绿色化学环境

绿色化学环境（精选十篇）

绿色化学环境 篇1

1 绿色化学

绿色化学即为环境友好化学, 它的核心内涵是在反应过程和工业生产中, 尽量减少或彻底消除和使用有害物质。绿色化学的口号最早产生于化学工业非常发达的美国。绿色化学的着眼点是使污染消灭在生产的源头, 使整个合成过程和生产工艺对环境友好。这时的合成反应就是“绿色反应”, 这时的化学工业就是“绿色化学工业”, 整个化学就可称之为“绿色化学”。

2 四种污染表现形式

(1) 环境污染。工业三废对土质、水源、大气的污染, 直接影响农产品的质量和数量。通过空气、饮水及食物, 有毒有害的物质随时都有可能侵入人体。 (2) 空气污染。主要来源:焚烧垃圾废物;生产过程中的某些泄露;建筑材料、家具、日用品的挥发物。人类的一种极为普遍的行为习惯———焚烧垃圾等废物, 是使空气中的有害物质不断升高的原因。此外, 人类在生产过程中泄露的物质, 合成树脂加工过程中的可塑剂等, 喷洒在农田、绿地、树木、果林地带的农药等。现在, 房屋装修越来越普遍, 而装修中用到的很多材料含有易挥发的有害化合物质 (如甲醛) 。另外, 家用电器、洗涤用品、杀虫剂、驱蚊药等都会污染空气。 (3) 水污染。主要来自于工厂排放的工业废水、生活污水及雨水。雨后的空气格外清新, 原因是雨水带走了空气中的污染成分。这些有害物质被水中的藻类、微生物、浮游生物、鱼类摄入后, 便在其体内蓄积。 (4) 食物污染。这是对人类危害最大的一种。如今各种农作物的生产几乎都离不开农药、化肥, 而DDT等农药则是毒性很强的化学物质, 它们在杀死害虫的同时, 也严重污染了农作物。虽然现在世界各国已相继禁止使用DDT等某些农药, 但它们所产生的危害都不是短时间内能消除的。

人工合成的杀虫剂、除草剂等化学农药已有数千种, 它们在农业生产上起了很大的作用, 同时农药对保持环境卫生、除害灭病方面也是不可缺少的。但是这些农药多半毒性强、残效长、稳定性高。它们不仅污染了农田牧场, 残留在菜、果、谷物以及禽畜肉、蛋中, 并通过各种途径最终进入海洋环境积蓄在鱼、贝、虾、蟹体内, 对海洋水产资源造成严重的危害。

3 绿色化学教育

近年来, 人们开始对化学工业提出质疑, 对化学科学产生怀疑, 认为环境变差化学是罪魁祸首, 化学家应负全责。尽管我们自己宣传化学是“中心科学”, 是最具创造性的科学, 但在公众眼里, 化学的声誉明显开始下降。对这种形势, 我们要向公众、学生宣传化学在社会发展、提高人们生活质量、增进人们身体健康等方面所做出的贡献, 以及它在科学技术中所处的地位。

绿色化学不是一门独立的科学, 它是一种战略方针、一种指导思想。我们应该用实际行动和成功范例充实教学内容, 使学生牢固树立起绿色化学和环境保护的意识。

4 消除污染, 保护环境

绿色化学的目标和任务不是被动地治理环境污染, 而是主动的防治化学污染。这也是绿色化学与环境保护两个概念不同的地方。绿色化学是“防”, 环境保护是“治”, 只有从根本上切断污染源, 才能真正做到保护环境。

现在, 科学家们正在积极研究解决问题的方法, 并初步寻找到了一些行之有效的防治措施, 提出了绿色化学的生产原则。这些原则可作实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化学物是不是绿色的指导方针和标准。最好是防止废物的产生而不是产生后再来处理。

禁止焚烧各种垃圾废物;禁止生产和使用剧毒农药;居室装修简单自然, 同时保持室内通风良好, 最好在室内种植几盆能吸收有害气体的花草;研制无磷洗涤剂;少食高脂肪食品;适当延长蔬菜、水果的浸泡时间及清洗次数, 以除去表面残留的农药。

摘要：环境污染日益严重, 使得公众对环境问题日益关心, 防污、治污, 提倡绿色已成为当今的主题。绿色化学的着眼点就是使污染消灭在生产的源头, 使整个合成过程和生产工艺对环境友好, 这是治本、治根、从根本上消除污染的对策, 对保护人类的生存环境有着十分重要的意义。

环境保护与绿色化学 篇2

题

环境保护与绿色化学

一、教学设计

新的课程标准要求我们教学要生活化，要采取“探究性教学”、“互动对话式教学”，要从学生已有的生活和知识经验出发，以学生主体性，引导学生发现问题，并引发思考和讨论，最终解决问题。本节课学习的 环境保护是目前社会发展的重大问题，直接影响到人类的生存与发展。然而由于人口的急剧增长和经济的高速发展，我们向自然过多的索取，使环境遭到严重的破坏。保护生态环境，尊重自然，是人类实现可持续发展的基础。绿色意识为核心提倡环境保护，走可持续发展之路是当今社会发展的必然。本课内容分两个主题，主题1首先是让学生在做社会调查和资料收集整理的基础上，意识到环境污染的严重性和环境保护的紧迫性，并让学生对常见的环境污染进行交流与讨论，找出相关污染的来源、危害及防治措施。主题2则建立在学生了解已有环境知识的基础上，在讨论中认识环境污染的预防（绿色化学）的相关知识与科学方法，从而逐步形成绿色化学的观念。

二、教材分析

1、地位与作用

本节课为人教版必修二第四章第二节，是高中化学必修模块的最后一节，以化学与可持续发展为主题，站在资源利用和环境保护这一角度，进一步阐明化学和人类可持续发展的关系，是上节内容进一步深化。人类从自然界获取全部的能源，其中的大多数属于不可再生的资源。人类要实现可持续发展的同时，不仅要注重资源开发，而且要做 到资源的合理开发和利用，同时我们还应做好环境的保护。而化学不仅对资源的合理开发起到指导作用，同时在资源的综合利用以及环境保护方面也有重要意义。为此，教材在安排学习第一节内容之后，紧接着又安排了第二节内容，为的就是让学生在第一节课的学习基础上，通过这节课的学习增强环保意思，增强自身再扔，同时对“绿色化学”与可持续发展有一个全面的认识。

