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文档简介

绿色化学是一门新兴的化学分支,以“\o"原子经济性"原子经济性”为原则,研究如何在产生目的产物的过程中充分利用原料,减少有害物质的释放。绿色化学旨在从物质产生的源头控制废物的产生,减少对\o"环境"环境的\o"污染"污染。绿色化学12条原则PaulAnastas和JohnCWarner提出绿色化学的12项原则:防止废物:设计\o"化学合成"化学合成方法防止废物的产生,从而无需进行废物的处理。设计更安全的\o"化合物"化合物和产物:设计更有效,而且低毒或无毒的化合物。降低\o"化学合成"化学合成方法的危险性:降低或消除生成产物的\o"合成"合成方法对\o"人类"人类及\o"环境"环境的\o"毒性"毒性。使用可再生的原料:使用可再生的原料而非消耗型原料;可再生的原料一般来源于农产品或是其他过程产生的废物;消耗型原料一般来源于,\o"石油"石油\o"天然气"天然气\o"煤"煤\o"矿物"矿物等。使用\o"催化剂"催化剂而非当量试剂:通过\o"催化反应"催化反应将废物的量降到最低。\o"催化剂"催化剂是指少量而可以多次催化反应进行的试剂,而当量试剂一般过量且只能反应一次。避免化合物的\o"衍生物"衍生物:避免使用\o"保护基"保护基或其他暂时的修饰,衍生物的产生将使用额外的试剂,并产生废物。使\o"原子经济"原子经济最大化:最大比例的利用起始反应物的原子。使用更安全的\o"溶剂"溶剂和反应条件:避免使用\o"溶剂"溶剂,混合物分离试剂,和其他的辅助化合物。如果必须使用这些化合物,选择无害的物质。如果需要使用\o"溶剂"溶剂,尽量选择水。提高\o"能源"能源效率:可能的话,在常温常压下进行反应。设计可\o"降解"降解的产物:产物在使用后,应可\o"降解"降解,而不会在\o"环境"环境累积。\o"全程分析"全程分析并防止\o"污染"污染:在生产过程中进行全程监控,以减少或消除副产物的生成。使事故的可能性降到最低:设计化合物及其状态(\o"固态"固态,\o"液态"液态,\o"气态"气态),以降低爆炸,火灾,泄漏发生的可能性。[\o"编辑段落:原子经济性"编辑]原子经济性主条目:\o"原子经济性"原子经济性在过去化工生产所用的公式为:产率或收率(%)=(目前产品的质量/理论上原料变成目的产品所应得的产品质量)×100%现在化工生产所用的公式为:原子经济性或原子利用率(%)=(被利用原子质量/反应中所使用全部反应物分子的质量)×100%提高原子经济性的主要方式有三种:开发新催化材料寻找新反应加工途径采用新合成原料\o"2005年"2005年,\o"野依良治"野依良治(RyojiNoyori)指出绿色化学中三个重大的发展:使用\o"超临界二氧化碳"超临界二氧化碳作为绿色溶剂;\o"水相"水相\o"过氧化氢"过氧化氢的清洁\o"氧化反应"氧化反应;在\o"不对称合成"不对称合成中使用\o"氢气"氢气。[1]绿色化学发展概述(一)绿色化学是一门具有明确的社会需求和科学目标的新兴交叉学科,指出了绿色化学代表了未来化学发展和人类进步的方向,是人类实现可持续发展的必由之路。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。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。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。绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,绿色化学是近十年才产生和发展起来的,是一个“新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。是一门从源头上阻止环境污染的新兴学科分支,力求使化学反应具有“原子经济”性,实现废物的“零排放”[1],绿色化学是发展生态经济和工业的关键,从经济观点认识,它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。绿色化学是当今国际化学科学研究的前沿.绿色化学的定义是,用化学的技术,原理和方法去消除对人体健康,安全和生态环境有毒有害的化学品,因此也称环境友好化学或洁净化学。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,因而既能充分利用资源,又能防止污染。原子经济性的概念是1991年美国著名有机化学家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,用原子利用率衡量反应的原子经济性,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,达到零排放。绿色有机合成应该是原子经济性的。原子利用率越高,反应产生的废弃物越少,对环境造成的污染也越少。绿色化学的理想和目标在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物。它是一门从源头上阻止环境污染的新兴学科分支,力求使化学反应具有“原子经济”性,实现废物的“零排放”,绿色化学是发展生态经济和工业的关键,从经济观点认识,它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。绿色化学是当今国际化学科学研究的前沿。它主要研究的问题是:(1)从源头制止污染,而不是在末端治理污染;(2)设计具有高使用效益低环境毒性的化学产品;(3)在合成方法中尽量不使用和不产生对人类健康和环境有毒有害的物质;(4)合成方法应具“原子经济性”,即尽量使参加过程的原子都进入最终产物;(5)尽量不用溶剂等辅助物质,不得已使用时它们必须是无害的;(6)生产过程应该在温和的温度和压力下进行,而且能耗应最低;(7)尽量采用可再生的原料,特别是用生物质代替石油和煤等矿物原料;(8)发展适时分析技术以便监控有害物质的形成;(9)使用高选择性的催化剂;(10)化学产品在使用完后应能降解成无害的物质并且能进入自然生态循环;(11)尽量减少副产品;(12)选择参加化学过程的物质,尽量减少发生意外事故的风险。从根本上说,绿色化学是要求化学从一个崭新的角度来审视“传统”的化学研究和化工过程,并以“与环境友好”为基础和出发点提出新的化学问题,创新出新的化工技术。具体的来说,绿色化学的基本原理可以有以下几个方面:1)防止污染的产生优于治理产生的污染;2)原子经济性;3)只要可行,应尽量采用毒性小的化学合成路线:4)更安全的化学品的设计应能保留其功效,但降低毒性;5)应尽可能避免使用辅助物质(如溶剂、分离剂等),如用时应是无毒的;6)应考虑到能源消耗对环境和经济的影响,并应尽量少地使用能源;7)原料应是可再生的,而非将耗竭的;8)尽量避免不必要的衍生化步骤;9)催化性试剂(有尽可能好的选择性)优于当量性试剂;10)化工产品在完成其使命后,不应残留在环境中,而应能降解为无害的物质;11)分析方法必须进一步发展,以使在有害物质生前能够进行即时的和在线跟踪及控制:12)在化学转换过程中,所选用的物质和物质的形态应能尽可能地降低发生化学事故的可能性。绿色化学发展概述(二)传统化学工业给人类环境带来的污染已十分严重,引起了社会各界的关注,而且物质经化学变化而转化为对人类有用的产品。化学品极大地丰富了人类的物质生活,提高了生活质量,并在控制疾病、延长寿命,增加农作物品种和产量,在食物的储存和防腐等方面起到了重要作用。但在生产、使用这些化学产品的过程中也产生了大量的废物,污染了环境,全世界目前每年产生的3亿一4亿吨危险废物(中国化学工业排放的废水,废气和固体废物分别占全国工业排放总量的22.5%,7.82%,5.93%),给人类带来了灾难,所以,在现今社会中,一提起“化学”,很多人都要紧皱双眉。只要你留心地观察和仔细地思考一下,在我们的衣食住行以及战胜疾病等方面,化工科技的进步,为人类带来巨大的益处。