绿色化学初论

杨玉霞

【摘 要】人类的生活离不开化学，化学科学的发展创造了无数的产品进入每一个普通家庭的生活中，使我们的衣食住行各个方面受益匪浅。但是同时伴随着化学产品的大量生产和广泛应用，产生了非常严重的问题，针对此学术界提出绿色化学，希望通过这种方式解决难题。本文主要介绍绿色化学的概念、特点、成果、世界各国对绿色化学的措施以及绿色化学的未来前景，使大家更易理解綠色化学，为保护环境贡献力量。

【关键词】绿色化学；环境污染

一、基本概念

1990年，美国国会通过了《污染预防法案》，明确提出了污染预防的概念，人们赋予这一新事物一个名字——绿色化学。绿色化学是指设计有或者只有尽可能小的环境副作用并且在技术上经济上可行的化学品或者化学过程，其核心内容主要是实现原子经济性（即实现化学反应中的完全反应），使原料原子能够完全地转化为所希望的原子。

绿色化学使用原子利用率衡量反应原子经济性，为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中，达到零排放。绿色有机合成应该是原子经济性的。原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，对环境造成的污染也越少

二、核心内涵

绿色化学的内涵主要体现在五个“R”上：第一是Reduction一一“减量”，即减少“三废”排放；第二是Reuse——“重复使用”，诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，这是降低成本和减废的需要；第三是Recycling——“回收”，可以有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求；第四是Regeneration——“再生”，即变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径；第五是Rejection——“拒用”，指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的，有毒副作用及污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用，这是杜绝污染的最根本方法。

三、重要特点

绿色化学，顾名思义，它的最重要特点就在“绿色”上。不论是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，还是按照化学原则采用理想的生产方式，其最终目的均为将参加反应物的全部原子全部转换为所期望的反应物内容。由此R·T·Anastas和J·C·Waner就此提出了十二点原则：

①防止污染优于污染治理；

②提高原子经济性；

③尽量减少化学合成中的有毒原料、产物；

④设计安全的化学品；

⑤使用无毒无害的溶剂和助剂；

⑥合理使用和节省能源；

⑦利用可再生资源代替消耗性资源合成化学品；

⑧减少不必要的衍生化步骤；

⑨采用高选择性催化剂优于使用化学计量助剂；

⑩产物的易降解性；

?发展分析方法对污染物实行在线监测控制；

?减少使用易燃易爆物质，降低事故隐患。

这12条原则目前为国际化学界所公认，它也反映了近年来在绿色化学领域中所的多方面的研究工作内容，同时也指明了未来发展绿色化学的方向。

这些原则的确立使发展绿色化学有了正确的指导，其中体现出对环境保护、能源节约、生产安全的思想，赋予了绿色化学零排放、零污染、可持续、环境友好的特点。

四、绿色化学的未来

1.世界各国重视绿色化学

在传统工业称霸的过去，全球所产生的污染废料数亿吨计，化学污染已经在威胁着人们的健康生活。种种触目惊心的事实都在提醒着人们发展绿色化学是多么必要，为此世界多国实施措施推动绿色化学发展：

美国于2000年，美国化学会出版了第一本绿色化学教科书。

欧盟：德国1991年制定“为环境而研究”的计划；英国2000年设立“JerwoodSalters环境奖”；荷兰制定“清洁生产手册”联合国环境计划署和世界银行将其译成英文向世界各国推广。

我国制定了科教兴国战略，并与1993年世界环境和发展大会上声明可持续发展道路的决心；2000年科技部《国家重点基础研究发展规划项目》立项——石油炼制和基本有机化学品的绿色化学。

这些措施为绿色化学的推动打了一支强心剂，同时也表明世界各国对绿色化学的重视态度。

2.绿色化学的重要科技成果

在绿色化学概念以及相关核心、原则的指导下的科技成就硕果累累：

（1）2011年6月1日，在中日绿色博览会上，索尼公司的参展人员展示通过可乐发电使螺旋桨转动的生物电池。

（2）超临界CO2代替有毒、有害溶剂正在推广应用。

（3）巴斯夫公司大规模利用二氧化碳排气作为化工原料生产尿素、水杨酸和甲醇。

（4）加州大学已开发将二氧化碳转化为二甲醚的技术。

（5）Novomer公司首席科学家开发先进的催化剂，可以与二氧化碳、一氧化碳和其他可再生材料结合，生成液体环氧化物。

3.绿色化学的前景

环境污染的加重促使世界各个国家纷纷倡导绿色化学，也刺激着化工团体和科技工作者对绿色化学项目的开发，绿色化学时代的到来，对合成化学提出新的要求。这是一个严峻的挑战，同时也是一个良好的机遇，但是该领域的“钱”景仍然乐观，绿色化学的巨大发展和创新潜力吸引着众多投资者。越来越多的投资公司对绿色化学表现出不断高涨的热情。诸如：开发使用二氧化碳来制造清洁能源——酒精，用阳光分解水制造氢气，生产更环保的燃料电池取代现在的汽车动力。

绿色化学的给世界的化工业提出了更高的要求，也带来了很好的机遇，我国是新兴的工业国，因此我们应该抓住机遇，大力发展栗色化学。

参考文献：

[1]绿色化学的核心内容

[2]soso百科.绿色化学

[3]江惠忠.绿色化学的研究方向.新视角，2012-11

[4]中国石化新闻网.国外加快绿色化学品技术研发，2010-04-12