2、教学目标分析

一、知识与技能

1、让学生了解当今存在的主要环境问题和一些环境保护的知识

2、培养学生的环境保护意识和绿色化学思想

3、通过收集、调查、发言，培养学生团结合作、科研实践、组织表达等能力。

4、培养学生多角度、全方位分析、思考问题，综合运用知识解决问题的能力

二、过程与方法

1、课前学生按照学习内容进行社会调查，并查阅相关资料；

2、学生在课堂上就本节课的内容进行发言和讨论。

三、情感、态度与价值观

通过参加环境教育活动，了解一些环境知识，增强环保意识，树立主人翁社会责任感，体会化学与社会发展的关系。

教学重点

加强学生环境保护意识的培养，体会化学在环境保护中的作用与绿色化学的思想内涵。教学难点

学生环保意识的增强和绿色化学理念的形成。教学发法：创设情景→自主探究→讨论交流→反馈评价

课前准备

1、教师设置课题，学生分组进行社会调查，多途径收集相关资料，做好课堂的讨论发言的准备。

2、各组组长负责安排组员收集和整理原始材料，准备好发言内容。

3、教师课前准备好多媒体材料。教学过程

一、创设情境，引入课题

1、播放短片《“地球”我们美丽的家园》

（边播放边讲解）我们的美丽的家园-地球孕育了千姿百态的生物。然而，这颗蓝色的星球现在已伤痕累累！

2、播放短片《保护环境停止污染》

（边播放边讲解）我们的地球母亲正遭受着各种各样的危害：大气污染、水污染严重、赤潮、酸雨、臭氧空洞、固体废弃物与日俱增、温室效应、水土流失、土地沙漠化„„。面对日益恶化的生存环境，为了地球上所有生物生命的延续，请从现在开始，从我们自身做起，保护地球，爱护环境。

3、播放幻灯展示各种污染及环境问题。通过一系列图片让学生意识到环境污染的严重性和环境保护的迫切性。

二、组织学生发言、讨论，了解一些环境污染及防治措施知识 [引言]我们的周围存在着各种各样的环境污染，这些污染问题给我们的生产、生活带来的极大地危害，那么什么是“环境污染” 呢？我 们又是怎么对它进行分类的呢？ [教师归纳]：环境污染的定义及分类。

[过渡]：了解了环境污染的定义及分类后，下面我们请各小组对里面的几类环境污染问题进行讨论，并请代表发言。[问题1] 大气污染的来源、危害及防治措施。

[学生活动]讲述大气污染污染的来源、危害及防治措施。[问题2]“温室效应”和酸雨的形成、危害，及防治措施

[学生活动]小组成员讨论，小组代表发言讲述“温室效应”和酸雨的形成、危害，及防治措施

[教师]：小结并补充“伦敦烟雾事件”。[问题3]水体污染的来源、危害及治理

[学生活动]小组成员讨论，小组代表发言讲述水体污染的来源、危害及治理

[教师]：小结并补充“日本水祦病事件” [问题4] 居室污染的来源、危害及防治措施

[学生活动] 小组成员讨论，小组代表发言：如何防治居室污染

二、领悟“原子经济”的理念，体会绿色化学的思想。

[引言]我们现在的许多生产或多或少都存在的一定的污染，我们往往是在污染出现后才进行处理，有没有既能合理使用自然资源，同时可以保护环境的措施呢。绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。

[学生活动]阅读教材，了解什么是绿色化学 ？什么是原子经济？ [教师归纳] 绿色化学和原子

[学生活动]课本 “思考与交流” 乙烯生产环氧乙烷

[教师讲解]

1、原子利用率=M（环氧乙烷）/ M（环氧乙烷）+ M（CaCl2）+ M（H2O）2、100% [投影并讲解] 《绿色化学示意图》 [课堂小结]： [课堂训练]：

1．关于“绿色化学”的特点的概述错误的是（D）

A、采用无毒无害的原料，生产有利环保、人体健康和安全的产品

B、在无毒、无害的条件下反应，减少废物向环境排放

C、充分利用能源、资源，提高原子利用率，使原料的原子都成为产品

D、尽可能利用天然植物作为原料进行化工生产，产出绿色产品

2、我国三峡工程所提供的清洁、廉价、强劲、可再生能源——水电，相当于每年燃烧3000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程有助于控制()①温室效应 ②酸雨的形成 ③空气中的固体颗粒浓度 ④白色污染

A.只有①

B.只有①②

C.①②③ D.①②③④

3、从防止污染、减少用酸量的角度分析，下列利用金属铜制取Cu(NO3)2的方法中最理想的是（）

A．

B．

C． D．

4、环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是：①温室效应； ②赤潮； ③酸雨； ④光化学污染；⑤臭氧空洞； ⑥潮汐； ⑦大脖子病； ⑧水体富营养化。()A．②⑥ B．⑥⑦ C．①③⑤ D．④⑤⑧

5、用Na2SO3可以治理工业SO2尾气污染，这是一种治理SO2尾气污染比较新颖的方法。具体操作是：①将含有SO2气体的工厂尾气通入到Na2SO3溶液中，使其吸收含有尾气中的SO2气体；②将富集有SO2气体的溶液加热，即可使其中的SO2气体逸出，这些SO2气体可以应用于制取H2SO4。该方法中Na2SO3可以循环使用，符合绿色化学的基本原则。请根据上述信息解答下列试题：（1）写出①、②两步的化学方程式

① ； ②。

（2）今有10m3的0.1mol/L的Na2SO3溶液，每次吸收标准状况下的含有SO2气体的尾气89.6m3后，即达到了饱和状态。试求该工厂产生的 尾气中SO2气体的体积分数是多少。

[环保倡议]：环境保护，从我做起！并讨论在平时的日常生活中如何做到环境保护？

教学后记：

解读绿色化学　加强环境治理 篇3

绿色化学即是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、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。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。它主张在反应过程和化工生产中对环境友好，从根本上也即生产源头上消除污染，符合理想要求的反应就是绿色反应，符合理想要求的化学工业就是绿色化学工业，整个化学就可称之为绿色化学。

一、绿色化学研究的主要内容

绿色化学的研究是围绕化学反应、催化剂、溶剂和产品的绿色化而开展的，如图所示:

原子经济性反应最先由美国Stanford大学的B.M.Trost教授提出，它是绿色化学的核心内容之一。它的特点是:化学反应中所有参加反应的原子都进入产物中，没有“废弃物”。例如:化合反应、加成反应和分子间结构互变或异构化的重排反应都是原子经济性反应。然而，它们毕竟只是众多化学反应中的少数几种，所以在化学反应中纯粹的原子经济性反应是不多见的。（在此需要特别指出的是，在化学实验中，即使是原子经济性反应，也往往会变成非原子經济性反应，因为实验中得到的产物，通常都被当作“废弃物”扔掉。）但是，我们却可以通过“收回重用”的办法，使部分非原子经济性反应变成原子经济性反应。

二、绿色化学的十二条原则

Anastas和Warner两人于1998年提出了“绿色化学的12条原则”，这些原则可作为开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的标准。

1.防止污染优于污染治理—最好是防止废物的产生而不是产生后再来处理。

2.提高原子经济性—合成方法应设计成能将所有的起始物质嵌并入最终产物中。

3.无害化学合成—反应中使用和生成的物质应对人类健康和环境无毒或毒性很小。

4.设计安全化学品—设计的化学产品应在保持原有功效同时，尽量使其无毒或毒性很小。

5.采用安全的溶剂和助剂—应尽量不使用辅助性物质（如溶剂、分离试剂等），如果一定要用，也应使用无毒物质。

6.提高能源经济性—能量消耗越小越好，应能为环境和经济方面的考虑所接受。

7.利用可再生资源合成化学品——只要技术上和经济上可行，使用的原材料应是能再生的。

8.减少衍生物—应尽量避免不必要的衍生过程（如基团的保护与去保护，物理与化学过程的临时性修改等）。

9.尽量使用选择性高的催化剂，而不是靠提高反应物的配料比。

10.设计可降解化学品—设计化学产品时，应考虑当该物质完成自己的功能后，不再滞留于环境中，而可降解为无毒的产物。

11.预防污染的现场实时分析—分析方法需要进一步研究开发，使能做到实时、现场监控，以防有害物质的形成。

12.防止生产事故的安全工艺—个化学过程中使用的物质或物质的形态，应考虑尽量减小实验事故的潜在危险，如气体释放、爆炸和着火等。

绿色化学使用化学品的原则是:(1)不用危害品（reject）;(2)减少用量(reduce）;(3)循环使用（recycle）;(4)收回重用（reuse）。简称为4R原则。它的核心是预防污染。

