鄧憶
摘要:目前化學(xué)工業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn),其中之一就是如何處理其產(chǎn)生的廢棄物。綠色化學(xué)當(dāng)此情況,應(yīng)運(yùn)而生,從源頭解決化工污染問(wèn)題?;炯椿诖苏归_論述。
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);嚴(yán)峻挑戰(zhàn);必要性;途徑
目前化學(xué)工業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn),其中之一就是如何處理其產(chǎn)生的廢棄物。若單獨(dú)處理數(shù)量龐大的廢棄物無(wú)疑是極為耗損人、才、物力。綠色化學(xué)當(dāng)此情況,應(yīng)運(yùn)而生,從源頭解決化工污染問(wèn)題,對(duì)構(gòu)建兩型社會(huì)具有深遠(yuǎn)意義?;炯椿诖苏归_論述。
1、現(xiàn)代化學(xué)面臨的挑戰(zhàn)
作為一門開創(chuàng)時(shí)間不過(guò)300年的自然科學(xué),化學(xué)與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、材料等均有十分緊密的聯(lián)系,而現(xiàn)代日常生活更是到處可見與化學(xué)相關(guān)的工業(yè)品。可以說(shuō),沒有化學(xué)工業(yè)的興起,就沒有現(xiàn)代人如此豐富的物質(zhì)生活。
我們的衣、食、住、行無(wú)一不與化學(xué)有著或淺或深的聯(lián)系。
我們?nèi)粘3缘闹魇?,在其生長(zhǎng)過(guò)程中,難以避免會(huì)施用化肥、農(nóng)藥等化學(xué)制品。年輕人愛吃的零食,在其加工過(guò)程中,更是離不開食用香精、防腐劑、味精、色素等各種食品添加劑-----其間的大多數(shù),是依靠化學(xué)合成方法,或者是化學(xué)分離方法制造而成的。醫(yī)藥方面,手術(shù)器具多半進(jìn)行了化學(xué)加工,日常使用的通過(guò)化學(xué)方法合成的藥品占藥品總數(shù)更是超過(guò)95%。
又如大家所居住的房屋,無(wú)論是水泥、石灰,還是塑料、玻璃、合金等,無(wú)一不是化學(xué)制品?更遑論那些每天都用到的生活日常用品,牙刷、杯子、清潔用品、化妝品,無(wú)一不與化學(xué)有千絲萬(wàn)縷的關(guān)系。
我們現(xiàn)在所穿的衣物,有哪一件沒有合成纖維?又有哪一件沒有進(jìn)行化學(xué)處理?而我們?nèi)粘3鲂?,走過(guò)的馬路是柏油和混凝土,乘坐的車輛有合金與合成橡膠,更別提汽油、柴油、潤(rùn)滑油的使用了。
然而,化學(xué)帶給人類繁榮與便利的生活同時(shí),給人類也帶來(lái)了危難。眾所周知,傳統(tǒng)化工的制作與生產(chǎn)過(guò)程,往往伴隨著大量“三廢”的產(chǎn)生,嚴(yán)重污染著我們賴以生存的環(huán)境。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),每年全球新產(chǎn)生的有害廢物就有3至4億噸之多,危害程度可見一斑,人類生存受到了嚴(yán)重的威脅。如何解決化學(xué)工業(yè)造成的污染已經(jīng)成為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)繼續(xù)發(fā)展下去所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
因此,為了應(yīng)對(duì)化學(xué)所面臨的挑戰(zhàn),提倡綠色化學(xué)是刻不容緩!
2綠色化學(xué)的概念及特點(diǎn)
綠色化學(xué),也被人們稱作"清潔化學(xué)"環(huán)境友好化學(xué)"""環(huán)境無(wú)害化學(xué)"等。
根據(jù)美國(guó)《綠色化學(xué)》(GreenChemistry)雜志的定義,綠色化學(xué)具體所指,即在制造與應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品時(shí),要堅(jiān)持高效利用原則使用原料,或者盡可能地使用可再生原料,同時(shí)避免使用危險(xiǎn)有毒的溶劑與試劑,以此來(lái)達(dá)到消除廢物的目的。綠色化學(xué)不同于環(huán)境保護(hù),它不是一種被動(dòng)的治污行為,而是從源頭干預(yù),積極主動(dòng)地去防止化學(xué)污染,從根子上切斷污染。故而,大家也把綠色化學(xué),稱作是一種更高層次的環(huán)境友好化學(xué)。綠色化學(xué)發(fā)展到今天,內(nèi)涵與外延得到不斷豐富,作為一種保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù),它通過(guò)對(duì)自然能源的巧妙運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)節(jié)能節(jié)源、減少?gòu)U棄物排放的多重目的。
