绿色化学及其技术的现实意义
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作者: 洪桃丽 贾同福
摘要：化学工业给人类的生产生活提供了丰富的化学产品，但与此同时也造成了严重的环境污染。为了解决因化学工业生产给环境造成的污染问题，保障人与自然和谐发展，推动人类社会的全面、协调、可持续发展，绿色化学应运而生。绿色化学是化学工业生产行业的新理念，它从源头上阻止化学工业生产对环境所造成的污染，在工业生产初期就运用科学的预防污染手段，实现化学工业生产污染物零排放，绿色化学对于环境保护和治理及资源节约具有深远的现实意义。
关键词：绿色化学；工业生产；环境保护
中图分类号：TD223 文献标识码：A
化学工业随着社会的不断进步、经济不断发展对改善人类生活质量提供了必不可少的化学产品。但化学产品的使用是一把双刃剑，它对人类的生产生活既有促进作用又有阻碍作用。有关数据显示，目前市场上的化学产品已经多达数万种，这些化学产品极大地满足了人们对物质生活的需求，化学产品已经被广泛的运用到社会生活的各个领域之中，对提高农业生产，保障农产品质量，预防控制疾病传播，储存食物都具有极其重要的作用。然而，化学产品从生产到投入使用全过程的各个环节都可能会产生有害物质，这些有害物质严重威胁着人类的身体健康，破坏着自然生态环境。有关数据显示，工业产品的生产已经成为人类环境的最大污染源之一，其中化学工业的污水排放量已达到全国工业生产废水排放总量的四分之一左右，废气排放总量已近十分之一，固体废弃物总量占工业生产废弃物总量的二十分之一。化学工业的发展对我国全面贯彻人与自然和谐发展的科学发展观具有严重的制约作用，同时高污染对化学工业自身的发展也具有阻碍作用。要完善化学工业生产，在化学工业生产过程中充分的利用资源，正确处理好人与自然和谐发展的关系，发展绿色化学是必然选择。
1 绿色化学技术
绿色化学技术是指能减少危害人类健康、对生态环境有害的物质的技术。推行绿色化学技术的目标是要创造出一个优良的循环型经济社会。绿色化学自问世以来,其技术发展十分迅速,主要表现在以下几个方面:
1.1 采用绿色原料
在使用过程中不会损害对人类的身心健康并且不会对生态环境产生危害的化工原料被称为绿色原料。例如采用传统方法使用高毒性的光气来生产异氰酸酯,采用绿色化学技术，可以用一氧化碳为原料，直接把胺羰基化来合成异氰酸酯,并已实现工业化[1]。
1.2 开发绿色合成工艺
新型的催化剂将生物技术和化学技术相结合，使得绿色合成工艺能够在温和的条件下或水溶液中进行化学合成。如，三氯化铝具有腐蚀性强、易水解的特性，在传统的Friedel -Crafts 酰化反应中被广泛的用作催化剂。每生产一吨酰化产物，产生三吨酸性铝盐废弃物，对环境有很大的危害。而用无毒的EPZG催化剂[2]取代三氯化铝,催化剂用量为原来的百分之十,废弃物排放量只有原来的百分之二十五。
1.3 生产绿色化学品
绿色化学品,也称为安全化学品。主要指低毒、低残留、易生物降解的化学产品。
1.4 提高原材料的利用率
著名的美国化学家Trost在1991年的时候，提出了原子经济性这一概念,他认为绿色化学应该使原料分子中的每一个原子最大限度得到利用,和目标产物最大程度结合,进而达到零排放的目的。
2 绿色化学的研究深远的现实意义
2.1 提高烃类氧化反应的选择性