三、绿色化学中重要的概念

以下几个有关的概念，将有助于大家从定性到定量角度更深刻地理解绿色化学。

1.原子经济是由斯坦福大学Barry Trost教授提出来的，它是一个关于有多少反应物转变成最终产物的概念。它的定量表述是:

％原子利用率＝期望产物式量×100／(期望产物＋废弃产物)式量

由于反应中生成的副产物不易确定，又采用“原子经济百分数”：

％原子经济＝被利用的原子总式量×100／使用的所有反应物的总式量

2.绿色化学反应理想的绿色化学反应是参加反应的分子中的原子100％转化成产物，实现“零排放”，充分利用了资源，又不产生污染。

3.绿色产品指产品在使用过程中和使用后不会危害生态环境和人体健康，产品具有合理的使用功能和使用寿命，产品易于回收利用和再生，在自然环境条件下易于降解。

四、绿色化学与环境治理

绿色化学是研究和设计在科研与生产过程中，实现没有或尽可能少的环境负作用，遵循“原子经济性”原则，并在技术上、经济上可行的化学过程。绿色化学与环境治理是属于两个不同层次的概念。环境治理是对已被污染的环境进行治理，使之恢复到被污染前的面目；而绿色化学则是从源头上阻止污染物生成的新策略，即污染预防，如果没有污染物的使用、生成和排放，也就没有环境被污染的问题，所以说防止污染优于污染治理。

绿色化学是对环境更友善的化学，这种绿色意识是人类追求自然界完美的一种高级表现。它不把人看成是自然的主宰者，而是看成自然界中普通的一员，追求的是人对自然的尊重以及人与自然和谐的关系。它和通常讲的“环保意识”不同。通常讲的环保意识带有明显的被动状态，带有明显强的功利目的。当我们谈到污染，污染给人类带来多少疾病，多大经济损失的时候，实际上还是把人放在与自然相对立的位置上，是在以人为中心的基点上来处理人与自然的关系，在这种思想的指导下，人们可以去治理和解决一些急迫的污染问题，但对于眼下不对人产生危害而仅危害自然的行为反应就不那么积极了。只有在以绿色意识为核心谈环保意识的时候，才会有正确持续的作用。

绿色化学实验与环境保护 篇4

绿色环保是我国的一项基本国策, 并得到广大人民的拥护。随着我国科技力量的飞速发展, 人们的开发和利用能力也开始大步提高, 同时出现了一些开发行为过度以及开发不合理等现象。这种现象不仅会给我们人类居住的环境产生大量的废弃物, 同时还会产生一些温室效应等, 从而对我国可持续发展产生了巨大的阻碍。因此, 在化学课堂的教学当中, 对学生展开环保的教育理念是非常重要的, 我们必须将这个问题重视起来, 同时也要落实到实际的教学工作当中。

1 培养学生的环保理念

在化学的教学当中, 绿色化学的概念指的是借助新型的化学工业技术, 从根本上来杜绝和降低在制造和使用过程中产生对社会环境, 人类健康的有害物质。

1.1 在化学课堂中渗透环保理念

在化学实验的教学当中, 教师一定要注意对学生合理的渗透一些相关的环保理念。要告诉学生在进行化学实验作业时应该注意做到:第一, 在实验过程中, 如果碰到一些使用过的原材料, 一定要进行反复利用, 因为在不断的循环使用过程中, 可以减少一些化学原材料的成本。第二要注意尽最大可能降低一些排除的废弃物。第三, 对于一些不可再生或者不能回收利用的原材料一定不要使用。第四, 对于一些可以重新加工的废弃物, 在化学实验当中可以考虑使用。

1.2 保证化学实验中的操作规范性

在化学实验的教学当中, 一定要注意不断的给学生渗透环保理念, 因为可以有效的帮助学生在无形当中行成对环境的环保理念, 并且逐渐的行成强烈的环保责任感。作为社会当中的一份子, 学生一定要有时刻保护自然环境的意识感。所以在展开化学实验教学的具体工作时, 教师一定要严格的规范化学实验操作的规范性, 要积极给学生树立起一个良好的学习榜样, 要注意以身作则。例如, 在化学实验课堂的操作过程中, 教师一定要注意及时的吸收实验过后所产生的一些废弃;在采取一些化学液体的过程中, 一定要防止药品的挥发和洒落等等。教师要在平时的课堂当中就要给学生做一个学习的榜样, 这样才是行之有效的化学实验规范表率, 从而使学生树立起强烈的绿色化学实验的意识。

1.3 合理的处置实验产生的废弃物

在化学实验课堂中, 一般所产生的化学物质都是一些有害物质, 这对学生的身体健康有影响。因此, 为了能够保证化学实验结果的正确性, 教师应该注意要完善实验的操作方法, 以此来降低实验过后所产生的危害物质。例如, 在进行半微型实验时, 在保证实验安全性的前提之下, 要尽最大可能地减少一些药品的数量等等。这样不仅可以能够安全的完成实验, 同时还可以节约成本, 实现绿色化学实验的意义。

2 主张使用绿色化学原料

在化学实验的过程中, 要注意对现有资源的科学合理的使用方法, 在实验选择原材料问题时, 要积极的选择一些能够可再生的无毒害的原材料, 同时要保证原材料是安全的。比如, 在具体的化学实验课堂上, 教师首先可以引导学生要在保护环境的基础之上, 来制定一些合理的实验方案。在原料的选取上, 积极选择一些毒害较低的原料。如在制取乙炔的化学实验时, 如果选择的原材料是天然气, 那么在进行实验的过程中就会产生较低的费用和成本。

3 结语

化学虽然是一门比较基础性的学科, 但化学实验性是非常强的, 所以化学实验在对学生教学当中也是非常重要的。随着我国自然环境的污染问题越来越严重, 开展绿色化学实验课堂就是为了能够尽可能的减少和杜绝一些对环境的污染问题。培养学生绿色环保的理念不仅可以使学生产生强烈的保护环境责任感, 同时还可以在根本上提高学生在化学实验课堂中的学习效率。从而把保护环境, 绿色环保理念深入到每一位学生的心中, 然后更好的做好保护环境的工作。在绿色化学实验课堂当中, 教育工作者一定要积极的寻找一些有效的环保措施, 要注意科学合理的开展绿色化学实验, 从而实现最终的绿色环保目标。使得人类和自然环境能够更加和谐的相处下去, 最终实现我国的可持续发展。

参考文献

[1]谢巧玲.浅谈有机化学实验教学中的绿色化学教育[J].保定师专学报, 2011, (04) :56-59.

[2]孙小媛.绿色化学与中学化学实验改革的研究[D].东北师范大学, 2012, (05) :34-38.

