绿色化学与生活

绿色化学与生活（精选十篇）

绿色化学与生活 篇1

人类对化学知识的积累使化学成为“实用性”和“创造性”的科学, 特别已过去的20世纪起到了推动人类社会进步的决定性作用。化学已渗透到人类生产、生活、医药、卫生、能源、信息、材料等国民经济的各个领域。不仅发现和合成了许多天然存在的化合物, 同时还创造了更多的新物质, 为人类积累了2 285万多种化合物, 从中筛选出了能满足人类在医药、农药、化肥、能源、冶金、电子工业、建筑等方面需求的物质。化学在为人类带来无数便利、希望和促进社会进步的同时, 也带来了环境污染、生态破坏、能源和资源的大量耗费等严重后果。由化学所直接引起的大气污染、水污染和有机化学品污染危害尤为突出。是否摒弃化学, 使人类重新回到农业社会?显然, 这是不可能的。化学要继续在推动人类文明进步中发挥作用, 必须要建立新的发展观, 遵循生态平衡理论, 做到“人-社会-自然”系统的协调, 形成文明和绿色的化学。

2绿色化学的提出

可持续发展观是世人普遍认同的发展观。要使化学继续成为推动人类社会进步的核心学科, 必须解决由化学带来的环境污染问题。为此, 世界各国投入了巨额资金保护环境, 控制污染。然而人类赖以生存的环境仍然在恶化, 由环境污染造成的事故仍然在频繁发生。人们重新审视了30多年的环保历程后, 认识到先污染、再治理的方法是行不通的。先污染、再治理这种末端治理法, 不但不能消除污染源, 而且在治理的过程中要消耗能源, 又产生出新的污染物。人们在总结了过去的经验教训后, 提出了预防污染的新概念, 1992年美国环保局发布了“污染预防战略”, 即从污染的源头起减少甚至避免污染物的产生。1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志, 标志着绿色化学的正式诞生。

绿色化学是一门从化学反应入手, 从根本上消除污染的化学, 又称环境无害化学。在其基础上发展的技术称为环境友好技术或洁净技术。它是实现化学污染防治的基本方法和科学手段, 是一门从源头上阻止污染的化学。

3绿色化学的理念

绿色化学是一门新兴的化学科学。它的目标是研究和发展对人类健康和环境危害较少的化学;理想是不再使用有毒、有害的原料, 不再产生废物, 不再处理废物, 使化学反应和化工生产过程的源头不再产生污染, 即从源头上阻止污染的产生;绿色化学的最大特点是从源头上采用污染预防的科学手段, 从而在整个过程和终端做到零排放、零污染或少排放、少污染, 改变过去被动、滞后的污染控制手段;绿色化学的核心内容是原子经济性, 即在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子百分之百的转变成产物, 不产生副产物或废物, 实现废物的零排放。绿色化学的原子经济性反应有两个最显著优点:一是最大限度地利用了原料, 二是最大限度减少了废物的排放。绿色化学关注在先进科技手段和条件下能降低对人类健康和环境有负面影响的各种类型的化学过程, 设计和生产对环境友好的新分子、新材料。由此可知, 绿色化学不同于环境保护, 它是从根本上阻断化学污染, 是环境友好化学, 使人类有希望在高层次上回归自然, 使化学与自然建立起和谐关系。

4绿色化学在化学教学中的渗透

4.1 结合教学内容, 传授绿色化学思想

环境意识影响和指导着人们的环境行为。提高和培养学生的环境意识, 使学生对当前的环境现状有清醒的认识, 具有环境忧患意识, 是化学教学的一个重要方面, 也是环境教育的核心, 这对防止环境恶化, 促进绿色化学的推广和发展有着重要的意义。在化学教学中, 结合教学内容, 帮助学生了解各种化学品对人类健康的影响, 对环境的污染和危害, 如无机化学元素部分内容的教学, 可将一些元素及其化合物对环境的污染与危害告知学生, 例如氮和磷元素, 是植物生长的营养物质, 少量含氮、含磷化合物进入水体, 可以促进植物生长, 但过量则促进植物疯长, 引起水体富营养化, 使水体变黑、变臭, 暴发蓝藻。水体中过量的磷来自何处呢?含磷洗衣粉的使用是引起水体富营养化的罪魁祸首之一。昆明滇池、无锡太湖水体污染的主要污染物, 未经处理的生活污染占污染总量的52%～74%。因此, 要从源头上阻断水污染, 抵制使用含磷洗衣粉是有效方法之一。又如讲到有关CO2的内容时, 联系到温室效应, 引导学生讨论温室效应产生的原因, 对环境造成的危害以及控制温室效应的方法。还有大气污染的原因, 臭氧空洞的形成及危害, 都可以结合教学内容讲解和讨论, 一方面可以使学生知道由化学品造成的污染有哪些, 这也是绿色化学研究和要解决的问题。另一方面, 使学生深切体会到环境化学就在自己的身边, 环境保护与每个公民息息相关。也使学生认识到化学是一把“双刃剑”, 既能造福于人类, 也能给人类带来无尽的灾害。人类要继续利用化学推动社会进步, 只能走绿色化学之路, 合理地开发和利用化学资源。引导学生根据所学化学知识, 从化学角度认识自然与环境的关系, 领悟人与自然和谐相处的重要意义。

4.2 重视实验室污染, 提倡绿色化学实验

现行的学生化学实验, 在操作过程中有许多内容要使用或产生有毒、有害物质。如无机化学实验中使用的酸、碱, 含重金属、氰化物的试剂等, 其中汞、砷、铅、铬等重金属的毒性不仅很强, 而且在人体内有蓄积性。在有机化学实验中常用酚类、有机胺类、芳香烃、醛、酮等有毒、有害物质。实验室实际上成了一个典型的小型污染源, 对环境的危害特别大。一方面, 由于实验室空间小, 操作的学生又多, 实验产生和扩散的有害物质, 势必污染教学环境, 影响师生的健康, 也不利于培养学生的环境意识。另一方面, 在实验过程中, 产生的废气或有毒气体, 如酸雾、碘蒸气、甲醛、苯系物、硫化氢等, 直接排放于大气中;洗涤仪器和实验中产生的废液, 直接流入了下水道, 最后流入江河或渗入地下。在一个城镇、在全国有不计其数的化学实验室、化验室, 由其产生的环境危害不可估量。要杜绝实验室污染, 也应从源头着手。