药品的发展有助治愈不少疾病,延长人类的寿命;聚合物科技创造新的制衣和建造材料;农药化肥的发展,控制了虫害,也提高了生产。样样都离不开化学家的帮助,可以毫不夸张地说,人类的生活离不开化学的发展。解决这一矛盾已成为21世纪人类环境问题的科学挑战。今天,研究人员正努力探讨各种物质对环境造成的影响及研究怎样清除污染,应付各种环境问题。化学家已提出绿色化学概念,提倡绿色化学和绿色生产以及防止污染、治理污染的方法来消除环境污染,使化学成为环境的朋友。绿色化学与技术已经成为世界各国政府关注的最重要的问题与任务之一。政府直接参与,产学研密切合作已成为国际上绿色化学研究与开发的显著特点。中国1993年世界环境和发展大会之后,编制了《中国21世纪议程》郑重声明走可持续发展道路的决心。有关绿色化学的国际学术会议不断增加,展示了有关绿色化学的最新研究成果,受到学术界的高度重视。如美国每年有以绿色化学为主题的GordonConference。1999年的绿色化学的GordonConference在英国牛津召开,在欧洲掀起了绿色化学的浪潮;在英国出版了“绿色化学:理论与应用”专著。1999年开始还创办了绿色化学(GreenChemistry)英文国际杂志。中国也开展了一系列科学行动:1995年中国科学院化学部组织了《绿色化学与技术——推进化工生产可持续发展的途径》院士咨询活动;1997年5月,香山科学会议第72次学术研讨会:可持续发展问题对科学的挑战——绿色化学;1998年合肥第一届国际绿色化学高级研讨会;1999年北京第16次九华山科学论坛“绿色化学的基本科学问题”;2000年科技部《国家重点基础研究发展规划项目》立项——石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学。模拟化学的数值运算与计算机化学的逻辑运算结合起来进行“分子的理性设计”,将是2l世纪化学的特色之一。完全顺应目前倍受化学界重视和倡导的绿色化学的思想,使化学成为与生态环境协调发展的、更高境界的化学。在进行绿色化工工艺和技术的过程中,借助于量子化学计算的结果,可以更为精确地选择底物分子、催化剂、溶剂以及反应途径,这样可使用尽可能少的实验达到预期目标,大大减少了实验次数,从而在研发阶段从根本上减少了原料的消耗,使得对环境污染的排放也相应减少,大大提高研究效率。模拟是绿色化工技术开发的重要工具,它是在计算机上快速建立试验模型,具有比实验室和工厂成本低和快速的特点。随着计算机的不断进步及其应用越来越广泛,研究原料、反应器设计、过程开发、经济和商业模型模拟等复杂问题的解决将成为可能。以后对绿色化工技术的成功应用,将需要开发更多的对原料、生产过程和商业过程集成的计算方法。从绿色化学的目标来看有两方面必须重视:一是开发以“原子经济性”为基本原则的新化学反应过程,另一个是改进现有化学上业,减少和消除污染。化学的绿色化已成为21世纪化学发展的重要方向。绿色有机合成新反应和新方法研究是绿色化学研究的重要内容。1.医药、农药等精细化学品的“原子经济”反应。如Boots公司的Brown方法合成布洛芬—镇静、止痛药,原子经济性~40%而BHC公司新发明的绿色方法原子经济性~99%,获1997年美国总统“绿色化学挑战奖”。2.大宗石油化工品的绿色化技术的发展。如发明钛硅分子筛作为氧化催化剂、采用H2O2为氧化剂。3.新的或非传统的“洁净”反应介质的开发利用。如超临界CO2代替有毒、有害溶剂的推广应用。目前,已有报道在近临界水中进行烷基化反应、Aldol缩合反应、氧化反应等的研究结果。超临界水的应用更适合于小规模、高附加值的化工过程。4.可再生生物质资源生产大宗有机化工品和超清洁生物柴油的生产。美国的M.Holtzapple教授在这方面取得了杰出的成就,而获得了1996年美国总统绿色化学挑战奖学术奖。5.废合成材料的回收利用。废料经适当处理可制成再生料,如废聚苯乙烯(PS)泡沫塑料回收利用,它是一种性能好,价格低廉的通用塑料。据统计在我国所有塑料废品中,聚苯乙烯废品大约占总量的1/3左右。在自然界中既不腐烂,也不降解,是日益严重的所谓“白色污染”主要来源之一。对聚苯乙烯的循环利用的方法归纳起来大致有以下几种:①废旧聚苯乙烯的再造粒;②废旧聚苯乙烯塑料的直接利用;③废旧聚苯乙烯的改性利用;④废旧聚苯乙烯裂解回收苯乙烯及其他化工产品等。21世纪,我国的工业化,城市化将继续发展,人口还要增加,对化学工业的需求也将增多,而传统化学工业虽在农药、聚合物、材料科学、去污剂、石油添加剂、水处理、废物处置等方面做出了巨大贡献,另一方面它也带来了一个负面影响——环境污染,增加了对环境的压力。而人民群众对改善环境、提高生活质量的要求又越来越强烈。党中央、国务院反复强调:“保护环境是我国的一项基本国策,是可持续发展战略的重要内容,直接关系到现代化建设的成败和中华民族的复兴”,“加快经济建设,决不能以破坏环境为代价,决不能把环境保护同经济建设对立起来或割裂开来,决不能走先污染后治理的老路,那样代价太大”,“建设项目必须实行环境污染治理设施与主体工程‘三同时’(同时设计、同时施工、同时投入运行)的规定。大力推行清洁生产”,“防止资源浪费”,为此,绿色化学以其“原子经济性”为基本原则,一方面充分利用资源防止浪费,另一方面实现“零排放”,达到不污染环境的效果。因此,它对于我国的现代化建设和人类未来生活都有着不可估量的巨大意义。只要我们提高科技水平,用好绿色化学技术,搞好搞活我国经济,使我们祖国的水更清,天更蓝,山川更秀美,营建人类的美好家园。综上所述,绿色化学是化学学科中的研究热点和前沿,其内涵、原理、目标和研究内容需要不断地充实和完善。它的发展对保持良好的环境,社会和经济的可持续发展都有重要的意义,只有通过绿色化学的途径,从科学研究出发发展环境友好的化学、化工技术,才能解决环境污染与经济可持续发展的矛盾。目前绿色化学及其带来的产业革命刚刚在全世界兴起。发展绿色化学将吸收和应用许多其它学科如物理学、生态学等的最新理论、技术与手段,尤其是应用生物技术,对我国这样新兴的发展中国家是一个难得的机遇。美国总统绿色化学挑战奖出炉中化新网讯第16届美国总统绿色化学挑战奖6月20日在美国华盛顿揭晓,今年是国际化学年,同时也是美国环保署倡导绿色化工理念二十周年,颁奖典礼规模空前。美国环保署副署长史蒂夫·欧文斯表示:“16年来,美国环保署已经收到超过1400个提名,表彰了82项技术。仅仅是获奖的技术就已减少危险化学品用量逾1.99亿磅,减少5700万磅的二氧化碳排放量。”生物基材料生产工艺再次成为夺奖大热门。明尼苏达州的生物琥珀公司(BioAmber)由于在生物基琥珀酸的一体化生产和下游应用领域的杰出成绩,获得小企业奖。其开发的生物基琥珀酸工艺成本比石油基产品低25%。公司计划今年开始在北美新建一套2万吨/年的生物基琥珀酸生产装置。加利福尼亚州圣地亚哥的吉诺玛蒂卡(Genomatica)公司荣获绿色合成路线奖。该公司发现的细菌可以使糖类发酵生产1,4-丁二醇(BDO),能耗比乙炔基BDO生产工艺低约60%,二氧化碳排放量降低70%。公司预计首套商业化规模的生物BDO装置将在2013年年底投产。减少有机溶剂的使用量一直都是绿色反应的目标之一。利普舒茨博士因为设计了一种安全的表面活性剂而获得学术奖。当前大多数化工生产工艺依赖于挥发性、有毒、易燃的有机溶剂,化工生产商每年都要使用数十亿磅的有机溶剂。而利普舒茨博士发明的这种表面活性剂能在水中形成微小的液滴,有机化学品可溶解在这些液滴中,实现了用水替代有机溶剂。得克萨斯州的科腾聚合物公司因研发出Nexar聚合物膜技术而获得了绿色反应条件奖,该技术生产的嵌段共聚物所需烃类溶剂比传统工艺少50%,且不需要使用卤代助溶剂。公司已于2010年开始在美国、德国和中国销售Nexar牌聚合物产品。另外,俄亥俄州的宣伟公司因开发水性丙烯酸改性醇酸类树脂技术而获得设计更绿色化学品奖项。该公司开发的低VOC水性丙烯酸改性醇酸类树脂涂料使用回收的PET瓶、丙烯酸和豆油作为原料生产。绿色社会·绿色化学·绿色观念汪朝阳

