建立绿色化学,减少环境污染.doc

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1、建立绿色化学，减少环境污染 摘要 本文针对工业革命后人类社会飞速发展带来一系列的后果进行阐述。随着工业的发展，人类排放的有害物逐渐增多，对环境所造成的危害也越来越大，在这样的形式、背景之下，发展绿色化学迫在眉睫。当今世界，化学技术发展非常迅速。在20世纪发现和人工合成的化合物的种类是2285万多种，是此之前发现的所有化合物总数的41倍多。但“化学家太谦虚”，20世纪化学取得的辉煌成就，并未获得社会应有的认可。传统化学为人类创造了大量的物质财富，同时也便利了人们的生活，提高了人们的生活质量，但是，日益进步的化学技术也给环境带来了前所未有的污染。当今世界的绝大多数污染几乎都是化学药品在直接或间接地

2、起着作用。因此，化学污染不容忽视，我们需要思考：化学如何才能在创造物质财富的同时不以牺牲环境为代价，化学如何才能在提高人们生活质量的同时不危害人体健康。如何才能解决环境问题？答案只有一个，那就是人类必须坚持可持续发展原则，使生态环境能够保持平衡。20世纪90年代兴起的化学新领域绿色化学，就是要从根本上防止化学污染，由治标转向治本。绿色化学的核心在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。它是一门从源头上阻止污染的化学。1绿色化学的概念 要讲绿色化学，就必须知道绿色化学指什么。绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学是设计研究没有或只有尽可能少的环境负作用，并在技

3、术上、经济上可行的化学品和化学过程，包括原料和试剂在反应中的充分利用（原子经济性），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。绿色化学适用各种化学领域，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、试剂和产物、副产物等的使用和产生。按照绿色化学的原则，理想的化工方式是反应物的原子全部转化为期望的产物，不产生一点儿污染，进而起到保护环境的目的。绿色化学的口号最早见于化工产业发达的美国。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，

4、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。2绿色化学的主要特点（1）充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；（2）在无毒、无害的条件下进行化学反应，以减少废物向环境排放；（3）提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所接纳，实现“零排放”；（4）生

5、产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境良好产品。此外，它还应满足物美价廉的传统标准。因此，绿色化学可以看成进入成熟期的化学。3绿色化学研究的问题绿色化学研究应着眼于当前和未来，就目前来说，绿色化学研究的问题主要有12个方面：防止治标先治本，防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。 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。 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。 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。 溶

6、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。 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。 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。 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。 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。 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

7、在。 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。 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。4环境问题现在，由于化学技术而引起的环境污染问题已不容小觑，一个又一个的环境问题让人类时刻感受到自己任重而道远。在环境问题中以“温室效应”、“臭氧层破坏”和“酸雨问题”最为严重。4.1温室效应温室效应(英文：Greenhouse effect)，又称“花房效应”，是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气

8、吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，已引起全球气候变暖等一系列严重问题，引起了世界各国的密切关注。近年来，全球地表温度持续升高，有人认为这样发展下去会使两极冰川融化、海平面升高、淹没沿海城市，虽然这些现象还未发生，但今年春节期间极寒横扫欧亚的事件已给人类敲响了警钟：保护环境刻不容缓，必须坚持发展绿色化学。4.2臭氧层破坏臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分，其主要作用是吸收短波紫外线。大气层的臭氧主要以紫外线打击双原子的氧气，把它分为两个

9、原子，然后每个原子和没有分裂的氧合并成臭氧。臭氧分子不稳定，紫外线照射之后又分为氧气分子和氧原子，形成一个持续的过程臭氧氧气循环，如此产生臭氧层。自然界中的臭氧层大多分布在离地2050千米的高空。臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造。但是，现在大气上空已出现臭氧层空洞，其主要原因是人类大量使用的氯氟烷烃化学物质（如制冷剂、发泡剂、清洗剂等）在大气对流层中不易分解，当其进入平流层后受到强烈紫外线照射，分解产生氯游离基，游离基同臭氧发生化学反应，使臭氧浓度减少，从而造成臭氧层的严重破坏。为此，于1987年在世界范围内签订了限量生产和使用氯氟烷烃等物质的蒙特利尔协定。不容乐观的是，2011年11月1日，日

