綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展

梁歌 方文斌

摘 要：綠色化學(xué)是一門從源頭上解決污染的學(xué)科和科學(xué)，是結(jié)合了化學(xué)、環(huán)境、物理、生物等多學(xué)科技術(shù)的科學(xué)，是一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)。本文介紹了綠色化學(xué)的原理及綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在聯(lián)系。并對(duì)綠色化學(xué)未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了相關(guān)闡述。

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué)；可持續(xù)發(fā)展；環(huán)境保護(hù)

0 引言

目前人類正面臨有史以來最嚴(yán)重的環(huán)境危機(jī)。由于人口急劇增加，資源消耗日益擴(kuò)大，人均耕地、淡水和礦產(chǎn)等資源占有量逐漸減少，人口與資源的矛盾越來越尖銳；此外，人類的物質(zhì)生活隨著工業(yè)化而不斷改善的同時(shí)，大量排放的生活污染物和工業(yè)污染物對(duì)人類的生存環(huán)境迅速惡化。減少環(huán)境的污染和化學(xué)化工行業(yè)的發(fā)展必須同行。因此，促使了綠色化學(xué)的產(chǎn)生和迅速的發(fā)展。綠色化學(xué)不同于傳統(tǒng)的化學(xué)，它是一種可以實(shí)現(xiàn)源頭控制污染的方法，綠色化學(xué)是一個(gè)友好型的化學(xué)技術(shù)，也是一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)和科學(xué)。

1 綠色化學(xué)概述

綠色化學(xué)又被稱為“環(huán)境友好型化學(xué)”。綠色化學(xué)是基于“原子經(jīng)濟(jì)性”概念建立和發(fā)展的，原子經(jīng)濟(jì)性的核心內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)原子的最大化利用，即在化學(xué)合成中，原料最大化的用于生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)品，不產(chǎn)生其他的有毒有害的副產(chǎn)品。綠色化學(xué)原則上可以充分利用原料中的每一個(gè)原子，實(shí)現(xiàn)“零排放”。綠色化學(xué)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)將化學(xué)污染消滅或控制在源頭上，使得整個(gè)生產(chǎn)過程都對(duì)環(huán)境沒有危害。不再使用有毒、有害的物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物，不再處理廢物，這是環(huán)境治理的根本和關(guān)鍵。從科學(xué)的角度看，綠色化學(xué)是對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的更新和提升；從環(huán)境的角度看，綠色化學(xué)是一個(gè)對(duì)環(huán)境沒有危害的科學(xué)，是一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)；從經(jīng)濟(jì)效益看，綠色化學(xué)可以實(shí)現(xiàn)原料的最大化利用、目標(biāo)產(chǎn)品的最大收率，降低目標(biāo)產(chǎn)品的成本，充分利用了現(xiàn)有資源。

2 綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系

2.1 化學(xué)工業(yè)與可持續(xù)發(fā)展之路

目前，實(shí)際生活中遇到的化學(xué)品的合成技術(shù)大都是20世紀(jì)前50年代的，甚至還要19世紀(jì)的技術(shù)，這些技術(shù)在為人類生產(chǎn)和生活提供巨大貢獻(xiàn)的同時(shí)也在給人們的生活環(huán)境帶來的影響。隨著全球環(huán)境的不斷惡化，人們對(duì)于環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，人類對(duì)于化學(xué)污染的關(guān)注程度越來越高，高污染、粗放型的生產(chǎn)模式以不能滿足社會(huì)的需求，迫使人們開始發(fā)展一條可持續(xù)發(fā)展的道路。

2.2 綠色化學(xué)工業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性

由于人口基數(shù)大，工業(yè)化進(jìn)程加快，大量排放的工業(yè)污染物和生活廢棄物使我國正面臨日益嚴(yán)重的資源短缺和生態(tài)環(huán)境的危機(jī)。因此，對(duì)于解決環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的矛盾，必須從技術(shù)出發(fā)，通過發(fā)展綠色化學(xué)工業(yè)，開辟一條可持續(xù)發(fā)展的化學(xué)工業(yè)道路；其次強(qiáng)化公眾意識(shí)，樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念，培養(yǎng)高素質(zhì)的化學(xué)人才。

2.3 綠色化學(xué)工業(yè)使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務(wù)逐步向前推進(jìn)

傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)為了人們的生活生產(chǎn)活動(dòng)帶來巨大便利和巨大貢獻(xiàn)的同時(shí)，推動(dòng)社會(huì)向著更好的方向迅速發(fā)展，對(duì)人類歷史的發(fā)展進(jìn)步的工程中所做的貢獻(xiàn)是不可忽略的。但是，傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)帶來的化學(xué)污染問題也在時(shí)時(shí)刻刻影響著我們賴以生存的環(huán)境，產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì)，這些物質(zhì)又造成了很多環(huán)境污染問題以及生態(tài)平衡的失調(diào)，也在一定程度上阻礙了社會(huì)的不斷發(fā)展。新世紀(jì)的發(fā)展要求下，為解決上述存在的矛盾，必須快速需求一條可持續(xù)發(fā)展的道路。因此，社會(huì)的發(fā)展選擇一條科學(xué)的、可持續(xù)發(fā)展的道路是必然的。實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為了我國的一項(xiàng)基本國策，在政策的指導(dǎo)下，最為行之有效的方法就是大力發(fā)展綠色化學(xué)，通過發(fā)展綠色化學(xué)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和社會(huì)發(fā)展的雙重目的。

3 綠色化學(xué)的發(fā)展趨勢

綠色化學(xué)是當(dāng)今化學(xué)工業(yè)發(fā)展的前沿研究，得到了政府和社會(huì)的信賴和支持。近年來綠色化學(xué)的研究大多集中在最小化環(huán)境影響負(fù)荷，采用低毒性原料，或節(jié)約能源方面。

3.1 原料綠色化

綠色化學(xué)的目標(biāo)之一就是使用綠色、無毒無害的化工原料，不僅是在化工合成生產(chǎn)中，也表現(xiàn)在面向消費(fèi)者的使用工具上，例如：家具、汽車、油漆等。在日常的生活中，很多的生活用品都是直接利用化學(xué)原料進(jìn)行生產(chǎn)的，例如：塑料、橡膠等。這些原料中如果存在對(duì)身體健康有害的成分會(huì)直接影響到我們的身體健康。因此，通過使用無害的、綠色化工原料進(jìn)行生產(chǎn)可以保障我們的身體健康。

3.2 溶劑的綠色化

化學(xué)分為有機(jī)化學(xué)和無機(jī)化學(xué)，在我們實(shí)際生活中，接觸最多的化學(xué)品基本都是有機(jī)化學(xué)品。有機(jī)化學(xué)品在合成過程中，通常需要使用溶劑，即化學(xué)合成在溶劑存在的環(huán)境下進(jìn)行，而多數(shù)溶劑對(duì)待環(huán)境是有害的。利用無害的溶劑代替有害溶劑也是目前綠色化學(xué)亟待解決的問題。目前，研究和使用的無害的溶劑有超臨界流體、離子液體等。

3.3 催化劑綠色化

目前，化學(xué)生產(chǎn)中最多使用的催化劑為沸石、分子篩、樹脂等有機(jī)合成的催化劑。此外，也有一些化學(xué)反應(yīng)采用電化學(xué)催化和生物催化。這些催化劑已經(jīng)逐步替代掉傳統(tǒng)的金屬類催化劑。這些方式減少了對(duì)于環(huán)境的危害以及對(duì)于化工設(shè)備的腐蝕。

3.4 材料使用中的綠色化學(xué)

目前，大量涌現(xiàn)并且使用的可降解高分子材料，包括光降解和生物降解等可降解的材料。如聚羥基丁酸酯（PHA），殼聚糖及衍生物，聚乳酸（PLA），聚酸酐，聚對(duì)二氧六環(huán)酮等，可以實(shí)現(xiàn)原有材料性能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)環(huán)境無污染的目標(biāo)。

4 結(jié)語

綠色化學(xué)已經(jīng)是實(shí)現(xiàn)污染預(yù)防最基本的技術(shù)和科學(xué)，盡管對(duì)于綠色化學(xué)發(fā)展的準(zhǔn)確趨勢無法預(yù)測，但綠色化學(xué)的發(fā)展和研究、應(yīng)用價(jià)值是十分巨大的。綠色化學(xué)是有效的，也是有益的，發(fā)展綠色化學(xué)，節(jié)能減排，趨利避害，轉(zhuǎn)廢為用，造福人類，是擺在化學(xué)家面前的新課題。綠色化學(xué)是滿足新世紀(jì)發(fā)展要求下的可持續(xù)發(fā)展的新技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：浙江省杭州第二中學(xué)）