第1章绪论(绿色化学原理与绿色产品设计李群)

1、绿色化学绿色化学 Green Chemistry 二一五年三月一日二一五年三月一日Teaching contentTeaching content课程概况Teaching contentTeaching content课堂纪律开设本课程的目的开设本课程的目的(the goal of course)环境污染环境污染、能源枯竭能源枯竭等问题，是当前人们最为关等问题，是当前人们最为关心的热门话题之一心的热门话题之一；传统化学、化工，传统化学、化工，面临着人类可持续发展要求的面临着人类可持续发展要求的严重挑战严重挑战；而而绿色化学化工绿色化学化工的兴起和发展的兴起和发展，既可以从根本上既可以从根本上保

2、护环境保护环境，又可以进一步促进化学工业生产发展又可以进一步促进化学工业生产发展；化学工业的出路：化学工业的出路：在于在于大力开发和应用基于绿色大力开发和应用基于绿色化学原理产生和发展起来的绿色化学化工技术化学原理产生和发展起来的绿色化学化工技术。开设本课程的目的开设本课程的目的(the goal of course)通过本课程的学习：通过本课程的学习：掌握：掌握：“绿色化学与化工的基本概念、基本原理绿色化学与化工的基本概念、基本原理”；了解：了解：“化学、化工生产中的资源与能源合理利用及生化学、化工生产中的资源与能源合理利用及生态环境可持续性发展间的关系态环境可持续性发展间的关系”；达到：达

3、到：“开阔视野，拓宽知识面，便于从整体上认识化开阔视野，拓宽知识面，便于从整体上认识化学和化工学科学和化工学科”；树立：树立： “既保护环境又推动工业生产发展的新观念既保护环境又推动工业生产发展的新观念”；同时：同时：“及时了解最新最热门的科学技术成果的研究进及时了解最新最热门的科学技术成果的研究进展以及国内外发展状况，为成为知识渊博、研究方向明确的展以及国内外发展状况，为成为知识渊博、研究方向明确的高素质人才打下基础高素质人才打下基础”。Text book and referencesMain referencebook 教材和参考书教材和参考书Text book and reference

4、sTeaching contentTeaching contentText book and references11李德华绿色化学化工导论北京：科学技术出版社，李德华绿色化学化工导论北京：科学技术出版社，2005.2005.22闵恩泽，吴巍闵恩泽，吴巍. . 绿色化学与化工绿色化学与化工. .北京：化学工业出版社北京：化学工业出版社，2004200433仲崇立仲崇立. .绿色化学导论绿色化学导论. .北京：化学工业出版社北京：化学工业出版社, 2000., 2000.4P.T.4P.T.阿纳斯塔斯等阿纳斯塔斯等. .绿色化学理论与应用绿色化学理论与应用. . 北京：科学出北京：科学出版社版社

5、, 2002., 2002.5Anastas P.T., Williamson T.C. Green Chemistry, 5Anastas P.T., Williamson T.C. Green Chemistry, Theory and Practice, London: Oxford University Theory and Practice, London: Oxford University Press,1998.Press,1998.6Anastas P.T., Heine L. G., Williamson T.C., Green 6Anastas P.T., Heine L.

6、 G., Williamson T.C., Green Chemical Synhesis and ProcessesChemical Synhesis and Processes，ACS Symposium Series ACS Symposium Series 767, 2000.767, 2000.教学内容（45学时）Teaching contentTeaching content第一章第一章 绪论绪论 4第二章第二章 绿色产品的评价体系与方法绿色产品的评价体系与方法 4第三章第三章 绿色产品的设计原理绿色产品的设计原理 4第四章第四章 绿色材料绿色材料 12第五章第五章 绿色纤维与纺织

7、品绿色纤维与纺织品 4第六章第六章 绿色农业与绿色食品绿色农业与绿色食品 4第七章第七章 绿色化工产品绿色化工产品 10第八章第八章 绿色药物绿色药物 2内容：内容：1.1 人类面临的环境问题与可持续性发展战略人类面临的环境问题与可持续性发展战略 1.2 绿色化学的提出与发展绿色化学的提出与发展 1.3 绿色化学绿色化学“十二原则十二原则”要求：要求：掌握：绿色化学原理；掌握：绿色化学原理；理解：绿色化学是我国化学工业可持续发展的必由理解：绿色化学是我国化学工业可持续发展的必由之路；之路；了解：人类面临的环境问题与可持续性发展战略了解：人类面临的环境问题与可持续性发展战略 。 Chapter

8、1 Introduction第一章第一章 绪论绪论 绿色化学绿色化学是当今国际化学科学研究的前沿，它吸收了是当今国际化学科学研究的前沿，它吸收了当代化学、化工、物理、生物、材料、环境和信息等科学的当代化学、化工、物理、生物、材料、环境和信息等科学的最新理论成果和技术，是具有明确的社会需求和科学目标的最新理论成果和技术，是具有明确的社会需求和科学目标的新兴交叉学科，已成为新兴交叉学科，已成为21世纪的中心科学。世纪的中心科学。 绿色化学绿色化学（Green Chemistry)，又称环境友好化学，又称环境友好化学(Environmental Friendly Chemistry)或可持续发展化学