(华南师范大学化学系广州510631)

当今社会,环境污染问题日益突出,人们发出了对“绿色社会”的呼唤,同时也迫使化学家们提出了“绿色化学”的新观念。在绿色化学的热潮中进行冷静的思考,我们不难发现绿色化学并非解决环境问题的关键,其根本应是全人类绿色观念的建立,即化学家们不仅要消灭“化学盲”,而且要全社会消灭“绿盲”。1环境的呼吁——绿色社会扑面而来

1.1生活:绿色食品、绿色冰箱、绿色汽车、绿色照明等绿色产品与绿色消费

在生活方面,人们开始追求绿色消费[1]、使用绿色产品。出于对近来英国疯牛病、香港禽流感、欧盟四国二恶英等恐怖事件的担心,目前人们最熟悉的绿色产品可能是绿色食品。据报道[2],国际组织对于绿色食品(国际上称之为有机食品)尚无统一的定义,一般指尽量避免化学肥料和农药栽培、且加工过程尽可能少用食品添加剂的食品,尽管它们的价格比普通食品高出0.5~1.5倍,但在欧洲有85%以上的消费者宁愿高价买。

绿色冰箱也因进入电视广告而成为人们知晓的绿色产品之一,它是指耗电量少、结构简单、不用造成大气污染的氟利昂制冷的冰箱产品。使用气体燃料的绿色汽车也开始驶上北京的街头。据文献介绍[3],作为绿色汽车,其必须具备两方面的特征:一是改进动力,如电动汽车和以天然气、甲醇、太阳能等非燃料油驱动的汽车;二是制造材料能回收利用,美国每辆汽车重量的75%都已得到重新利用。

在照明方面,1992年美国环境保护局提出了绿色照明工程,具体的计划内容是:采用高效少污染光源,提高照明质量,提高劳动生产率和能源有效利用水平,节约能源、减少照明费用、减少火电工程建设、减少有害物质排放,进而达到保护人类生存环境的目的。1996年10月,中国绿色照明工程也在北京全面启动[4]。

1.2工作:绿色标志、绿色企业、绿色制造、绿色公关等工业生态学与绿色经济

随着上述生活方面绿色产品的产生,人们在购物时开始认准绿色标志,迫使企业执行ISO14000系列环境管理标准[3,5,6]。绿色标志又称环境标志、生态标签、蓝色大使等,是经过严格检查、检测与综合评定后由国家专门委员会批准使用的证明性商标,它表明该产品不仅质量合格,而且在生产、使用、消费和处置等过程中也符合特定的环境要求,与同类产品相比具有无毒、无害或低毒少害、节约资源等环境优势。因此,有识之士指出[7],企业在追求ISO9000系列认证的同时,必须遵循ISO14000标准,方可在日益激烈的市场竞争中成为立于不败之地的绿色企业。

要成为绿色企业,首先必须做到绿色制造,即做到:从绿色资源理论出发有序地使用再生资源[8],通过对产品寿命全周期进行环境保护考虑的绿色设计[9],用无(少)公害化的绿色技术实现生产[1],最后用可回收材料或生物降解材料对产品进行绿色包装[10]。正因为如此,有关专家认为[11],在理论领域,洁净生产已实现了到工业生态学的转变,其标志为1997年由耶鲁大学和麻省理工学院合作出版了全球第一本《工业生态学》杂志。

要成为绿色企业,还必须通过绿色公关,打破绿色壁垒,实现绿色贸易。目前,绿色产品和绿色消费主导着国际贸易的新潮流,而且以12%~15%的速度增长;与此同时,随着国际贸易朝着自由化方向的不断发展,一些原有的贸易保护措施如关税壁垒等逐渐消失,一些发达国家利用自身先进的环保技术,纷纷通过提高环保标准,阻碍他国产品进入本国市场,从而产生了以保护人类健康、生态环境为由的绿色壁垒[12]。因此,有人提出了进行“绿色公关”的新策略[13],即面对环境保护与绿色消费这一严肃问题,企业在目标与经营战略的调整中,对肩负重任的公共关系必须赋予其绿色使命,如制定绿色目标、进行绿色宣传、赞助绿色事业、塑造绿色形象等。

总之,在我们的工作领域,从资源利用到产品设计,从厂家生产到公司贸易,它们被“绿色化”,所有这一切实践活动和有关学者[14]进行的“环境意识是一种消费需求”等环境意识的经济学理论分析,都向我们昭示着绿色经济的来临。

