(huán)保理念、綠色化學(xué)理念同探索實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保途徑結(jié)合起來，才能最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益好、綠色環(huán)保的化工產(chǎn)生大發(fā)展。

[1]高鵬，李維俊.綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展[J]北方環(huán)境，2011（9）：25-26

[2]唐星華，張愛琴，吳光輝.等.綠色化學(xué)與環(huán)境保護(hù)[J]江西化工，2002（2）：7-9

[3]蔣達(dá)華，任如山.綠色化學(xué)技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用[J]工業(yè)安全與環(huán)保，2006，32（1）：36-38