張賽男 施偉梅
摘 要: 本著綠色環保的理念,旨在合理應用“綠色化學”原理對藥學實驗教學的內容進行優化改進,對實驗過程中出現的污染問題提出可行性意見,做到從源頭控制污染,保護環境。
關鍵詞: 綠色化學 藥學 實驗教學
在當今社會,環保問題日益凸顯,霧霾、PM2.5等更是成為公眾關注的熱點話題,環境污染已成為阻礙當今社會持續健康發展的最大危害之一,其中主要的污染源又是因化學因素產生的。經濟和科學發展不能以犧牲環境為代價,要實現資源、人口、環境的可持續性的協調發展,務必以綠色環保為前提。“綠色化學”又稱為清潔化學、環境無害化學和環境友好化學,是指在沒有或者只有盡量小的環境副作用的情況下,在經濟和技術上可行的設計和生產的化學品和化學過程。“綠色化學”的理念在于從源頭上阻止污染,不再使用有毒有害物質,不再產生廢物,并且能夠妥善處理廢物。
藥學實驗的教學是藥學高等教育的重要組成部分,藥學專業的專業相干實驗課程大多數與化學有關,是與藥學實驗與綠色化學聯系是最為緊密和最為直接的。我校藥學專業學生從二年級開始都要進行制藥理論學習和實驗,例如天然藥物化學實驗、藥物化學實驗、藥物分析實驗、藥劑學實驗,等等。在實驗教學中,要大批量使用有機溶劑,在試驗過程當中無可避免地產生大量污染物,是以,在藥學實驗教學中,應該采取一些切實有效的辦法解決實驗造成的環境污染問題,在培養學生實驗技能的同時,增強其綠色化學和保護環境的觀念[1]-[2]。
1.改革現有實驗內容,滲透和體現環保理念
首先,在實驗項目的選擇、內容的設計和實驗的具體實施上進行策劃,選擇一些極具代表性、綜合性強、毒性小的實驗內容,同時將在相關的綜合性實驗中已作安排的一些基礎操作,不再單獨開設實驗。通過這樣選擇實驗項目、調整實驗順序、綜合實驗內容,能更有效地利用資源,使學生在一次實驗課上就可以學到多項操作技能,要實現有限的教學資源和教學時間的使用,達到教學效果,同時體現綠色環保的理念[1]。其次,物盡其用,努力延長產物的使用周期,一是在實驗內容的安排上盡量做到產物也是原料,二是調整相關性較多的實驗的授課次序,使得實驗的試劑得到更充分利用,減少中間環節的浪費和污染。經過如此調整,不僅節約了學校經費,而且有利于創造實驗室環境,更有利于樹立綠色化學和環保意識[3]。
2.改良傳統實驗,實驗過程中滲透和體現環保意識
2.1開展微量或半微量試驗,減少實驗試劑的使用。微量實驗是指在微型化的儀器裝置中所進行的使用盡可能少的試劑的化學實驗。微量化學實驗的試劑用量一般是常規實驗用量的1/10甚至更少,但實驗結果仍可以清楚、準確,并能達到安全的目的,減少環境污染。半微量實驗是使用最低限度的試劑濃度和用量并且在常規的小量實驗儀器和設備中進行的實驗。半微量實驗無需更多經費投入,利用實驗室現有資源即可,并且實驗技術可以得到很容易的推廣。在實驗教學中盡可能嘗試使用這兩類試驗,在確保實驗教學目的的前提下,用綠色化學思想對常規試驗進行改善,不僅反應的實驗現象很是明顯,而且節省了試劑用量,極大地減少了廢氣和廢液的排放[3]-[4]。
2.2大力開展虛擬仿真實驗,降低高耗能設備和輔材的使用頻率。虛擬仿真實驗是利用先進的計算機技術、網絡通訊技術、多媒體技術等手段,并以真正的實驗原理、實驗現象、實驗過程和實驗數據為基礎,通過虛擬實驗儀器設備的配置、調節和使用,最后由計算機的可視化過程展現實施的實驗操作。這類實驗可以反復觀摩,從而在很大程度上延長實驗的儀器設備的壽命,同時節約教學經費,降低實驗師的能耗。并且虛擬仿真實驗的整個過程都不使用化學試劑,不存在廢棄物排放的問題,也杜絕了火災和爆炸的隱患。可以說,虛擬仿真實驗既節省了資源又沒有環境污染的問題,很大程度地保證了實驗的綠色和安全,達到了廢棄物零排放的環保目的[1]。
2.3充分利用當代新技術替代舊工藝,使用綠色溶劑替代原有的化學溶劑,減少實驗過程中有機溶劑的排放,從源頭上減少污染。在傳統的藥學實驗中,都會用到許多對環境污染嚴重的有機溶劑,比如三氯甲烷、乙醚等,不僅毒性大,回收也困難。因此,我們要利用目前先進的新技術和綠色溶劑,如:利用低能耗、低成本、高效率、無污染,可用于回收有效的材料等優點的膜技術和發揮超臨界二氧化碳在化學反應、化學反應、化學分析、藥物合成、環境保護等方面的應用,作為反應介質取代高毒性的有機溶劑[2],對原有的進行改進。這樣,不僅實驗教學能繼續順利進行,而且能達到保護環境的目的。
3.妥善處理實驗過程中產生的“三廢”,從每個環節培養學生環保意識
實驗過程中必然會產生廢氣、廢液、廢渣,如果直接排放而不經處理,則會對環境造成很大危害,因此,應遵循化害為利、變廢為寶、分類處理的原則進行妥善處理。首先組織學生依照在實驗中產生的有害和有毒氣體的酸堿性分別進行處置回收。其次對于廢液,應該集中統一處理,直接排放是絕不允許的。最后對實驗中產生的廢渣,應該采用焚燒或稀釋后填埋的辦法進行處理[5]。讓學生積極參與到正確妥善的處理“三廢”中,從每個細微環節培養他們的環保意識。
參考文獻:
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[2]韓春超,曲仕明.綠色制藥概念在藥學實驗教學中的推廣[J].衛生職業教育,2009,15:70-71.
[3]楊美珠.“綠色化學”在藥學試驗中的應用探索[J].教育教學論壇,2014,32:211-212.
[4]王珣,馬曉燕,李曉菲.高等藥學院校實驗室廢液處置的探究[J].實驗技術與管理,2013,30(2):192-194.
[5]胡海霞,李家明,秦瑛.藥物化學實驗教學的改革和實踐[J].2010,14(5):613-614.
課題來源:贛州市社會科學研究課題
課題編號:15475