4.2.1 尽量选用对环境危害小, 具有相同学习效果的实验, 取代对环境污染大的一些实验。

4.2.2 精确计算各种反应物的需求量, 在保证实验结果的前提下, 尽量减少试剂用量, 使反应物完全转变成产物, 适应绿色化学“原子经济性”的精神。

4.2.3 采用新兴的微型化学实验方法, 这种方法具有操作简便、反应迅速、现象明显、节省药品、污染小、安全的特点。微型化学实验是化学实验改革和发展的重要趋势。对实验中产生有害气体的实验, 已有人提出采用“可控全封闭式无毒无害化学实验装置”来解决这一类问题。

4.2.4 建立实验室废液、废物回收站。虽然许多实验室采取了废液、废物回收措施, 但由于废液量少, 而且许多实验室不具备处理废液、废物的条件和设施, 最后形同虚设。有了回收站, 有专门的地点集中, 有专门的容器存放, 有专门的设施和方法处理, 有专业的人员管理和操作, 可以极大地减少由实验室污染所造成的环境危害。

4.2.5 采取废物利用的方法, 减少试剂的消耗和污染。例如银镜实验, 要求学生把用稀HNO3洗涤银镜试管的溶液收集起来, 可制取AgNO3溶液。又如羧酸性质实验中, 甲酸的还原性实验, 可以利用草酸脱羧实验生成的甲酸完成。只要用心、留意, 化学实验中的许多“废物”是可以再利用的。这样做, 不仅可以培养学生勤俭节约的好习惯, 还可以降低实验成本, 减小环境危害。

化学实验“无污染化”的研究, 在人们环保意识逐步加强的今天, 已成为化学学科的一个重要课题。基础化学实验绿色化研究已列入高校研究中心的科研规划。相信在不久的将来, 化学实验室的污染问题会得到有效的解决。

绿色化学是人类社会文明进步, 可持续发展的重要保障, 任重而道远。对所有正在从事化学工作和将要从事化学工作的人们, 都是一次强劲的挑战。让我们一起努力, 把化学变成与自然和谐的绿色, 让我们赖以生存的地球不再受到危害。

参考文献

[1]王恩举.漫谈绿色化学[J].大学化学, 2002, (4) .

[2]董昌耀, 杨世忠.中学绿色化学教育实施策略探讨[J].化学教育, 2002.

现代生活与化学 绿色化学论文 篇2

年级专业：电气工程及其自动化

学

号：

姓

名：张

指导教师：彭绍辉1202 043120231

凯

绿色化学与可持续发展

摘要：化学与生活息息相关，人们与化学的关系越来越紧密。在当今社会高度发展、环境问题更为复杂的今天，我们要更好的利用化学，发展绿色化学，为人类的发展、社会的进步创造更好的条件。关键词：绿色化学；可持续发展；

目 录

第1章、发展绿色化学的重要性...........................................1

1.1绿色化学是社会发展的必然趋势......................................1

1.2绿色化学对人类社会发展有促进作用..................................1

第2章、生活中的化学问题..................................................2

2.1燃放烟花带来的危害..................................................2

2.1.1严重污染环境.....................................................2

2.1.2危害人们身体健康..................................................2

2.2居室装修产生的化学问题..............................................2

2.3食品中存在的化学问题................................................2

第3章、如何发展绿色化学..................................................3

3．1采用无毒、无害并可循环使用的新物料.................................3

3.1.1原料选择..........................................................3

3.1.2溶剂的选择........................................................3

3.1.3催化剂的选择......................................................3

第4章、生物技术的应用....................................................4

4.1生物技术的应用具有优越性............................................4

4.2生物技术的应用与推广有利于实现可持续发展............................4

参考文献..................................................................5

第1章．发展绿色化学的重要性

1.1绿色化学是社会发展的必然趋势

人类正面临有史以来最严重的环境危机，由于人口急剧的增加，资源的消耗日益扩大，人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少，人口与资源的矛盾越来越尖锐；环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。

作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业，在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时，在生产活动中不断排放出大量有毒物质，化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理，已开始从治标，即从末端治理污染转向治本，即开发清洁工业技术，消减污染源头，生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。

1.2绿色化学对人类社会发展有促进作用

绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质，但是在许多场合中却既未有效地利用资源，又产生大量排放物，造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学，它的主要特点是“原子经济性”，即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子，实现“零排放”，因此既可以充分利用资源，又不产生污染。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。绿色化学可以变废为宝，可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起，它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。

第2章．生活中的化学问题

2.1燃放烟花带来的危害

2.1.1严重污染环境

每年在过春节的时候，许多人都爱燃放烟花爆竹，用燃放烟花爆竹来庆贺新年，这在我国早已成为一种习俗，已经延续了一千多年。这种习俗虽能增添节日的气氛，却带来了不少危害。烟花的燃料是火药，主要成分为硫黄、碳粉、火硝（硝酸钾）或氯酸钾，而且还按一定比例添加金属粉末（如镁，铝，锑等）和硝酸锶等一些硝酸盐。燃放时喷射出五颜六色的火焰的同时还大量产生二氧化碳，二氧化硫，二氧化氮，一氧化氮等有害气体和各种金属氧化物的粉尘，造成空气污染。

2.1.2危害人们身体健康

其中二氧化硫和二氧化氮具有极强的刺激性和腐蚀性，它会刺激人的呼吸道，使人咳嗽，引起气管炎等疾病。尤其在除夕之夜，鞭炮声震耳欲聋，使整个城市硝烟弥漫，造成很严重的污染，危害人们身体健康。

2.2居室装修产生的化学问题

居室是人们休息生活的主要场所，创造一个优美舒适，清洁的居所环境，对促进人体健康和保持精神愉快极为重要。而近年来，伴随着科技的发展和人们生活水平的提高，越来越多的装潢材料涌入市场，不少家庭已不满足于简陋的居所，对室内进行大肆的装修；艳丽新颖的壁纸，高级木地板，吊棚、地毯、花岗岩、大理石等等以及各类家电、新潮家具。这的确给居室增添不少华丽，温馨的情调，但却有无数的“隐形杀手”伴随着这些美丽不请自来，它们躲在暗处露出狰狞的笑容在你不知不觉间侵害了你的身体。相当一部分“杀手”是隐藏于装潢材料中的。如住房装修材料中大量使用瓷砖、马赛克、大理石、花岗岩等这些材料中都含有不同程度的放射性辐射元素，而国家对化工建筑材料要求的标准是51.6×10-4μl/kg，如果使用了超标准的装修材料，人们就会出现头晕、白血球降低等症状。