绿色化学与环境教育学论文 篇5

关键词：绿色化学; 环境保护; 原子经济性; 零排放;

目前, 人类正面临着巨大的环境危机经,近年来, 化学已经取得了很大的发展, 给我们带来了很大的便利, 但也给我们的环境带了巨大的危害。因为人口数量的急剧增加, 资源消耗的不断扩大等因素, 人口与资源的矛盾越来越尖锐。人们慢慢发觉, 只依靠污染的控制技术对环境的益处是有限的, 应该从根本上原始污染的预防上下手更有效果。所以人们开始发展绿色化学的道路并从根本上治理环境污染等问题。

1 绿色化学的产生

《绿色化学》杂志产生于英国, 这是第一份阐述绿色化学的报刊, 在这份报刊中第一次提出了绿色化学, 这标志着绿色化学开始被人类所利用。紧接着, 以美国为首的国家开始研究绿色化学, 并建立了污染法, 这是第一次绿色化学以法律的形式进入人类的视线。建立绿色研究院, 逐步展开绿色化学发展规划工作。在绿色化学中的理想状态是反应中的原子全部转化为想要的产物, 实现原子的利用率为100%。即使现在的化学污染已经取得了显著的成效, 对于测定环境中的污染物, 鉴定毒化合物的类型以及用化学的方法处理废物都已经取得了实质性的进展。绿色化学是用化学的方法减少对人类健康、生态环境有害的原料、催化剂、产物与副产物等的产生和使用。绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或者清洁化学[1]。

2 绿色化学的必要性

绿色化学与绿色化学教育 篇6

【关键词】环境友好技术 绿色化学 绿色化学教育

引言：在新形势下，“绿色”代表的并不仅仅是一种颜色，还具有经济、社会、生活、生产方面的内涵，我们在生活中经常能够见到绿色组织、绿色食品、绿色化学等名词，其中绿色化学受到社会各界的关注，绿色化学也是各国政府非常重视和关心的，绿色化学已经成为国家可持续发展的重要组成部分。现阶段绿色化学以及其带来的产业革命刚刚兴起，我国也面临着绿色化学发展的机遇和挑战，针对绿色化学和绿色化学教育进行深入研究，具有重要的理论现实意义。

1、绿色化学

绿色化学研究的问题主要有：源头污染治理、经济性较高的合成方法、尽量不适用对环境和人类有害的物质、使用成本低、效益高并且毒性小的化学产品、尽量不使用化学溶剂、使用可再生原料等。下面选择其中几个方面进行分析。

1.1化学合成原子经济性

化学合成的效率决定了化学合成的资源使用量和污染排放量，因此如何提高化学合成效率成为了化学界专家学者非常重视的问题。化学反应的合成效率包含两个方面的内容，第一是选择性，如区域选择、化学反应选择等；第二是原子经济性，也就是化学原料的原子转化为我们需要物质的效率。高度的选择性和良好的原子经济性是有效化学合成反应所必备的，要提高化学反应效率，就必须尽可能利用原材料的原子。理想的绿色化学反应就是参加反应材料分子的原子全部转化为我们需要的物质，充分利用资源的同时，也实现了零污染、零排放。对于大部分化学反应，想要通过单一的化学反应提高原子经济性难度较大，因此我们可以选择封闭循环的方式，也就是充分利用与生成我们需要物质的化学反应相关的化学反应，将其中的反应的排放物作为另一个化学反应的原材料，实现零排放、零污染的目标。

1.2环境友好型化学反应

在传统化学反应中，使用较多的原料有甲醛、光气、环氧乙烷、氰化氢等，这些化学物质对环境和人类健康都有不利影响，而发展绿色化学的目的之一就是将有害的化学原料用无毒无害的原料代替。化学界专家学者在这个方面已经进行了大量努力和工作，很多专家都在研究如何在化学反应中使用酶作为催化剂，使用生物质作为原料。酶是一种优质的催化剂，而酶反应不需要要激烈的反应条件和复杂的设备，基本不产生污染，因此使用酶作为绿色化学反应的催化剂是绿色化学的研究重点之一。

1.3研制新材料

随着工业发展和科学技术水平的不断提高，各种新材料、新技术层出不穷，提高了我们的生活水平，让我们的工作学习更有效率，但是也影响了环境的可持续发展，要在保证人们生活水平的做好环境保护工作，即必须研制对环境无害的新材料，例如生态协调肥料、低毒高效农药等。

1.4计算机辅助设计绿色化学

绿色化学反应要确保产品性能，又要尽可能降低生产成本，提高原料利用率，产生最少的副产品和肥料，并且坚持环境保护的理念，要实现上述几点要求显然是非常困难的，因此专家学者考虑运用信息化技术设计新的绿色化学反应。早在二十多年以前这个思路就已经被付诸实践，随着科学技术的不断发展，这项技术也越来越成熟，运用计算机技术，我们能够得到我们需要的化学反应过程，计算机能够根据我们的评估方法对所有可能的反应进行评估，将不合适的反应排除掉，尽可能找到物美价廉并且原料利用率较高的最佳化学反应途径。

1.5需要关注的问题

近年来化学领域的专家学者致力于解决绿色化学反应原材料的问题，取得了一定的成绩，这项研究具有极其重要的理论现实意义。如果研究得到有用的成果，在不久的将来，我们可能不需要使用诸如石油、天然气等不可循环的能源和原料，转而使用来自生态循环链中的物质，这并不代表我们要重新运用落后的生态循环链和经济发展方式，而是不断研究和创新，通过改造让生态循环量包含我们生产生活需要的物质，加快关键环节的能量释放和转化，这是目前绿色化学研究的发展方向，也是实现经济、环境可持续发展的必由之路。

2、绿色化学教育

近年来我们面临愈加严重的环境污染问题，社会对环境保护工作也非常重视，人们也开始质疑化学工业对环境造成的不良影响，很多人认为化学工业是导致环境污染的主要原因，虽然我们坚持化学是创造性很强的学科，但是在公众心中，化学工业的声誉并不好。对于这个问题，我们应该坚持自己的理念，并采取恰当的措施向公众宣传化学工业的重要作用。学校是开展宣传工作的首要场所，学生是开展宣传工作的首要对象，让学生认识到化学在提高生活质量、促进社会发展等方面做出的重要贡献，同时要让学生明白化学是科学技术的重要组成部分之一。同时我们也要加强反思，认清我们在化学生产中存在的缺陷和错误，认真全面的总结错误，检讨以往使用的化学原料和生产工艺，加大研究力度，提出原子经济性化学反应，研究新型化学反应原料，对创造有用物質充满信心。

绿色化学显然不是一门独立的学科，而是一种战略思想、战略方针或者说是一种研究政策，在课堂教学中，教师应该用生动形象的例子不断丰富课堂教学的内容，运用例子中的知识点，在无机化学、有机化学、物理化学中有机的渗透绿色化学的思想和观念，通过课堂教学培养学生的环境保护观念和绿色化学观念，让学生能够成为绿色化学家，为化学行业和经济发展、环境保护贡献力量。

结束语

综上，绿色化学和绿色化学教育都是我们需要重点关注的问题，通过不断深入的研究和创新，研究出新型化学反应物质和反应途径，推动绿色化学产业的可持续发展。

【参考文献】

[1]宋磊.阻燃材料工业中的绿色化学与技术[J].高分子材料科学与工程.2002，（01）：30.