9、或可持续发展化学（Sustainable Chemistry)，是运用化学原理和新化工技术来，是运用化学原理和新化工技术来减少或消除化学产品的设计、生产和应用中有害物质的使用减少或消除化学产品的设计、生产和应用中有害物质的使用与产生，使所研究开发的化学产品和工艺过程更加安全和环与产生，使所研究开发的化学产品和工艺过程更加安全和环境友好。境友好。 绿色化学的含义绿色化学的含义? 绿色化学的研究内容绿色化学的研究内容? 清洁合成（清洁合成（Clean Synthesis)工艺和技术，减少废物排放，工艺和技术，减少废物排放，目标是目标是“零排放零排放”（Zero Emission)。 改革现有工艺过

10、程，实施清洁生产（改革现有工艺过程，实施清洁生产（Clean Production)。 安全化学品和绿色新材料的设计和开发。安全化学品和绿色新材料的设计和开发。 提高原材料和能源的利用率，大量使用可再生资源提高原材料和能源的利用率，大量使用可再生资源（Renewable Resource)。 生物技术和生物质（生物技术和生物质（Biomass)的利用。的利用。 新的分离技术（新的分离技术（Novel Separation Technologies)。 绿色技术和工艺过程的评价。绿色技术和工艺过程的评价。 绿色化学的教育，用绿色化学变革社会生活，促进社会经绿色化学的教育，用绿色化学变革社会生活，

11、促进社会经济和环境的协调发展。济和环境的协调发展。 绿色化学的核心？绿色化学的核心？ 利用利用“化学原理和新化工技术化学原理和新化工技术” 以以“原子经济性原子经济性”为基本原则为基本原则 研究研究“高效高选择性的新反应体系高效高选择性的新反应体系”包括新的合成方法和工包括新的合成方法和工艺艺 寻求寻求“新的化学原料新的化学原料”包括生物质资源包括生物质资源 探索探索“新的反应条件新的反应条件”如环境无害的反应介质如环境无害的反应介质 设计和开发设计和开发“对社会安全、对环境友好、对人体健康有益的对社会安全、对环境友好、对人体健康有益的绿色产品绿色产品”。 绿色化学的特点？绿色化学的特点？ 与

12、传统化学的不同之处：与传统化学的不同之处： 在于前者更多的考虑社会的可持在于前者更多的考虑社会的可持续发展，促进人和自然关系的协调。绿色化学是人类用环境危续发展，促进人和自然关系的协调。绿色化学是人类用环境危机的巨大代价换来的新认识、新思维和新科学，是更高层次上机的巨大代价换来的新认识、新思维和新科学，是更高层次上的化学。的化学。 与环境化学的不同之处：与环境化学的不同之处： 在于前者是研究环境友好的化学在于前者是研究环境友好的化学反应和技术，特别是新的催化技术、生物工程技术、清洁合成反应和技术，特别是新的催化技术、生物工程技术、清洁合成技术等，而环境化学则是研究影响环境的化学问题。技术等，而

13、环境化学则是研究影响环境的化学问题。 绿色化学与环境治理的不同之处：绿色化学与环境治理的不同之处：在于前者是从源头防止在于前者是从源头防止污染物的生成，即污染预防（污染物的生成，即污染预防（Pollution prevention)，而环境，而环境治理则是对已被污染的环境进行治理，即治理则是对已被污染的环境进行治理，即“末端治理末端治理”。 从科学观点来看：从科学观点来看：绿色化学是化学和化工科学基础绿色化学是化学和化工科学基础内容的创新，是基于环境友好条件下化学和化工的融合内容的创新，是基于环境友好条件下化学和化工的融合和拓展；和拓展； 从环境观点看：从环境观点看：它是保护生态环境的新科学和

14、新技它是保护生态环境的新科学和新技术，从根本上解决生态环境日益恶化的问题；术，从根本上解决生态环境日益恶化的问题； 从经济观点看：从经济观点看：它是合理利用资源和能源，降低生它是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要求。产成本，符合经济可持续发展的要求。总总 之：之：（1 1）世界人口剧增1.1人类面临的环境问题与可持续性发展战略人类面临的环境问题与可持续性发展战略 硫氧化物（硫氧化物（SOX）氮氧化物（氮氧化物（NOX）一氧化碳一氧化碳二氧化碳二氧化碳碳氢化合物碳氢化合物土壤灰尘、花粉、煤灰等有害的粉尘直接污染空气。土壤灰尘、花粉、煤灰等有害的粉尘直接污染空气。1.1人类面

15、临的环境问题与可持续性发展战略人类面临的环境问题与可持续性发展战略 （2）大气污染18水是地球上一切生命存在最水是地球上一切生命存在最重要的物质基础。重要的物质基础。Water is polluted by： 工业废水工业废水 生活废水生活废水 矿井废水矿井废水 搬运的废水搬运的废水 农田废水等农田废水等1.1人类面临的环境问题与可持续性发展战略人类面临的环境问题与可持续性发展战略 （3）水污染192010年年6月月5日，福建龙岩上杭县紫日，福建龙岩上杭县紫金山铜矿选矿废水泄露汀江。金山铜矿选矿废水泄露汀江。2007年年太湖蓝藻太湖蓝藻腾格里沙漠遭污染腾格里沙漠遭污染2010年年滇池蓝藻滇池蓝