1.3娱乐:绿色观光、绿色休闲、绿色奥运

生态旅游是当今世界旅游的一个主要方向,中国把1999年确定为生态旅游年,著名风景名胜区桂林在这方面做了努力,并且于1998年9月25日举行了桂林环境资源保护与旅游业可持续发展理论研讨会[15]。据报道[16],韩国的生态旅游建设的观念与中国的山顶“非我莫属”的建筑观有着强烈的反差:影岛是著名滨海山城釜山市的一个小半岛,凭海临风,头枕波涛,可鸟瞰层层叠叠的釜山城,是釜山一个山、海、城交相辉映的小名胜,但在半岛的山腰上却围了一层铁丝网,铁丝网里面是生态保护圈!另外,在德国、芬兰等国的旅游饭店中,都已经从环保出发不再统一提供牙刷、牙膏、梳子、拖鞋、洗发液等一次性用品[17],泰国也是如此。我们的近邻韩国,同样是筷子文化圈,大大小小就餐处也看不见一双一次性筷子[16]。

网络时代的来临,电脑在工作和娱乐领域占着日益重要的的地位。为了避免废旧电脑造成环境污染,台湾的环保人士曾将电脑主板等材料制成时装。据报道[3,7],在美国和德国,绿色电脑不仅材料可以再利用,而且大幅度节省电能。

奥运会是全人类最大的“集体娱乐”项目,澳大利亚人追求把2000年悉尼奥运会绿色化,提出用公交车解决汽车废气污染、场馆建设考虑环境问题等。奥运期间的报纸也报道,“绿色奥运”名不虚传,如为了及时回收垃圾,在所有的地方都设立了垃圾箱,且距离很近,被《羊城晚报》等誉为“1秒钟环保”。2化学家的反驳——绿色化学的兴起

2.1化学——环境污染的“替罪羊”

清华大学化学系宋心琦教授多次讲到[18,19]:现在,公众对化学存在着一种很深的误解,认为化学就是带来环境污染的罪魁祸首,甚至歧视化学、厌恶化学,产生了“恐化学症”(chemophobis),似乎有化学就不会有“绿色”,“化学”已经被许多人所误解为“污染”同义词。在日常生活中,某些所谓“绿色食品”的广告经常声称“本产品绝不含有任何化学元素(化学品)”,或许他们是一些“化学盲”[20],可以原谅。即使在科技发达的美国,报刊也有类似荒唐的报道[18]。然而,当众口铄金的威力使赫赫有名的杜邦公司也不得不让步地从宣传口号“BetterLifethroughChemistry”中把“Chemistry”去掉时[21],不幸的“化学人”必须认识到:化学(化学人)已经成为环境污染的“替罪羊”。

不可否认,化学、化学工业在某些场合给环境带来污染,但公众采取的是“一叶障目”的做法。专家指出[18],这是不公平的!事实上,化学的历史贡献是不容抹杀的[21]:在解决粮食生产以养活人类的世界性问题上,如果没有哈伯的合成氨化学固氮法,世界总人口由本世纪初的十几亿到现在的六十亿以上是不可能的;同样,在延长人类寿命的世界性问题上,如果没有磺胺药、青霉素、链霉素等许多药物的化学制药方法,人的预期寿命的空前提高也是不可能的。

其实,作为知识本身而言,化学只不过告诉人们,哪些物质对人类有益,哪些对人类有害,如何操作全在于人类自己。但是,人们只在利用化学吃饱、医好、穿好等等之余却记住了哪些是有害的,从而将人类自身偶尔的操作之错迁怒于化学。中国古代有一个医生和君王的故事,医生因为告诉君王脑部有疾病,君王不但不同意治疗反而杀了医生,原因是医生告诉了他真相。于今,化学家们因从事化学、告诉人们化学物质的真相而同样蒙冤。

2.2绿色化学——化学家的新对策

但是,化学家们本身是清白的,随着对化学与环境、资源的关系不断反思和总结,他们提出了“绿色化学”的新对策,同时也籍此向世人的误解提出了抗议,正如有识之士面对全社会理直气壮地宣言[19]:“化学家是环境的朋友!”1991年,美国著名有机化学家Trost在《Science》上提出了“原子经济性(原子利用率)”的概念;1992年,荷兰有机化学家Sheldon提出了“E-因子”的概念[22]。这两个重要的绿色化学基本概念的提出,引起了人们极大的关注。终于,以1996年6月美国首届“总统绿色化学挑战奖”的颁发、1999年世界第一本名为“绿色化学”杂志的创办等为特征,绿色化学在上世纪末诞生[23]。

在“绿色化学”的新对策中,化学家们认为[24]:绿色化学是更高层次的化学,它的主要特点是原子经济性,即在获取新物质的化学过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”,使化学从“粗放型”向“集约型”转变,既充分利用资源,又不产生污染。因此,绿色化学的根本目的是:面临人类可持续发展要求的巨大挑战,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从治标转向治本。

2.3化学盲化学人的真正对手

虽然目前绿色化学的发展正蒸蒸日上,但其对洗清化学和化学家们的不白之冤还是不够的。或许,Nobel化学奖获得者洛德·霍夫曼(RoaldHoffmann)在化学科普名著《相同与不同》(TheSameandnottheSame)中关于消灭“化学盲”的教育名言,指出了化学人的真正对手:“……化学课程要确保最核心的内容。当然要吸引人,激发人的兴趣与好奇心。课程要针对非理科学生,针对有见识的公民,而不是针对专门人才。新的化学家,改造世界的优秀人才,将产生于这些年轻人。我坚信这一美好的前景。他们做他们能胜任的工作,做化学家要做的工作。但这有一个前提,那就是要教育他们的朋友和邻居。这些人中,99.9%都不是化学工作者。”[20]

因此,作为一个真正的化学家,他不仅应在学科领域去突破,而且应在化学宣传领域去努力。从某种意义上讲,后者更为重要,因为它能使99.9%都不是化学工作者的人理解化学人的工作。但遗憾的是,许多化学工作者兴趣仅在于前者,即使是在学校这样的主要宣传阵地,许多化学家们工作的主要目的也只是发表学科研究论文以获取他个人的职称和工资。

尽管如此,由于环境问题是一个综合性的问题,因此即使绿色化学家们在学科与化学教育方面作出了努力,他们也只能“洁身自好”和消除人们对化学的误解,并非解决问题的关键,真正解决环境问题还依赖于全人类的反思。3全人类的反思——绿色观念的必然

作为一个系统工程,全球每一个人都应反思,因此绿色观念贯穿于所有领域,而且互相联系,互相依存。具体地说,为了适应环境保护和可持续发展的要求,只有进行真正在观念上进行绿色革命,即人文社会领域宣传绿色伦理,科技界坚持绿色科技观,政府推行绿色政策,人人自我开始绿色行动,世界的明天才会更美好,中国在国际舞台上才会具有竞争力,我们的未来才会充满绿色。如果说不懂化学、科技的人是“化学盲”、“科盲”,那么不懂绿色观念的人应该是“绿盲”,真正的“色盲”。