10、本气象厅发布的消息说，该机构今年以来测到的南极上空臭氧层空洞面积的最大值超过去年，已相当于过去10年的平均水平。科学家指出，随着大气臭氧越来越少，射向地面的紫外线就会越来越强，这样，将会带来以下危害：一、对人类健康危害严重，可引发和加剧眼部疾病、皮肤癌、传染疾病；二、50以上的陆生植物，如土豆、瓜类、番茄、甜菜等，产量会急剧下降；森林草地衰退，危及生态平衡和生物多样性；三、对水生生态系统产生影响，使浮游生物受到危害，导致海洋食物链中基础食物数量减少，使生活在浅水里的鱼类和贝类很难生存；四、使人工高分子或天然高分子材料加速老化，如建筑物、喷涂、包装等物质老化，使其变硬、变脆、缩短使用寿命，并能使

11、接近地面的有害臭氧浓度增加，尤其在人口密集的城市中心，可引起光化学烟雾污染。4.3酸雨 酸雨，顾名思义就是酸性的雨水，通常是指PH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。雨水被大气中存在的酸性气体污染。酸雨主要是人为的向大气中排放大量酸性物质造成的。酸雨能直接毁坏农作物、田地和森林，酸雨也能腐蚀建筑物，尤其是主要成分为碳酸钙的建筑物:2H+CaCO3Ca2+H2O+CO2。我国的酸雨主要是因大量燃烧含硫量高的煤而形成的，多为硫酸雨，少为硝酸雨，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。近年来，我国一些地区已经成为酸雨多发区，酸雨污染的范围和程度已经引起人们的密切关注。总之，上述环境问题或多

12、或少都与化学药品的使用有着不可分割的关系。人类制造了大量的有毒化合物，这些化合物进入环境中会大肆扩散，污染环境，严重威胁地球上生物的生存和发展，当然，也包括人类。不仅如此，化学药品对环境造成的危害并不是暂时性的，它会不断的扩散，对环境造成的危害也是长期性的、不可估量的。如果任由这种状况发展下去，人类最终将得不偿失，受损害的仍将是人类自己。令人乐观的是，人类已开始保护环境，但是如何才能有效的保护环境，如何才能防止生态环境不再恶化，社会向科学家提出了严峻的问题，科学家也由此面临前所未有的挑战。建立绿色化学的根本目的在于要保护环境，建立一个人与自然和谐相处的美好世界。为此，我们应该对传统化学进行改良

13、，取其精华，去其糟粕，从而达到治本的目的。同时，我们应该多管齐下，加快农业、工业的升级，在生产生活中采用无毒、无害且可循环使用的产品。只有这样，环境治理才能从治标转向治本。现在，人类正面临严峻的资源问题和环境问题，人口的快速增长已使人地矛盾日益突出，因此，发展绿色化学迫在眉睫。作为国民经济支柱产业之一的化学工业在给人类带来巨大的经济效益的同时，也不断向大气中排放有害物质，给人们造成一定危害。到目前为止，一些发达国家已开始由治标转向治本，如大力发展高新技术产业，加大研究无害化产品的力度，从根本上制止污染的出现。5采用无害化的材料化工产业的发展给人们带来了许多新物料，人们可以利用这些物料进行生产，

14、殊不知，一些有毒有害的物料也因此流入到社会中，危害社会，污染环境。因此，我们应该选取无毒无害材料进行生产生活。大家都知道，水是一种很好的溶剂，我们在初中做实验时曾用水来吸收SO2气体，从这里足可见水的重要性。因此，在化工生产要在溶液中进行。6绿色化学应遵循的原则减量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。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。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

15、计。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。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。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。结语总之，解决环境问题已迫在眉睫，只有大力发展绿色化学，才能解决人类当前所面临的危机，才能保证人与自然和睦相处。为此，我们要遵循5R原则，提倡低碳生活、低碳经济，力求把污染降到最低。参考文献董昌耀，杨世忠. 中学绿色化学教育实施策略探讨，化学教育.2002.徐 俊 气候变化的新认识2000.高兆林、谭丕亨 绿色化学浅说1999.徐光宪. 今日化学何去何从？. 大学化学，2003，（1）朱清时绿色化学和新的产业革命J . 现代化工，1998（6）