16、藻神州见不到青山绿水神州见不到青山绿水民众喝不到干净甜水民众喝不到干净甜水380400420440460480500废水排放量/亿吨20002001200220032004年 城市生活固体废物城市生活固体废物主要指在城市日常生活主要指在城市日常生活中或者为城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生提供服务的活动中产生的固体废物，即城市生的固体废物，即城市生活垃圾，主要包括居民活垃圾，主要包括居民生活垃圾生活垃圾、医疗垃圾医疗垃圾、商业垃圾商业垃圾、建筑垃圾建筑垃圾。一般来说，一般来说，城市每人每城市每人每天的垃圾量为天的垃圾量为1-2kg。 1.1人类面临的环境问题与可持续性发展战略

17、人类面临的环境问题与可持续性发展战略 （4）垃圾围城 放射性元素的原子放射性元素的原子核在衰变过程放出核在衰变过程放出、射线的现象，俗称放射射线的现象，俗称放射性。由放射性物质所造性。由放射性物质所造成的污染，叫放射性污成的污染，叫放射性污染。放射性污染的来源染。放射性污染的来源有：有：核泄漏、原子能工核泄漏、原子能工业排放的放射性废物，业排放的放射性废物，核武器试验的沉降物以核武器试验的沉降物以及医疗、科研排出的放及医疗、科研排出的放射性物质射性物质等。等。 1986年年4月月26日凌晨日凌晨1时时23分，切尔诺贝利核分，切尔诺贝利核电站电站4号反应堆发生爆炸。号反应堆发生爆炸。8吨多强辐射

18、物质吨多强辐射物质混合混合着炙热的石着炙热的石墨残片和核燃料碎片喷涌而出。据墨残片和核燃料碎片喷涌而出。据估算估算，核泄漏事故核泄漏事故后后产生产生的放射污染相当于日本广岛原子弹爆炸产生的的放射污染相当于日本广岛原子弹爆炸产生的放射污染的放射污染的100倍。倍。 核泄漏过程核泄漏过程持续持续了了10天，核反应堆泄漏出的天，核反应堆泄漏出的大量大量锶、锶、铯、钚等放射性物质散到乌克兰、白俄罗斯、俄罗斯铯、钚等放射性物质散到乌克兰、白俄罗斯、俄罗斯以及其他欧洲以及其他欧洲国家国家。事故发生事故发生20天后，核反应堆中心天后，核反应堆中心的温度仍然的温度仍然高达高达摄氏摄氏270度。度。 6个月后，

19、个月后，28人因为受到核辐射死去。人因为受到核辐射死去。20年来，死年来，死亡的人数和其他受害者人数，一直没有统一说法。联亡的人数和其他受害者人数，一直没有统一说法。联合国去年合国去年9月月发表发表的报告说，截至的报告说，截至2005年，年，“直接直接”因因核辐射死亡的人数将近核辐射死亡的人数将近50人。人。 1.1人类面临的环境问题与可持续性发展战略人类面临的环境问题与可持续性发展战略 （5）放射污染 全球气候变暖主要全球气候变暖主要是因为近是因为近100多年来人多年来人类大量燃烧煤、石油和类大量燃烧煤、石油和天然气，排放大量二氧天然气，排放大量二氧化碳等温室效应气体造化碳等温室效应气体造成

20、的。有资料表明，由成的。有资料表明，由于大量排放温室气体，于大量排放温室气体，在过去的在过去的100年中，全年中，全球气温上升了球气温上升了0.6。据估计，在未来的据估计，在未来的100年中，全球气温可能再年中，全球气温可能再升高升高1.03.5。 1.1人类面临的环境问题与可持续性发展战略人类面临的环境问题与可持续性发展战略 （6）全球气候变暖 1.人口剧增因素人口剧增因素 2.大气环境污染因素大气环境污染因素 3.海洋生态环境恶化因素海洋生态环境恶化因素 4.土地遭侵蚀、沙化等破坏因素土地遭侵蚀、沙化等破坏因素 5.森林资源锐减因素森林资源锐减因素 6.酸雨危害因素酸雨危害因素 7.物种加

21、速绝灭因素物种加速绝灭因素 8.水污染因素水污染因素 9.有毒废料污染因素有毒废料污染因素 10地球周期性公转轨迹的变动地球周期性公转轨迹的变动1.1人类面临的环境问题与可持续性发展战略人类面临的环境问题与可持续性发展战略 全球变暖的原因很多，概括以后有以下几点：全球变暖的原因很多，概括以后有以下几点： （7）臭氧层破坏 1、臭氧层：、臭氧层：大气中的臭氧绝大部分都集中在离地面大约大气中的臭氧绝大部分都集中在离地面大约2530公里的上平流层中，称为公里的上平流层中，称为“臭氧层臭氧层”。名虽为一层，但。名虽为一层，但实际上臭氧分布各地并不均匀，而且大气中臭氧的总含量非常实际上臭氧分布各地并不均

22、匀，而且大气中臭氧的总含量非常少，尚不到少，尚不到1ppm。这极薄的一层臭氧，对于地球上的生命非。这极薄的一层臭氧，对于地球上的生命非常重要，因为臭氧能吸收阳光中的紫外线，这些紫外线波长很常重要，因为臭氧能吸收阳光中的紫外线，这些紫外线波长很短，而且有致命危险的辐射线，将这些紫外线转换成热能，只短，而且有致命危险的辐射线，将这些紫外线转换成热能，只有极少量能到达地表。有极少量能到达地表。1.1人类面临的环境问题与可持续性发展战略人类面临的环境问题与可持续性发展战略 2、臭氧层破坏：、臭氧层破坏：人类制造了大量会破坏臭氧层的物质，人类制造了大量会破坏臭氧层的物质，使地球南北极的臭氧层受到破坏。使