3.1人文社会领域:绿色伦理

针对全球绿色浪潮的反思,有关哲学工作者从人文社会的角度提出了绿色伦理[25],他们的观点很值得人们深思。有趣的是,提出绿色伦理观点的学者的单位是长春科技大学找矿哲学研究所,其文章发表于《吉林地质》。

首先,他们在分析问题起因的基础上,提出了绿色伦理的概念:“绿色”问题之所以成为当代最热门的话题,是因为人们日益感到人口膨胀、资源匮乏、环境污染、生态失衡等全球性危机已愈来愈严重地威胁到人类的生存与发展。当人们究其原因时发现,所有这些危机的出现,并不是地球本身的背信弃义,而是我们人类的自身行为所致,它们是自然对人类无节制行为的报复和惩罚,它们警示世人:必须善待地球,尊重自然,照拂环境,在人与自然之间建立起一种同生、共养、和谐的新型关系——这就是绿色伦理。

接着,他们提出绿色伦理的四个特征:首先,它是对以往人地关系的否定,要求人类在自然面前彻底改变统治者、征服者的狂妄姿态,就象1996年清洁珠峰的中国志愿者站在世界屋脊上所发出的宣言那样:“我们对自然的关系不再是征服而是和谐。”其次,绿色伦理是传统伦理的拓展,它认为不但人与人、人与社会之间的关系具有伦理性质,而且强调人对自然的关系也具有伦理道德性质,尊重地球就是尊重人类本身。第三,绿色伦理是人类认识的一次飞跃,是人类精神境界的一次升华,它延长了人类的目光,它不仅是对当代人共同利益的考虑,而且是对后代人长远利益的关注。第四,绿色伦理具有最广泛的普遍性,它是基于全人类的共同利益而提出,因此不分阶级、不分民族、不分国界、不分行业、不分组织,是地球上所有公民都应该树立的伦理观念和遵守的伦理准则。

3.1科技界:绿色科技观

同样有趣的是,提出在科技界要“建构21世纪绿色科技观”的学者来自于天津师范大学政法系,文章发表于《道德与文明》[26];而且,同样面对迅猛发展的高科技,有人针对“科技外行人”撰写了一本“现代高科技社会的生存指南”——《科技大反扑》,提醒非从事科技工作的普通民众思考“WhyThingsBiteBack”的问题[27]。因此,面对环境保护和可持续发展,作为科技工作者更应深思“科技异化”的威胁,并且深入体会和坚持“绿色科技观”。因此,广而言之,如果不知绿色科技观,不论什么人,就应是新的科盲。

在阐述绿色科技观之前,提出者先分析了“科技异化”现象[26]:近代以来,科技以无坚不摧的力量,确立了人在人与自然的关系中的绝对优势地位。但科技的发展就像一元二次方程总是一正一负的两个根:一方面,借助科技理性工具,人类在探索、开发大自然中创造了高度的物质文明;另一方面,大自然又以物种灭绝、环境污染、气候异常、生态失衡等威胁人类生存和发展的全球性危机反扑已用现代科技武装全身的人类。面对这一严峻的现实,有人把它归咎于科技,认为是“科技异化”现象。

基于对“科技异化”的认识,阎艳提出的绿色科技观的主要观点是[26]:第一,科技是中性的,它是一把“双刃剑”,本身无对错,功过全在人,于人类有利还是有害全在人类自己;第二,人类应该以协调人与自然之间的关系为最高准则,以不断解决人类发展与自然界发展之间的矛盾为宗旨,利用科技与自然和平相处、和谐发展,努力避免负效应。顺便需要指出的是,戴立信等人在《化学学报》新千年特稿“创造更美好的生活和更清洁的环境——化学的回顾与展望”一文中,也有类似的说法,“化学和所有其他科学一样是一把双刃剑”[21]。

3.1政府:绿色政策

绿色观念的真正领悟,不仅仅只是人文社会领域与科技界的理论探讨与实践摸索,更重要的是政府“绿色政策”的提出与落实。仍以“化学盲”们深恶痛绝的化学为例:目前,中国的含磷洗衣粉已成为广泛的污染源,东南沿海的“赤潮”与滇池、洱海的“藻化”都与之在日常生活中的大量使用有关,所以现在无磷洗衣粉的开发成为热门。然而,据有关专家透露[28]:80年代末,发达国家已发现此问题而开始禁用含磷洗衣粉,而我国恰在当时大量引进国外生产线,大量生产含磷洗衣粉;另一方面,当时国内无磷洗涤剂的研究已有初步进展,若大力支持一下,就会在一个“绿色化工”的新水平上发展。因此,当时若有绿色政策的存在,适度的倾斜就会使我们不走弯路,就不会因富磷废水的排放带来水资源的破坏,人们津津乐道的“太湖美”就不至于变成疑惑不解的“太湖臭”。

相反,正确的政策导向可以使企业头疼的环境污染变成挣大钱的环保产业。据2000年11月8日《羊城晚报》A2版报道:德国曾经遭受严重的环境污染,但如今已是欧洲乃至全球环境保护最好的国家之一,同时也是环保产业最发达的国家之一,就是因为有机制有技术靠垃圾赚大钱,目前德国的环保业超过汽车制造业成为第一产业。因此,德国不少环境保护经验值得中国借鉴、学习。

总之,一个深谋远虑的政府应从环境保护和可持续发展的眼光出发,制定一系列绿色政策,它们主要有:一、强化环境管理制度。目前,在环境执法过程中,执法不严的地方保护主义、“以罚代禁”的权钱交易行为尤为突出。二、推行绿色产品标准。以人们最熟悉的绿色食品为例,现在我国绿色食品仅仅被作为促销手段,真正的绿色食品标准体系尚待大力推行和不断完善。正因为如此,人们普遍还缺乏对绿色产品的信心。因此,政府应有明确的政策加强对绿色产品的宣传、推广和认证。三、制定绿色营销法规。目前,在全球领域,绿色产品因为成本更多,其价格普遍比一般产品高。因此,政府要扶持绿色产品,应在同样销售时对一般产品征收“环境税”抵消与绿色产品的差价,或对绿色产品的销售实行退“环境税”政策,以鼓励绿色产品的生产与销售。

3.4个人:绿色行动

作为对绿色制造、“清洁生产”的延续,有人提出了“清洁生活”的理论[29],不仅对我们的日常生活行为提出了许多切实可行的建议,而且提出了包括“环境财富”和“人体健康财富”的“新财富观”。因此,于个人而言,人人自我开始绿色行动的宣传与实践也刻不容缓,例如为了保护野生资源,不以穿裘皮大衣为时尚,不以食山珍海味为高贵;为了美化城市环境,实行公交优先和垃圾分类。4参考文献