2.3食品中存在的化学问题

（1）食物本身存在的化学物质，如毒蘑菇、河豚、发芽的土豆。

（2）微生物污染产生的化学物质，食物在加工过程中或者储藏方法不当或时间过长，都有可能被真菌或者被病毒所污染。如谷物发霉后产生的黄曲霉素可以致癌。大肠杆菌、沙门氏菌污染的食物导致急性肠炎。

（3）食品中人工添加的化学物质：如色素、保鲜剂；蔬菜、水果中农药残留所造成的污染。

（4）兽用药品和植物激素。动物饲养过程中兽医治疗用的各种药物、饲料添加用药、如抗生素、磺胺药、抗寄生虫药、促生长激素、性激素等，这些化学

物质都可以在动物体内残留。植物生长过程中的催熟剂、贮藏所用的保鲜剂等都可能造成食物污染。

（5）食品容器、包装材料等带来的食品污染。如P V C（聚氯乙烯）保鲜膜与食品接触，一同加热可产生致癌物。

第3章．如何发展绿色化学

3.1 采用无毒、无害并可循环使用的新物料

3.1.1 原料选择

工业化的发展为人类提供了许多新物料，它们在不断改善人类物质生活的同时，也带来大量生活废物，使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生活水平，又不破坏环境，我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。以塑料为例，据统计，到1989年美国在包装上使用的塑料就超过55.43亿kg（20世纪90年代数量进一步上升），打开包装后即被抛弃，这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题：掩埋它们将永久留在土地里中；焚烧它们会放出剧毒。

我国也大量使用塑料包装，而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜，造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料，目前国际上已有一些成功的方法，例如：光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目，已取得一些进展。3.1.2 溶剂的选择

大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品，而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质，分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中，有机溶剂是最常用的反应介质，这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此，在无溶剂存在下进行的有机反应，用水作反应介质，以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。3.1.3 催化剂的选择

许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂，这些液体酸催化剂的共同缺点是：对设备腐蚀严重，对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境，多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手，大力开发固体酸做为烷基催化剂。

其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟，这种催化剂选择性高，乙苯收率超过99.6%，而且催化剂寿命长。

第4章．生物技术的应用

4.1生物技术的应用具有优越性

生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分，生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一，它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发，它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程，其产品常常又具有特殊性能。因此，生物技术的研究和应用倍受青睐。

4.2生物技术的应用与推广有利于实现可持续发展

可持续发展，系指满足当前需要而又不削弱子孙后代满足其需要之能力的发展。可持续发展意味着维护、合理使用并且提高自然资源基础，这种基础支撑着生态抗压力及经济的增长。可持续的发展还意味着在发展计划和政策中纳入对环境的关注与考虑。

环境保护是可持续发展的重要方面。可持续发展的核心是发展，但要求在严格控制人口、提高人口素质和保护环境、资源永续利用的前提下进行经济和社会的发展。

绿色化学是人类的一项重要战略任务。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传统化学，从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响，而且将为我国的企业与国际接轨创造条件，必将实现可持续发展。

参考文献

[1]

彭秧锡.食品化学污染及其防治策略[J].粮油食品科技，2003，（3）：28—29.[2]

金征宇.食品安全导论[M].北京:化学工业出版社，2005.[3]

浅谈中学化学实验与绿色化学 篇3

【关键词】化学实验；绿色化；环保教育

绿色化学，又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，绿色化学是人类和自然和谐的化学，是21世纪化学发展的方向和议题。

一、中学化学实验绿色化的意义

中学化学实验所使用的药品，大体可以分为这样几类：酸、碱、盐（包括重金属盐）、有机物等几大类。不少物质是对环境、生物都是有毒有害的。如果这些药品使用后不加处理就排入环境是非常有害的。

1.中学化学实验中所使用的有毒有害药品总量较大。虽然每一次化学实验所使用的药品不多，然而众多的实验，众多的学生，众多的学校在较长时间内所使用的药品量是很惊人的。实验所产生的废物排放量同样不可小视。早在10年前就有专家提出要重视实验室的污染问题。

2.化学实验后的废弃药品如果不加处理而排入环境将十分有害。虽然这种污染没有某些化工企业那么严重，但如果直接将化学实验后的废弃药品如果不加处理而排入环境，这会给学校在树立学生好的环境保护意识与培养环保自觉性等方面产生极大的负面影响。我们不仅要重视环境教育宣传，更重要的是要在实际的教育教学活动中培养学生的环保意识，使他们在作实验的活动中学会一些简单治理污染的方法。而更重要的是能提升他们关爱环境的道德情感。

二、实现化学实验绿色化的一些方法探索

1.在化学实验中养成师生回收实验废弃物的好习惯。无论是教师在课堂上的教学演示实验，还是学生分组化学实验都必须作好回收实验废弃物的工作。教师在课堂做演示实验时要随时准备好回收实验废弃物的容器，这样的引导是实现化学实验绿色化的关键。学生做分组实验时，准备不同的废物回收容器回收作实验时所产生的废弃化学药品。教师要积极引导，宣传教育，并加以督促检查。通过这些手段使学生在实验中养成回收废弃物的习惯。

2.通过具体的实验让学生感受到实验废弃物直接排入环境是有害的。观察实验后收集的废弃物的颜色，感受其气味，测定其PH值。再与正常水体进行比较，或做生物在实验废物中存活实验。如我们做完酸、碱、盐实验后的实验回收液中放入小鱼只存活了十多分钟。学生通过具体的事例与数据感受到直接将化学药品排入环境的危害。

3.环境污染的治理最重要的是从源头控制废物的产生与排放。首先就要减少药品的用量。比如将液体药品的浓度在不影响实验现象与结论的前提下尽量降低一些。其次使用小型号的化学实验仪器对减少实验废弃物的排放量同样十分重要。使用小型号的实验仪器帮助学生纠正这一贪多的毛病很有效果。

4.利用学校现有的条件师生共同对实验后的废弃物加以处理。这是培养学生环境行为能力的重要方面。在对实验废弃物的回收处理中我们有这样一些做法。

（1）回收利用。在初中，做完KClO3与MnO2经加热制取O2的化学实验后，我们让学生和老师一起对实验后的废弃物进行分离处理。不仅有得到MnO2，同时还得到KCl。还让学生在化学实验中感受到废物其实也是资源。虽然回收的药品不是很多，但环境教育方面的价值是无法估量的。

