綠色化學初論

楊玉霞

【摘 要】人類的生活離不開化學，化學科學的發展創造了無數的產品進入每一個普通家庭的生活中，使我們的衣食住行各個方面受益匪淺。但是同時伴隨著化學產品的大量生產和廣泛應用，產生了非常嚴重的問題，針對此學術界提出綠色化學，希望通過這種方式解決難題。本文主要介紹綠色化學的概念、特點、成果、世界各國對綠色化學的措施以及綠色化學的未來前景，使大家更易理解綠色化學，為保護環境貢獻力量。

【關鍵詞】綠色化學；環境污染

一、基本概念

1990年，美國國會通過了《污染預防法案》，明確提出了污染預防的概念，人們賦予這一新事物一個名字——綠色化學。綠色化學是指設計有或者只有盡可能小的環境副作用并且在技術上經濟上可行的化學品或者化學過程，其核心內容主要是實現原子經濟性（即實現化學反應中的完全反應），使原料原子能夠完全地轉化為所希望的原子。

綠色化學使用原子利用率衡量反應原子經濟性，為高效的有機合成應最大限度地利用原料分子的每一個原子，使之結合到目標分子中，達到零排放。綠色有機合成應該是原子經濟性的。原子利用率越高，反應產生的廢棄物越少，對環境造成的污染也越少

二、核心內涵

綠色化學的內涵主要體現在五個“R”上：第一是Reduction一一“減量”，即減少“三廢”排放；第二是Reuse——“重復使用”，諸如化學工業過程中的催化劑、載體等，這是降低成本和減廢的需要；第三是Recycling——“回收”，可以有效實現“省資源、少污染、減成本”的要求；第四是Regeneration——“再生”，即變廢為寶，節省資源、能源，減少污染的有效途徑；第五是Rejection——“拒用”，指對一些無法替代，又無法回收、再生和重復使用的，有毒副作用及污染作用明顯的原料，拒絕在化學過程中使用，這是杜絕污染的最根本方法。

三、重要特點

綠色化學，顧名思義，它的最重要特點就在“綠色”上。不論是利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染，還是按照化學原則采用理想的生產方式，其最終目的均為將參加反應物的全部原子全部轉換為所期望的反應物內容。由此R·T·Anastas和J·C·Waner就此提出了十二點原則：

①防止污染優于污染治理；

②提高原子經濟性；

③盡量減少化學合成中的有毒原料、產物；

④設計安全的化學品；

⑤使用無毒無害的溶劑和助劑；

⑥合理使用和節省能源；

⑦利用可再生資源代替消耗性資源合成化學品；

⑧減少不必要的衍生化步驟；

⑨采用高選擇性催化劑優于使用化學計量助劑；

⑩產物的易降解性；

?發展分析方法對污染物實行在線監測控制；

?減少使用易燃易爆物質，降低事故隱患。

這12條原則目前為國際化學界所公認，它也反映了近年來在綠色化學領域中所的多方面的研究工作內容，同時也指明了未來發展綠色化學的方向。

這些原則的確立使發展綠色化學有了正確的指導，其中體現出對環境保護、能源節約、生產安全的思想，賦予了綠色化學零排放、零污染、可持續、環境友好的特點。

四、綠色化學的未來

1.世界各國重視綠色化學

在傳統工業稱霸的過去，全球所產生的污染廢料數億噸計，化學污染已經在威脅著人們的健康生活。種種觸目驚心的事實都在提醒著人們發展綠色化學是多么必要，為此世界多國實施措施推動綠色化學發展：

美國于2000年，美國化學會出版了第一本綠色化學教科書。

歐盟：德國1991年制定“為環境而研究”的計劃；英國2000年設立“JerwoodSalters環境獎”；荷蘭制定“清潔生產手冊”聯合國環境計劃署和世界銀行將其譯成英文向世界各國推廣。

我國制定了科教興國戰略，并與1993年世界環境和發展大會上聲明可持續發展道路的決心；2000年科技部《國家重點基礎研究發展規劃項目》立項——石油煉制和基本有機化學品的綠色化學。

這些措施為綠色化學的推動打了一支強心劑，同時也表明世界各國對綠色化學的重視態度。

2.綠色化學的重要科技成果

在綠色化學概念以及相關核心、原則的指導下的科技成就碩果累累：

（1）2011年6月1日，在中日綠色博覽會上，索尼公司的參展人員展示通過可樂發電使螺旋槳轉動的生物電池。

（2）超臨界CO2代替有毒、有害溶劑正在推廣應用。

（3）巴斯夫公司大規模利用二氧化碳排氣作為化工原料生產尿素、水楊酸和甲醇。

（4）加州大學已開發將二氧化碳轉化為二甲醚的技術。

（5）Novomer公司首席科學家開發先進的催化劑，可以與二氧化碳、一氧化碳和其他可再生材料結合，生成液體環氧化物。

3.綠色化學的前景

環境污染的加重促使世界各個國家紛紛倡導綠色化學，也刺激著化工團體和科技工作者對綠色化學項目的開發，綠色化學時代的到來，對合成化學提出新的要求。這是一個嚴峻的挑戰，同時也是一個良好的機遇，但是該領域的“錢”景仍然樂觀，綠色化學的巨大發展和創新潛力吸引著眾多投資者。越來越多的投資公司對綠色化學表現出不斷高漲的熱情。諸如：開發使用二氧化碳來制造清潔能源——酒精，用陽光分解水制造氫氣，生產更環保的燃料電池取代現在的汽車動力。

綠色化學的給世界的化工業提出了更高的要求，也帶來了很好的機遇，我國是新興的工業國，因此我們應該抓住機遇，大力發展栗色化學。

參考文獻：

[1]綠色化學的核心內容

[2]soso百科.綠色化學

[3]江惠忠.綠色化學的研究方向.新視角，2012-11

[4]中國石化新聞網.國外加快綠色化學品技術研發，2010-04-12