环境污染治理中绿色化学技术的应用

亓玉军

（山东省济南生态环境监测中心，山东济南 250100）

近年来，全球工业化发展进程迅猛，而工业生产企业在运营过程中，产生的有毒、有害物质的数量也呈现出逐年递增态势，由此而引发的环境污染事件频频见诸各个媒体端，因此，环境污染治理已经成为当下的首要任务。而随着污染治理技术的日渐成熟，一种新兴的绿色化学技术应运而生，并且被广泛应用于环境污染治理领域，该技术不仅能够缓解环境保护压力，平衡自然生态系统，同时，也不会对自然生态环境产生二次污染，是一种科学、高效、清洁、环保的污染治理新技术。

1 绿色化学技术概念

绿色化学技术主要利用无毒、无害、无污染的绿色化学材料，对环境污染进行有效控制和综合治理，该技术能够最大限度地降低化工材料对环境造成的污染，进而从源头遏制环境污染的发生。其技术核心特征是使用的材料无毒、无害、绿色、环保，并且能够有效抑制化学污染物的排放。

目前，在环境污染治理方面，绿色化学技术大体可以归纳为以下六个类别，即绿色催化技术、绿色生物技术、超声波技术、膜处理技术、等离子交换技术以及微波处理技术。绿色催化技术主要借助于无毒无害的中间介质——催化剂，来完成环境污染治理任务，这种方法产生二次污染的可能性较小，而且处理有毒有害物质效率高，因此，在工业生产领域也得到广泛应用。绿色生物技术的科技含量较高，主要涉及的学科领域包括基因工程与细胞工程，因此，该技术目前的推广应用进程较为缓慢。超声波技术主要利用超声仪器对有机污染物进行降解，在降解过程中，污染物常常在高温分解作用下而逐渐被消蚀。膜处理技术主要应用了纳米技术与分离过滤技术，对高分子有机污染物进行过滤分离，这种方法具有较好的经济性，而且不会产生二次污染物。等离子交换技术是在交换剂的作用下，将污染物中有毒有害的重金属离子进行置换，进而达到清洁污染寄生环境的目的。而微波技术主要利用300MHz～300GHz的微波波段来降低反应的活化能，对有机化合物或者无机盐等污染物进行处理。该技术主要应用于土壤修复、固废处理、污水治理以及废气治理等方面[1]。

2 绿色化学技术在环境污染治理中的应用效果

2.1 在大气污染治理中的应用

大气污染的源头主要来自工业废气以及机动车尾气，其污染物成分主要是二氧化硫。为了保证最佳的脱硫效果，近年来，环境保护部门大力推行绿色化学技术，并且从燃料源头抓起，将一种新型的清洁煤技术运用在工业生产当中，这种技术能够有效减少二氧化硫的含量，进而达到改善大气环境的目的。较为常见的清洁能源包括煤气、水煤浆、甲醇、煤制合成油等。另外，截至2020年末，我国的汽车保有量已经突破3.67亿辆，在这惊人的数据背后，汽车尾气排放对大气造成的污染也成为全社会普遍关注的焦点，因此，基于绿色环保理念，近年来，为了有效降低汽油与柴油当中的硫含量，环境保护部门联合科研单位开发了脱硫芳香烃饱和技术，这一绿色化学技术主要应用于柴油脱硫工业。与此同时，诸如生物脱硫、非生物脱硫等技术也已经日渐纯熟，并在实际应用当中取得了突破性进展。

2.2 在固体废弃物污染治理中的应用

固体废弃物是指工业生产以及日常生活当中产生的固态或者半固态废弃物质，主要包括炉渣、生活垃圾、固体颗粒、人畜粪便等，如果不及时予以处理，将给土壤、水体造成严重污染。过去，我国在处理固体废弃物时大多采取焚烧或者掩埋的方法，但是，这种方法需要占用大量的土地资源，而焚烧则会对大气造成二次污染，而电离气化等绿色化学技术出现以后，焚烧与掩埋的方法则很少使用。这种技术主要将离子炬作为气化炉的热源，当固体废弃物进入到炉体当中，就会被这种电离气体转化为可以二次利用的能源，这样既做到了固废物的无害化处理，同时，也达到了节约能源的目的。

居民在日常生活当中每天都会产生塑料制品、一次性制品等白色垃圾，这种难于降解的垃圾一旦进入到土壤当中，就会给土地资源造成污染，土壤涵养水源的功能也将逐步丧失。如果采取焚烧的方法，苯酚、甲酚、苯、甲醛等有毒有害物质会对空气造成二次污染，严重的还会影响人们的健康安全。因此，近年来，一种基于绿色化学理念而衍生出的生物降解法在处理白色垃圾方面得到广泛应用，这种方法主要借助于微生物的附着作用，在塑料表面大量繁衍，经过一段时间以后，白色垃圾就会被分解殆尽。