（2）利用一段时间里所使用的药品的自身性质相互反应，达到初步处理的目的。如酸液与碱液之间发生中和，药品自身的沉降、稀释、暴光、氧化还原。利用这些简单易行的方法达到初步处理的目的。

（3）利用学校现有资源条件处理实验废弃物。实验中回收的废酸用于冲洗厕所，用学校食堂所产生的鸡蛋壳处理废酸，使用锅炉产生的炭渣吸附有色有毒物质等。这些简单的措施在学校环境教育中产生过很好的影响。当然受条件与技术方面的限制我们采取的处理实验废弃物的措施还是很简单的。

5.改进某些排放有毒物质的实验，使某些有害的物质转化为无害的物质，甚至是有益的物质。也可以将某些易产生有害物质的实验换成无害物质产生的实验。我们现在使用的新版初中化学教材（九年级）中制氧气实验，反应原料已由H2O2取代了KClO3，克服了KClO3分解有少量Cl2产生的缺点，这是绿色化设计得以应用的良好体现。

6.利用计算机多媒体技术，对实验原理、装置、流程、实验过程进行仿真，用文字、声音、图像、动画的效果让学生在计算机屏幕上做实验，达到身临其境的感觉。这样既让学生学会了实验方法，而且使那些毒性大、危险性大、试剂昂贵的实验变成了绿色化的实验，自始至终，不会对人体和环境造成污染。

三、化学实验绿色化探索的体会

创设生动活泼的现实环境让学生在活动中得到教育，这是环境教育的最好方式。探索化学实验绿色化正是我们研究这一问题的出发点和归宿。化学实验教学正好将化学学习与环保教育有机的结合在一起。让我们所做的化学实验多是环保的实验，绿色的实验。这是学习环境教育的需要。也是培养未来人才的需要。绿色化学要求与环境教育的宗旨是高度一致的，在实施环境教育时，必须围绕绿色化学观点进行。在实施环境教育过程中，一方面要向学生阐明绿色化学的观点、要求，使他们树立起防治污染、保证人类生存质量的责任感；另一方面，结合绿色化学要求，教给学生防治污染的重要方法——减量、减废、回收、再生和拒用等。

素质教育是面向全体学生的教育，同时又是每个学生全面发展的教育，中学化学教育也应该面向全体学生，面向每个学生素质的全面提高。环保教育作为学校教育的重要组成部分，现在被提高到十分重要的高度。实现化学实验的绿色化就是我们保护环境的一项具体行动。在素质教育中体现绿色化学思想，既是传播绿色化学观点的需要，也是培养学生对社会、对将来的责任感的需要，更是培养创新精神的需要。

【参考文献】

[1]《环境化学》武汉大学出版社1986年出版

[2]刘怀乐.中学化学实验研究.西南师范大学出版.1997年

[3]张月梅，何晓燕.中学化学实验绿色化设计的方法论研究.中学化学教学参考.2004，（5）：31

[4]王学松，丁菲.中学化学实验的绿色化研究.化学教育.1999，（11）：8

[5]王家圣.绿色化学实验的设计.中学化学教学参考.2001，（8—9）：77

绿色化学与白色污染 篇4

绿色化学又称环境友好化学,它提供了合理利用资源和能源、降低生产成本、符合经济可持续发展的原理和方法; 提供了从源头消除污染的方法,即由末端治理转变为始端控制［2 － 3］。为了在保护环境的前提下不影响人们的物质生活品质,解决白色污染的根本出路在于研制可以自然分解或者说可生物降解的绿色化学产品———可降解塑料,从源头上减少或消除白色污染,即通过绿色化学的理想方法从根本上预防白色污染［4 － 5］。

1 可降解塑料简介

可降解塑料与普通塑料几乎具有同样性能,在一定使用期限内性能不会发生变化,在使用后可在自然环境下降解成无害物质。可降解塑料在一定的环境中降解一般要经历以下几个阶段: 大分子量聚合物→小分子量聚合物→有机中间产物→CO2,H2O,能量等最终回归于大自然,因此,废弃的可降解塑料制品不会变成白色污染对环境造成破坏。另外,部分用于制备可降解塑料的原料也来源于可再生资源,而不依赖于日渐枯竭的石油,因此可降解塑料又被成为绿色塑料,它也势必成为解决白色污染和资源匮乏的重要手段之一［6 － 7］。

2 可降解塑料的分类

2. 1 按降解条件分类

按照引起降解的环境条件,可降解塑料可以分为: ( 1) 光降解塑料,这一类型的可降解塑料主要通过吸收光线并利用光化学反应使塑料分解; ( 2) 生物降解塑料,利用微生物、细菌以及水解酵素等将塑料分解,回归自然; ( 3) 化学降解塑料,利用自然中的水和氧将塑料分解,如氧化降解和水降解等;( 4) 组合降解塑料,就是结合以上几种降解类型的可降解塑料［8 － 10］。

2. 2 按制备方法分类

根据制造方法,可降解塑料可分为: 微生物合成体系、化学合成体系和利用天然高分子体系3 大类［11］。

2. 2. 1 微生物合成体系

许多微生物能够以有机化合物作为食物,并且具有合成生物降解脂肪族聚脂的能力。例如使用丙酸、葡萄糖作为微生物的碳源食物,通过发酵法制备的具有实用价值的生物降解性3- 羟基丁酸- 3 - 羟基戊酸共聚物( P - 3HB - co - 3HV) 。其化学结构为:

这种共聚物在河流、海底的淤泥中,以及土壤中最后都可以分解为CO2和H2O最终回归生态体系,显示出良好的可降解性［12］。

2. 2. 2 化学合成体系

化学合成体系可降解塑料的品种很多,主要包括聚己内酯( PCL) 、聚丁二酸丁二醇酯( PBS) 、聚乳酸( PLA) 、二氧化碳聚合物( PPC) 、聚乙烯醇( PVA) 和聚3 - 羟基烷酸酯( PHA) 等,下面简单介绍两种可降解塑料［13］。

( 1) 聚丁二酸丁二醇酯( PBS)

PBS是由丁二酸和丁二醇作为原料,通过脱水聚合制备获得的乳白色,无嗅无味的可降解塑料。它很容易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢,是典型的可完全生物降解聚合物材料; 并且,他还具有十分优异的综合性能,能够逐步替代生活中常用塑料制品［14］。其化学结构如下:

( 2) 聚乳酸( PLA)

