綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展_百度文庫

1、綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展摘要：工業(yè)革命之后的化工發(fā)展因?yàn)闆]有正確的思想指引，片面的追求經(jīng)濟(jì)利益，導(dǎo)致自然被破壞，從而有反作用于人，使人受到傷害，化學(xué)發(fā)展受到阻礙。今天的我們可以實(shí)現(xiàn)不僅要從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)無污染的化工生產(chǎn)，還要用可持續(xù)發(fā)展觀武裝思想，擁有無污染的化工生產(chǎn)觀，擺脫過去的化工生產(chǎn)就是污染的錯誤觀念，喜歡上化工，也從而讓人人都喜歡化工，為化工發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。關(guān)鍵詞：綠色化學(xué) 可持續(xù)發(fā)展 綠色化學(xué)應(yīng)用一、引言：自從工業(yè)革命以來，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步發(fā)展，化學(xué)就是與科學(xué)技術(shù)像是一對孿生兄弟，始終你中有我我中有你。化學(xué)是是制造新物質(zhì)，并在原子、分子層次上研究物質(zhì)轉(zhuǎn)化、制備、功能、用途及其產(chǎn)業(yè)化的科學(xué)技

2、術(shù)，所有對人類發(fā)展產(chǎn)生重大影響的科學(xué)技術(shù)都需要化學(xué)與化工提供的各種功能和性能獨(dú)特的分子和材料。與此相同的是任何化學(xué)技術(shù)的進(jìn)步都是建立在科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。進(jìn)入二十一世紀(jì)，人們的生活與化學(xué)技術(shù)息息相關(guān)。世界化學(xué)化工產(chǎn)品已達(dá)到7萬種之多化工總產(chǎn)值約l萬億美元(中國約5000億人民幣。化學(xué)品極大地豐富了人類的物質(zhì)生活提高了生活質(zhì)量，并在控制疾病、延長壽命，增加農(nóng)作物品種和產(chǎn)量幫助食物的儲存和防腐等方面起到了重要作用。在我們的衣食住行及戰(zhàn)勝疾病等很多方面，化工科技的進(jìn)步。為人類帶來了巨大的益處。藥品的發(fā)展有助于治愈不少疾病，延長人類的壽命：聚合物科技創(chuàng)造新的制衣和建造材料；農(nóng)藥化肥的發(fā)展控制了蟲害。提高了

3、生產(chǎn)。這些樣樣都離不開化學(xué)家的幫助。可以毫不夸張地說，人類的生活離不開化學(xué)的發(fā)展。但是由于目前科學(xué)技術(shù)的局限性，傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)給人類環(huán)境帶來的嚴(yán)重污染，引起了社會各界的關(guān)注在使用這些化學(xué)產(chǎn)品的過程中也產(chǎn)生了大量的廢物污染了環(huán)境全世界目前每年產(chǎn)生的34億噸危險廢物(中國化學(xué)工業(yè)排放的廢水、廢氣和同體廢物分別占全國工業(yè)排放總量的225、782、593，給人類的生活帶來了災(zāi)難。因此我們需要利用可持續(xù)發(fā)展的理論我們自身，利用綠色化學(xué)來解決環(huán)境問題。二、概念1、概念的由來化學(xué)品的生產(chǎn)、使用與處理。給環(huán)境造成越來越嚴(yán)重的污染起初人們試圖通過減少廢氣、廢水和同體廢棄物的排放量來解決污染問題。而后又通過法規(guī)來對

4、廢棄物進(jìn)行管理。然而始終無法取得令人滿意的結(jié)果?，F(xiàn)在，人們已經(jīng)充分認(rèn)識到最佳的環(huán)境保護(hù)方法是從源頭上防止污染的產(chǎn)生。而不是先污染后治理。 1991年，美國化學(xué)會提出了“綠色化學(xué)”的概念，作為從源頭上防止環(huán)境污染的一種重要、策略和手段越來越受到人們的關(guān)注。綠色化學(xué)(Green Chemistry，又稱環(huán)境無害化(Environmentally Benign Chemistry、環(huán)境友好化學(xué)(Environmentally Friendly Chemistry、清潔化學(xué)(Clean Chemistry，是一門從源頭阻止污染的化學(xué)，是國計民生亟須解決的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域?！翱沙掷m(xù)發(fā)展（Sustainabl