23、地球南北极的臭氧层受到破坏。 3、影响：、影响：臭氧层被破坏造成地球紫外线增加，紫外线会臭氧层被破坏造成地球紫外线增加，紫外线会破坏包括破坏包括DNA在内的生物分子，增加罹患皮肤癌、白内障的在内的生物分子，增加罹患皮肤癌、白内障的机率，而且和许多免疫系统疾病有关。海洋中的浮游生物受致机率，而且和许多免疫系统疾病有关。海洋中的浮游生物受致命的影响，海洋生态系统受破坏。农作物减产。加强温室效应。命的影响，海洋生态系统受破坏。农作物减产。加强温室效应。4、我们不应该做的事：、我们不应该做的事：氟氯碳化物的使用，购买冷气、氟氯碳化物的使用，购买冷气、冰箱、汽车、喷雾剂等，应选购不含氟氯碳化物的产品。冰

24、箱、汽车、喷雾剂等，应选购不含氟氯碳化物的产品。 1.1人类面临的环境问题与可持续性发展战略人类面临的环境问题与可持续性发展战略 通常认为通常认为pH小于小于5.6的降水即为酸雨。酸雨形的降水即为酸雨。酸雨形成的主要原因是成的主要原因是SO2和和NOx的排放量大量增加。当的排放量大量增加。当降水的降水的pH小于小于5时，生态平衡就会遭到破坏，例如时，生态平衡就会遭到破坏，例如地表水（河流、湖泊）的酸度增加，影响鱼类的地表水（河流、湖泊）的酸度增加，影响鱼类的生存；树木枯萎甚至死亡，农作物产量大幅度降生存；树木枯萎甚至死亡，农作物产量大幅度降低直至绝收；侵蚀金属制品、油漆、皮革、建筑低直至绝收；

25、侵蚀金属制品、油漆、皮革、建筑物、道路和桥梁。物、道路和桥梁。 1.1人类面临的环境问题与可持续性发展战略人类面临的环境问题与可持续性发展战略 （8）酸雨成灾森林森林森林是制造森林是制造“氧气氧气”的工厂的工厂，被形象称为，被形象称为“地球之肺地球之肺”Have important ecological and economic values！1.1人类面临的环境问题与可持续性发展战略人类面临的环境问题与可持续性发展战略 （9）森林锐减1 1公顷森林每天可吸收公顷森林每天可吸收1 1吨吨CO2CO2，并释放，并释放0.730.73吨吨O2O2，可，可供供10001000人正常呼吸之用。人正常呼

26、吸之用。绿洲沦为沙漠绿洲沦为沙漠水土大量流失水土大量流失干旱缺水严重干旱缺水严重洪涝灾害频发洪涝灾害频发物种纷纷灭绝物种纷纷灭绝温室效应加剧温室效应加剧森林破坏：森林破坏：1.1人类面临的环境问题与可持续性发展战略人类面临的环境问题与可持续性发展战略 Desolation and boundlessness荒漠化：人们因过度使用和管理不当导致耕地变成人们因过度使用和管理不当导致耕地变成荒地的过程。荒地的过程。 在自然界中，如果地表失去具有保护作用的草皮或树木，在自然界中，如果地表失去具有保护作用的草皮或树木，土壤就很容易受到风水的侵蚀，逐步出现沙漠化。土壤就很容易受到风水的侵蚀，逐步出现沙漠化

27、。1.1人类面临的环境问题与可持续性发展战略人类面临的环境问题与可持续性发展战略 （9）土地沙漠化Desolation and boundlessness1.1人类面临的环境问题与可持续性发展战略人类面临的环境问题与可持续性发展战略 在沙漠化初期，地表的细微尘土被风带走，造成降尘。而在沙漠化初期，地表的细微尘土被风带走，造成降尘。而后，地面上粗糙的沙粒也会随风而起，形成沙尘暴。此外，还后，地面上粗糙的沙粒也会随风而起，形成沙尘暴。此外，还存在水土流失和土地碱盐化，这三者相互影响、相互作用，引存在水土流失和土地碱盐化，这三者相互影响、相互作用，引起连锁反应，使土地资源退化的速度大大加快。起连锁反

28、应，使土地资源退化的速度大大加快。Rapid reduction of living things manifoldness这种多样性是生命支持的这种多样性是生命支持的最重要部分，维持着自然最重要部分，维持着自然生态系统的平衡，是人类生态系统的平衡，是人类生存和实现可持续发展必生存和实现可持续发展必不可少的基础。不可少的基础。1.1人类面临的环境问题与可持续性发展战略人类面临的环境问题与可持续性发展战略 （11）生物多样性减少地球上动物、植物和微生地球上动物、植物和微生物的共同存在形成了地球物的共同存在形成了地球丰富的生物圈。丰富的生物圈。鸟类和哺乳动物现在的灭绝速度可鸟类和哺乳动物现在的灭绝