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二绿色化学是一种理念什么是绿色化学?绿色化学是指设计没有或者只有尽可能小的环境负作用并且在技术上和经济上可行的化学品和化学过程。它是实现污染预防的基本的和重要的科学手段,包括许多化学领域,如合成、催化、工艺、分离和分析监测等。绿色化学不同于环境化学。环境化学是一间研究污染物的分布、存在形式、运行、迁移及其对环境影响的科学。绿色化学的最大特点在于它是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或零污染。它研究污染的根源--污染的本质在哪里,它不是去对终端或过程污染进行控制或进行处理。绿色化学关注在现今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个方面和各种类型的化学过程。绿色化学主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子,具有原子经济性,因此它既能够充分利用资源,又能够实现防止污染。

很明显,绿色化学要求负作用尽可能小,它是一种理念,是人们应该倾力追求的目标。

三绿色化学的原则和研究内容绿色化学有其应用的原则。概念起来,它们主要有以下12项:⑴防止环境污染;⑵提高原子经济性;⑶尽量减少化学合成中的有毒原料和有毒产物;⑷设计安全的化学品;⑸使用安全的溶剂和助剂;⑹提高能源经济性;⑺原料的再利用;⑻减少官能团的引人;⑼新型催化剂的开发;⑽产物的易降解性;⑾以降低环污染为宗旨的现场实际分析;(12)防止生产事故的安全生产工艺。这些原则主要体现了要对环境的友好和安全、能源的节约、生产的安全性等,它们对绿色化学而言是非常重要的。在实施化学生产和化学生产的过程中,应该充分考虑以上这些原则。绿色化学研究什么?一般说来,一个化学反应主要受四个方面的影响:(1)原料或起始物的性质;(2)试剂或合成路线的特点;(3)反应条件;(4)产物或目标分子的性质。众所周知,这四个因素相互紧密联系,而且在一定条件下息息相关。因此,这四个方面也是绿色化学所研究的方面。目前绿色化学的研究重点是(1)设计或重新设计对人类健康和环境更安全的化合物,这是绿色化学的关键部分;(2)探求新的、更安全的、对环境更友好的化学合成路线和生产工艺,这可从研究、变换基本原料和起始化合物以及引人新试剂人手;(3)改善化学反应条件、降低对人类健康和环境的危害,减少废弃物的生产和排放。绿色化学着重于更安全这个概念,不仅针对人类的健康,还包括整个生命周期中对生态环境、动物、水生生物和植物的影响;而且除了直接影响之外,还要考虑间接影响,如转化产物或代谢物的毒性等。

四典型的绿色化学项目下面介绍1996年第一届美国总统绿色化学挑战奖的两项获奖成果,它们可以作为典型的绿色化学项目。

例1、孟山都公司的乙二醇胺催化项目,这是优化合成路线的代表。该公司生产的诺恩朵普是一种广泛使用的广谱无选择性除草剂,对环境很安全。但是其关键中间体亚胺乙二酸钠须用氨、甲醛、氢氰酸为原料合成。此合成路线有三大严重缺点:氢氰酸剧毒;反应放热量大,有导致失控的潜在危险;每7kg产品生产lkg有毒废物。经过多年研究,孟山都公司发展了将乙二醇胺用瑞尼铜催化脱氢制备上述中间体的新工艺,回收率可达95%,催化剂可循环使用9次以上。新合成路线起始物挥发性低、无毒,反应本身是吸热过程,易控制,不产生废渣,是一项优秀的绿色化学的成果。例2、著名的道化学公司发明的、用纯二氧化碳为起泡剂生产聚苯乙烯泡沫塑料薄板的新方法,这是工艺条件优化的杰作。这类板材多用做快餐盒、蛋盒、超级市场中盛食品的托盘,具有轻便、绝热、防湿、可再生等一系列优异性能,应用广泛。以往使用氟氯烃化合物为起泡剂,会破坏地球上空的臭氧,为环境所不容,并已陆续被禁用。改用二氧化碳后,新工艺条件温和,还可利用现有工业副产品,整个过程安全无害。五化学教育的新课题把绿色化学融合于中学课程教材改革和课堂教学改革之中,便绿色化学成为中学化学教育的一个重要的组成部分,这是中学化学教育的崭新课题。要把绿色化学的理念贯穿到整个化学教育之中。首先,化学教育工作者要树立可持续发展的观念。绿色化学有利于保护人类赖以生存的环境、实现人类社会的可持续发展,化学教育必须体现绿色化学的新内容,要在课程教材中体现绿色化学的理念,使绿色化学的思想和内容贯穿于从基础教育到高等教育的始终。教师在课堂教学、实验等方面,要始终贯彻绿色化学的思想;要让学生了解绿色化学,树立起绿色意识,培养学生从事绿色化学研究与开发的能力。从绿色化学的角度来看,中学化学中许多物质的制取反应、化学工艺等等都是值得讨论和重新考虑的。这给改革课堂教学、培养学生的创新精神和创新能力提供了良好的契机。绿色化学不但有重大的社会、环境和经济效益,而且说明化学的负面作用是可以避免的,显现了人的能动性。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用,是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用的产物,对化学本身而言是一个新阶段的到来。作为新世纪的一代,不但要有能力去发展新的、对环境更友好的化学,以防止化学污染;而且要让年轻的一代了解绿色化学、接受绿色化学、为绿色化学作出应有的贡献。有关绿色化学与技术的学术活动在1994年的第208届美国化学会年会上,就举办了专题为“为环境而设计:21世纪的新范例”的讨论会,讨论了环境无害化学、环境友好工艺或绿色技术等问题。而1996年久负盛名的哥顿会议第一次以环境无害有机合成为主题召开,讨论了原子经济、环境无害溶剂等,则是在世界高学术水平的学术论坛上首次讨论绿色化学专题,这次会议与“绿色化学挑战奖”一起被R.Brealow在“化学的绿色化”的评论中称为1996年“两项重要的第一次”。在英国召开的1997年哥顿会议仍以绿色化学的有关内容为主题。以美国化学会、美国化学工程师协会等多家单位发起的第一届“绿色化学与工程会议”于1997年6月在华盛顿国家科学院召开,主题为“2020年的应用展望”,此后每年举行一届会议,均包括一个绿色化学的主题内容。2000年6月召开的第四届会议的主题是“可持续发展的技术:由研究到工业应用”。由美国环保局PaulT.Anastas等编写的《绿色化学》丛书陆续出版,1996年出版的第一辑副标题为“为环境设计化学”,1998年出版的第二辑副标题为“无害化学合成和工艺的前沿”。此外,Anastas等在1998年出版的《绿色化学——理论与实践》一书中详细阐述了绿色化学的定义、原则、评估方法及发展趋势,使之成为绿色化学的经典之作。由英国皇家化学会主办的国际性杂志《绿色化学》于1999年创刊,其内容涉及清洁化工生产技术各方面的研究成果、综述和其它信息,并站在现代化学研究的前沿,涵盖了通过化学品的应用或加工来减轻对环境影响的所有研究活动。近几年国内有关绿色化学的学术活动也很活跃。1997年5月,以“可持续发展问题对科学的挑战一绿色化学”为主题的香山科学会议第72次学术讨论会在北京举行,中心议题为:可持续发展对物质料学的挑战;化学工业中的绿色革命;绿色科技中的一些重大科学问题和中国绿色化学发展战略。1998年在合肥举办了第一届国际绿色化学高级研讨会,此后于1999年在成都,2000年在广州分别召开了第二、第三届研讨会,并编辑出版了各届会议的论文集。1999年12月,由国家自然科学基金委组织在北京举行了第16次九华科学论坛,从科学发展和国家需求的战略高度对“绿色化学的基本科学问题”等进行了充分的研讨,并提出了如何在“十五”期间优先安排和部署我国在该领域的研究工的意见。绿色化学与技术的发展动向绿色化学是近10年才产生和发展起来的,它涉及化学的有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。美国化学界己把“化学的绿色化”作为迈向21世纪化学进展的主要方向之一,美国“总统绿色化学挑战奖”则代表了在绿色化学领域取得的最高水平和最新成果,该奖设立以来已连续4年颁发了各奖项,从中可以看出绿色化学与技术的主要内容和发展动向。绿色化学的核心内容之一是采用“原子经济”反应,而反应的“原子经济性”概念最早是由美国Stanford大学的M.M.Trost教授提出的,针对一般仅用经济性来衡量工艺是否可行的传统作法,他明确指出应用一种新的标准来评估化学工艺过程,即选择性和原子经济性两个概念,后者是考虑在化学反应中究竟有多少原料的原子进入到了产品之中。这一标准既要求尽可能地节约那些一般是不可再生的原料资源,又要求最大限度地减少废物排放。“原子经济”的重要性目前己被普遍承认,trost因此获得了1998年度“总统化学挑战奖”的学术奖。要实现反应的高原子经济性,就要通过开发新的反应途径,用催化反应代替化学计量反应等手段,1997年的变更合成路线奖的获得者BCH公司的工作即是一个很好的例证。该公司开发了一种合成布洛芬的新工艺,布洛芬是一种广泛使用的非类固醇类的镇静、止痛药物,传统生产工艺包括6步化学计量反应,原子的有效利用率低于40%,新工艺采用3步催化反应,原子的有效利用率达80%(如果考虑副产物乙酸的回收则达到99%)。绿色化学要求在化学反应过程中尽可能采用无毒无害的原料、催化剂和溶剂,“总统绿色化学挑战奖”也专门设立了变更合成路线奖和变更溶剂/反应条件奖,其中引入注目的包括:Monsanto公司从无毒无害的二乙醇胺原料出发,经过催化脱氢,开发了安全生产氨基二乙酸钠的新工艺,避免了使用剧毒氢氰酸原料;FlexsysAmericaL.P.在生产一种橡胶防降解剂化学品家族的关键中间体4—ADPA过程中,开发了一个新的环境友好路线一一使用碱性促进剂实现氢对芳环的亲核取代反应,替代了传统的氯化反应,不仅消除了大量剧毒氯气的储存、使用和处理,也大大减少了废物的排放,这两家公司因此分别获得了1996年、1998年变更合成路线奖。

