楊玉霞
【摘 要】人類的生活離不開化學(xué),化學(xué)科學(xué)的發(fā)展創(chuàng)造了無數(shù)的產(chǎn)品進(jìn)入每一個(gè)普通家庭的生活中,使我們的衣食住行各個(gè)方面受益匪淺。但是同時(shí)伴隨著化學(xué)產(chǎn)品的大量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用,產(chǎn)生了非常嚴(yán)重的問題,針對(duì)此學(xué)術(shù)界提出綠色化學(xué),希望通過這種方式解決難題。本文主要介紹綠色化學(xué)的概念、特點(diǎn)、成果、世界各國對(duì)綠色化學(xué)的措施以及綠色化學(xué)的未來前景,使大家更易理解綠色化學(xué),為保護(hù)環(huán)境貢獻(xiàn)力量。
【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué);環(huán)境污染
一、基本概念
1990年,美國國會(huì)通過了《污染預(yù)防法案》,明確提出了污染預(yù)防的概念,人們賦予這一新事物一個(gè)名字——綠色化學(xué)。綠色化學(xué)是指設(shè)計(jì)有或者只有盡可能小的環(huán)境副作用并且在技術(shù)上經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)品或者化學(xué)過程,其核心內(nèi)容主要是實(shí)現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)性(即實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)中的完全反應(yīng)),使原料原子能夠完全地轉(zhuǎn)化為所希望的原子。
綠色化學(xué)使用原子利用率衡量反應(yīng)原子經(jīng)濟(jì)性,為高效的有機(jī)合成應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個(gè)原子,使之結(jié)合到目標(biāo)分子中,達(dá)到零排放。綠色有機(jī)合成應(yīng)該是原子經(jīng)濟(jì)性的。原子利用率越高,反應(yīng)產(chǎn)生的廢棄物越少,對(duì)環(huán)境造成的污染也越少
二、核心內(nèi)涵
綠色化學(xué)的內(nèi)涵主要體現(xiàn)在五個(gè)“R”上:第一是Reduction一一“減量”,即減少“三廢”排放;第二是Reuse——“重復(fù)使用”,諸如化學(xué)工業(yè)過程中的催化劑、載體等,這是降低成本和減廢的需要;第三是Recycling——“回收”,可以有效實(shí)現(xiàn)“省資源、少污染、減成本”的要求;第四是Regeneration——“再生”,即變廢為寶,節(jié)省資源、能源,減少污染的有效途徑;第五是Rejection——“拒用”,指對(duì)一些無法替代,又無法回收、再生和重復(fù)使用的,有毒副作用及污染作用明顯的原料,拒絕在化學(xué)過程中使用,這是杜絕污染的最根本方法。
三、重要特點(diǎn)
綠色化學(xué),顧名思義,它的最重要特點(diǎn)就在“綠色”上。不論是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染,還是按照化學(xué)原則采用理想的生產(chǎn)方式,其最終目的均為將參加反應(yīng)物的全部原子全部轉(zhuǎn)換為所期望的反應(yīng)物內(nèi)容。由此R·T·Anastas和J·C·Waner就此提出了十二點(diǎn)原則:
①防止污染優(yōu)于污染治理;
②提高原子經(jīng)濟(jì)性;
③盡量減少化學(xué)合成中的有毒原料、產(chǎn)物;
④設(shè)計(jì)安全的化學(xué)品;
⑤使用無毒無害的溶劑和助劑;
⑥合理使用和節(jié)省能源;
⑦利用可再生資源代替消耗性資源合成化學(xué)品;
⑧減少不必要的衍生化步驟;
⑨采用高選擇性催化劑優(yōu)于使用化學(xué)計(jì)量助劑;
⑩產(chǎn)物的易降解性;
?發(fā)展分析方法對(duì)污染物實(shí)行在線監(jiān)測控制;
?減少使用易燃易爆物質(zhì),降低事故隱患。