5、e development）”的概念最先是在一九七二年在斯德哥爾摩舉行的聯(lián)合國人類環(huán)境研討會上正式討論。這次研討會云集了全球的工業(yè)化和發(fā)展中國家的代表，共同界定人類在締造一個健康和富生機(jī)的環(huán)境上所享有的權(quán)利。自此以后，各國致力界定“可持續(xù)發(fā)展”的含意，現(xiàn)時已擬出的定義已有幾百個之多，涵蓋范圍包括國際、區(qū)域、地方及特定界別的層面，是科學(xué)發(fā)展觀的基本要求之一。1980年國際自然保護(hù)同盟的世界自然資源保護(hù)大綱：“必須研究自然的、社會的、生態(tài)的、經(jīng)濟(jì)的以及利用自然資源過程中的基本關(guān)系，以確保全球的可持續(xù)發(fā)展?！?987年，世界環(huán)境與發(fā)展委員會出版我們共同的未來報告，將可持續(xù)發(fā)展定義為：“既能滿足當(dāng)代人

6、的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展?！?0世紀(jì)末，我國政府編制了中國21世紀(jì)人口、資源、環(huán)境與發(fā)展白皮書，首次把可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略納入我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的長遠(yuǎn)規(guī)劃。1997年的中共十五大把可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略確定為我國“現(xiàn)代化建設(shè)中必須實(shí)施”的戰(zhàn)略?？沙掷m(xù)發(fā)展主要包括社會可持續(xù)發(fā)展，生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展結(jié)合既讓我們這一代人生活的美好也可以讓我們的子孫繼續(xù)發(fā)展。3綠色化學(xué)的涵義它的具體內(nèi)涵之一體現(xiàn)在“5R”上。(1減量(Reduction，既節(jié)省資源，又減少廢水、廢氣、廢物的排放。(2重復(fù)使用(Reuse，既是降低成本的需要，又是減少三廢的需要，諸如化學(xué)過程

7、中催化劑、載體，廢產(chǎn)物等。(3回收(Recycling，可以有效實(shí)現(xiàn)“省資源、少污染、減成本”要求，如網(wǎng)收未反應(yīng)原料、回收副產(chǎn)物、回收助溶劑、催化劑、穩(wěn)定劑等非反應(yīng)試劑。(4再生(Regeneration，既變費(fèi)為寶，節(jié)省資源、能源，又減少污染，如離子交換樹脂、磺化煤等。(5拒用(Rejection，指對一些既無法代替，又無法回收、再生和重復(fù)使用、有毒副作用、污染作用的原料。拒絕在化學(xué)過程中使用。綠色化學(xué)的另一個核心內(nèi)容是“原子經(jīng)濟(jì)性”，即充分利用反應(yīng)物中的各個原子。因而既能充分利用資源，又能防止污染。用原子利用率衡量反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性，為高效的有機(jī)合成應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個原子使之結(jié)

