（山東省臨沂一中，山東 臨沂 276000）

綠色化學(xué)技術(shù)及其在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

劉洪瑞

（山東省臨沂一中，山東 臨沂 276000）

現(xiàn)代化學(xué)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用推動了社會經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人們的物質(zhì)經(jīng)濟(jì)生活水平得到顯著提高。然而，傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)在創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時也帶來了極為嚴(yán)重的化工污染，對于人類健康和生態(tài)環(huán)境造成巨大破壞。為解決這一問題，綠色化學(xué)技術(shù)被納入到研發(fā)和應(yīng)用當(dāng)中，在環(huán)境保護(hù)工作中起到越來越突出的作用。本文首先簡述綠色化學(xué)技術(shù)理念，進(jìn)而探討其主要研究內(nèi)容，最后指出了其在環(huán)保當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用。

綠色化學(xué)技術(shù)；環(huán)境保護(hù)；應(yīng)用

當(dāng)前全球存在的環(huán)境問題很大部分原因來自于化學(xué)物質(zhì)污染，尤其是化工業(yè)的廢物排放直接造成水源、空氣和固體物的嚴(yán)重破壞，威脅著人類的生存空間和身體健康。綠色化學(xué)技術(shù)的引入能夠從源頭上控制化工造成的污染，逐步緩解既有污染和潛在污染。隨著研究的不斷深入，其在環(huán)保工作中的應(yīng)用也越來越廣泛。

一、綠色化學(xué)技術(shù)理念概述

綠色化學(xué)是一門從源頭上阻止污染的化學(xué)。所謂綠色化學(xué)技術(shù)，就是著眼于源頭到終端的化學(xué)污染控制，以原子經(jīng)濟(jì)作為技術(shù)原則,在滿足既有的化工生產(chǎn)需求的同時，以新物質(zhì)充分化學(xué)反應(yīng)為途徑，消除污染和有害物排放，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。在環(huán)境保護(hù)越來越受到重視的今天，綠色化學(xué)技術(shù)擺脫了傳統(tǒng)化學(xué)技術(shù)的諸多缺陷與不足，在改善資源浪費(fèi)和環(huán)境污染等方面取得了巨大進(jìn)展。先污染后治理的錯誤理念模式轉(zhuǎn)換為源頭上控制污染得到了實(shí)踐上的貫徹。因此，推廣和實(shí)施綠色化學(xué)是教育界一項(xiàng)極其重要的教學(xué)主題及實(shí)踐活動。

二、綠色化學(xué)技術(shù)的主要研究內(nèi)容

1、化工原料

上世紀(jì)40年代以來，石油取代傳統(tǒng)的生物質(zhì)成為主要的化學(xué)原料，其對于當(dāng)時的工業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了極大的推動作用，而現(xiàn)實(shí)表明，石油及煤化學(xué)工業(yè)同時帶來的還有對人類生存環(huán)境的巨大破壞，粗放式的化工應(yīng)用直接將化工廢棄物排放出去，造成了大氣、水源等的極大污染。為改變這一現(xiàn)狀，科學(xué)家們致力于生物質(zhì)的重新利用，使其逐步取代石油且能最大限度消除生物質(zhì)化工應(yīng)用帶來的環(huán)境破壞問題。其中，生物質(zhì)所含淀粉能夠?qū)崿F(xiàn)葡萄糖的簡易轉(zhuǎn)化，而纖維素則相對較難。以葡萄糖為原料能夠制得己二酸和鄰苯二酚等，如何實(shí)現(xiàn)致癌物質(zhì)苯的去除便成為當(dāng)前研究的重點(diǎn)內(nèi)容。此外，氫氟酸和氯氣、甲醛等有毒化工原料的去除也是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。

2、反應(yīng)溶劑

除化學(xué)原料之外，化工生產(chǎn)中的應(yīng)用的反應(yīng)溶劑也是造成環(huán)境污染的重要來源。如生產(chǎn)中的反應(yīng)介質(zhì)以及分離和配方中應(yīng)用的溶劑，以揮發(fā)性有機(jī)化合物為代表。該反應(yīng)溶劑在實(shí)際使用當(dāng)中能夠?qū)崿F(xiàn)化工原料的化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化工產(chǎn)品生產(chǎn)制造的目的，但同時也會引發(fā)水源的嚴(yán)重污染，也同樣造成地球臭氧層的破壞，導(dǎo)致地球溫室效應(yīng)、全球變暖問題的日益嚴(yán)重。為此，科學(xué)家們將研究重點(diǎn)放在反應(yīng)溶劑的去毒化和綠色化當(dāng)中。選取無毒無害的反應(yīng)溶劑來代替原有的揮發(fā)性有機(jī)化合物，當(dāng)前的研究突破即以超臨界二氧化碳作溶劑，實(shí)現(xiàn)了化工生產(chǎn)中毒性的消除，且其相對價廉，保證了應(yīng)用推廣的便捷性。

