王永麗
(包頭輕工職業技術學院,內蒙古 包頭 014035)
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綠色化學化工的研究與發展
王永麗
(包頭輕工職業技術學院,內蒙古 包頭 014035)
隨著經濟的發展,資源與環境問題日益嚴峻,綠色化工技術越來越受到關注與倡導中國在不久的將來將成為全球最大的化學品消費市場,但傳統的高消耗、高排放、低效率的粗放型增長方式仍未從根本上得到轉變。資源利用率低,環境污染嚴重,21世紀我國面臨的資源和環境形勢將更加嚴峻。對于化學工業來說,發展綠色化學,從源頭上減少化工工業生產中的污染,是一種有效的方法和手段。綠色化學是實現可持續發展的保障,是21世紀化學工業重要的研究方向。綠色化學化工科學與技術正是解決這些重大問題,保證社會可持續發展的非常關鍵的科學與技術。本文介紹了綠色化學的基本概念及研究內容、綠色化工技術的重要意義和綠色化工發展要面臨的挑戰,并展望了綠色化工的前景。
綠色化工技術;綠色化學;發展趨勢;化學工業;前景
化學與化工對人類做出了巨大貢獻。化學已經滲透到人類生產、生活和國民經濟的各個領域。高科技的發展更是離不開化學和化工的有力支持。在化學科學和化學知識為人類帶來無數便利和希望的同時,它也帶給了人類黑色的污水,濃濃的煙塵,形形色色的廢棄物,還有看不見的毒物。由于環境污染和資源匱乏等問題日趨嚴重,“可持續發展”成為21世紀經濟和社會發展的重要戰略,由此也催生了綠色化工的快速發展。綠色化工是開發從源頭解決污染的一門科學,對環境保護及社會的可持續發展具有極其重要的意義。
1.1 綠色化工的含義。綠色化工是用化學的技術與方法去減少或消滅那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產物、副產物等的使用和產生。化學工業綠色化是相對傳統化工而言的,旨在既獲得人類需要的新物質,又不對環境產生污染,保持生態的平衡。事實上,沒有一種化學物質是完全良性的,因此,化學品及其生產過程或多或少會對人類產生負面的影響,綠色化學的目的是用化學方法在化學過程中預防污染。將環境污染的程度在最大程度上降低到最小是綠色化工的目的,綠色化工的工作原理就是化工本身的特性。這一工藝嚴格杜絕副作用的產生,使排放損失量達到最小化,并且拒絕使用毒害材料和附加品,添加劑等。
1.2 綠色化工技術的研究內容。綠色化學是設計研究沒有或盡可能小的環境副作用的、并在技術上、經濟上可行的化學品和化學過程。它是實現污染預防的基本和重要的科學手段。綠色化學研究的內容顯然要包括化學反應(化工生產)過程的4個基本要素:一是研究、變換、設計、選擇對人類健康和環境友好的原材料或起始物;三是研究最好的轉換反應和催化劑;四是設計或重新設計對人類健康和環境更安全的目標化合物(產品)。綠色化學是以綠色意識為指導,以最終杜絕化學污染源,實現綠色化學為最終目標。
綠色化工是化工行業可持續發展的必然選擇可持續發展的實質是資源的可持續利用,強調的是環境與經濟協調發展,要實現資源的可持續利用,最有效的措施就是開源節流,提高資探利用率及轉化率。綠色化工通過工藝技術和設備的革新,對生產程的污染進行預防和控制,達到控制污染物產生的目的。這樣將合理利用資源、降低物耗、提高經濟效益與環境保護有機地結合起來,實現以盡可能小的環境代價和最少的能源、資源消耗,獲得最大的經濟效益綠色化工是一項復雜的化工系統工程,它會隨著科技與社會的進步不斷發展與完善實踐證明,綠色化工是級解化工行業經濟發展與環境保護之間尖銳矛盾、實現我國化工環保上新臺階的最有效戰略,是化工行業可持續發展的必然選擇。
3.1 中國面臨資源、能源和環境嚴峻的挑戰。中國人口占世界的 21 %,但國土面積只占全世界的7.1%、耕地占7.1%、水資源占7%、石油占2.34%、煤占10.97%。我國在發展經濟時資源、能源消耗過大,環境污染嚴重。我國溫室氣體排放量大,如SO2 排放近2000 萬噸/年,已為世界第一位。我國CO2排放量已超過20 億噸/年,也是世界首位。
3.2 中國化學工業還面臨進入WTO 的競爭。綠色化學化工科學與技術是新興產業發展的技術基礎與支撐,是產品高端化的核心共性技術,綠色化學化工技術與智能化設備是推動我國制造產業高質化、高端化發展的技術保證。但被國際專利所封鎖。中國必須自主發展綠色化工創新能力,開拓綠色科學與技術自主創新的體系,才能保證中國化工產業發展的技術安全。
3.3 要以發展綠色化學與化工為契機,建設一流生態工業園區。以“發展綠色化學與化工創新能力建設”為目標,依托“產學研用”創新聯盟及多學科交叉融合的團隊,開展有組織的創新,開拓綠色化學與化工科學與技術的自主創新體系,提升我國大化工產業至國際前沿水平。要設計并建設好具有中國特色的國際一流生態工業園區——建設成循環經濟示范區,這是中國應對全球資源、能源與環境危機的挑戰,保持可持續發展的重要戰略舉措。
綠色化工已被全球列為21世紀實現可持續發展的一項重要戰略,是解決資源、能源緊缺、環境惡化的重要途徑,是提高人類生存質量和保證國家與民眾安全的核心基礎科學與技術。綠色化工的理念正逐漸滲透到化學工業的每個環節。未來,綠色化工和清潔生產工藝技術將向節能、環保的方向發展。化學與材料、生命、信息、能源、資源、環境等領域的結合將開辟新的發展方向,為提高人類生活質量和環境改善提供多種途徑。采用無毒、無害原料和溶劑,高選擇性化學反應,從源頭上消除污染的綠色化學過程將得到普遍關注。
因此,綠色化工的出現,為我國化工行業的快速發展提供了良好契機。綠色化工技術和科技產品的逐漸完善,將通過“變廢為寶”做到“清潔生產”,資源利用“一體化”,使新興化工工業園區實現循環經濟。只有培養人類真正意義上的“綠色意識”,才能實現對環境,對人類更友善的化學化工。
[1] 劉靜玲.綠色化學與未來[J].北京:化學工業出版社.2005(6)
[2] 王恩舉.漫談綠色化學.大學化學[M].2002.(4)
[3] 徐光憲.今日化學何去何從.大學化學[M].2003.(1)
王永麗(1984.10-),女,內蒙古包頭人,本科,實驗師,包頭輕工職業技術學院,研究方向:化學化工實驗。
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1671-1602(2016)22-0014-01