PLA的是一种新型的生物降解材料,使用可再生的植物资源所提出的淀粉原料制成。淀粉原料首先经由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸,再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸。PLA具有很好的生物相容性和生物降解性,使用后能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境,这对保护环境非常有利,是公认的环境友好材料［15 － 16］。其化学结构如下:

( 3) 二氧化碳聚合物( PPC)

二氧化碳聚合物是一种无毒,阻气,透明的全降解塑料。二氧化碳聚合物的原料可以来自空气中的二氧化碳,这样可以减轻温室效应的影响,有利于缓解温室效应。二氧化碳基聚合物则是以烃和二氧化碳为原料共聚而成,其中二氧化碳含量占31% ~ 50% ,与常规聚合物相比,对烃及上游原料石油的消耗大大减少。其外观与聚乙烯塑料相似,弹性良好,在土壤中可在短时间内完全降解,并直接被植物吸收利用［17 － 18］。其化学结构如下:

( 4) 聚己内酯( PCL)

PCL是由 ε - 己内酯开环聚合所得的线性脂肪族聚酯。其热稳定性较好,分解温度较高,并具有优异的力学性能。PCL在土壤和水环境中,6 ~ 12 个月可完全分解成为CO2和H2O,对人体无害,PCL作为完全生物降解材料,是真正减少塑料垃圾,保护生态平衡以及开辟新的材料原料的重要途径,对解决研究塑料发展的难题之一———白色污染有着巨大的作用。其可用作生物医用材料,如可用作体内植入材料以及药物控释材料,目前已经获得美国FDA的批准［19 － 20］。其化学结构如下:

( 5) 聚乙烯醇( PVA)

PVA是一种高阻隔性可降解高分子材料,可完全降解为CO2和H2O,是名符其实的绿色高新环保包装材料。 并且,PVA制成的薄膜透明度高,透光率高达90% 以上,柔软不带静电,不经任何表面处理就能印刷出牢固而鲜明的图案,粘合强度大,耐磨性、抗拉、抗压、抗冲击强度、耐划伤性能和耐蚀性能较高。并且PVA薄膜抗应力开裂、抗老化、耐热、无毒无味,对气体、有机化学试剂蒸气的透过率极低,具有优良的气密性和保香保鲜性能,综合性能极为优异［21 － 22］。其化学结构如下:

2. 2. 3 天然高分子体系

目前主要使用的可降解天然高分子材料主要有淀粉、纤维素和甲壳素等,这些材料来源丰富,并且这类自然生长、自然分解的产物可以说是完全无毒。但由于天然高分子一般不具有热塑性,因此成型加工较为困难,所以一般不能单独使用,需经过改性或者与合成可降解塑料共混制备复合材料后使用［23 － 24］。我们相信随着石油资源的日益枯竭、环保意识的不断增强和环保法规的进一步完善,天然高分子可降解材料市场仍将迅速增长,尤其是在塑料薄膜、包装材料、医用材料等领域的应用,具有很广阔的前景。

无论是合成可降解塑料还是天然可降解高分子材料,都符合绿色化学从源头上消除白色污染的理念。一旦能够实现性能和成本上的突破,必将取代传统塑料,走入人们日常生活,届时,消除白色污染的理想将不再遥远。

3 可降解塑料的应用领域

由于性能和成本的制约,可降解塑料的应用还比较有限,仍处于萌芽期和发展初期,目前主要应用于塑料袋,医药、卫生产品,农林水产业等领域,但其市场存在巨大增长潜力,目前正在向一些终端应用领域增强渗透力度。它的新用途则十分广阔,如用于制作化妆品容器、牙刷、缓冲材料、包装材料、购物袋、一次性使用手套等。如果安全性问题解决了,它还能用来制作食品容器。作为新的高分子功能材料,生物降解塑料也能应用到肥料、农药的游离基包装材料和医疗用品包装领域。今后在粘合剂、印刷油墨等非塑料领域里也可开辟用途［25］。

4 总结和展望

利用可降解塑料代替当前广泛使用的石油制塑料,从源头上减少和消除白色污染,是绿色化学的核心; 而设计使用后容易降解为无害物质的可降解塑料,也是绿色化学的基本原则。绿色化学是未来的化学工业的发展方向,利用这一利器,大力开发可降解塑料,提高其性能,降低其成本,使其早日走入人们的日常生活,势必将消灭白色污染,使人类的生存环境越来越好。

摘要：为了保护环境,消灭白色污染,则必须由末端治理转变为始端控制。绿色化学提供了从源头消除白色污染的方法,即解决白色污染的根本出路在于研制可以自然分解或者可生物降解的绿色化学产品——可降解塑料。简要介绍了可降解塑料的分类和应用领域,并对聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚乳酸(PLA)、二氧化碳聚合物(PPC)和聚乙烯醇(PVA)的结构和性能特点进行了介绍。利用绿色化学的理念大力开发可降解塑料,势必将消灭白色污染,使人类的生存环境越来越好。

《绿色化学与我的生活》小论文 篇5

自工业革命时代化学作为一门定量化学进行发展繁荣，到了现代社会我们人类生活已经离不开化学。化学广泛深刻地渗透进每个人和社会的各个方面，化学物质，化学现象、化学变化、化学无时不在。但是，我们在享受高科技带来进步的同时，却不得面对随之而来的各种各样的化学问题。比如：燃放烟花爆竹带来严重的空气污染、居室装修产生的化学残留物质对人体毒害、食品加工、贮藏等过程中出现食物污染问题等等。在这种严峻的形式之下，我们提出了绿色化学。

什么是绿色化学？绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法，去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物和副产物等的使用和产生。绿色化学的目的就是用化学方法在化学过程中预防污染。

绿色化学的具体内容包括：绿色原料、绿色溶剂、绿色催化剂及绿色反应等。而与我们日常生活息息相关的有：

一、绿色催化剂

工厂的运作离不开催化剂，好的催化剂将大大提高生产效率，绿色化学要求化学品的生产最大限度地合理利用资源，最低限度地产生环境污染和最大限度地维护生态平衡。它对化学反应的要求是: 采用无毒、无害的原料;在无毒无害及温和的条件下进行;反应必须具有高效的选择性;产品应是环境友好的。这四点要求之中有两点涉及到催化剂，人们将这类催化反应成为绿色催化反应，其使用的催化剂也就称为绿色催化剂。我们日常生活所用洗衣服、洗衣液等，有些包含了绿色化学催化剂，使我们的洗衣更加的高效。

