张天宇
摘要:传统的化学工艺给人类社会带来了巨大的生产力,同时也带来了各种各样的环境问题,造成了很多的负面影响,特别是工业、农业上产生的各种问题。保护人类赖以生存的生态环境已经是亟待解决的首要问题。绿色化学,体现了人类可持续发展的客观要求,提出了完整的化学工程链中应体现“绿色”思想,而绿色化学、过程绿色化和环境污染最小化的过程紧密结合,正是实现化工生产中绿色生产的重要环节。绿色化学的产生,为人类保护环境提供了技术手段。
关键词:绿色化学;环境保护;技术
一、绿色化学概念的界定
化学品的生产、使用与处理,给环境造成越来越严重的污染,起初人们试图通过减少废气、废水和固体废弃物的排放量来解决污染问题,而后又通过法规来对废弃物进行管理。现在,人们已经充分认识到:最佳的环境保护方法是从源头上防止污染的产生,而不是产生后再去治理。1991年,美国化学会提出了“绿色化学”的概念,作为从源头上防止环境污染的一种重要、策略和手段,越来越受到人们的关注。绿色化学(Green Chemistry),是可持续发展的基本化学问题,是一门从源头阻止污染的化学,是国计民生急需解决的热点研究领域。
绿色化学又称环境无害化学,环境友好化学和清洁化学,它是一门从源头上阻止环境污染的新兴科学.其开展工作主要是围绕化学反应、原料、催化剂 、溶剂和产品的绿色化展开的。它一方面从源头上减少甚至杜绝了污染,实现废物的零排放,另外一方面,从工艺和设备两方面着手,大力研究与开发从整个工程链中减少或消除污染的绿色工程技术,在此基础上进行过程系统综合必能降低能耗,实现废物最小化,和环境负影响最小化。
绿色化学的特点:
1.减量(Reduction)。既节省资源,减少“三废”的排放。
2.重复使用(Reuse)。既是降低成本的需要,又是减废的需要,诸如化学过程中催化剂,载体等。
3.回收(Recycling)。可以有效实现“省资源、少污染、减成本”要求,如回收未反应原料、回收副产物、回收助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。
4.再生(Regeneration)。变废为宝,节省资源、能源,减少污染,如离子交换树脂、磺化煤等。
5.拒用(Rejection)。指对一些无法代替,又无法回收、再生和重复使用、有毒副作用、污染作用的原料,拒绝在化学过程中使用。
绿色化学技术从三废控制等级来说,它属于防治污染的优先等级,标志防治污染工作由被动转向主动.因此比传统的"末端防治"相比具有更深远的意义。
二、绿色化学坚持的原则:
1.采用无毒、无害的原料。化学研究和化工生产中经常采用有毒、有害的原料,如剧毒的光气、氢氰酸、苯类、醛类等原料和中间体,它们严重地污染环境并危害人类的健康。为了人类健康和社会安全,需要用无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品这是绿色化学的一项重要任务。
2.采用无毒、无害的原料。化学研究和化工生产中经常采用有毒、有害的原料,如剧毒的光气、氢氰酸、苯类、醛类等原料和中间体,它们严重地污染环境并危害人类的健康。为了人类健康和社会安全,需要用无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品这是绿色化学的一项重要任务。
3.采用无毒、无害的溶剂。大量的与化学品制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质、分离和配方中所用的溶剂。当前广泛使用的溶剂在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成。有的会引起水源污染。因此。需要限制这类溶剂的使用。
三、实施绿色化学工程
绿色化学工程有两方面的含义:一是单元操作的绿色化,另外一方面是在前者基础上进行过程系统综合,单元操作绿色化就是把反应产物转化为目标产物需要多个单元操作共同完成的过程逐个绿色化,实现各个环节绿色化是保证整个生产绿色化的基礎。过程系统综合是化工系统工程的核心内容,指的是:按照规定的系统特性寻求所需的系统结构及其各个子系统的性能,并且使系统按照规定的目标进行最优化运转。
展望未来,我国的工业化,城市化将继续发展,人口还要增加,对化学工业的需求也将增多,而传统化学工业虽在农药、聚合物、材料科学、去污剂、石油添加剂、水处理、废物处置等方面做出了巨大贡献,另一方面它也带来了一个负面影响——环境污染,增加了对环境的压力。而人民群众对改善环境、提高生活质量的要求又越来越强烈。党中央、国务院反复强调:“保护环境是我国的一项基本国策,是可持续发展战略的重要内容,直接关系到现代化建设的成败和中华民族的复兴”,“加快经济建设,决不能以破坏环境为代价,决不能把环境保护同经济建设对立起来或割裂开来,决不能走先污染后治理的老路,那样代价太大”,“建设项目必须实行环境污染治理设施与主体工程‘三同时(同时设计、同时施工、同时投入运行)的规定。大力推行清洁生产”,“防止资源浪费”。绿色化学以其“原子经济性”为基本原则,一方面充分利用资源防止浪费,另一方面实现“零排放”,达到不污染环境的效果。因此,它对于我国的现代化建设和人类未来生活都有着不可估量的巨大意义。只要我们提高科技水平,用好绿色化学技术,搞好搞活我国经济,使我们祖国的水更清,天更蓝,山川更秀美,营建人类的美好家园。
参考文献:
[1]类可持续发展的必由之路》
[2]张智芳《绿色化学——创造绿色生活》
[3]《中国大百科全书》endprint