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文檔簡介

綠色化學是一門新興的化學分支,以“\o"原子經濟性"原子經濟性”為原則,研究如何在產生目的產物的過程中充分利用原料,減少有害物質的釋放。綠色化學旨在從物質產生的源頭控制廢物的產生,減少對\o"環(huán)境"環(huán)境的\o"污染"污染。綠色化學12條原則PaulAnastas和JohnCWarner提出綠色化學的12項原則:防止廢物:設計\o"化學合成"化學合成方法防止廢物的產生,從而無需進行廢物的處理。設計更安全的\o"化合物"化合物和產物:設計更有效,而且低毒或無毒的化合物。降低\o"化學合成"化學合成方法的危險性:降低或消除生成產物的\o"合成"合成方法對\o"人類"人類及\o"環(huán)境"環(huán)境的\o"毒性"毒性。使用可再生的原料:使用可再生的原料而非消耗型原料;可再生的原料一般來源于農產品或是其他過程產生的廢物;消耗型原料一般來源于,\o"石油"石油\o"天然氣"天然氣\o"煤"煤\o"礦物"礦物等。使用\o"催化劑"催化劑而非當量試劑:通過\o"催化反應"催化反應將廢物的量降到最低。\o"催化劑"催化劑是指少量而可以多次催化反應進行的試劑,而當量試劑一般過量且只能反應一次。避免化合物的\o"衍生物"衍生物:避免使用\o"保護基"保護基或其他暫時的修飾,衍生物的產生將使用額外的試劑,并產生廢物。使\o"原子經濟"原子經濟最大化:最大比例的利用起始反應物的原子。使用更安全的\o"溶劑"溶劑和反應條件:避免使用\o"溶劑"溶劑,混合物分離試劑,和其他的輔助化合物。如果必須使用這些化合物,選擇無害的物質。如果需要使用\o"溶劑"溶劑,盡量選擇水。提高\o"能源"能源效率:可能的話,在常溫常壓下進行反應。設計可\o"降解"降解的產物:產物在使用后,應可\o"降解"降解,而不會在\o"環(huán)境"環(huán)境累積。\o"全程分析"全程分析并防止\o"污染"污染:在生產過程中進行全程監(jiān)控,以減少或消除副產物的生成。使事故的可能性降到最低:設計化合物及其狀態(tài)(\o"固態(tài)"固態(tài),\o"液態(tài)"液態(tài),\o"氣態(tài)"氣態(tài)),以降低爆炸,火災,泄漏發(fā)生的可能性。[\o"編輯段落:原子經濟性"編輯]原子經濟性主條目:\o"原子經濟性"原子經濟性在過去化工生產所用的公式為:產率或收率(%)=(目前產品的質量/理論上原料變成目的產品所應得的產品質量)×100%現在化工生產所用的公式為:原子經濟性或原子利用率(%)=(被利用原子質量/反應中所使用全部反應物分子的質量)×100%提高原子經濟性的主要方式有三種:開發(fā)新催化材料尋找新反應加工途徑采用新合成原料\o"2005年"2005年,\o"野依良治"野依良治(RyojiNoyori)指出綠色化學中三個重大的發(fā)展:使用\o"超臨界二氧化碳"超臨界二氧化碳作為綠色溶劑;\o"水相"水相\o"過氧化氫"過氧化氫的清潔\o"氧化反應"氧化反應;在\o"不對稱合成"不對稱合成中使用\o"氫氣"氫氣。[1]綠色化學發(fā)展概述(一)綠色化學是一門具有明確的社會需求和科學目標的新興交叉學科,指出了綠色化學代表了未來化學發(fā)展和人類進步的方向,是人類實現可持續(xù)發(fā)展的必由之路?;瘜W的發(fā)展在不斷促進人類進步的同時,在客觀上使環(huán)境污染成為可能,但是起決定性的是人的因素,最終要靠人們的認識不斷提升來解決這個問題。一些著名的環(huán)境事件多數與化學有關,諸如臭氧層空洞、白色污染、酸雨和水體富營養(yǎng)化等;另一方面把所有的環(huán)境問題都歸結為化學的原因,顯然是不公平的,比如森林銳減、沙塵暴和煤的燃燒等。這當然與化學沒有樹立好自己的品牌有關系,在最早的化學工藝流程里面,根本沒有把廢氣和廢渣的處理納入考慮范圍,因此很多化學工藝都是會帶來環(huán)境污染的。