生物质是可再生性的资源,而且取之不尽,永不枯竭,用来代替矿物质资源可大大减轻对资源和环境的压力,这已逐渐引起人们的重视。1996年的学术奖授予TexasA&M大学的M.Holtzapple教授,是因为他开发了一系列技术,把废弃的生物质转化成动物饲料、工业化学品和燃料;1999年的小企业奖授予BioIine公司,则是奖励其开发了一种将廉价的废弃纤维素转化为乙醚丙酮及其衍生产品的新技术,乙酰丙酮是生产重要化工产品的关键中间体。

1999年变更合成路线奖的得主是Lilly研究实验室,它将生物酶催化剂用于制备一种抗痉挛、可以有效治疗癫痫和神经退化紊乱等疾病的药物,不仅大大提高了合成效率,而且避免了一种致癌物质——三氧化铬的使用。超临界二氧化碳由于无毒、不可燃、价廉,是取代传统的挥发性有机溶剂或助剂的理想替代品。Dow化学公司由于将100%的二氧化碳代替氟氯烃用作聚苯乙烯泡沫塑料的发泡剂而获得了1996年变更溶剂/反应条件奖;Nalco化学公司开发了在水基分散体系中聚合生产水溶性带电聚丙烯酰胺等高分子聚合物的方法,避免了传统工艺中有机溶剂和表面活性剂的使用,同时还可减少从高分子聚合物中释放出可挥发有机物,因而获得了1999年变更/反应条件奖。1997年的学术奖授予NorthCarolina大学的J.M.DeSimone教授,奖励他设计了一类表面活性剂,这种表面活性剂是亲二氧化碳的物质,可以产生亲二氧化碳和亲溶质的两性作用,从而使得二氧化碳可广泛地作为溶剂使用以代替含卤素的常规有机溶剂。绿色化学的另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。设计更安全化学品奖即是对这一类绿色化学产品的奖励,1996年至1999年的获奖项目分别是:Rohm&Haas公司开发成功对环境安全的Sea—NineTM海洋生物防垢剂,用于阻止海洋船底污物的形成;Albright&Wilson公司(美国)发明了全新的低毒性、能快速降解的THPS杀菌剂,基于一个新的抗微生物的化学原理;Rohm&Haas公司对一类安全高效、具有选择性杀虫效果的ConfirmTM杀虫剂家族的发明和应用;DowAgroScienceLLC公司发明的新型天然杀虫剂产品Spinosad,它在环境中不积累、不挥发,现己被美国环保局作为减小危害农药来推广。此外,1996年的小企业奖授予Donlar公司,也因其开发了两个高效工艺来生产用于替代聚丙烯酸、可生物降解的热聚天冬氨酸产品。由上述美国学术和企业界在绿色化学研究中取得的最新成就和政府对绿色化学奖励的导向作用可以看出,绿色化学从原理和方法上给传统的化学工业带来了革命性的变化,在设计新的化学工艺方法和设计新的环境友好产品两个方面,通过使用原子经济反应,无毒无害原料、催化剂和溶(助)剂等来实现化学工艺的清洁生产,通过加工、使用新的绿色化学品使其对人身健康、社区安全和生态环境无害化。正如美国化学会现任主席EdWasserman在1999年总统绿色化学挑战奖授奖庆典上指出的那样,获奖成就只是绿色化学运动发展的一个缩影,但它们发出这样的信息:绿色化学是有效的,也是有益的。21世纪绿色化学的进步将会证明我们有能力为我们生存的地球负责。绿色化学是对人类健康和我们的生存环境所作的正义事业。关于《绿色化学》绿色化学(GreenChemistry),又称清洁化学(CleanChemistry)、环境无害化学(EnviromentallyBenignChemistry)、环境友好化学(EnviromentallyFrieendlyChemistry)。绿色化学有三层含义:第一,绿色化学是清洁化学。绿色化学致力于从源头制止污染,而不是污染后的再治理,绿色化学技术应不产生或基本不产生对环境有害的废弃物,绿色化学所产生出来的化学品不会对环境产生有害的影响。第二,绿色化学是经济化学。绿色化学在其合成过程中不产生或少产生副产物,绿色化学技术应是低能耗和低原材料消耗的技术。第三,绿色化学是安全化学。在绿色化学过程中尽可能不使用有毒或危险的化学品,其反应条件尽可能是温和的或安全的,其发生意外事故的可能性是极低的。绿色化学是用化学的技术和方法去减少或消灭对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、溶剂和试剂、催化剂、产物、副产物、产品等的产生和使用。绿色化学的核心是“杜绝污染源”,防治污染的最佳途径就是从源头消除污染,一开始就不要产生有毒、有害物。事实上,实现化学实验绿色化的关键是建立绿色化学的思维方式。