3、反應(yīng)催化劑

化學(xué)合成催化劑的綠色化也是當(dāng)前綠色化學(xué)技術(shù)的研究重點(diǎn)。催化劑的應(yīng)用能夠提高化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)率并降低能耗，在化工生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。就現(xiàn)今的研究重點(diǎn)來看，仿酶催化劑以及固體酸催化劑成為反應(yīng)催化劑綠色化研究中的重點(diǎn)關(guān)注對象。酶催化反應(yīng)的應(yīng)用使得化工生產(chǎn)效率提高，且條件相對溫和，生產(chǎn)難度較低。而反應(yīng)中采用天然酶則需面對其來源有限及變性失活可能性大的問題。為此，開展人工酶的研制即成為綠色化學(xué)研究的重要課題。同時，酸催化反應(yīng)作為同等重要的化工生產(chǎn)工藝，其當(dāng)前廣泛應(yīng)用的酸催化劑多為液體催化劑，以三氯化鋁和硫酸、氫氟酸等為主，存在著危害人體和污染環(huán)境的嚴(yán)重問題，研發(fā)出替代的固體酸催化劑則成為該課題的研究重點(diǎn)。

三、綠色化學(xué)技術(shù)在環(huán)保中的應(yīng)用

1、大氣污染治理中的應(yīng)用

落實(shí)到實(shí)際的環(huán)保應(yīng)用中，綠色化學(xué)技術(shù)主要關(guān)注于大氣、水以及固體廢棄物的污染問題。其中，大氣污染關(guān)系到人類日常呼吸生存環(huán)境，需要得到盡快的解決。而在對大氣污染進(jìn)行研究治理時，關(guān)注煤燃燒產(chǎn)生的二氧化硫引發(fā)的污染并實(shí)現(xiàn)該污染的有效消除則需實(shí)際應(yīng)用到綠色化學(xué)技術(shù)。一方面，可以在煤燃燒之前對其進(jìn)行脫硫處理，實(shí)現(xiàn)污染前的防控治理，另一方面則可在燃燒過程以及燃燒之后分別進(jìn)行固硫和煙氣脫硫處理。應(yīng)用生物浸出法以及表面處理浮選與微生物絮凝法，對煤燃燒過程中產(chǎn)生的二氧化硫進(jìn)行多樣脫硫、消硫，實(shí)現(xiàn)化工原料生產(chǎn)應(yīng)用中的綠色化。

2、水污染治理中的應(yīng)用

水資源是人類生存的重要資源，當(dāng)前其污染源主要來自城市生活用水污染以及工業(yè)生產(chǎn)用水污染。對水污染的處理自上世紀(jì)70年代便已開始，當(dāng)時主要采用循環(huán)冷卻水零排污技術(shù)，取得了一定治理成效。隨著技術(shù)研發(fā)的不斷深入，熱水鍋爐零排放技術(shù)相對更加成熟，已經(jīng)能基本達(dá)到污水的零排放。在現(xiàn)今的研究成果應(yīng)用中，以控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥污染為目標(biāo)的生物農(nóng)藥、光活化農(nóng)藥開發(fā)很大程度消除了農(nóng)藥造成的水污染。同時，采取多技術(shù)的聯(lián)合，包括生物氧化和光、聲、磁、電、無毒藥劑氧化等處理手段的研發(fā)應(yīng)用已經(jīng)成為水污染處理的重點(diǎn)研究方向，多種技術(shù)的同步應(yīng)用能夠更加立體地實(shí)現(xiàn)水污染的有效治理。

3、固體廢棄物治理中的應(yīng)用

固體廢棄物的來源除化工企業(yè)生產(chǎn)帶來的生產(chǎn)廢物外，還包括城市生活垃圾、白色污染以及礦山廢棄物等，針對不同的來源途徑和廢棄物形式采取相應(yīng)的科學(xué)處理方法也是綠色化學(xué)技術(shù)研究應(yīng)用的重要課題。針對化工生產(chǎn)帶來的生產(chǎn)廢棄物，通過分析廢棄物組成采取對應(yīng)的消解處理技術(shù)，消除其中污染物對于環(huán)境的破壞；針對城市生活垃圾則應(yīng)用固體廢棄物電離化技術(shù)和熱分選煤氣化技術(shù)予以消解；白色污染物的治理主要為研究開發(fā)可生物降解類塑料，根源上消除白色污染；礦山廢棄物治理則采用生物浸出和非氰化法提取技術(shù)實(shí)現(xiàn)污染重金屬的提取和處理回收。

四、結(jié)語

面對當(dāng)前的無染現(xiàn)狀開展的綠色化學(xué)技術(shù)研究是致力于人類生存環(huán)境治理和保護(hù)的重要技術(shù)內(nèi)容，是需要傳統(tǒng)化學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代發(fā)展理念共同應(yīng)用的新興學(xué)科。在分析掌握當(dāng)前環(huán)境污染和破壞源的同時，針對性地進(jìn)行綠色化學(xué)技術(shù)研發(fā)，并逐步實(shí)現(xiàn)技術(shù)的普遍推廣，才能在保證社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時消除環(huán)境破壞源，實(shí)現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展的長遠(yuǎn)目標(biāo)。

[1] 李世海．綠色化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用分析[J]．資源節(jié)約與環(huán)保,2013,07:110．

[2] 叢麗娜．綠色化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的作用探討[J]．環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì),2014,06:41-43．

[3] 張運(yùn)申．環(huán)境友好型社會背景下的綠色化學(xué)技術(shù)應(yīng)用[J]．化工管理,2015,03:1+3．

[4] 于夢．化學(xué)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)應(yīng)用中存在的問題及對策[J]．化工管理,2015,11:225．

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