有些人把化學和化工當成了污染源。人們開始厭惡化學,進而對化學產生了莫名其妙的恐懼心理,結果造成凡是有“人工添加劑”的食品都不受歡迎,有些化妝品廠家也反復強調本產品不含有任何“化學物質”。事實上,這些是對化學的偏見,監(jiān)測、分析和治理環(huán)境的卻恰恰是化學家。綠色化學正是基于人與自然和諧發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展理論。在1984年,美國環(huán)保局(EPA)提出“廢物最小化”,這是綠色化學的最初思想。1989年,美國環(huán)保局又提出了“污染預防”的概念。1990年,美聯邦政府通過了“防止污染行動”的法令,將污染的防止確立為國策,該法案條文中第一次出現了“綠色化學”一詞。1992年,美國環(huán)保局又發(fā)布了“污染預防戰(zhàn)略”。1995年,美國政府設立了“總統綠色化學挑戰(zhàn)獎”。1999年英國皇家化學會創(chuàng)辦了第一份國際性《綠色化學》雜志,標志著綠色化學的正式產生。我國也緊跟世界化學發(fā)展的前沿,在1995年,中國科學院化學部確定了《綠色化學與技術》的院士咨詢課題。綠色化學又稱“環(huán)境無害化學”、“環(huán)境友好化學”、“清潔化學”,綠色化學是近十年才產生和發(fā)展起來的,是一個“新化學嬰兒”。它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科,內容廣泛。綠色化學的最大特點是在始端就采用預防污染的科學手段,因而過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把“化學的綠色化”作為新世紀化學進展的主要方向之一。是一門從源頭上阻止環(huán)境污染的新興學科分支,力求使化學反應具有“原子經濟”性,實現廢物的“零排放”[1],綠色化學是發(fā)展生態(tài)經濟和工業(yè)的關鍵,從經濟觀點認識,它合理利用資源和能源、降低生產成本,符合經濟可持續(xù)發(fā)展的要求。綠色化學是當今國際化學科學研究的前沿.綠色化學的定義是,用化學的技術,原理和方法去消除對人體健康,安全和生態(tài)環(huán)境有毒有害的化學品,因此也稱環(huán)境友好化學或潔凈化學。綠色化學的核心內容之一是“原子經濟性”,即充分利用反應物中的各個原子,因而既能充分利用資源,又能防止污染。原子經濟性的概念是1991年美國著名有機化學家Trost(為此他曾獲得了1998年度的總統綠色化學挑戰(zhàn)獎的學術獎)提出的,用原子利用率衡量反應的原子經濟性,為高效的有機合成應最大限度地利用原料分子的每一個原子,使之結合到目標分子中,達到零排放。綠色有機合成應該是原子經濟性的。原子利用率越高,反應產生的廢棄物越少,對環(huán)境造成的污染也越少。綠色化學的理想和目標在于不再使用有毒、有害的物質,不再產生廢物。它是一門從源頭上阻止環(huán)境污染的新興學科分支,力求使化學反應具有“原子經濟”性,實現廢物的“零排放”,綠色化學是發(fā)展生態(tài)經濟和工業(yè)的關鍵,從經濟觀點認識,它合理利用資源和能源、降低生產成本,符合經濟可持續(xù)發(fā)展的要求。綠色化學是當今國際化學科學研究的前沿。它主要研究的問題是:(1)從源頭制止污染,而不是在末端治理污染;(2)設計具有高使用效益低環(huán)境毒性的化學產品;(3)在合成方法中盡量不使用和不產生對人類健康和環(huán)境有毒有害的物質;(4)合成方法應具“原子經濟性”,即盡量使參加過程的原子都進入最終產物;(5)盡量不用溶劑等輔助物質,不得已使用時它們必須是無害的;(6)生產過程應該在溫和的溫度和壓力下進行,而且能耗應最低;(7)盡量采用可再生的原料,特別是用生物質代替石油和煤等礦物原料;(8)發(fā)展適時分析技術以便監(jiān)控有害物質的形成;(9)使用高選擇性的催化劑;(10)化學產品在使用完后應能降解成無害的物質并且能進入自然生態(tài)循環(huán);(11)盡量減少副產品;(12)選擇參加化學過程的物質,盡量減少發(fā)生意外事故的風險。