化学与社会论文
绿
色
化
学
与
院系:信息工程学院学院
班级:
环 境 保 护
【摘要】 环境化学是化学和环境科学的重要分支。众所周知,任何一项高科技都是一把双刃剑,它能改善人类的生活,但它同样能毁灭人类的生活。怎样运用这一门科学便对社会显得至关重要,本文指出绿色化学的发展能节省资源和减少环境污染将成为可持续发展战略的核心内容。并对我国环境化学研究取得的成绩以及对未来环境化学的发展作了简要讨论。
【关键词】 环境污染 环境治理 绿色化学
世界是由物质组成的,化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一,它是一门历史悠久而又富有活力的学科,它的成就是社会文明的重要标志。它给人来带来了丰富的物质生活,提高了人类的生活水平。但是同时它给人类带来的危害也是非常大的,如果不解决这类问题,化学给人类带来的危害将趋于无穷大!如:《化学污染:破坏环境的元凶》这本书中所描述的,近年来,世界上患皮肤癌的人越来越多,这是由于天空中的臭氧层遭到破坏的原故。全球气温变暖,产生了温室效应,海平面升高,降雨量减少,使农业减产,这是大气中二氧化碳含量增加的原故。人类在改造自然创造物质财富的进程中 特别是20世纪随着有机化学工业的发展石油、天然气生产的急剧增长使化工污染越来越突出 环境问题日趋严重。不可否认化学科学的研究成果和化学知识的应用为推动人类的进步做出了巨大的贡献 化学及其制品已经渗透到人类生活、生产和国民经济的各个领域。但另一方面 随着化学品的大量生产和广泛应用 给人类本来绿色平和的生态环境带来了黑色的污水 黄色的烟尘 五颜六色的废渣和看不见的无色毒物。在大气方面 有马斯河谷烟雾事件、多诺拉烟雾事件、伦敦烟雾事件。特别是伦敦烟雾事件其致死人数最多 5天内4OOO 多人死亡。原因就是燃煤产生的二氧化硫转化成硫酸雾导致人们胸闷、咳嗽、呕吐。年老体弱者因而死亡。1956年13本熊本县水俣湾被化工厂排放含汞废水污染诱发水俣病使一些人四肢麻木精神失常一会酣睡一会兴奋异常惨痛而死。环境污染威胁着人们的健康给人类赖以生存的自然环境的可持续发展带来了巨大的威胁,如何保护我们赖以生存的自然环境 已成为世界各国共同关注和思考的问题。 虽然利用化学去解决环境问题,不能刺激GDP 的增长,也能提高人类的生活水平,反而会增加投资,减少收益;但它可以为人类带来健康与长寿。从个人角度来看,健康与长寿是人们首要抉择。所以,利用化学解决环境问题,是一项非常有价值、有意义的项目。 那么如何利用化学去解决环境问题?首先,要正确面对加大投资解决环境问题而无任何收益的态度,这是至关重要的一点,许多化工厂就是不能面对无收益的投资,导致周围环境的严重污染,鱼塘里的鱼被灭绝,水被污染,小孩中毒等等,所以从道德伦理上讲,作为一个企业家,收益并不是唯一!其次,以化治化,所谓以化治化是指利用化学原理治理化学污染,有的时候还会有意外的收益,废水、废品被排放会造成环境污染,但是稍加变换就会以废变金,利用化学,任何化学污染都可以被拒绝。再者,就是国家给予一定的经济支援,有的化工业的污染治理花费非常之惊人,企业本身根本无力支撑这笔巨额开销,但为了满足社会需求又不得不生产,但一味地用法律去禁止环境污染是解决不了问题的。最后,化学和化工工业倍受人们的质疑。绿色化学的出现,为人类最终从化学的角度解决环境和能源问题带来了新希望。
绿色化学又叫环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。顾名思义,绿色化学就是应用化学的技术和工艺去减少或消灭那些对人类健康、社区安全和生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。绿色化学
的理想和目标在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物。它是一门从源头上阻止环境污染的新兴学科分支,它追求可持续发展。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革现在的整个化学和化工。“绿色”是环境意识的革命,“绿色化学”则是化学学科的又一次飞跃。为此,美国还在1996年设立了总统绿色化学挑战奖,奖励在利用化学原理从根本上减少化学污染方面的科学成就。此外,日本、欧洲、拉美等国家也相应地制定了环境无害制造技术、减少环境污染技术等方面的内容并建立了大量的绿色化学研究机构。总之,绿色化学的研究已经成为一门重要的化学学科分支,是我们人类通向绿色生活的必由之路。
1、绿色化学的重要性 绿色化学的目标是研究与寻找能充分利用的无毒无害原材料最大限度地节约能源 在各环节都实现净化和无污染的反应途径的工艺。绿色化学的最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段 因而过程和终端均为零排放或零污染。由于它在通过化学转化获取新物质的过程中就已充分利用了每个原料的原子 具有“原子经济性”因此它既充分利用了资源 又实现了防止污染。传统化学虽然具有不可替代的作用但在许多场合却不能有效地利用资源又大量排放废物造成严重污染。以1993年为例 美国仅按365种有害物质排放估算化学工业的排放量为136万吨1992年美国化学工业用于环境的费用为l150亿美元清理已污染地区花费7000亿美元所以从环保、经济和社会的要求来看化学工业已不能再使用和产生有毒、有害物质了需大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色技术而不仅是对废水、废气、废渣等局部性终端治理技术的开发。绿色化学包括节约材料和能源淘汰有毒原材料在生产过程排放废物之前减降废物的数量和毒性对产品而言绿色化学旨在减少从原材料的提炼到产品的最终处置全过程的不利影响。绿色化学不仅对传统的化学工业带来革命性的变化 而且还将推进绿色能源工业、绿色农业的建立和发展。