[2]寇元.合成气催化转化的绿色化学[J].催化学报.208， （09）：62.

注重环境保护探索绿色有机化学实验 篇7

有机化学实验是化学化工专业学生的基础实验课程,它是要考查学生对有机化学理论的理解程度,也是培养学生基本实验技能及创新设计实验内容能力的重要课程。传统有机实验试剂消耗量大,废弃物产生较多。在实验过程中,教师往往更多注重实验现象和实验产率,虽然实验教学效果明显,但是产生了一定量的“三废”,如未经处理直接将“三废”排放到环境中,日积月累便会对学生和教师的健康构成巨大威胁,同样也对周围环境造成巨大影响。我校自实验中心投入使用便始终将绿色化学的理念贯穿于有机实验课程中,从培养具有环保意识的应用型人才的思路出发,对有机化学实验的绿色化进行了探索与研究。

1 培养绿色有机化学思想

绿色化学又称环境无害化学,是指从污染预防的基本思想出发,在化学品生产的始端就采用预防的科学手段,整个过程和终端均为零排放或零污染[2]。

笔者在实验课堂上均要强调实验相关的环保知识,从反应物及产物的毒性到全部实验过程可能对环境造成的危害,促使学生思考,如何减少污染,进一步向学生介绍工业生产可能造成的环境污染,以及工业上的处理方法等。在实验过程中引导学生注意观察实验现象,并对预料之外的想象加以探讨。例如一溴丁烷制备实验中,针对溴化氢尾气吸收问题,介绍溴化氢气体对人体及环境的危害,探讨多种尾气吸收剂的使用效果以及不同吸收剂在工业上的应用。着重强调“三废”直接排放的危害,在实验教学中始终贯彻绿色化学教学思想,注重培养学生的安全环保意识,控制实验室的“三废”排放量。

2 设计绿色有机化学实验

2.1 选择绿色化实验

提高有机实验的“绿色化”,可以在实验内容的选择、实验方法的选取、实验试剂的选用上进行优选。基于实践教学目标选择毒性小、污染低、现象明显的实验项目;对部分实验反应路线进行改进,选用环境友好的原料进行反应;引入绿色无污染实验。例如,应用型环保实验“从茶叶中提取咖啡因”,“从橘皮中提取橙油”等。

2.2 增加综合型实验

设计关联实验项目,将部分实验的产物应用到其他实验中,例如蒸馏实验中使用的乙醇可以作为其他制备实验的原料,由学生进行蒸馏回收的乙醇用于无水乙醇的制备及乙酸乙酯的制备等实验,通过分离提纯达到了对学生实验操作技术的考核,同时通过对比实验检验了分离实验结果。然而更重要的是乙醇的连续使用,降低了实验成本,减少了排放,充分体现了有机实验中的绿色化[3]。这种连续化的合成方法,使前一个实验的产物成为下一个实验的原料,前一个实验产物的纯度和质量将影响系列实验的结果,在使学生了解实验的复杂性同时,提升学生在实验过程中认真负责的工作态度,也将绿色化学贯穿于整套实验中。例如,“乙酰苯胺的制备”实验,粗产品乙酰苯胺,用于基本实验操作“重结晶”,精制提纯后的乙酰苯胺可以进行基本实验操作“熔点的测定”,以及用于实验“对硝基乙酰苯胺的制备”[4]。

2.3 开展微型化实验

传统有机实验试剂消耗量大,废弃物产生较多。实施常量与微量结合的实验方案,探索将部分实验半微量化或微量化。相比常量实验,半微量实验可以充分保证实验验证效果,同时大量减少试剂用量,节约实验成本,例如在对甲苯磺酸钠的制备实验中,我们将实验的甲苯用量从16 m L减少到5 m L,并未对实验现象和反应收率造成影响,这样做既节约了化学试剂和药品,缩短了实验时间,节约了用水用电量,降低了有害物质的排放,又改善了实验室环境。由于试剂用量少,相应产物少,也就对学生实验技能有了更高的要求,增强了学生以低量反应物进行实验的能力,培养了认真仔细的工作作风,在保证教学效果的前提下充分体现了实验的绿色化。实验预做时,实验教师分组进行常规实验、微型实验和半微量实验,对实验结果进行平行比较,摸索原料加入量的最优方案。在实验课程时,同样安排学生进行不同原料加入量的实验,通过自身实践,使学生认识到使用微型实验和半微量实验的可信性与环保性,这样做提升了学生的实验热情和操作技能,更进一步的强化了环保观念[5]。因此,开展微型和半微量实验,符合有机实验改革和绿色化的要求。

3 建立绿色有机化学实验室制度妥善处理“三废”

环境保护意识的建立是一个长期的过程,要对学生进行教育和培训,制定绿色有机化学实验室制度,以及相应的安全操作规范。实验教学过程中,从细节上进行环保意识的教育,树立学生绿色的环保思想。例如,实验过程中注意节水、节电,控制水电消耗也是节约资源,体现绿色化的方法。另外,尽量减少重取药品及重做实验的现象[6]。

有机化学实验会产生大量的废弃物,如强腐蚀性废酸、废碱,易燃、易挥发的有机溶剂,这些废弃物构成了有机实验室排放的主要污染源。如不妥善处理,会对实验人员、实验室以及周围环境造成危害,为此我校实验室建立了一套完整的有机实验废弃物处理办法,结合实验室管理制度加以约束,促使学生养成良好的环保意识,配合实验教师对实验废弃物进行无害化处理,培养对环境的责任心,采取正确的方法使有机化学实验“绿色化”。

固体废渣要统一回收管理;实验废液要分别收集,标记并统一保管。废液处理需要得到充分的重视,如果未经无害化处理,直接排放,有机废液中的剧毒、挥发性及腐蚀性物质会对环境造成持久危害。有些有机酸、醚类、石油类、油脂类物质极难分解,需要同固体废渣统一交由专业公司销毁处理,部分可以排放的废液也需要经过调节p H再进行排放[7]。实验产生的有毒有害废气要先经过吸收处理,再排放到大气中。

我校自实验室投入使用,便着手在有机化学实验中探索溶剂回收和实验生成物的再利用工作。例如乙醇、甲苯回收处理再利用;将乙酸乙酯制备产物粗乙酸乙酯提供高年级学生开展综合设计性实验。建立了开展课余实验探索,调动学生积极性探究其他废弃物的利用方法,例如苯甲酸制备实验中,高锰酸钾被还后生成的二氧化锰黑色粉末在再利用等。

4 多媒体技术的应用

对于有机化学实验中某些实验课程,例如,含酚类反应的实验,醛酮的性质实验等,这些实验操作危险性大,对环境污染严重,而且暂时无法实行半微量化或微量化,无法实现实验的绿色化。可采用多媒体教学的方法完成教学,通过观看录像的方式,伴随着教师的讲解,使学生观察到了实验的操作过程及实验现象,掌握实验内容,另外可以进行计算机模拟仿真实验,学生独立进行模拟实验装置搭建,观察不同的实验现象,调动了学生的学习兴趣。通过多媒体技术的引入,成功减少了药品的使用,避免实际操作对环境造成的污染,实现有机化学实验的绿色化。