從根本上說,綠色化學是要求化學從一個嶄新的角度來審視“傳統”的化學研究和化工過程,并以“與環(huán)境友好”為基礎和出發(fā)點提出新的化學問題,創(chuàng)新出新的化工技術。具體的來說,綠色化學的基本原理可以有以下幾個方面:1)防止污染的產生優(yōu)于治理產生的污染;2)原子經濟性;3)只要可行,應盡量采用毒性小的化學合成路線:4)更安全的化學品的設計應能保留其功效,但降低毒性;5)應盡可能避免使用輔助物質(如溶劑、分離劑等),如用時應是無毒的;6)應考慮到能源消耗對環(huán)境和經濟的影響,并應盡量少地使用能源;7)原料應是可再生的,而非將耗竭的;8)盡量避免不必要的衍生化步驟;9)催化性試劑(有盡可能好的選擇性)優(yōu)于當量性試劑;10)化工產品在完成其使命后,不應殘留在環(huán)境中,而應能降解為無害的物質;11)分析方法必須進一步發(fā)展,以使在有害物質生前能夠進行即時的和在線跟蹤及控制:12)在化學轉換過程中,所選用的物質和物質的形態(tài)應能盡可能地降低發(fā)生化學事故的可能性。綠色化學發(fā)展概述(二)傳統化學工業(yè)給人類環(huán)境帶來的污染已十分嚴重,引起了社會各界的關注,而且物質經化學變化而轉化為對人類有用的產品。化學品極大地豐富了人類的物質生活,提高了生活質量,并在控制疾病、延長壽命,增加農作物品種和產量,在食物的儲存和防腐等方面起到了重要作用。但在生產、使用這些化學產品的過程中也產生了大量的廢物,污染了環(huán)境,全世界目前每年產生的3億一4億噸危險廢物(中國化學工業(yè)排放的廢水,廢氣和固體廢物分別占全國工業(yè)排放總量的22.5%,7.82%,5.93%),給人類帶來了災難,所以,在現今社會中,一提起“化學”,很多人都要緊皺雙眉。只要你留心地觀察和仔細地思考一下,在我們的衣食住行以及戰(zhàn)勝疾病等方面,化工科技的進步,為人類帶來巨大的益處。藥品的發(fā)展有助治愈不少疾病,延長人類的壽命;聚合物科技創(chuàng)造新的制衣和建造材料;農藥化肥的發(fā)展,控制了蟲害,也提高了生產。樣樣都離不開化學家的幫助,可以毫不夸張地說,人類的生活離不開化學的發(fā)展。解決這一矛盾已成為21世紀人類環(huán)境問題的科學挑戰(zhàn)。今天,研究人員正努力探討各種物質對環(huán)境造成的影響及研究怎樣清除污染,應付各種環(huán)境問題。化學家已提出綠色化學概念,提倡綠色化學和綠色生產以及防止污染、治理污染的方法來消除環(huán)境污染,使化學成為環(huán)境的朋友。綠色化學與技術已經成為世界各國政府關注的最重要的問題與任務之一。政府直接參與,產學研密切合作已成為國際上綠色化學研究與開發(fā)的顯著特點。中國1993年世界環(huán)境和發(fā)展大會之后,編制了《中國21世紀議程》鄭重聲明走可持續(xù)發(fā)展道路的決心。有關綠色化學的國際學術會議不斷增加,展示了有關綠色化學的最新研究成果,受到學術界的高度重視。如美國每年有以綠色化學為主題的GordonConference。1999年的綠色化學的GordonConference在英國牛津召開,在歐洲掀起了綠色化學的浪潮;在英國出版了“綠色化學:理論與應用”專著。1999年開始還創(chuàng)辦了綠色化學(GreenChemistry)英文國際雜志。