29、速度可能是它们在未受干扰的自然界的能是它们在未受干扰的自然界的100-1000倍。倍。1.1人类面临的环境问题与可持续性发展战略人类面临的环境问题与可持续性发展战略 大面积地砍伐森林，过度捕猎生动大面积地砍伐森林，过度捕猎生动物，工业化和城市化发展造成的污物，工业化和城市化发展造成的污染，植被破坏，无控制的旅游，土染，植被破坏，无控制的旅游，土壤、水、空气的污染，全球变暖等壤、水、空气的污染，全球变暖等人类的各种活动是引起大量物种灭人类的各种活动是引起大量物种灭绝或频临灭绝的原因。绝或频临灭绝的原因。 绿色化学利用化学原理在化学品的设计、生绿色化学利用化学原理在化学品的设计、生产和应用中消除或

30、减少有毒有害物质的使用和产产和应用中消除或减少有毒有害物质的使用和产生，在始端实现污染预防的科学手段，是人类生生，在始端实现污染预防的科学手段，是人类生存和社会可持续发展的必然选择，亦是解决或缓存和社会可持续发展的必然选择，亦是解决或缓解上述世界性难题的重要途径。解上述世界性难题的重要途径。环境危机1.1人类面临的环境问题与可持续性发展战略人类面临的环境问题与可持续性发展战略 1.2 绿色化学的提出与发展绿色化学的提出与发展20世纪世界八大公害事件世纪世界八大公害事件 1.2 绿色化学的提出与发展绿色化学的提出与发展我国近年来发生的大的环境污染事件我国近年来发生的大的环境污染事件 四川沱江发生

31、特大污染事故四川沱江发生特大污染事故 百万市民停饮自来水百万市民停饮自来水 2004年年3月月1日晚日晚11时，简阳市一份关于沱江流域水质异常的紧急报告送至时，简阳市一份关于沱江流域水质异常的紧急报告送至省环保局谷声文副局长手中：沱江河简阳段氨氮指标超标省环保局谷声文副局长手中：沱江河简阳段氨氮指标超标4050倍，资阳段超倍，资阳段超标标20倍，沱江沿岸出现大规模死鱼现象，自来水呈现异味。倍，沱江沿岸出现大规模死鱼现象，自来水呈现异味。3月月2日，省环境监日，省环境监察总队、污控处、建管处和省环境监测中心站等相关部门组成的三个调查小组察总队、污控处、建管处和省环境监测中心站等相关部门组成的三个

32、调查小组紧急奔赴沱江，对沿线污染进行拉网式调查。由川化集团违法排污导致沱江特紧急奔赴沱江，对沿线污染进行拉网式调查。由川化集团违法排污导致沱江特大污染事故的公共卫生事件终于浮出水面。大污染事故的公共卫生事件终于浮出水面。1.2 绿色化学的提出与发展绿色化学的提出与发展我国近年来发生的大的环境污染事件我国近年来发生的大的环境污染事件1.2 绿色化学的提出与发展绿色化学的提出与发展 2005年年11月月14日，中国吉林石化厂大爆炸日，中国吉林石化厂大爆炸 70人伤人伤6失踪失踪 数数万居民疏散，松花江流域污染事件。万居民疏散，松花江流域污染事件。我国近年来发生的大的环境污染事件我国近年来发生的大的

33、环境污染事件1.2 绿色化学的提出与发展绿色化学的提出与发展 2005年年12月月11日，韶关冶炼厂进行第二系统的机器检修，日，韶关冶炼厂进行第二系统的机器检修，当地环保部门在对北江例行的水质检测中发现了镉含量严重当地环保部门在对北江例行的水质检测中发现了镉含量严重超标的现象，超标的现象，15日，在北江高桥断面，监测部门录得镉超标日，在北江高桥断面，监测部门录得镉超标近近10倍。并于倍。并于12月月16日确定了这起水污染事件。日确定了这起水污染事件。淮淮河河污污染染我国近年来发生的大的环境污染事件我国近年来发生的大的环境污染事件1.2 绿色化学的提出与发展绿色化学的提出与发展太湖太湖蓝藻蓝藻我

34、国近年来发生的大的环境污染事件我国近年来发生的大的环境污染事件1.2 绿色化学的提出与发展绿色化学的提出与发展滇池蓝藻滇池蓝藻我国近年来发生的大的环境污染事件我国近年来发生的大的环境污染事件1.2 绿色化学的提出与发展绿色化学的提出与发展 江苏沭阳江苏沭阳20万人断水逾万人断水逾40小时小时 污染源仍未查污染源仍未查清清 。上游化工厂排放的有毒污染物。上游化工厂排放的有毒污染物。1.2.1 绿色化学的提出绿色化学的提出（1）公众的觉醒 这些事件给公众带来了恐慌，也是人们对化学品这些事件给公众带来了恐慌，也是人们对化学品的危害有了新的认识，意识到生产和使用绿色化学品的危害有了新的认识，意识到生产