5 结语

绿色化学环境 篇8

一、学生方面的问题

1. 高职环境监测与治理专业学生的化学知识基础薄弱

五年一贯制高职录取初中毕业生，中上游的初中毕业生都上了普通高中，进入五年一贯制高职学习的大都在中下游水平，有些学生的中考成绩只有450分左右。这部分学生年龄小，独立能力差，不能有效地支配自己的行为，进入高职学校后，由于环境变化，学习难度增大，学习动机与学习目标模糊。有些学生认为五年后才能拿到大专文凭，于是就产生了得过且过的思想，缺乏学习的积极性和主动性。此外，课程设置和化学专业课内容复杂有难度，使得学生没有新鲜感，学无兴趣，难以调动学生学习的积极性和主动性。

2. 高职环境监测与治理专业学生对绿色化学关注不够

通过问卷调查，我发现主动去关注绿色化学的学生只有百分之四，绝大部分学生不主动去了解绿色化学知识和产品，由于受到教材内容陈旧、教师平时也不重视绿色化学教学，学生不知道如何去了解绿色化学知识，缺少学习绿色化学的途径的影响，学生对于绿色化学知之甚少。

二、教师方面的问题

1. 传统化学教育价值定位不合理

我国传统化学教育的价值取向基本是不合理的，主要表现在以下几个方面：第一，强调化学教育主要是授予学生以传统的化学学科体系，使学生认识和理解化学学科的基本结构、概念，以及元素化合物知识和各种符号系统，达到贮存、检索、迁移的目的。只重知识的传授和技能的训练，忽视科学精神、科学过程、科学方法、科学态度的培养。第二，由于应试教育、质量意识的影响，教师把基础教育中的化学教育看作是培养化学家和化学专业人才，只重少数尖子生，而忽视全体学生科学素养的培育。第三，化学知识的传授局限于学科中心，缺乏与其他学科整合。虽然近几年化学教育观研究已取得较大进展，有的主张科学教育价值的多元化，有的主张科学教育与人文教育的整合，共同特点是摒弃了单纯的科学知识传授的传统观念，主张科学教育不仅要注重科学知识的学习，而且要注重科学精神、科学方法、科学过程、和绿色化学的教育。但从总体上看，依然缺乏对科学教育合理的价值定位，缺乏整体观。具体表现在：笼统地谈提高化学科学文化素质，缺乏目标层次上的分化，缺少环保、绿色化学意识的培养;偏重科学知识的传授，把科学知识、科学精神、科学方法与社会和自然孤立起来，没有形成相互之间的有机联系;在讨论科学教育和人文教育整合时，停留在形式的认识上，没有制订具体的教学目标和教学计划，造成绿色化学这一环境友好化学在化学教育中得不到重视，学生的绿色化学素养严重缺乏。

2. 绿色化学观念淡薄

我国绿色化学教育起步晚，目前向高职院校输送教师的高等师范院校还没有开设系统的绿色化学课程，所以出现高职化学教师绿色化学素养严重缺失的局面。传统教育价值的错误取向已深深扎根于教师的思想深处，变成了一种自觉的职业行为。教师只强调化学知识的学习，或着重科学实验方法的训练，缺乏对化学科学教育的整体认识，自然也不会涉猎与人类社会密切相关的绿色化学知识。

3. 没有明确的绿色化学教学目标与教学计划

在“应试教育”的重压下，作为基础自然科学课程之一的初中化学教育发生了扭曲和异化。在整体教学目标的影响下，基础化学教育目标主要定位在升学教育上，基础化学教育成了只培养学生应对中考试题能力的教育，从而忽视全体学生的科学素养培育，比如化学的人文素养、环境素养。在教学内容上，以学科为中心，强调化学知识体系的基础性、系统性和逻辑性，把化学简化为工具，忽视化学的“人文性”和“社会性”，使化学脱离社会和生活。在教学方法上，形式基本单一，主要是课堂中心的接受学习，不利于培养学生对化学的好奇心，学生普遍缺乏探究绿色化学实验、研究环境问题的热情，学生成为知识的被动接受者，缺乏实践能力和创新精神。在教学评价上：以化学成绩作为评定学生学习质量的主要标准，忽视学生的科学素养评价。中考、高考的选拔机制对我国化学教育的影响是广泛而深远的，传授应试的基础知识和培养应考的基本技能几乎成了教育界上下一致的共识。教学大纲虽几经修订，但落实到具体人文教育、绿色化学教育的教学目标和教学计划仍然没有，还是重书本，轻化学与生活、社会、生态的联系及影响;重视理论，轻实验操作与科技探索活动;重结论，轻科学思想过程与方法;重应试解题，轻观察分析和解释社会生活中与化学有关的现象与问题的能力。

三、教材方面的原因

绿色化学环境 篇9

一、绿色化学技术理念概述

绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学。所谓绿色化学技术,就是着眼于源头到终端的化学污染控制,以原子经济作为技术原则,在满足既有的化工生产需求的同时,以新物质充分化学反应为途径,消除污染和有害物排放,实现生产的可持续发展。在环境保护越来越受到重视的今天,绿色化学技术摆脱了传统化学技术的诸多缺陷与不足,在改善资源浪费和环境污染等方面取得了巨大进展。先污染后治理的错误理念模式转换为源头上控制污染得到了实践上的贯彻。因此,推广和实施绿色化学是教育界一项极其重要的教学主题及实践活动。

二、绿色化学技术的主要研究内容

1、化工原料

上世纪40年代以来,石油取代传统的生物质成为主要的化学原料,其对于当时的工业发展和经济发展起到了极大的推动作用,而现实表明,石油及煤化学工业同时带来的还有对人类生存环境的巨大破坏,粗放式的化工应用直接将化工废弃物排放出去,造成了大气、水源等的极大污染。为改变这一现状,科学家们致力于生物质的重新利用,使其逐步取代石油且能最大限度消除生物质化工应用带来的环境破坏问题。其中,生物质所含淀粉能够实现葡萄糖的简易转化,而纤维素则相对较难。以葡萄糖为原料能够制得己二酸和邻苯二酚等,如何实现致癌物质苯的去除便成为当前研究的重点内容。此外,氢氟酸和氯气、甲醛等有毒化工原料的去除也是当前研究的重点。

2、反应溶剂

除化学原料之外,化工生产中的应用的反应溶剂也是造成环境污染的重要来源。如生产中的反应介质以及分离和配方中应用的溶剂,以挥发性有机化合物为代表。该反应溶剂在实际使用当中能够实现化工原料的化学反应达到化工产品生产制造的目的,但同时也会引发水源的严重污染,也同样造成地球臭氧层的破坏,导致地球温室效应、全球变暖问题的日益严重。为此,科学家们将研究重点放在反应溶剂的去毒化和绿色化当中。选取无毒无害的反应溶剂来代替原有的挥发性有机化合物,当前的研究突破即以超临界二氧化碳作溶剂,实现了化工生产中毒性的消除,且其相对价廉,保证了应用推广的便捷性。