2、当今化学环境 虽然当今的化学污染防治已取得了巨大的成绩发展了新的灵敏分析监测手段测定环境中的污染物从化学品中鉴定出有毒化合物的类型发明了化学方法处理废弃物减少了废弃物的排放等等并对一些全球性的化学污染如原油泄漏、燃煤烟尘、酸雨汽车、尾气温室效应、有机氯农药、环境致癌物等的研究、控制、治理已取得了肯定的进展。然而多年来解决化工生产过程中产生的废弃物 有毒有害物质的大量排放问题基本上是以治理为主这些办法的效果是有限的所需费用昂贵且日益增长。因此我们需要大力研究与开发绿色化学这样可以减少末端治理从根本上解决环境污染问题。
3、我国环境化学研究取得的成绩 从国际发展趋势和目前水平来衡量就总体而论我国环境化学的研究无论从方法、技术上还是研究思路上大多缺乏独创性、系统性和完整性对热点环境问题的研究远远不能满足国家在环境保护方面的需求。在分支学科和研究的内容上发展也不平衡缺乏连贯性、系统性和综合性。在环境化学过程研究中对化学污染物的外观表征研究得较多而在复合污染的界面反应过程动力学污染机制及其效应方面研究的深度不够缺乏从分子水平上对污染物动力学机制的研究。在环境分析化学方面虽然建立和发展了较为完备的常规分析测试方法但对于环境样品的形态、结构与中间产物、同族体等的分离与测定还与国际先进水平有很大差距。在污染物的现场测试、实时测定等方面尚缺少有效的方法和仪器。 随着国家对环境污染问题的重视和公众环境保护意识的提高 跨世纪的环境化学任重道远。无论是控制或防治环境污染和生态恶化还是从改善环境质量、保护人体健康、促进国民经济的持续发展等各个方面环境化学都可以发
挥重要作用。在环境监测大气复合污染的化学机制、污染评价与防止对策水体中复合污染及土壤多介质污染机制研究有毒化学品生态效应及危险性评价内分泌干扰物质的筛选、污染控制原理、环境修复技术等诸多领域,环境分析化学,大气、水体和土壤环境化学,污染生态化学,污染控制化学等分支学科都面临着挑战和良好的发展机遇。
为了实现绿色化学工业,主要着眼于以下几个方面:
1、采用无毒、无害的原料:化学研究和化工生产中经常采用有毒、有害的原料,如剧毒的光气、氢氰酸、苯类、醛类等原料和中间体,它们严重地污染环境并危害人类的健康。采用无毒、无害的原料是绿色化学的一项重要任务。
2、开发、应用“原子经济”反应路线:就是最大限度地利用原料分子中的每一个原子,使之结合到目标分子中,不产生副产物或废物,从而实现废物的零排放。“原子经济”反应有利于节约资源和保护环境。
3、采用新型、高效、对环境友好、可回收的催化剂:通过选择催化剂,可以提高反应的选择性,并避免副产物的生成,提高原子的利用率,减少有害物质对环境的排放。
4、采用无毒、无害的溶剂:致力于开发无溶剂存在下的反应,如固态反应;开发和应用无毒、廉价、不危害环境的水介质体系;以超临界流体做介质的反应将成为绿色合成工艺的重要途径。
5、产品的绿色化:采用新的工艺、新的原料、新的配方,合成新的对人类和环境无毒、无害的绿色产品是绿色化学的最终使命和终极目标。如开发新型的制冷剂,减少对臭氧层的破坏;开发新型的、可生物降解的高分子材料,解决“白色污染”问题。
6、充分应用可再生资源:采用可再生资源做化学化工原料,是绿色化学的一项重要任务和研究方向。据统计,现代95%以上的有机化学品都来自石油和煤,但石油和煤的储量有限,属不可再生能源。同时,石油和煤的开采和加工又严重污染环境。采用可再生的生物质,如淀粉、纤维素、沼气、糖类等取代传统的石油、煤等工业原料既可以保护资源又有利于环境,可谓一举双得。
7、从产品开发的途径上考虑:传统的化学工艺的开发是经过漫长的实验探索,并不断地改进、优化和完善。在这种研究模式下,必将消耗大量的化学试剂、溶剂和能源,并源源不断地产生副产物和废物。往往开发一条可行的化学工艺需要经过漫长的时间和消耗大量的人力、物力。目前,计算机辅助分子设计和材料设计是一门新兴学科分支,并在实践中取得了广泛的发展和应用。如在有机合成和药物合成中,科学家首先建立了一个已知的有机合成反应尽可能全的资料库, 然后在确定目标产物后, 第一步找出一切可产生目标产物的反应;第二步又把这些反应的原料作为中间目标产物找出一切可产生它们的反应路线;接着应用计算机智能技术优化出价廉、物美、不浪费资源、不污染环境的最佳反应路线;最后,通过化学方法合成出所设计的目标分子。
绿色化学在节约原料、保护环境、保障人类健康与安全方面发挥了日益显著的作用,并受到社会的广泛关注。世界各国的许多科研机构和政府部门都在致力于绿色化学的开发和推广应用。相信随着科学的进步和人们绿色意识的提高,我们的赖以生存的地球环境会变得更加美好。
【参考文献】 【1】 王绍茄 > 2009-6-1
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