綠色化學(xué)主要具有以下四個(gè)特點(diǎn):一是對(duì)資源與能源充分利用,倡導(dǎo)采用無(wú)害無(wú)毒的原料;二是反應(yīng)條件需在無(wú)害無(wú)毒標(biāo)準(zhǔn)治下,力求最大限度地減少環(huán)境的廢物排放;三是主張?zhí)岣咴拥睦寐?,試圖令全部作為原料的原子悉數(shù)被產(chǎn)品消納,從而實(shí)現(xiàn)"零排放";主張輸出有利于人體健康、社區(qū)安全、環(huán)境保護(hù)的環(huán)境友好的產(chǎn)品。
而綠色化學(xué)的最大特點(diǎn),則是在源頭就采取預(yù)防污染產(chǎn)生的現(xiàn)代科技手段,最終達(dá)到無(wú)論過(guò)程、還是終端,都實(shí)現(xiàn)污染零排放的目的。
3實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)的必要性及其實(shí)施途徑
3.1必要性
第一,實(shí)行綠色化學(xué)能夠推動(dòng)我國(guó)綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。綠色化學(xué)能夠減少化工生產(chǎn)中原料的損耗,從而在一定程度上減少生產(chǎn)成本。傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)原料消耗量大,同時(shí)由于流程反應(yīng)原理不合理,產(chǎn)生了不必要的損耗。
第二,實(shí)行綠色化學(xué)是保護(hù)環(huán)境的有效途徑。化工生產(chǎn)中不合理的生產(chǎn)流程會(huì)導(dǎo)致廢水、廢氣、廢渣(也就是我們所說(shuō)的“三廢”)的大量產(chǎn)生,而不徹底的凈化使之無(wú)法達(dá)標(biāo)排放,從而給環(huán)境造成不可預(yù)測(cè)的危害。
3.2實(shí)施途徑
綠色化學(xué)的研究對(duì)象,重點(diǎn)圍繞溶劑、催化劑、原料、化學(xué)反應(yīng)和產(chǎn)品的綠色化而開展的。因此,綠色化學(xué)可圍繞以下幾點(diǎn)來(lái)實(shí)施。
一是強(qiáng)化綠色化學(xué)意識(shí):綠色化學(xué)不同于傳統(tǒng)的化學(xué),它是將綠色理念貫穿于化學(xué)過(guò)程的始終,令設(shè)計(jì)、合成、分析等化學(xué)加工的每個(gè)環(huán)節(jié)都與環(huán)境相容不斥,無(wú)毒無(wú)害。 貫徹綠色化學(xué)意識(shí),對(duì)于新型綠色產(chǎn)品的研發(fā)、綠色化工流程的制定以及“原子經(jīng)濟(jì)”的實(shí)行都有相當(dāng)大的益處。
二是采用無(wú)害無(wú)毒的原料:在傳統(tǒng)化工制造過(guò)程中,為令中間體具有進(jìn)一步轉(zhuǎn)化所需的官能團(tuán)和反應(yīng)性,仍會(huì)選擇以含有劇毒的光氣、氫氰酸等為原料。為了人類健康和美好環(huán)境,公眾越來(lái)越倡導(dǎo)選擇采用無(wú)毒無(wú)害的原料代替含毒有害的化工產(chǎn)品。
三是設(shè)計(jì)、應(yīng)用“原子經(jīng)濟(jì)”反應(yīng)路線:“原子經(jīng)濟(jì)”就是最大限度地利用原料分子中的每一個(gè)原子,使之與目標(biāo)分子相互結(jié)合,不產(chǎn)生任何廢物或者副產(chǎn)物,真正的零排放。
四是使用無(wú)毒無(wú)害的催化劑:當(dāng)前,烴類的烷基化反應(yīng)一般使用三氯化鋁、氧氟酸、硫酸等液體酸催化劑,其共同缺點(diǎn)是對(duì)設(shè)備的腐蝕較為嚴(yán)重、對(duì)人身有危害,并向環(huán)境輸入大量的廢渣,嚴(yán)重污染環(huán)境。而無(wú)毒無(wú)害的催化劑無(wú)疑會(huì)改善生產(chǎn)環(huán)境,同時(shí)減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生。
五是使用無(wú)毒無(wú)害的溶劑:與化學(xué)品制造相關(guān)的大量污染問(wèn)題,不單來(lái)自原料和產(chǎn)品,還來(lái)自其加工制造過(guò)程。最常見的是在反應(yīng)介質(zhì)、分離和配方中所用的溶劑。雖然水是最綠色的溶劑,但對(duì)于有機(jī)化工工業(yè)來(lái)說(shuō),卻不能使反應(yīng)物很好地溶解。因此化工工業(yè)通常選用各種有機(jī)溶劑,然而有機(jī)溶劑的揮發(fā)性和毒性較大,此時(shí)選擇以無(wú)毒無(wú)害的溶劑來(lái)代替揮發(fā)性有機(jī)化合物作溶劑,已變得刻不容緩。
開發(fā)和應(yīng)用綠色化學(xué)工藝,已成為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和前沿技術(shù),是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵?!熬G色技術(shù)”已成為本世紀(jì)化工技術(shù)的學(xué)科前沿和應(yīng)用熱點(diǎn),其發(fā)展必然會(huì)推動(dòng)人類社會(huì)的進(jìn)步,創(chuàng)造以更美好的人居環(huán)境。
參考文獻(xiàn):
[1]吳泳.綠色化學(xué)──化學(xué)教育的新課題[J]. 化學(xué)教育. 1998(08)
[2]王秀娟,張延昌,王婭娟. 淺談綠色化學(xué)[J]. 山東教育學(xué)院學(xué)報(bào). 2003(05)
[3]和英.綠色化學(xué)大有可為[J]. 今日科技. 1999(11)