3、反应催化剂

化学合成催化剂的绿色化也是当前绿色化学技术的研究重点。催化剂的应用能够提高化学反应产率并降低能耗,在化工生产中发挥着重要作用。就现今的研究重点来看,仿酶催化剂以及固体酸催化剂成为反应催化剂绿色化研究中的重点关注对象。酶催化反应的应用使得化工生产效率提高,且条件相对温和,生产难度较低。而反应中采用天然酶则需面对其来源有限及变性失活可能性大的问题。为此,开展人工酶的研制即成为绿色化学研究的重要课题。同时,酸催化反应作为同等重要的化工生产工艺,其当前广泛应用的酸催化剂多为液体催化剂,以三氯化铝和硫酸、氢氟酸等为主,存在着危害人体和污染环境的严重问题,研发出替代的固体酸催化剂则成为该课题的研究重点。

三、绿色化学技术在环保中的应用

1、大气污染治理中的应用

落实到实际的环保应用中,绿色化学技术主要关注于大气、水以及固体废弃物的污染问题。其中,大气污染关系到人类日常呼吸生存环境,需要得到尽快的解决。而在对大气污染进行研究治理时,关注煤燃烧产生的二氧化硫引发的污染并实现该污染的有效消除则需实际应用到绿色化学技术。一方面,可以在煤燃烧之前对其进行脱硫处理,实现污染前的防控治理,另一方面则可在燃烧过程以及燃烧之后分别进行固硫和烟气脱硫处理。应用生物浸出法以及表面处理浮选与微生物絮凝法,对煤燃烧过程中产生的二氧化硫进行多样脱硫、消硫,实现化工原料生产应用中的绿色化。

2、水污染治理中的应用

水资源是人类生存的重要资源,当前其污染源主要来自城市生活用水污染以及工业生产用水污染。对水污染的处理自上世纪70年代便已开始,当时主要采用循环冷却水零排污技术,取得了一定治理成效。随着技术研发的不断深入,热水锅炉零排放技术相对更加成熟,已经能基本达到污水的零排放。在现今的研究成果应用中,以控制农业生产中农药污染为目标的生物农药、光活化农药开发很大程度消除了农药造成的水污染。同时,采取多技术的联合,包括生物氧化和光、声、磁、电、无毒药剂氧化等处理手段的研发应用已经成为水污染处理的重点研究方向,多种技术的同步应用能够更加立体地实现水污染的有效治理。

3、固体废弃物治理中的应用

固体废弃物的来源除化工企业生产带来的生产废物外,还包括城市生活垃圾、白色污染以及矿山废弃物等,针对不同的来源途径和废弃物形式采取相应的科学处理方法也是绿色化学技术研究应用的重要课题。针对化工生产带来的生产废弃物,通过分析废弃物组成采取对应的消解处理技术,消除其中污染物对于环境的破坏;针对城市生活垃圾则应用固体废弃物电离化技术和热分选煤气化技术予以消解;白色污染物的治理主要为研究开发可生物降解类塑料,根源上消除白色污染;矿山废弃物治理则采用生物浸出和非氰化法提取技术实现污染重金属的提取和处理回收。

四、结语

面对当前的无染现状开展的绿色化学技术研究是致力于人类生存环境治理和保护的重要技术内容,是需要传统化学技术和现代发展理念共同应用的新兴学科。在分析掌握当前环境污染和破坏源的同时,针对性地进行绿色化学技术研发,并逐步实现技术的普遍推广,才能在保证社会经济发展的同时消除环境破坏源,实现人类社会的可持续发展的长远目标。

摘要：现代化学技术的研发与应用推动了社会经济的迅猛发展,人们的物质经济生活水平得到显著提高。然而,传统化学工业在创造巨大经济效益的同时也带来了极为严重的化工污染,对于人类健康和生态环境造成巨大破坏。为解决这一问题,绿色化学技术被纳入到研发和应用当中,在环境保护工作中起到越来越突出的作用。本文首先简述绿色化学技术理念,进而探讨其主要研究内容,最后指出了其在环保当中的实际应用。

关键词：绿色化学技术,环境保护,应用

参考文献

[1]李世海.绿色化学在环境保护中的应用分析[J].资源节约与环保,2013,07:110.

[2]丛丽娜.绿色化学在环境保护中的作用探讨[J].环境保护与循环经济,2014,06:41-43.

[3]张运申.环境友好型社会背景下的绿色化学技术应用[J].化工管理,2015,03:1+3.

绿色化学环境 篇10

1 绿色化学技术

1.1 绿色化学

绿色化学(Green Chemistry),又称为环境无害化学( Environmentally Benign Chemistry),是指设计生产不具有或具有较小环境负作用,并在技术和经济上具有可行性的化学品和化学过程。它包括合成、催化、工艺、分离和分析监测等多个领域。目前,绿色化学的研究主要有以下几个方面。

1.1.1 反应的绿色化

反应的绿色化就是开发“原子经济”反应[1]。绿色化学的核心内容之一是“原子经济性”,即充分利用反应物中的各个原子,高效的有机合成应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,从而达到零排放。

1.1.2 原料的绿色化

目前已成功开发了可代替有毒有害原料的替代物。替代光气原料方面有[2]:①胺类和二氧化碳生产异氰酸酯技术;②在特殊的反应体系中采用一氧化碳直接碳化有机胺生产异氰酸酯技术;③用二氧化碳代替光气生产碳酸二甲酯技术。

1.1.3 催化剂的绿色化

传统的有机反应多利用硫酸、HF和碱等酸碱催化剂,这些催化剂对设备腐蚀严重,对人体危害较大,并产生废渣,污染环境。采用各种形式的化学催化和生物催化是实现化学反应绿色化的重要途径,目前正在开发用分子筛、超强酸、离子交换树脂等作催化剂或载体的新工艺[3]。

1.1.4 绿色溶剂

绿色溶剂研究热点是用超临界流体(简称SCF) 或水溶液、离子液体、固定化溶剂为反应介质取代易挥发的有毒有机溶剂,以减少对人类的危害以及对大气和水的污染[4,5]。用超临界CO2回收废弃石油产品研究,该过程被称作环境友好的过程[6]。采用无溶剂的固相反应也是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向,如用微波来促进固相有机反应[7]。

1.1.5 利用可再生资源合成化学品

作为植物生物质的最主要成本,木质素和纤维素是地球上极为丰富、且可再生的有机资源,每年产生约1640亿吨,相当于目前石油年产量的15~20倍,而为人类所利用的还不到2%[8]。由于生物质来源于CO2 (光合作用),燃烧后不会增加大气中CO2的含量,与矿物燃料相比更为清洁。

1.1.6 产品的绿色化

绿色化学的一个重要方面是设计、生产和使用环境友好产品,这种产品在其加工、应用及功能消失之后均不会对人类健康和生态环境产生危害[9]。

1.2 绿色化学技术

绿色化学是对传统化学进行创新性改革,站在环境的角度,联系环境系统物流运动的闭路循环结构,提出了环境友好化学[10]。在绿色化学基础上发展起来的绿色化学技术主要有以下几个方面。

1.2.1 生物技术

生物技术主要包括基因工程、细胞工程、酶工程和微生物工程,其最大特点在于能充分利用生物质资源,节约能源,实现清洁生产,并且实现一般化工技术难以实现的化工过程[11,12]。