中國也開展了一系列科學行動:1995年中國科學院化學部組織了《綠色化學與技術——推進化工生產可持續(xù)發(fā)展的途徑》院士咨詢活動;1997年5月,香山科學會議第72次學術研討會:可持續(xù)發(fā)展問題對科學的挑戰(zhàn)——綠色化學;1998年合肥第一屆國際綠色化學高級研討會;1999年北京第16次九華山科學論壇“綠色化學的基本科學問題”;2000年科技部《國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃項目》立項——石油煉制和基本有機化學品合成的綠色化學。模擬化學的數值運算與計算機化學的邏輯運算結合起來進行“分子的理性設計”,將是2l世紀化學的特色之一。完全順應目前倍受化學界重視和倡導的綠色化學的思想,使化學成為與生態(tài)環(huán)境協調發(fā)展的、更高境界的化學。在進行綠色化工工藝和技術的過程中,借助于量子化學計算的結果,可以更為精確地選擇底物分子、催化劑、溶劑以及反應途徑,這樣可使用盡可能少的實驗達到預期目標,大大減少了實驗次數,從而在研發(fā)階段從根本上減少了原料的消耗,使得對環(huán)境污染的排放也相應減少,大大提高研究效率。模擬是綠色化工技術開發(fā)的重要工具,它是在計算機上快速建立試驗模型,具有比實驗室和工廠成本低和快速的特點。隨著計算機的不斷進步及其應用越來越廣泛,研究原料、反應器設計、過程開發(fā)、經濟和商業(yè)模型模擬等復雜問題的解決將成為可能。以后對綠色化工技術的成功應用,將需要開發(fā)更多的對原料、生產過程和商業(yè)過程集成的計算方法。從綠色化學的目標來看有兩方面必須重視:一是開發(fā)以“原子經濟性”為基本原則的新化學反應過程,另一個是改進現有化學上業(yè),減少和消除污染?;瘜W的綠色化已成為21世紀化學發(fā)展的重要方向。綠色有機合成新反應和新方法研究是綠色化學研究的重要內容。1.醫(yī)藥、農藥等精細化學品的“原子經濟”反應。如Boots公司的Brown方法合成布洛芬—鎮(zhèn)靜、止痛藥,原子經濟性~40%而BHC公司新發(fā)明的綠色方法原子經濟性~99%,獲1997年美國總統“綠色化學挑戰(zhàn)獎”。2.大宗石油化工品的綠色化技術的發(fā)展。如發(fā)明鈦硅分子篩作為氧化催化劑、采用H2O2為氧化劑。3.新的或非傳統的“潔凈”反應介質的開發(fā)利用。如超臨界CO2代替有毒、有害溶劑的推廣應用。目前,已有報道在近臨界水中進行烷基化反應、Aldol縮合反應、氧化反應等的研究結果。超臨界水的應用更適合于小規(guī)模、高附加值的化工過程。4.可再生生物質資源生產大宗有機化工品和超清潔生物柴油的生產。美國的M.Holtzapple教授在這方面取得了杰出的成就,而獲得了1996年美國總統綠色化學挑戰(zhàn)獎學術獎。5.廢合成材料的回收利用。廢料經適當處理可制成再生料,如廢聚苯乙烯(PS)泡沫塑料回收利用,它是一種性能好,價格低廉的通用塑料。據統計在我國所有塑料廢品中,聚苯乙烯廢品大約占總量的1/3左右。在自然界中既不腐爛,也不降解,是日益嚴重的所謂“白色污染”主要來源之一。對聚苯乙烯的循環(huán)利用的方法歸納起來大致有以下幾種:①廢舊聚苯乙烯的再造粒;②廢舊聚苯乙烯塑料的直接利用;③廢舊聚苯乙烯的改性利用;④廢舊聚苯乙烯裂解回收苯乙烯及其他化工產品等。21世紀,我國的工業(yè)化,城市化將繼續(xù)發(fā)展,人口還要增加,對化學工業(yè)的需求也將增多,而傳統化學工業(yè)雖在農藥、聚合物、材料科學、去污劑、石油添加劑、水處理、廢物處置等方面做出了巨大貢獻,另一方面它也帶來了一個負面影響——環(huán)境污染,增加了對環(huán)境的壓力。而人民群眾對改善環(huán)境、提高生活質量的要求又越來越強烈。黨中央、國務院反復強調:“保護環(huán)境是我國的一項基本國策,是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內容,直接關系到現代化建設的成敗和中華民族的復興”,“加快經濟建設,決不能以破壞環(huán)境為代價,決不能把環(huán)境保護同經濟建設對立起來或割裂開來,決不能走先污染后治理的老路,那樣代價太大”,“建設項目必須實行環(huán)境污染治理設施與主體工程‘三同時’(同時設計、同時施工、同時投入運行)的規(guī)定。