二、绿色原料

绿色原料的选取是进行绿色化学的开始，所以选择原料是十分重要的，要考虑各个方面的影响。如以塑料为例，塑料在工程材料总产量中居第二位，仅次于钢铁材料。但“白色污染”问题引起广泛关注后，可降解塑料成为了化学界的新热点。21世纪初我国塑料制品使用量较大，导致废弃塑料达到几千万吨，其污染所造成的环境压力就相当大了。但如果这些废弃塑料中有少部分是可降解塑料，那对于我们的环境改善将会很有利。据统计，我国生产可降解塑料的厂家还不多，远远达不到市场需求量。

目前世界各国生产可降解塑料的类型主要有光降解塑料、生物降解塑料、化学降解塑料和组合降解塑料等类型。其中光降解塑料和生物降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目，已取得一些进展。

三、绿色食品添加剂

我们每天必须摄入一定量的食物来满足自身的生长和发育，但随着生活水平的提高，生产商为了迎合消费者的更高要求，色、香、味和行都要考虑到，且还要延长保存时间。市场上很多食品添加剂是化学合成物质，往往具有一定的毒性，所以在选择时一定要小心。海藻糖是一种具有很好防腐作用的防腐剂，这是由它的抗干燥特性决定的，它是一种非特异性保护剂，几乎能保护所有的生物分子，且还能在干燥的环境下形成保护膜，达到了防腐和保存的双重效果。琼脂是一种天然增稠剂，又叫做琼胶，它是一种半乳糖的多糖聚合体，能改善食品物理性质，增加其粘稠性。琼脂

在我国很早就可食用了，特别是用于糖果的制造，还有就是增加果酱的粘度。由于琼脂具有粘着性、弹性和持水性，所以它的食用范围非常广泛。

四、绿色农药

在我国的农业生产中，为保证农作物增产，农药不可避免地被运用。农药在防治农作物病虫害，保证农作物正常生长，提高单位面积产量上起到了举足轻重的作用。但由于农药种类繁杂，长期使用或滥用会严重污染环境，给动植物和人类造成严重危害。由于农药的频繁使用，导致各种害虫的抗药性逐渐增强，最终导致农药的使用次数和浓度不断增加。农药的使用不仅影响农作物本身的生产，同时还对周围的生态环境产生影响。绿色无公害农药有微生物农药、植物源农药、基因工程农药、化学合成类农药、半合成生物农药和激素与信息素等较为广泛。21世纪人类面临的挑战，绿色农药在农业生产甚至国民经济中也会占有重要位置，所以大力开发新型高效低毒的绿色农药是发展的必然趋势。

浅谈绿色化学与环境保护 篇6

摘 要：绿色化学也被称作环境友好化学、环境无害化学、清洁化学。绿色化学解决了化工产业在生态环境、资源和经济等方面的问题，是一门从源头上阻止污染的化学。为了避免生态环境遭到严重的破坏，科学家已经开始研究和开发从本质上减少污染的清洁产品，即绿色化学。

关键词：绿色化学；环境保护；展望

一、绿色化学

绿色化学是一门能够保护地球环境的化学技术。它可通过使用自然能源、化学技术和方法来避免给环境造成污染、避免排放有害物质、副产品和废物。并考虑节能和节省资源。它消除了各种有害化学物质对生态环境和人类健康危害，是控制化工污染的最有效手段。

绿色化学代表的是一种理念和愿望，它本身在不断的发展变化中逐步趋于实际应用，绿色化学的发展趋势和目标就是适应社会发展对环境、健康和能源等方面日益严格的要求，绿色化学从其现在代表的意义来看，暂时还可用环境友好化学、可持续发展、清洁生产等词汇来进行描述。虽然绿色化学与环境化学、可持续发展、清洁生产、循环经济等词汇有密切的联系，但它们代表了不同的概念。

二、我国发展绿色化学的意义

近年来，由于我国的传统化学工业许多废水、废气与废渣仍未经严格处理就外排，导致工业生产造成的环境污染变得十分严重。并威胁着人们的生活环境健康。从当前我国的环境保护、经济水平和社会的要求来看，我国化学工业已经无法再承担使用和产生有危害物质的费用，我们需要大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学，绿色化学能够充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；绿色化学还可以变废为宝，大大的提高了经济效益，同时还能在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放；生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。从而尽量做到不再产生和处理废物与副产品，绿色化学在环境保护中起着相当大的作用，我们判断绿色化学正是实现污染防止的基础和重要工作。

三、绿色化学的内容

绿色化学包括：

（一）使用绿色可再生的资源

以无毒、无害和可再生资源为化工生产的原料。

（二）绿色化学反应

它涵盖了对环境友好的化学工艺和“原子经济”反应。

（三）对环境友好产品

主要是废物的零排放和易于降解为无毒代谢物。

（四）无危害的催化剂

最注重的是生物催化剂和酶催化剂，可以减少副产品和环境污染。

（五）新的合成技术

包括有机电合成以及不对称合成。

（六）采用无副作用溶剂

其中固态反应无溶剂，如若有溶剂则使用无毒无害的溶剂。

四、绿色化学与环境保护

（一）绿色化学与环保的联系

1.资源再生和使用

我们都清楚存在于自然界的资源非常有限，然而中国毋庸置疑是一个人口大国，而且“白色污染”和石油资源浪费十分严重。所以是否能回收循环使用各种化学物品，非常之重要。对于资源在再生与使用就是变废为宝，节省资源和能源，减少污染。再者就是降低塑料制品的用量，提高塑料的稳定性，倡导塑料包的再利用，回收废气塑料再生产成其他的可用产品。

2.减量

为了推进绿色化学的发展，提高转化率，就必须减少化学试剂的用量，还要减少废气、废水和副产品的排放。

3.拒绝使用非绿色产品

每个消费者都自主杜绝使用高塑料、无法回收、再生产和重复使用的化学产品，然而每个工作者都自觉在化学过程中拒绝使用毒副作用、污染作用明显的材料，这将是减少污染的有效办法。

在我们化工行业不断向前推进的同时，环境保护逐渐引起了全球人民的关注，而与此密切联系的绿色化学化工也随之得到推广，从我们处理日常生活中的社区安全和环境问题不断与绿色化学接触的情况来看，绿色化学已经与人们的生活息息相关。人们开始意识到，在接下了来的环境保护阶段中绿色化学已经成为不可缺少的部分。