35、和使用绿色化学品的必要性。的必要性。 2007年年厦门厦门PX项目事件。项目事件。 2014年年兰州市政府对兰州石化搬迁问题。兰州市政府对兰州石化搬迁问题。（2）利用稀释来解决污染问题1.2.1 绿色化学的提出绿色化学的提出化学品处理化学品处理办法办法 在人类对慢性毒性、生物积累等知识还没有充分认识的情在人类对慢性毒性、生物积累等知识还没有充分认识的情况下，这一做法得到了广泛的支持，成为处理有害物质的主要况下，这一做法得到了广泛的支持，成为处理有害物质的主要方法。方法。（3）通过政策法规来控制污染1.2.1 绿色化学的提出绿色化学的提出 人们开始制定一些环境保护方面的政策法规，通人们开始制定一

36、些环境保护方面的政策法规，通过强制性对排放的废气废水废渣等进行必要的处理来过强制性对排放的废气废水废渣等进行必要的处理来严格控制各种有害物质向可接受体系的排放量。严格控制各种有害物质向可接受体系的排放量。（4）绿色化学1.2.1 绿色化学的提出绿色化学的提出 1990年，美国国会通过污染预防法。法案指出，美国国会通过污染预防法。法案指出最佳的环境保护方法是源头上防止污染的产生。最佳的环境保护方法是源头上防止污染的产生。 通过工程控制使废物的产生最少、通过在线实时通过工程控制使废物的产生最少、通过在线实时控制技术降低不必要的溶剂挥发等，均大大降低了废控制技术降低不必要的溶剂挥发等，均大大降低了废

37、物的产生，提高了资源的利用率，从而减少了对人类物的产生，提高了资源的利用率，从而减少了对人类健康与环境的负面影响。健康与环境的负面影响。 绿色化学是源头防止污染思想的升华，他利用化绿色化学是源头防止污染思想的升华，他利用化学的原理和方法来减少污染，因而是一种最理想的防学的原理和方法来减少污染，因而是一种最理想的防止污染的方法。其研究目标为，寻找一个基本的方法止污染的方法。其研究目标为，寻找一个基本的方法来改变某一产品或过程的内在本质，以降低其对人类来改变某一产品或过程的内在本质，以降低其对人类健康及环境的影响。因此，绿色化学是整个人类社会健康及环境的影响。因此，绿色化学是整个人类社会可持续发展

38、的必然选择。可持续发展的必然选择。1.2.2 绿色化学的发展绿色化学的发展1962年,美国女科学家美国女科学家R. Carson著寂静的春天著寂静的春天(Silent Spring),北极的海豹和南极的企鹅体中也发现了北极的海豹和南极的企鹅体中也发现了DDT 。 1972年，联合国召开人类环境会议，发表环境宣言。，联合国召开人类环境会议，发表环境宣言。 1987年，联合国环境与发展委员会，公布我们共同的未，联合国环境与发展委员会，公布我们共同的未来。来。 1990年，美国国会通过污染预防法。，美国国会通过污染预防法。 1991年，美国化学会和环保局发起，美国化学会和环保局发起“绿色化学计划绿色

39、化学计划”。 1992年，102个国家，共同签署关于环境与发展的里约热个国家，共同签署关于环境与发展的里约热内卢宣言、内卢宣言、21世纪议程等五个文件。世纪议程等五个文件。 1995年，美国副总统，美国副总统Gore宣布国家战略，目标为至宣布国家战略，目标为至2020年年将废弃物减少将废弃物减少40%-50%，每套装置消耗原材料减少，每套装置消耗原材料减少20%-25%。 （1）绿色化学在国外的发展1.2.2 绿色化学的发展绿色化学的发展1995，美国，美国 “The President Green Chemistry Challenge Awards” “总统绿色化学挑战奖总统绿色化学挑战奖

40、” 学术奖学术奖 小企业奖小企业奖 变更合成路线奖变更合成路线奖变更溶剂变更溶剂/ /反应条件奖反应条件奖 设计更安全化学品奖设计更安全化学品奖1995年美国总统绿色化学挑战奖年美国总统绿色化学挑战奖 1996年年7月，第一届月，第一届“总统绿色化学挑战奖总统绿色化学挑战奖”，至今已颁奖，至今已颁奖19次。次。 2008年年 6月月24日，日，第十三届美国总统绿色化学挑战奖揭晓。该奖项旨在美国总统绿色化学挑战奖揭晓。该奖项旨在促进研究和开发低危路线替代现有化工技术，从而在工业生产中减少或消促进研究和开发低危路线替代现有化工技术，从而在工业生产中减少或消除废物，特别是有害废物。除废物，特别是有害

41、废物。 凭借着生物基碳粉，巴特勒纪念研究所（凭借着生物基碳粉，巴特勒纪念研究所（Battelle Memorial Institute）获得了获得了更绿色合成途径奖更绿色合成途径奖。大多数打印机和复印机使用的碳粉在纸张循环大多数打印机和复印机使用的碳粉在纸张循环再利再利 用的过程中很难除去，在与乔治亚州的先进图像资源社和俄亥俄州的用的过程中很难除去，在与乔治亚州的先进图像资源社和俄亥俄州的大豆委员会的共同努力下，巴特勒的化工专家发明了大豆基油墨，从而让大豆委员会的共同努力下，巴特勒的化工专家发明了大豆基油墨，从而让更多的纸张能够循环利用。更多的纸张能够循环利用。 伊利诺伊州的纳尔科公司（伊利诺