烃类选择性氧化在石油化工中产业中占有极其重要的地位。有关数据显示，催化选择氧化产生的化工产品占整个催化过程产生的所有机化学品总量的四分之一。氧化化学是最重要的化学分支之一，近年来取得了很大的进展,但也带来了许多问题。烃类选择性氧化为强放热反应,目的产物大多是热力学上不稳定的中间化合物，在反应条件下很容易被进一步深度氧化为二氧化碳和水,其选择性是各类催化反应中最低的。另外氧化化学也是环境污染最严重的技术之一，目前已开发的许多氧化剂和催化剂都含有毒性物质。这就造成了资源浪费和环境污染，而且给产品的分离和纯化带来很大困难，使投资和生产成本大幅度上升。控制氧化反应深度,提高目的产物的选择性始终是烃类选择氧化研究中最具挑战性的难题。研究人员正致力于开发既具有高选择性、高效率又对环境无害的绿色化工技术。
2.2 开发研制并广泛采用低污染原料
煤是我国能源结构中最主要能源之一，煤在燃烧的过程中不但燃烧不完全，造成资源浪费，而且燃烧过程中产生大量的二氧化硫和烟尘污染空气。目前，因燃煤我国排放的二氧化硫已达到l600万吨，烟尘烟灰已超过1300万吨。给我国的大气质量管理造成了沉重的负担。为此，认真研究和采用开发洁净化学技术是当务之急，要在催化燃烧技术，等离子除硫除尘技术，生物化学除硫等新技术方面加强研究与开发利用。严格控制排放标准和监侧大气的质量，这是提高空气质量的重要保障。
2.3 采用无毒、无害溶剂
在化学用品生产过程中除原料和产品会造成污染外，使用的溶剂同样也会造成严重的污染。这种溶剂往往用于反应介质、分离和配方之中。目前，使用最为广泛的溶剂是Voc有机化合物，这种化合物具有挥发性，会造成对环境的极大污染，同时它在使用过程中还有可能引起地面臭氧的形成，对地表水源造成污染，为此，必须对这类溶剂的使用加以限制。采用无毒无害的溶剂代替挥发性有机化合物作溶剂已成为绿色化学的重要研究方向。
目前，超临界流体的开发在无毒无害溶剂的研究领域中最为火热，特别是针对超临界二氧化碳溶剂的研究。所谓超临界二氧化碳是指温度和压力均在其临界点以上的二氧化碳流体，超临界二氧化碳流体既有常规液态溶剂的溶解度，在相同条件下又具有气体的粘度，因而具有很高的传质速度。同时它还具有很大的可压缩性，流体的密度、溶剂溶解度和粘度等性能均可受到压力和温度的变化而变化。超临界二氧化碳具有无毒、不可燃、价格低廉的特点，使用超临界二氧化碳既经济又环保。
2.4 使用环境友好产品和实现废旧材料的闭路回收
在使用环境友好产品方面，国内市场目前正在逐步推广新配方汽油。这种新配方汽油对减少汽车尾气中的一氧化碳含，对推动与汽油有关的相关产业的发展以及对环境保护都具有深远意义，除新配方汽油外，针对保护大气臭氧层的氟氯烃代用品已经投放到市场上，同时针对防止“白色污染”的生物降解塑料也被应用到生活中。
绿色化学在有效治理环境污染，节约资源方面的内容之一就是通过对废塑料、纤维等材料进行“闭路循环”回收，对废弃物进行重复利用，来实现节能环保根治环境污染的。[2]化学工业生产中产生的废塑料和纤维总量巨大，要想从垃圾中将他们分离出来，非常困难，而且投资成本巨大，面对回收利用所面临的这一问题，加强城市对垃圾的有效管理，运用科学的管理系统对废弃物进行分类回收，便可为资源的回收再利用打下坚实的基础。现阶段我国已基本实现了对某些聚合材料的“闭路循环”回收以及对废塑料、纤维等材料的“闭路循环”。为绿色化学开发了一项新的科学发展内容。
3 结束语
按照绿色化学的理念和技术，采用绿色技术，使用绿色原料，坚持毒性低、残留少、降解容易的原则，最终生产出绿色的化工产品。推行绿色化学技术是要建设循环型经济社会的必由之路，绿色化学技术将成为以后化工技术与化学研究的热点和重要的科学前沿。
参考文献
[1]丁铭，史建公.绿色化学与化工若干问题的探讨[J].化学工业与工程技术,2006,(01).
[2]李勤.绿色化学技术及其在环境保护中的应用[J].有色矿冶,2007,(05).
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