8、合到目標(biāo)分子中，達(dá)到零排放。綠色有機(jī)合成應(yīng)該是原子經(jīng)濟(jì)性的原子利用Shell公司開發(fā)的甲基丙烯酸甲酯的合成7，在傳統(tǒng)工藝中原子經(jīng)濟(jì)百分?jǐn)?shù)為47%，而由于新的合成路線中使用了催化劑，原子經(jīng)濟(jì)百分?jǐn)?shù)為100%。合成路線如下：三、綠色化學(xué)可持續(xù)發(fā)展應(yīng)用1、計算化學(xué)與產(chǎn)品工程在新的功能分子被發(fā)現(xiàn)和確定后，通過產(chǎn)品工程技術(shù)向人類提供最經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品是實(shí)現(xiàn)這些物質(zhì)價值的必經(jīng)途徑。產(chǎn)品工程的挑戰(zhàn)是使集約化的化工廠能高效安全地生產(chǎn)所需產(chǎn)品并對環(huán)境產(chǎn)生最小的副作用。資源循環(huán)利用是產(chǎn)品工程的新理念。可通過設(shè)備強(qiáng)化、過程集成和系統(tǒng)工程的方法實(shí)現(xiàn)。作為現(xiàn)代化學(xué)研究的有力工具，計算化學(xué)已經(jīng)能夠?qū)芏嗷瘜W(xué)體系、化學(xué)現(xiàn)象及化學(xué)

9、反應(yīng)提供準(zhǔn)確的、較為全面的描述與解釋。計算化學(xué)可以輔助反應(yīng)分離試劑的選擇、藥物的分子設(shè)計、工藝流程篩選和大系統(tǒng)優(yōu)化。不僅節(jié)約研究時間，而且降低資源消耗。目前的挑戰(zhàn)是研究各種化合物結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系，為新藥物"農(nóng)藥"材料的開發(fā)提供依據(jù)、預(yù)測與設(shè)計生物大分子的空間結(jié)構(gòu)、取向和形態(tài)，分析分子、分子體系的排列和相互作用#預(yù)測反應(yīng)結(jié)果。設(shè)計高效催化劑和構(gòu)筑高效反應(yīng)體系D過程系統(tǒng)工程研究的目標(biāo)是力圖從資源利用效率、環(huán)境影響和經(jīng)濟(jì)性諸方面使過程系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。它借助過程系統(tǒng)模型化方法，通過計算機(jī)分析與模擬，利用優(yōu)化算法，最終使系統(tǒng)物流"能量流"資金流與信息流深度集成，實(shí)現(xiàn)

10、化工生產(chǎn)的集約化。這也是原子經(jīng)濟(jì)模型的最佳體現(xiàn)2、環(huán)境問題與化學(xué)化工傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)對環(huán)境污染十分嚴(yán)重。直到半個世紀(jì)以前，人們才剛剛意識到這一點(diǎn)。恰恰是應(yīng)用化學(xué)與化工技術(shù)才從污染治理的角度初步解決了問題。要解決未來的環(huán)境問題，化學(xué)與化工面臨許多的挑戰(zhàn)。了解大氣土壤、湖泊、溪流和海洋既復(fù)雜又相互作用的化學(xué)世界，為制定生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策提供科學(xué)依據(jù)，從各個層面上研究物質(zhì)與環(huán)境的相互作用，對產(chǎn)品在生態(tài)系統(tǒng)中的分布狀況和作用做出真實(shí)可靠的評價。開發(fā)對環(huán)境負(fù)責(zé)的方法來制造有用產(chǎn)品是保護(hù)環(huán)境的根本措施，例如采用無毒無害的原料溶劑、助劑和催化劑。零排放的生產(chǎn)工藝等。例如目前用超臨界CO2替代傳統(tǒng)的水和有機(jī)溶劑的

11、一場綠色革命3、農(nóng)業(yè)與化學(xué)化工農(nóng)業(yè)發(fā)展的理想模式是生態(tài)農(nóng)業(yè)。生態(tài)農(nóng)業(yè)是一個自我維持的系統(tǒng)。該系統(tǒng)要使能量減少到最低，并且一切副產(chǎn)物都再循環(huán)，使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性，盡可能保證農(nóng)村的各種景觀并生產(chǎn)出需要的產(chǎn)品，使農(nóng)業(yè)生態(tài)體系變得更穩(wěn)定。農(nóng)藥和肥料科學(xué)歷來是化學(xué)化工和農(nóng)學(xué)的交叉學(xué)科。綠色農(nóng)藥的發(fā)展應(yīng)優(yōu)先注意低毒高效的農(nóng)藥。它通過影響、控制和調(diào)節(jié)各種有害生物的生長繁殖過程抑制有害生物，達(dá)到對非指定目標(biāo)沒有影響并且不會長期存留，對人類健康和生態(tài)平衡不產(chǎn)生影響。我國化肥主要問題在于品種單一，氮磷鉀比例失調(diào)，高效化肥和復(fù)合化肥有賴于進(jìn)口，傳統(tǒng)的氮肥和磷肥工藝能耗和物耗大。針對于此建議研究開發(fā)綠色新工藝和