在化学实验教学中,应在教师和学生的头脑中存有这种意识,要树立绿色化学的思维方式,从环境保护的角度、从经济和安全的角度来考虑各个实验的设置、实验手段、实验方法等,遵循以下原则:(1)设计合成方法时,只要可能,不论原料、中间产物还是最终产品,均应对人体健康和环境无毒害(包括极小毒性和无毒)。(2)合成方法必须考虑能耗、成本,应设法降低能耗,最好采用在常温常压下的合成方法。(3)化工产品要设计成在其使用功能终结后,它不会永存于环境中,要能分解成可降解的无害产物。(4)选择化学生产过程的物质时,应使化学意外事故(包括渗透、爆炸、火灾等)的危险性降低到最小程度。(5)在技术可行和经济合理的前提下,原料要采用可再生资源以代替消耗性资源。

绿色化学与现代生活污渍清洗圆珠笔----棉签加苯动植物油-----松香水。液态洗涤剂。汽油。或香蕉水酱油----冷水浸泡,搓洗,氨水或硼酸(尿液)墨汁----一份酒精(酒)两份肥皂浸泡慢慢洗蓝墨水----84消毒液30秒只适用于浅颜色衣物(若不至脱色。先用水浸泡加2%的亚硫酸钠或草酸。)红墨水----用酒精(20%)先扩散掉,再5%噶锰酸钾,再草酸或三洋水漂白。血迹、尿迹、汗迹----冷水浸泡,氨水(4//1)浸泡(时间较长)菜汤、乳汁、果汁、茶迹----浓食盐水羊毛品上的污渍----甘油10%的口红印记----各种酒(最好是白酒)或汽油口香糖----Eg。老师儿子头发上粘了口香糖没办法剪掉后不长头发了,用酒精擦后一个毛孔就长一根头发。若衣物上粘有,把衣物冻在冰箱里。在头发上就用冰块将其硬化搓掉,再用酒精擦拭。毛料上的油污---不能用汽油、松香油、香蕉油,(会起陀)

应该用湿纸巾,上面一片下面一片夹洗。

ps.湿纸巾用十五天左右毛孔就会变大。金银首饰(不知道有无翡翠类)----碳酸氢钠浸泡,草酸溶液刷洗家中清洗----喷食醋,占有少量洗涤用品擦洗热水瓶厚垢----食醋泡一晚。

像大锅炉就放红薯半个月加热发酵。厕所----10%酸(盐酸)+硫酸氢钠+10%泡沫剂(洗衣粉即可)+松香油手脚皲裂---实验温热到60*去搓洗

也可是预防熬夜黑眼圈----盐粉不断拭擦(还可清洁皮肤)鼻梁出汗----用盐擦用盐刷牙----使健康,可知牙周炎,消除蚜虫等抽烟牙上黄渍----用盐擦洗洗涤剂:放少许在浴金鱼缸里,鱼死(腮被溶化)贝类,性别发生改变浮游生物,不育人类,孕妇或新婚夫妇(不育或婴儿惨死)新婚夫妇不能泡澡(会杀死所有卵或终生不育)可泡简单的清水(不超过50*)不加泡沫的东西。eg.老师一学生怀孕八个月泡温泉,阻止其不听。刚泡小孩就开始使劲踢妈妈,七天后检查说小孩已经死了四天。终生不育后领养。鉴别金----亚金光,可咬动为真。用钥匙刮有划痕而且擦不掉为假。24k为99.9%含金量(宁选十克的24k金也不选30克的18k)黄金易变色,铂金不会!!绿色化学的12项原则(中文)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——尽量不同辅料(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。绿色化学浪潮—二十一世纪化学工业可持续发展前瞻绿色化学又称环境无害化学(EnvironmentallyBenignChemistry)、环境友好化学(EnvironmentallyFriendlyChemistry)、清洁化学(CleanChemistry)。绿色化学即是用化学的技术和方法去消灭或减少那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂在生产过程中的使用,同时也要在生产过程中不产生有毒有害的副产物、废物和产品。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。从科学观点看,绿色化学是化学科学基础内容的更新;从环境观点看,它是从源头上消除污染;从经济观点看,它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。从环境保护和治理本身来看,回顾历史,可以说环保的治理经历了三个时期:在20世纪中期,对化学物质的毒性时间性、生物聚集和致癌性尚无所认识的时代,对废水、废气和废渣的排放没有立法来限制,人们普遍认为只要把废水、废渣和废气“稀释排放就可以无害,这时期的环保对策可以称为稀释废物来防治环境污染”。后来由于对化学品的环境危害有了更多的了解,环保法规就开始限制废物的排放量,特别是废物排放的浓度,这时期的环保对策就进入“管制与控制”的时代。由于环保法规日益严格,于是对一些废水、废气和废渣不得不进行后处理才能进行排放,这样就开发了一系列废物的后处理技术,如中和废液,洗涤排放废气,焚烧废渣等等。1990年美国通过了“污染防止条例”成为全国环境保护的政策,宣称环境保护的首选对策是在源头防止废物的生成,这样即可避免对化学废物的进一步处理与控制。这就开辟了环境保护的第三个时期,也就是在继续对环境污染废物进行后处理的同时,要大力加强从源头消除环境的污染。从化学工业自身发展的要求来看,目前,绝大多数的化工技术都是20多年前开发的,当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来,化学工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒有害的物质,以1993年为例,美国仅按365种有毒物质排放估算,化学工业的排放量为136万吨。因此,加工费用又增加了废物控制、处理和埋放,环保监测、达标,人身保险、事故责任赔偿等费用。1992年,美国化学工业用于环保的费用为1150亿美元,清理已污染地区花去7000亿美元。1996年美国Dupont公司的化学品销售总额为180亿美元,环保费用为10亿美元。所以,从环保、经济和社会的要求看,化学工业不能再承担使用和产生有毒有害物质的费用,需要大力研究与开发绿色化工技术。绿色化学作为未来化学工业发展的方向和基础,越来越受到各国政府、企业和学术界的关注。

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