1.2.2 催化技术

催化剂是化学工艺的基础,是使许多化学反应实现工业应用的关键,目前大多数化工产品的生产均采用了催化反应技术。酶催化效率比一般的化学催化剂高106~1013倍;酶反应条件温和,控制容易,副反应少,环境污染小[13]。纳米材料具有不同常规的性能,其催化活性和选择性都大大优于常规催化剂[14]。光催化氧化法设备简单,操作条件易控制,氧化能力强,无二次污染 [15]。

1.2.3 膜技术

膜技术通常包括膜分离技术[16]和膜催化技术[17]。膜分离技术包含微滤(MF)、超滤(UF)、渗析(D)、电渗析(ED)、纳滤(NF) 和反渗透(RO)、渗透蒸发(PV)、液膜(LM)等。其中,RO、NF技术尤为引人注目。膜分离技术具有成本低、能耗少、效率高、无污染、可回收有用物质等优点;膜催化反应可以“超平衡”地进行,提高反应的选择性和原料的转化率,节省资源,减少污染。

1.2.4 高级氧化技术(AOPs)[18]

AOPs 主要包括O3/ UV(紫外线)法、UV 固相催化剂法、H2O2/ Fe2+法、O3/ H2O2 法等。其原理是反应中产生氧化能力极强的·OH,·OH 能够无选择性地氧化水中的有机污染物,使之完全矿化为CO2和H2O。

1.2.5 微波技术[19]

微波加热用于某些化学反应时,反应速度比采用传统加热方式快。微波应用于有机合成,能大大加快化学反应速率,缩短反应时间,特别是以无机固体物为载体的无溶剂的微波有机合成反应,操作简便,溶剂用量少。产物易于分离,产率高。在无机合成中,微波主要用于烧结合成和水热合成。

1.2.6 超声波降解技术[20]

超声波降解有机污染物原理为:当声能足够强时,在疏松的半周期内,液相分子间的吸引力被打破,形成空化核,空化核的寿命为0.1μs,它在爆炸的瞬间可产生约4000 K和100 MPa 的局部高温和高压环境,并产生速度约为110 m/s的具有强烈冲击力的射流。该条件足以使所有的有机物在空化气泡内发生化学键断裂、高温分解或自由基反应而使废水中的有机污染物降解。

1.2.7 等离子体技术

等离子体由最清洁的高能粒子组成,不会造成环境污染,对生态系统无不良影响,加上等离子体反应迅速,反应完全,使原料的转化率大大提高,有可能实现原子经济反应,因此,副反应很少,可实现零排放,做到清洁生产[21]。

2 绿色化学技术的应用

2.1 在大气污染控制中的应用

大气中的SO2主要来自煤中含硫物经燃烧产生的产物,目前煤炭脱硫的方式有:燃前脱硫、燃中固硫、燃后烟气脱硫。从绿色化学角度来讲,前者属于污染预防,后两者属于污染治理。绿色化的煤炭生物脱硫技术则是今后脱硫技术的发展方向 [22,23]。

常用煤炭生物脱硫方法有生物浸出法、表面处理浮选法和微生物絮凝法等。有人将煤炭生物技术与非生物乳化技术相结合,提出煤炭脱硫的生物非生物综合新技术,可缩短脱硫时间。在微生物菌种方面在基础研究方面,国内在采用驯化传统菌种的同时,还积极研究利用遗传学技术,对脱硫微生物进行改良。尽管煤炭生物脱硫技术还处于试验阶段,但它是一种很有前途的煤炭燃前脱硫方法。

2.2 在水污染控制中的应用

开发高效、低毒、低能耗、不造成二次污染的水处理技术,特别是光、声、磁、电、无毒药剂氧化、生物氧化等多种手段联用的新型绿色技术将成为水处理技术研究的热点和方向。

2.2.1 工业及城市生活废水

目前,工业及城市生活废水是我国水环境污染的污染源之一。零排污水处理技术是以“绿色化学”为基础的新概念,从始端、终端和中间过程杜绝污染产生的新思路,能够最大限度地节水和彻底解决水污染的新技术,代表了21世纪水处理技术的发展方向[24]。循环冷却水零排污技术的研究开始于20世纪70年代,发达国家循环冷却水系统的浓缩倍数一般都在5以上,甚至达到10,个别系统已达到零排污。美国开发的废水零排污技术可使废水处理后的水质达到饮用水标准并全部利用[25]。国内研究开发的热水锅炉零排污技术可避免再生废盐水、煮炉水,启用冲洗水,停用冲洗水、连续排污水、定期排污水等废水排放,实现了零排放。蒸汽锅炉零排污技术的研究也在进行。

2.2.2 农药污染[26]

我国目前生产的农药多为高毒品种,生产过程也有公害。随着“绿色食品”的兴起,人们对无公害的“绿色农药”的要求也越来越迫切。新型的绿色农药主要有生物农药、现代化学农药、光活化农药等,这些农药将取代传统的化学农药而大大减少环境污染。

2.2.3 化学实验废液[27]

化学实验在化学教学中占有特殊地位,目前大多数大专院校的实验内容比较陈旧,而且基础实验、验证型实验偏多,实验手段、化学实验设备比较落后,这些因素导致对环境的污染较为严重。

2.3 在固体废弃物处理中的应用

2.3.1 城市垃圾

目前城市垃圾的处理技术主要有:(1)无害化垃圾卫生填埋场,虽然技术较简单;但一次性投资大,占用大量土地,仅能实现部分无害化,而且垃圾黑液的处理已成为世界性难题;(2)垃圾焚烧,这是发达国家曾经采用的主要处理技术,虽能实现减量化、部分资源化,但一次性投资巨大,而且废气中含有大量SO2、H2S、NOx、HCl、重金属,尤其是会产生毒性很大的二恶英等二次污染物。符合绿色化学技术的有:热分选煤气化技术、固体废弃物电离气化技术,尤其是固体废弃物电离气化技术(SKYGAS),它不但是最终彻底解决固体废弃物无害化、资源化的最新技术,不会产生二次污染,而且运行成本低,1~2年就可以收回投资[28]。

2.3.2 白色污染

“白色污染”泛指一次性使用后未经合理收集和处理而造成环境污染的所有塑料废弃物,包括农用地膜、塑料包装袋、一次性餐具等。对白色污染物的处理方法燃烧法、熔融法和降解法,对环境会产生污染,因此开发绿色化学产品可生物降解塑料则是人们追求的目标[29]。

2.3.3 矿山废弃物

在矿物开采过程中,产生了许多尾矿和废堆矿石,即通常所说的二次资源,目前在这方面的研究和利用较少,造成了资源的严重浪费和环境污染。金属矿物资源的高效利用,是以最低的能耗和最少的环境污染,来达到最高的矿物资源综合利用[30]。

3 结 论

传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。近年来,绿色化学的研究正围绕着化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化而开展。大力发展绿色化学工业,从源头上防止污染,从根本上减少或消除污染,实现零排放,提高“原子经济性”,将是我国环境保护的必由之路。就目前来说,采取标本兼治是符合环境保护的发展要求,也符合我国国情。

摘要：论述了绿色化学的原理、研究现状,总结了绿色化学技术的应用进展。从大气污染、水污染和固体废物三方面论述了绿色化学技术在环境污染治理中的应用情况,并提出应用绿色化学技术来解决环境污染问题是环境保护的发展方向。工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料,化学反应的绿色化,是从“本”治理环境污染的重要途径。