环境污染治理中绿色化学技术的运用

吴帅澎

（延边大学地理与海洋科学学院，吉林 延吉133002）

环境污染带来影响程度日益严重化，同时影响范围也在不断扩大，不仅仅会给当代人造成影响，甚至还会威胁到后代人的生存，因此必须正视生态平衡被破坏等环境问题，治理突出的环境污染问题。在新一轮的环境治理活动中，可以积极地使用一些先进的科技手段，以此来提升治理效率，强化治理效果。绿色化学技术已被研发成熟，其可被运用到治理环境的工作中，现根据对绿色化学技术的了解，分析其如何在治理环境的过程中发挥作用。

1 绿色化学技术概述

如何防治环境污染，以确保生态环境持久的平衡发展，是新世纪人类必须解决的重大课题。环境破坏问题主要表现为： 大气污染，臭氧层破坏，全球变暖，海洋污染，淡水资源紧张和污染，土地退化和沙漠化，森林锐减，生物多样性减少，环境公害，有毒化学品和危险废物增多。在上述问题中，多数与化学或化工产品中的化学物质污染直接有关，少数问题也与其间接有关。在这种形势下，一门新兴的化学——绿色化学应运而生。

绿色化学是设计研究没有或只有尽可能小的环境负作用的、并在技术上、经济上可行的化学品或化学过程的学科。1995 年美国环保局(EPA)在全美化学学会年会上，将绿色化学定义“设计出降低或消除有害物质的使用或产出的化学过程和化学产品”。具体地说，绿色化学即是利用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、环境安全和生态过程有害原料、催化剂、溶剂和试剂、产物和副产物等的使用和产生。绿色化学的目标是不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。它是一门以源头上阻止污染的化学。

绿色化学技术可以在治理多种不同类型的污染问题的工作中发挥作用，进而解决世界性的污染问题，对比已有的环境化学，其在经济层面有更强的可行性，环境化学的研究重点在于治理末端的污染，而绿色化学关注如何从源头处控制污染与防治污染问题，减少污染物的排放，其主要特点有以下几个：绿色化学技术所使用的原材料是无害与无毒的；其还具有原子经济性的特征，对于目标产物有较强的选择性，基本可以实现零排放；需要开展化学活动时，整个过程的反应条件是安全、无害与无毒的，绿色化学产品被使用以及后续回归到环境中之后，对于环境也是非常友好的。可知，绿色化学技术在充分防止与控制污染问题的同时，还可提升能源与资源的使用率，以此提升化工实施过程的经济型收益，持续发展化学工业需要有这一技术基础，绿色化学可以被看作是更高层次的化学技术。

2 在治理环境污染问题的工作中运用绿色化学技术

2.1 治理大气污染

大气污染治理工作非常紧迫，大气污染物中的二氧化硫主要是燃烧煤后形成的产物，煤中有一定的含硫物质，经过燃烧作用后，通过二氧化硫来污染环境，对煤炭进行脱硫处理时，可使用的技术有燃后烟气脱硫、燃中固硫与燃前脱硫等，在燃烧前进行脱硫处理属于预防污染，而燃后的脱硫与燃中固硫的行为均属于治理污染。无论是在国外，还是在国内，所使用的洁净煤技术均可达到技术标准，在生产硫、酚、轻油、重油、水煤浆、甲醇与城市煤气时均可运用洁净煤技术，以此来缩减排放出二氧化硫的数量，对大气污染展开有效预防。

加工柴油时也开辟了绿色化途径，同样是为了缩减柴油中的硫物质的含量，对硫化物类催化剂进行应用，如钼镍与钼钴，对现有的加氢脱硫技术实施改进。为了控制这种催化剂再生与硫化时产生的污染问题，需继续研发新型材料，如结构特殊的金属氮化物；制备金属氮化物的技术手段被持续改进，其中负载多组元素类的氮化物相关的研究获得诸多进展；生产工业柴油时，注重达到绿色化加工指标。缩减柴油中芳烃成分含量，开发两端脱硫芳烃深度饱和技术，使用的催化剂是贵金属型。国内研发的微晶非晶态的合金材料具备稳定的芳烃饱和作用，对耐硫性进行突破之后，可将该技术运用到加氢精制的柴油，可继续研发示范装置。