42、伊州的纳尔科公司（Nalco）获得了）获得了更绿色反应条件奖更绿色反应条件奖，其三维，其三维Trasar技术，可以减少排污量并提高能源效率。空调和工业加工的水冷却技术，可以减少排污量并提高能源效率。空调和工业加工的水冷却系统需要多种化学品来抵御矿物质沉积、微生物生长以及化学腐蚀。三维系统需要多种化学品来抵御矿物质沉积、微生物生长以及化学腐蚀。三维Trasar技术通过监测水在该系统中的状态，只加入必需的化学品，从而节技术通过监测水在该系统中的状态，只加入必需的化学品，从而节省能源和水资源。省能源和水资源。1.2.2 绿色化学的发展绿色化学的发展 陶氏益农公司因为发展生物农药获得陶氏益农公司因为发

43、展生物农药获得设计更绿色化学品奖设计更绿色化学品奖。使用。使用“人人工神经网络工神经网络”，该公司改进了其曾获得，该公司改进了其曾获得1999年总统绿色化学挑战大奖的农年总统绿色化学挑战大奖的农药，以杀灭果树害虫。药，以杀灭果树害虫。 纽约市的西格纳化学公司（纽约市的西格纳化学公司（SiGNa Chemistry）获得）获得小企业奖小企业奖，他们发，他们发明了一种多孔沙状粉末，可以安全地处理碱金属同时又能保持它们的反应明了一种多孔沙状粉末，可以安全地处理碱金属同时又能保持它们的反应活性。活性。 密歇根州立大学化学系的两位教授共同获得密歇根州立大学化学系的两位教授共同获得学术奖学术奖，他们用铱催

44、化剂，他们用铱催化剂替代有毒的卤化物，设计了一种温和的催化反应以合成替代有毒的卤化物，设计了一种温和的催化反应以合成Suzuki偶联反应的偶联反应的前驱物。前驱物。 据此奖项的发起者美国环保署公布的数字，自据此奖项的发起者美国环保署公布的数字，自1995年美国宣布设立年美国宣布设立“总统绿色化学挑战奖总统绿色化学挑战奖”以来，获得殊荣的环境友好化工技术已经减少了以来，获得殊荣的环境友好化工技术已经减少了超过超过11亿磅的危险化学品和溶剂及及2100万加仑水的使用，并减少了的使用，并减少了4亿磅二氧化碳的排放。的排放。1.2.2 绿色化学的发展绿色化学的发展1. 专业期刊专业期刊 绿色化学绿色化

45、学(Green Chemistry)，1999年英国皇家化学会创办，是年英国皇家化学会创办，是直接面向绿色化学领域的国际性专业刊物，内容涉及绿色化学的研究成果、直接面向绿色化学领域的国际性专业刊物，内容涉及绿色化学的研究成果、综述、报导和其他信息。综述、报导和其他信息。 清洁产品和过程清洁产品和过程(Clean Products and processes)，1998年创刊，年创刊，主题是与清洁技术相关的产品开发、工业设计、工艺过程、实验模型等，主题是与清洁技术相关的产品开发、工业设计、工艺过程、实验模型等，是又一个面向绿色化学领域的专业期刊。是又一个面向绿色化学领域的专业期刊。 清洁生产杂志

46、清洁生产杂志(Journal of Cleaner Production)，1996年创刊，年创刊，主要报导清洁生产工艺方面的研究论文和评论等，由荷兰主要报导清洁生产工艺方面的研究论文和评论等，由荷兰Elsevier出版。出版。 此外，Ind. Eng. Chem. Res.、Pure & Appl .Chem、Catalysis Today、Journal of Industrial Ecology等杂志也设立绿色等杂志也设立绿色化学专栏，定期或不定期刊登绿色化学方面的论文。化学专栏，定期或不定期刊登绿色化学方面的论文。 1.2.2 绿色化学的发展绿色化学的发展1.2.2 绿色化学的

47、发展绿色化学的发展2. 绿色化学专著绿色化学专著 绿色化学产生以来，各国出版了大量介绍绿色化学的绿色化学产生以来，各国出版了大量介绍绿色化学的专著，其中最具代表性的有：专著，其中最具代表性的有： 1998年年，P. T. Anastas和和 J. C. Warner出版了出版了Green Chemistry：Theory and Practice,比较详细地论述了绿色化学的定比较详细地论述了绿色化学的定义、原则、评估方法和发展趋势，成为绿色化学的经典之作。义、原则、评估方法和发展趋势，成为绿色化学的经典之作。 2000年年，P. Tunds和和 P. T. Anastas出版了出版了Green

48、 Chemistry: Challenging perspectives，同样是在牛津大学出版社出版，该书进，同样是在牛津大学出版社出版，该书进一步阐明了绿色化学的产生、机遇和挑战，以及绿色化学发展的前一步阐明了绿色化学的产生、机遇和挑战，以及绿色化学发展的前景。景。 3. 各种国际学术会议各种国际学术会议 1994年8月，第，第208届美国化学会，举办了届美国化学会，举办了“为环境而设计：为环境而设计：21世纪的新范例世纪的新范例”专题讨论会。专题讨论会。 1996年年，哥顿会议以环境无害有机合成为主题，讨论了原子经，哥顿会议以环境无害有机合成为主题，讨论了原子经济性、环境无害溶剂等问题，这