2.3 在水污染治理中的应用

水体污染的源头主要来自工业生产过程中排放出的废水以及居民日常生活排放的污水，工业废水当中含有大量有毒有害的化学物质，如果排放到水体当中，就会给居民的饮用水安全造成严重影响。因此，随着绿色化学技术的出现，诸如声波、电能、无毒药剂氧化以及生物氧化等方法已经在水体净化领域得到推广应用，这些方法不仅净化效果好，而且不会对周边环境造成二次污染。

在农业生产过程中，化学农药的大量使用不仅给食品安全带来诸多隐患，同时，一些高毒性农药也会给水体造成严重污染。为了切实解决这一问题，广大科研人员从化学农药的研发源头抓起，研制出了一系列可以取代传统农药的新型绿色农药，比如生物型农药、光活性农药以及现代化学农药，这些农药在消杀农作物的病虫害时，并不会污染周边环境，而且即便残留在农作物表面，也不会对人们的身体健康造成影响。

2.4 在噪声污染治理中的应用

噪声污染主要来自工业生产、机动车运行、建筑工程施工以及日常生活中的噪声排放，如果噪声值严重超标，不仅严重影响居民的正常生活，而且也会侵害人们的健康，因此，近年来，噪声污染也被列入环境污染治理范畴。为了有效降低各种社会活动中产生的噪声值，科研人员运用绿色化学技术，研制出了大量具有消声效果的新型材料，同时，工业生产企业以及建筑施工领域也不断对生产设备与施工机械进行改良，使噪声污染得到有效控制。

随着社会的不断进步，中央空调的使用频率越来越高，而空调控制系统在运行过程中产生的噪声分贝较大，严重影响周边居民的正常生活，因此，为了有效降低中央空调的噪声值，为居民创造一个舒适健康的生活空间，科研人员基于微孔板理论，研制出了超微孔板吸声结构，该技术采用的微孔板的孔径已经达到了超微孔径标准，在降噪减噪过程中，还可以吸附大量的固体颗粒物，这就避免了二次污染现象的发生。同时，通过对超微孔板的单层与多层相组合的方式，完全可以实现消声的目的。目前，这种绿色化学降噪技术在火车站、飞机场、大剧院、大型民用建筑当中被广泛应用。

3 绿色化学技术的未来发展趋势

3.1 绿色化工原料

目前，大多数化工生产原料主要来自石油，而在工业生产过程中，石油分解以后，将产生出大量的有毒有害物质，进而对空气以及水体造成严重污染。因此，基于绿色化学视角，在未来绿色化学技术研究领域，针对石油这种化工原料，可以利用另一种物质予以取代。比如利用石灰处理和细菌发酵技术将废生物质转化为工业化学原料或者燃料。其中，这种生物质主要由淀粉与纤维素构成，淀粉可以转化为葡萄糖，而纤维素可以通过酶反应生成己二酸与邻苯二酚，己二酸则是制作尼龙的主要生产原料。

3.2 绿色催化剂

在工业生产当中，催化剂的使用频率相对较高，考虑到绿色环保要求，近年来，围绕催化剂的绿色化课题，业内专家反复进行实验与钻研，旨在通过研发出绿色催化剂来改善工业生产过程中的环境污染现状。比如工业生产工艺当中经常发生酸催化反应，这种化学反应所使用的催化剂一般为氢氟酸、硫酸以及三氯化铝等液体酸，这些化学物质不仅会严重腐蚀设备，而且产生的化学气体以及排放出的固体废弃物也将给周边环境以及人体造成危害。因此，为了最大限度地减少环境污染，在未来工业生产过程中，杂多酸、固体超强酸等绿色催化剂将成为主要发展趋势[2]。

3.3 绿色环保产品

绿色环保产品是人们日常生活中使用频率较高的消耗品，而且这些产品不会对人体造成危害，也不会对周边环境产生二次污染。比如绿色乳胶漆，其甲醛含量完全在国家规定的标准范围之内，不会对人体健康造成任何危害。另外，针对白色垃圾的污染问题，近年来，国内多个地区已经开始大范围推广使用再生纸购物袋，这种购物袋取代塑料制品后，不仅可以节约大量的资源，而且也会减少对自然环境造成的污染。与此同时，针对白色垃圾，科研人员也相继研制出了光敏剂、化学助剂等助降解试剂，这些试剂能够有效降解聚苯乙烯等塑料制品，并在一段时间内将其分解为无害物质。

4 结束语

绿色化学技术在治理环境污染方面发挥了至关重要的作用。一方面能够保持自然生态平衡，另一方面，可以为人们创造洁净、清新、健康的生存与生活环境，因此，这种新兴的环境污染治理技术必将在未来社会得到普遍推广和应用。