大学化学教改之绿色化学实验探究

摘 要： 本文探讨了在当今环保主题的时代条件下，由水污染引发绿色实验进行的思考，指出大学化学实验绿色化重要性及其开展的方法。

关键词： 大学化学教学 绿色化学实验 三废处理

引言

实验教学是化学教学的重要组成部分，结合当今时代特点，环境保护问题已成热点。绿色化学是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”，既充分利用资源，又不产生污染，对环境的治理从治标转向治本。

日前，我国环保部参与欧盟亚洲可持续生产和消费项目研讨会会上提出“采用废物跟踪系统，提高电子废物资源利用和环境保护水平”，可见环保问题全球关注。垃圾之多，却未用尽其能，眼看是不环保，实则是有限资源的浪费。中国南方素以水乡为其优势，由于工厂、化肥农药农业、生活、校园实验等排放的污染水，严重超过环境水体容量，打乱水体的自净能力，单方向的水治理困难重重，污水不同程度地影响着民众身心健康，同时治理污水耗重金耗时而且影响基本生活，如今真正能为民众享用的洁净水正急剧削减中，地表水污染引起的土壤污染影响农业的健康耕作，地下水的污染，源头水的保护，水污染污染物的扩散侵袭等一系列水问题引起我们深思。近日，对环境污染事件的关注度日益提高，尤其在水污染防治方面颇为重视。例如华北平原地下水污染防治开展淮水污染重点工程检查正要在2015年初步完成耗资数十亿建立的监测网，耗资巨大，耗时长久，若能减少污染，这些资源的便能得以节约。就高校来说，从实验排污源起，减少污染。

在高校中，通常做完实验就将试剂直接倒入水池中。这样的实验不停地进行着，而实验室很少有三废处理，致使实验室如一污染排放源向外排放着各种污染物（所用的化学药品种类多，消耗量大，而且大部分有腐蚀性或有毒，有的实验还伴随有毒或有害物质的产生）。不仅对水体造成污染，其对土壤、水生生物的副作用更强，尤其笔者深有感触的是所在学校中的湖泊，经常是发黑散臭气，而如在国庆假期之后的几日里能明显感受到湖的清爽，湖面也无明显漂浮的植物，这是由于没有污染行为的发生，可见实验室的绿色化势在必行。

一、绿色成果创意——激发学生兴趣

教师通过引导促使学生通过一些改良实验（如用无毒、弱毒试剂代替有毒试剂进行实验，发现新方法代替原本效率低的方法，等等），使学生感受到绿色化学创新带来的好处，产生学习兴趣，从而真正步入绿色化学实验的学习中。

二、绿色化学之源——网络微型实验

在当今网络迅猛发展的时代，网络化已具备各方面完善的功能。在网络环境下微型化学开放实验的开设具有显著的经济效益、环保效益和教学效果，代表了化学实验改革发展的方向，是贯彻两型社会（资源节约型、环境友好型）发展的战略指导方针。

创新是一个民族生存和发展的基础，是一个国家兴旺发达的不竭的源泉和动力。网络环境下微型化学实验教学模式有如下优点：实验的项目准备、操作等都是以学生为主体，使学生由过去被动“等待”和“接受式”的学习方式，变为“主动”和“探索式”的学习方式；培养了学生学习化学的兴趣，培养了学生实践和创新的能力。便于学生在课堂上进行实验探究和课外进行家庭小实验（而笔者认为学生的主动思考性实验即使有缺陷也远胜过安排性实验），能增强参与意识和动手能力，有利于创新思维的培养。由于微型实验使用剂量少，可以给学生更多的机会动手实验，有利于培养学生娴熟的实验操作技能。

三、绿色实验开展——融会贯通

1.实践绿色化学实验课程教学，提高学生开展绿色化学实验的能力。

（1）以学生为中心，使化学实验成为绿色工程。

要求学生做到“实验源头预防、实验中间控制、实验排放达标”。期间包括避免使用剧毒原料、用绿色溶剂代替易挥发性的有毒有机溶剂、用绿色催化剂替代有毒、易腐蚀的催化剂、对实验中产生的“三废”进行分类处理，等等。

（2）革新常规实验，开展微型、半微型化学实验。

微型化学实验是以尽可能少的试剂，获取与常规实验相当的化学信息的实验原理与技术。其主要优点是：试剂用量大大减少，仅为常规实验的1%～10%，减少了“三废”排放量，以及相关材料和水、电的消耗，降低了实验成本，节约了实验经费，缩短了实验时间，提高了实验的安全性，改善了实验环境，降低了环境的污染。

常规实验的半微量是指在不改变实验方法、不改变操作技术的前提下，采用常规的小容量仪器、药品用量减量，不用额外的经费投入，就可以充分利用实验室现有的资源而进行实验操作的方法，因为成熟的实验技术更容易推广。

2.实践课程教学中形成绿色工程理念，促使学生形成良好的绿色化学行为。

（1）绿色化学观念贯穿实习、实践。

毕业实习、课程实习及社会实践时，要求学生用绿色化学的思维审视生产单位的技术路线、生产工艺、生产管理、产品销售等环节，用绿色工程的12条标准验证各生产环节，总结出符合绿色化学标准的各环节，整理出不符合绿色化学标准的各个环节，并有针对性地提出解决措施。依据“5R”原则考虑和解决化学实验中出现的污染问题，做到实验药品的减量化、循环或回收再利用，选择污染少、装置简单、产物易分离、安全性高的实验方法，在无法避免使用或产生有毒有害物质时，必须采取有效的保护和消害处理措施。通过反复多次地实习实践、归纳总结，强化学生的绿色化学观。

（2）绿色化学观伴随毕业生终生。

要求学生在进行毕业论文及毕业设计时，从开题报告到论文答辩都必须体现绿色化学观。凡违背绿色化学观及绿色工程理念的毕业论文及毕业设计都视为不合格，要么修改，要么重做。指导老师要严格把关，及时跟踪指导，务必培养出合格的应用型人才。要让绿色化学思想扎根于每一位学生的心田。这既是对学生负责，更是对社会及历史负责。

结语

环境保护是我国的一项基本国策，从源头开始的绿色实验，使清洁生产跟上环保主题前进的步伐。绿色化学实验的进行促进学生在科研、实验的道路上保持绿色、清洁意识，使用绿色材料，开展节约型实验，拥有绿色洁净实验过程，排放低污染值三废。我们要清醒地认识到，化学实验的绿色化是一项大工程，需要学者、生产者持久地进行建设。

参考文献：

[1]唐纯翼.绿色化学观在《环境化学》教学中的实践[J].当代教育论坛，2011（10）：126-127.

[2]张康华，曹小华，谢宝华，陶春元.化学实验教学与绿色化学教育[J].实验室研究与探索，2010，29（5）：123-125.

[3]黄树辉.问题教学法在环境化学中的应用[J].检验医学教育，2008，15（3）：15-172.

[4]戴树桂.环境化学[M].高等教育出版社，2006：492-495.

温州医学院校级教改项目（YB2012047）。

通讯作者：黄树辉