通过生物脱硫技术来处理煤炭，具体技术包括微生物絮凝法、浮选法与生物浸出法，可尝试将非生物型乳化技术与煤炭生物技术结合运用，新型综合化的煤炭脱硫技术可将脱硫时间缩短，针对微生物菌种技术展开基础性研究，国内对传统菌种进行驯化时，可使用遗传学技术，改良过去所用的脱硫处理微生物技术。虽然这种生物脱硫技术暂时停留到初期试验阶段，但是其应用前景相对广阔。

2.2 治理水污染

对水污染问题进行控制，对水处理技术进行开发时，重点在于避免生成二次污染、低能耗、低毒与高效，为了强化水污染的综合治理效果，可联用多种技术，包括生物氧化技术、无毒药剂氧化、电、磁、声以及光技术等，确保绿色技术切实融入到水处理系统中。

处理城市废水以及工业废水时，需重点把控污染源，实现零排污目标，在中间过程、终端与始端都积极地切入，最大程度地控制污染，同时进行节水活动。在既有的零排污循环冷却水技术系统很早就发挥作用，浓缩倍数超过5，甚至能够接近10。有些国家处理废水，可使其重新达到饮用水的标准，提升处理后的废水利用率。国内注重开发热水锅炉可使用的零排污技术，该技术影响之下，规避再生煮炉水与废盐水的问题，对冲洗水进行有效启用与停用，确保连续化地排放污水，满足定期排放污水的目标。针对蒸汽锅炉使用的零排污技术还有一定的研发空间。

很多农业活动中应用的农药属于高毒品种，无论是生产还是使用环节中都会形成公害，因此开发绿色且无公害型农药的工作也变得更加必要，新型农药主要有光活化农药、现代化学农药与生物农药，运用这些农药来替代原本的农药，以此控制环境污染。

开展化学教学工作时，需要进行化学实验，而很多院校进行的实验内容相对陈旧化，其中验证型实验与基础实验占比例较大，教师与学生所运用的化学实验设备与手段都不够先进，导致污染加重。需要引进绿色化学技术，并进行改进。

2.3 治理固体废弃物

治理固体废弃物造成的污染时，首先要考虑到城市垃圾，处理城市垃圾时可用技术具有多元化的特点，首先可运用无害化的卫生垃圾填埋场，需要运用的技术相对比较简单，但是需要一次性投入大量的资金，同时需要使用较多的土地空间，部分垃圾可展开无害化处理，但是处理垃圾黑液的难度很高。

发达国家曾经运用焚烧垃圾这一手段处理垃圾，部分垃圾可能出现资源化的特点，同时也能够达到减量化的目标，然而同样需要一次投入大量资金，处理垃圾后形成的废气中含有大量的HCI、NOx、H2O 以及SO2，甚至还有重金属，形成的二次污染物有极大的毒性。应对这些污染物时，可使用的化学技术主要有电离气化技术与热分选煤气化技术等，一些技术可以使固体废弃物达到无害化的程度，并可以将其转化为可用的资源，在此过程中，并不会如以往形成二次污染问题，同时整体运行成本不高，在1 到2 年之间可对建设成本进行收回，创造的经济收益也很显著。

白色污染主要是指塑料废弃物带来的污染，这些被排放到自然环境中的塑料废弃物大多为具有一次性的使用功能，并未对其进行集中收集与处理，最终造成环境污染问题，具体有一次性餐具、塑料材质的包装袋与农用地膜等，处理这类污染物时，主要运用降解法、熔融法与燃烧法，使用这些方法进行处理后均会产生污染，因此应当开发能够生物降解的塑料制品，加强对这方面的绿色化学产品的研发力度。

在矿物开采过程中，产生了许多尾矿和废堆矿石，即通常所说的二次资源，目前在这方面的研究和利用较少，造成了资源的严重浪费和环境污染。金属矿物资源的高效利用，是以最低的能耗和最少的环境污染，来达到最高的矿物资源综合利用。

结束语

运用绿色化学技术最为根本的目标就是保护环境、控制污染与节约资源，世界中的很多国家都对绿色化学技术予以了高度重视，我国也在不断加强研究绿色化学的深度，确保在治理环境时，使用更加友善温和的技术，最大程度地抑制化学污染，减少其给环境带去的损害。本文首先对绿色化学技术本身展开研究，而后从多个角度探讨了绿色化学技术的应用情况，确定了其在治理水污染、大气污染等问题中的价值，日后需继续研究更新绿色化学技术，解决更多的环境污染问题。