（二）绿色化学的目标

绿色化学的目标是以绿色意识为指导的可持续方法来降低有害物质的产生和有害物质内在的危害性来达到目的，不仅可以减少污染，还可以预防污染，来达到从源头阻止污染的目标。绿色化学的12条原则度是目前为国际化学界所公认的，它的提出主要是让化学化工清楚对资源利用、化工生产和化学反应的要求，以及提倡降低污染源以及污染的危害。它也反映了近年来在绿色化学领域中所开展的多方面的研究工作内容，同时也指明了未来发展绿色化学的方向。

五、结论与展望

绿色化学是一种战略方针，一种指导思想，一种研究策略。随着全球工业化，城市和人口的不断发展扩大，对化学化工的要求将更加严格，而绿色化学的出现为我国化工行业的快速发展提供了良好契机，绿色化工技术和科技产品的逐渐完善，将能够达到资源再生变废为宝的目标，使我国的化学化工业实现可循环经济。

化学工业的发展在不断促进人类进步的同时，它在环境污染、温室效应等方面带来的负面效应也不可忽视。这些环境事件大多与化学工业相关联，如曾经在全球引起人们关注的臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等事件，当然这并不只是化工行业的错误，但我们必须高度重视。为了应对化学工业所面临的挑战，消除人们对化学工业的误解，提倡绿色化学当然是必不可少的方针。

绿色化学与环境保护 篇7

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。

绿色化学与化合物 篇8

一、化学所面临的挑战

(一) 化学的形象正在被与其交叉的学科的巨大成功所埋没

化学是一门中心科学, 化学与生命、材料等八大朝阳科学有非常密切的联系, 产生了许多重要的交叉学科, 但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。化学这门重要的中心科学 (central science) 反而被社会看做是伴娘科学 (bridesmaid science) 而不受重视。

(二) 化学正被各种各样的环境污染问题所困扰

化学的发展在不断促进人类进步的同时, 在客观上使环境污染成为可能, 但是起决定性的是人的因素, 最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关, 诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等;另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因, 显然是不公平的, 比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系, 在最早的化学工艺流程里面, 根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围, 因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。现在, 有些人把化学和化工当成了污染源。人们开始厌恶化学, 进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理, 结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎, 有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。事实上, 这些是对化学的偏见, 监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。

二、绿色化学是应对挑战的必然

科学不但要认识世界和改造世界, 还要保护世界。化学也如此, 为了应对化学所面临的挑战, 提倡绿色化学是刻不容缓。

(一) 绿色化学的概念

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学, 是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则, 即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子, 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和零污染, 是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护, 绿色化学不是被动地治理环境污染, 而是主动的防止化学污染, 从而在根本上切断污染源, 所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。

(二) 绿色化学的产生及其背景

当今, 可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展, 既要发展经济, 又要保护自然资源和环境, 使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年, 美国环保局 (EPA) 提出“废物最小化”, 这是绿色化学的最初思想。1989年, 美国环保局又提出了“污染预防”的概念。1990年, 美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令, 将污染的防止确立为国策, 该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。1992年, 美国环保局又发布了“污染预防战略”。1995年, 美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”。1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志, 标志着绿色化学的正式产生。我国也紧跟世界化学发展的前沿, 在1995年, 中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。

(三) 绿色化学的核心内容

原子经济性是绿色化学的核心内容, 这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost (为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖) 提出的, 即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物, 不产生副产物或废物, 实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性, 认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子, 使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料, 二是最大限度地减少了废物的排放。原子利用率的表达式是:

原子利用率= (预期产物的式量/反应物质的式量之和) ×100%

如无公害氧化剂过氧化氢的制备可采用乙基蒽醌法, 即由氢和氧在2-乙基蒽醌和Pd为催化剂作用下直接合成, 2-乙基蒽醌复出并可循环使用。此反应原子利用率为100%, 体现了原子经济性, 减少废物的生成和排放, 是典型的零排放例子。

(四) 绿色化学的12项原则和5R原则

1.为了简述绿色化学的主要观点, P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出绿色化学的12项原则, 这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。

(1) 防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。

(2) 讲原子经济——应该设计这样的合成程序, 使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。

(3) 较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法, 使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。

(4) 设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能, 还应具有最小的毒性。

(5) 溶剂和辅料是较安全的——尽量不用辅料 (如溶剂或析出剂) 当不得已使用时, 尽可能应是无害的。

(6) 设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量, 还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。

(7) 用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的, 原料应能回收而不是使之变坏。

(8) 尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应 (用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程) , 因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。

(9) 催化作用——催化剂 (尽可能是具选择性的) 比符合化学计量数的反应物更占优势。

(10) 要设计降解——按设计生产的生成物, 当其有效作用完成后, 可以分解为无害的降解产物, 在环境中不继续存在。

(11) 防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法, 在实时分析、进程中监测, 特别是对形成危害物质的控制上。

(12) 特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中, 反应物 (包括其特定形态) 的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。

2.为了更明确的表述绿色化学在资源使用上的要求, 人们又提出了5R理论:

(1) 减量——Reduction。减量是从省资源少污染角度提出的。减少用量、在保护产量的情况下如何减少用量, 有效途径之一是提高转化率、减少损失率。其二, 减少“三废”排放量。主要是减少废气、废水及废弃物 (副产物) 排放量, 必须排放标准以下。

(2) 重复使用——Reuse。重复使用这是降低成本和减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等, 从一开始就应考虑有重复使用的设计。

(3) 回收——Recycling。回收主要包括:回收未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。

(4) 再生——Regeneration。再生是变废为宝, 节省资源、能源, 减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在工艺设计中应考虑到有关原材料的再生利用。

(5) 拒用——Rejection。拒绝使用是杜绝污染的最根本办法, 它是指对一些无法替代, 又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料, 拒绝在化学过程中使用。

3.绿色化学的发展前景。

(1) 反应原料的绿色化。即反应原料符合5R原则。

(2) 原子经济性反应。在基本有机原料的生产中, 已有一些原子经济性反应的典范, 如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。

(3) 高效合成法。不涉及分离、高效的多步合成无疑是洁净技术的重要组成部分。

(4) 提高反应的选择性——定向合成。如不对称合成。

(5) 环境友好催化剂。例如在正己烷的裂解反应中, 固体酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的选择性, 更小的腐蚀性。