12、新技術(shù)，有效利用不豐富的磷鉀資源；開發(fā)節(jié)能降耗的氮肥生產(chǎn)工藝和技術(shù)；研究由工農(nóng)業(yè)廢棄物"污水"污泥制備緩釋肥料；開發(fā)節(jié)能"低排放"符合生態(tài)要求的生產(chǎn)工藝。4、人類保健與化學(xué)化工采用綠色化學(xué)設(shè)計、綠色化工技術(shù)和綠色生產(chǎn)工藝是洗滌用品、化妝品日用化學(xué)工業(yè)科研和生產(chǎn)部門的重要研究課題我國醫(yī)藥工業(yè)在近TV年中一直保持高速增長，但產(chǎn)品只能以低價位原料藥進(jìn)入國際市場，固然為國家掙了不少外匯<但同時也把大量的嚴(yán)重污染環(huán)境的“三廢”留在國內(nèi)。平均而言，傳統(tǒng)的制藥工藝會產(chǎn)生9倍于預(yù)期目標(biāo)產(chǎn)物的廢物，單位產(chǎn)品產(chǎn)污量最高。長此下去，勢必破壞我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略大計，為了

13、扭轉(zhuǎn)這種消極被動局面，必須大力提倡和發(fā)展綠色化學(xué)制藥工業(yè)。5、能源開發(fā)利用與化學(xué)化工能源危機(jī)使得開發(fā)更加穩(wěn)定和廉價的能源材料及方法，應(yīng)用改進(jìn)的膜、催化劑、電極和電解液開發(fā)實(shí)用、低廉、更穩(wěn)定的燃料電池。開發(fā)用于氫氣制備、分配、儲藏及運(yùn)輸?shù)牟牧?、工藝和裝置。研究集中安全處理核電廠的放射性廢物的方法。開發(fā)能量產(chǎn)生及分配新工藝，達(dá)到溫室氣體或有毒物質(zhì)的零排放。成為化學(xué)工業(yè)的重要責(zé)任。潔凈煤技術(shù)是旨在減少污染和提高效率的煤炭加工"燃燒"轉(zhuǎn)化和污染控制等一系列新技術(shù)的總稱。它使煤作為一種能源達(dá)到最大限度潛能的利用而釋放的污染最少，達(dá)到煤高效、潔凈利用目的。這是當(dāng)今世界煤化工的主流方向，更是我國能源與經(jīng)濟(jì)"環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的根本出路四、總結(jié)與思考綠色化學(xué)對于我國的現(xiàn)代化建設(shè)和人類未來生活都有著不可估量的巨大意義。只要我們提高科技水平。用好綠色化學(xué)技術(shù)搞好搞活我國經(jīng)濟(jì)，必須使我們祖國的水更清，天更藍(lán)，山川更秀麗，家園更美好，人民更健康。在科學(xué)技術(shù)還未發(fā)展到完全消除污染之前，綠色化學(xué)需與可持續(xù)發(fā)展結(jié)合，實(shí)現(xiàn)人們生活在藍(lán)天之下綠草之上的愿望。即使是科學(xué)發(fā)展到可以完全消除污染浪費(fèi)，作為化工人的我們心中應(yīng)始終有著綠色化學(xué)可持續(xù)發(fā)展的念頭。參考文獻(xiàn)：王猛.淺談綠色化學(xué)J. 考試周刊.2008,35(1