這12條原則目前為國際化學(xué)界所公認(rèn),它也反映了近年來在綠色化學(xué)領(lǐng)域中所的多方面的研究工作內(nèi)容,同時(shí)也指明了未來發(fā)展綠色化學(xué)的方向。
這些原則的確立使發(fā)展綠色化學(xué)有了正確的指導(dǎo),其中體現(xiàn)出對(duì)環(huán)境保護(hù)、能源節(jié)約、生產(chǎn)安全的思想,賦予了綠色化學(xué)零排放、零污染、可持續(xù)、環(huán)境友好的特點(diǎn)。
四、綠色化學(xué)的未來
1.世界各國重視綠色化學(xué)
在傳統(tǒng)工業(yè)稱霸的過去,全球所產(chǎn)生的污染廢料數(shù)億噸計(jì),化學(xué)污染已經(jīng)在威脅著人們的健康生活。種種觸目驚心的事實(shí)都在提醒著人們發(fā)展綠色化學(xué)是多么必要,為此世界多國實(shí)施措施推動(dòng)綠色化學(xué)發(fā)展:
美國于2000年,美國化學(xué)會(huì)出版了第一本綠色化學(xué)教科書。
歐盟:德國1991年制定“為環(huán)境而研究”的計(jì)劃;英國2000年設(shè)立“JerwoodSalters環(huán)境獎(jiǎng)”;荷蘭制定“清潔生產(chǎn)手冊(cè)”聯(lián)合國環(huán)境計(jì)劃署和世界銀行將其譯成英文向世界各國推廣。
我國制定了科教興國戰(zhàn)略,并與1993年世界環(huán)境和發(fā)展大會(huì)上聲明可持續(xù)發(fā)展道路的決心;2000年科技部《國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目》立項(xiàng)——石油煉制和基本有機(jī)化學(xué)品的綠色化學(xué)。
這些措施為綠色化學(xué)的推動(dòng)打了一支強(qiáng)心劑,同時(shí)也表明世界各國對(duì)綠色化學(xué)的重視態(tài)度。
2.綠色化學(xué)的重要科技成果
在綠色化學(xué)概念以及相關(guān)核心、原則的指導(dǎo)下的科技成就碩果累累:
(1)2011年6月1日,在中日綠色博覽會(huì)上,索尼公司的參展人員展示通過可樂發(fā)電使螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的生物電池。
(2)超臨界CO2代替有毒、有害溶劑正在推廣應(yīng)用。
(3)巴斯夫公司大規(guī)模利用二氧化碳排氣作為化工原料生產(chǎn)尿素、水楊酸和甲醇。
(4)加州大學(xué)已開發(fā)將二氧化碳轉(zhuǎn)化為二甲醚的技術(shù)。
(5)Novomer公司首席科學(xué)家開發(fā)先進(jìn)的催化劑,可以與二氧化碳、一氧化碳和其他可再生材料結(jié)合,生成液體環(huán)氧化物。
3.綠色化學(xué)的前景
環(huán)境污染的加重促使世界各個(gè)國家紛紛倡導(dǎo)綠色化學(xué),也刺激著化工團(tuán)體和科技工作者對(duì)綠色化學(xué)項(xiàng)目的開發(fā),綠色化學(xué)時(shí)代的到來,對(duì)合成化學(xué)提出新的要求。這是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),同時(shí)也是一個(gè)良好的機(jī)遇,但是該領(lǐng)域的“錢”景仍然樂觀,綠色化學(xué)的巨大發(fā)展和創(chuàng)新潛力吸引著眾多投資者。越來越多的投資公司對(duì)綠色化學(xué)表現(xiàn)出不斷高漲的熱情。諸如:開發(fā)使用二氧化碳來制造清潔能源——酒精,用陽光分解水制造氫氣,生產(chǎn)更環(huán)保的燃料電池取代現(xiàn)在的汽車動(dòng)力。
綠色化學(xué)的給世界的化工業(yè)提出了更高的要求,也帶來了很好的機(jī)遇,我國是新興的工業(yè)國,因此我們應(yīng)該抓住機(jī)遇,大力發(fā)展栗色化學(xué)。
參考文獻(xiàn):
[1]綠色化學(xué)的核心內(nèi)容
[2]soso百科.綠色化學(xué)
[3]江惠忠.綠色化學(xué)的研究方向.新視角,2012-11
[4]中國石化新聞網(wǎng).國外加快綠色化學(xué)品技術(shù)研發(fā),2010-04-12