(6) 物理方法促进化学反应。如微波引发和促进Diels Alder反应、Claisen重排、缩合等许多重要的有机反应。

(7) 酶促有机化学反应。酶促有机化学反应有高效性、选择性、反应条件温和和自身对环境友好等特点。

(8) 溶剂。化学污染不仅来源于原料和产品, 而且与反应介质、分离和配方中使用的溶剂有关, 有毒挥发性溶剂替代品的研究是绿色化学的重要研究方向。如超临界流体、水相有机合成和室温熔盐溶剂等。

(9) 计算机辅助绿色化学设计和模拟。在化学化工领域, 计算机已广泛用于构效分析、结构解析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。无疑, 计算机在寻找符合绿色化学原则的最佳反应路线、化工过程最优化、产品设计等方面推动了绿色化学的更快发展。

(10) 环境友好产品。如可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料和CFCs替代物等。

浅谈绿色化学与循环经济 篇9

一、传统化学科学面临着严峻挑战, 制约了社会经济的可持续发展

据不完全统计, 目前全世界每年产生的废物危险品约在3至4亿吨, 我国工业有毒废水排放量约300亿吨, 其中化工废水约80亿吨, 造成了江河及近海的大量水生动、植物的死亡, 乃至灭绝。当然, 如果把所有的环境问题全部归结到化学科学的发展上面, 显然是不合情理的, 比如森林面积的锐减、煤炭的开采燃烧等就不是直接与化学有关系。人们对化学科学的发展产生一些疑惑, 与化学本身没能够树立相应的品牌有一定的关系。因为在很早的化学工艺里, 就没能针对化学反应所产生的废气和废渣, 考虑将如何进行处理, 所以很多的化学工艺都会带来一定的环境污染。如今, 有一些人认为, 化学和化工就是环境的污染源。谈到化学人们甚至开始有些厌恶, 以至于对化学产生了莫名的恐惧, 造成对有“人工添加剂”的相关食品都产生抵触情绪, 个别化妆品生产商、经销商还会反复宣传:本产品不含有任何的“化学物质”。实际这是对化学科学的一种偏见, 我们日常生活当中, 承担环境的分析、监测、治理工作的正是大批化学科技工作者。

二、绿色化学的12项原则和5R原则

为了明确阐述绿色化学的主要内涵, P.T.Anastas和J.C Waner提出了绿色化学的12项原则, 这些原则对我们以后从事绿色化学的相关研究无疑具有重要的指导作用。包括:

1、防止, 就是要防止反应所产生的废弃物, 这比产生后再去处理和净化要好。

2、原子经济性, 即设计出的合成工艺, 能尽可能的使参与反应的各物料最大限度地进入到最终产物当中。

3、具有危害性的合成反应较少出现, 即尽可能使用可行的方法, 只选用或产出对人体或环境产生毒性很小的合成程序, 最好是无毒的化学物质。

4、要设计生成安全的化学产品, 就是所设计的化学反应生成物不仅具有所需的性能, 还应该具有最小的毒性。

5、选用的化学溶剂和辅料应是比较安全的, 即尽量不用辅料, 如溶剂或析出剂等, 当必须使用时, 也应尽可能选择无毒害的。

6、能量使用讲究效率, 就是尽可能去降低化学反应过程所需要的能量, 充分考虑环境效益和经济效益。合成工艺尽可能在常温常压下进行。

7、使用可回收的原料, 即只要在技术、经济上可行, 原料应能保证回收而不使之变坏。

8、尽可能的减少衍生物, 即应尽可能避免或减少不必要的衍生反应 (用来保护基团或取消保护以及短暂的改变物理、化学的过程) , 因为如果进行这些步骤, 需要添加一些反应物质, 同时也伴随产生废弃物。

9、催化作用, 具有选择性的催化剂比符合化学计量的反应物更有优势。

10、降解, 就是要按照设计生产的化学物, 在其有效作用完成后, 可分解成无害的降解产物, 在环境中不会继续存在。

11、能够进行实时分析, 防止污染进程。不断研究、发展分析方法, 在实时、进程中分析监测, 尤其是对产生危害物质的控制方面。

12、特别要重视化学反应的安全, 防止发生事故。在化学反应过程中, 着重于选择使用发生事故的可能性、危害性最低最小的物质, 包括火灾、爆炸、能量释放等。

关于绿色化学在资源使用上的要求, 有人提出了更为明确的表述, 也即5R理论:

1、减量 (Reduction) , 即减少用量, 是从节约资源, 减少污染环境的角度提出来的。在保证产量的前提下, 如何减少使用数量, 其有效途径是:第一, 提高反应转化率、减少损失率。第二, 减少排放“三废”量。主要是减少废水、废气、废渣 (副产物) 排放量, 使其控制在排放标准范围。

2、重复使用 (Reuse) , 重复使用是降低成本和减少三废排放的需要。如化学工艺过程的催化剂以及载体使用等, 从开始就要考虑重复使用的问题。

3、回收 (Recycling) , 即回收可再利用的物质, 它主要包括:未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应物质。

4、再生 (Regeneration) , 再生是循环利用, 变废为宝, 节省资源, 减少污染的有效途径。在化工工艺设计中, 应充分考虑有关原材料的再生利用。

5、拒用 (Rejection) , 也即拒绝使用, 它是有效消除污染的根本办法, 是针对有些无法替代, 无法回收、再生和重复使用的有毒副作用、污染作用非常明显的原料, 在化学过程中拒绝使用。

三、结束语

作为一种新型的经济发展方式和经济理论模式, 循环经济的理论意蕴具体表现在如下方面:在经济伦理层面, 人类中心主义让位于生态中心主义, 体现出人类社会与自然环境之间关系的演化:即从崇拜自然、征服自然到协调自然, 从环境屈从、环境破坏到环境友好;在经济增长模式层面, 在要素投入上, 从资源消耗型转变为资源节约型, 从财务资本节约型到自然资本节约型;在经济效益上从粗放式的价值转移到集约式的价值创造;在经济形态层面, 从物本经济转变为人———自然为本的经济, 从生产经济到服务经济;在技术运用层面, 强调经济活动的软化 (即知识化、信息化, 亦即减物质化或轻化) 和绿化 (生态化) 。

面向新世纪, 绿色化学将伴随着循环经济, 是新世纪发展循环经济的必然选择。

摘要：本文从传统化学与经济发展之间的矛盾出发, 指出片面强调发展粗放型经济是不可取的, 从而引出发展绿色化学是新世纪循环经济的必然要求。

绿色化学实验与环境保护 篇10

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.