49、是在世界高水平的学术论坛上首次济性、环境无害溶剂等问题，这是在世界高水平的学术论坛上首次讨论绿色化学专题。这次会议与美国讨论绿色化学专题。这次会议与美国“总统绿色化学挑战奖总统绿色化学挑战奖”一起一起被被Brealow“化学的绿色化化学的绿色化”的评论中称为的评论中称为1996年年“两个重要的第一两个重要的第一次次”。 1997年年，美国国家科学院举办了第一届绿色化学与工程会议，美国国家科学院举办了第一届绿色化学与工程会议，展示了有关绿色化学的重大研究成果，包括生物催化、超临界流体展示了有关绿色化学的重大研究成果，包括生物催化、超临界流体中的反应、流程和反应器设计及中的反应、流程和反应器设计及

50、“2020年技术展望年技术展望”等等64篇论文。篇论文。1.2.2 绿色化学的发展绿色化学的发展 1998年年，意大利化学会召开了绿色化学主题为，意大利化学会召开了绿色化学主题为“友好工艺友好工艺-有机有机化学中的一个最新突破化学中的一个最新突破”的会议。的会议。 2001年年6月月，在美国，在美国Boulder Colorado由由IUPAC召开了第召开了第14次次Chemrawn会议，主题是：绿色化学会议，主题是：绿色化学-面向环境无害的工艺和产品。面向环境无害的工艺和产品。 2001年年3月月，由英国皇家学会召开的，由英国皇家学会召开的“绿色化学绿色化学可持续产品和可持续产品和过程过程”

51、会议在会议在Wals Swansea大学举行。大学举行。 2003年年3月月，在日本东京举办了，在日本东京举办了“第一届绿色和可持续发展化学第一届绿色和可持续发展化学国际会议国际会议”（简称（简称GSC Tokyo-2003），强调创造发明的化学技术，），强调创造发明的化学技术，可以降低资源的消耗，并且在整个产品的生产和使用过程中能减少可以降低资源的消耗，并且在整个产品的生产和使用过程中能减少废物的排放，有利于保障人类健康和安全，保护生态环境。废物的排放，有利于保障人类健康和安全，保护生态环境。 2003年年5月月，在美国佛罗里达州，在美国佛罗里达州Sandestin召开的绿色化学工程技召开的

52、绿色化学工程技术会议上确定了术会议上确定了“绿色化学工程技术绿色化学工程技术9条附加原则条附加原则”，提出了，提出了“绿色绿色工程工程”发展理念，从而将绿色化学化工拓展到整个工程领域。发展理念，从而将绿色化学化工拓展到整个工程领域。 1.2.2 绿色化学的发展绿色化学的发展 1995年年，中国科学院化学部确定了，中国科学院化学部确定了绿色化学与技术一推绿色化学与技术一推进化工生产可持续发展的途径进化工生产可持续发展的途径的院士咨询课题。的院士咨询课题。 1997年，举行了以，举行了以“可持续发展问题对科学的挑战可持续发展问题对科学的挑战-绿色绿色化学化学”为主题的香山科学会议。为主题的香山科学

53、会议。 1997年，国家自然科学基金委员会与中国石油化工总公司，国家自然科学基金委员会与中国石油化工总公司联合资助了联合资助了“九五九五”重大基础研究项目重大基础研究项目“环境友好石油催化化学环境友好石油催化化学与化学反应工程与化学反应工程”。 1998年，中国科技大学举办第一届国际绿色化学高级研讨，中国科技大学举办第一届国际绿色化学高级研讨会。会。 1999年，国家自然科学基金委员会设立了，国家自然科学基金委员会设立了“用金属有机化用金属有机化学研究绿色化学中的基本问题学研究绿色化学中的基本问题”的重点项目。的重点项目。 1.2.2 绿色化学的发展绿色化学的发展（2）绿色化学在我国的发展 1

54、999年12月，第，第16次次“21世纪核心科学问题论坛世纪核心科学问题论坛-绿色绿色化学基本科学问题论坛化学基本科学问题论坛” 在北京九华山庄举行。在北京九华山庄举行。 2000年，国家自然基金委把绿色化学作为，国家自然基金委把绿色化学作为“十五十五”优先优先资助领域。资助领域。 2005年5月，第，第7届国际绿色化学研讨会在广东珠海举行，届国际绿色化学研讨会在广东珠海举行，我国先后举办了我国先后举办了8届国际绿色化学研讨会。届国际绿色化学研讨会。 2006年7月，我国正式成立了中国化学会绿色化学专业委，我国正式成立了中国化学会绿色化学专业委员会，旨在促进绿色化学的研究与开发，加强绿色化学的

55、学术交员会，旨在促进绿色化学的研究与开发，加强绿色化学的学术交流与合作。流与合作。 2007年5月，第，第8届国际绿色化学研讨会在北京九华山庄届国际绿色化学研讨会在北京九华山庄召开，会议的主要议题为绿色化学与可持续发展。召开，会议的主要议题为绿色化学与可持续发展。1.2.2 绿色化学的发展绿色化学的发展 Anastas和和Warner首先于首先于1998年提出了著名的绿色化学年提出了著名的绿色化学十二条十二条原则：原则：（1）防止污染优于污染治理）防止污染优于污染治理：防止废物的产生优于在其生成后防止废物的产生优于在其生成后再进行处理或清理；再进行处理或清理；（2）原子经济性：）原子经济性：合成方法应具有合成