大力推行清潔生產”,“防止資源浪費”,為此,綠色化學以其“原子經濟性”為基本原則,一方面充分利用資源防止浪費,另一方面實現“零排放”,達到不污染環(huán)境的效果。因此,它對于我國的現代化建設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,用好綠色化學技術,搞好搞活我國經濟,使我們祖國的水更清,天更藍,山川更秀美,營建人類的美好家園。綜上所述,綠色化學是化學學科中的研究熱點和前沿,其內涵、原理、目標和研究內容需要不斷地充實和完善。它的發(fā)展對保持良好的環(huán)境,社會和經濟的可持續(xù)發(fā)展都有重要的意義,只有通過綠色化學的途徑,從科學研究出發(fā)發(fā)展環(huán)境友好的化學、化工技術,才能解決環(huán)境污染與經濟可持續(xù)發(fā)展的矛盾。目前綠色化學及其帶來的產業(yè)革命剛剛在全世界興起。發(fā)展綠色化學將吸收和應用許多其它學科如物理學、生態(tài)學等的最新理論、技術與手段,尤其是應用生物技術,對我國這樣新興的發(fā)展中國家是一個難得的機遇。美國總統綠色化學挑戰(zhàn)獎出爐中化新網訊第16屆美國總統綠色化學挑戰(zhàn)獎6月20日在美國華盛頓揭曉,今年是國際化學年,同時也是美國環(huán)保署倡導綠色化工理念二十周年,頒獎典禮規(guī)??涨啊C绹h(huán)保署副署長史蒂夫·歐文斯表示:“16年來,美國環(huán)保署已經收到超過1400個提名,表彰了82項技術。僅僅是獲獎的技術就已減少危險化學品用量逾1.99億磅,減少5700萬磅的二氧化碳排放量?!鄙锘牧仙a工藝再次成為奪獎大熱門。明尼蘇達州的生物琥珀公司(BioAmber)由于在生物基琥珀酸的一體化生產和下游應用領域的杰出成績,獲得小企業(yè)獎。其開發(fā)的生物基琥珀酸工藝成本比石油基產品低25%。公司計劃今年開始在北美新建一套2萬噸/年的生物基琥珀酸生產裝置。加利福尼亞州圣地亞哥的吉諾瑪蒂卡(Genomatica)公司榮獲綠色合成路線獎。該公司發(fā)現的細菌可以使糖類發(fā)酵生產1,4-丁二醇(BDO),能耗比乙炔基BDO生產工藝低約60%,二氧化碳排放量降低70%。公司預計首套商業(yè)化規(guī)模的生物BDO裝置將在2013年年底投產。減少有機溶劑的使用量一直都是綠色反應的目標之一。利普舒茨博士因為設計了一種安全的表面活性劑而獲得學術獎。當前大多數化工生產工藝依賴于揮發(fā)性、有毒、易燃的有機溶劑,化工生產商每年都要使用數十億磅的有機溶劑。而利普舒茨博士發(fā)明的這種表面活性劑能在水中形成微小的液滴,有機化學品可溶解在這些液滴中,實現了用水替代有機溶劑。得克薩斯州的科騰聚合物公司因研發(fā)出Nexar聚合物膜技術而獲得了綠色反應條件獎,該技術生產的嵌段共聚物所需烴類溶劑比傳統工藝少50%,且不需要使用鹵代助溶劑。公司已于2010年開始在美國、德國和中國銷售Nexar牌聚合物產品。另外,俄亥俄州的宣偉公司因開發(fā)水性丙烯酸改性醇酸類樹脂技術而獲得設計更綠色化學品獎項。該公司開發(fā)的低VOC水性丙烯酸改性醇酸類樹脂涂料使用回收的PET瓶、丙烯酸和豆油作為原料生產。綠色社會·綠色化學·綠色觀念汪朝陽

(華南師范大學化學系廣州510631)

當今社會,環(huán)境污染問題日益突出,人們發(fā)出了對“綠色社會”的呼喚,同時也迫使化學家們提出了“綠色化學”的新觀念。在綠色化學的熱潮中進行冷靜的思考,我們不難發(fā)現綠色化學并非解決環(huán)境問題的關鍵,其根本應是全人類綠色觀念的建立,即化學家們不僅要消滅“化學盲”,而且要全社會消滅“綠盲”。1環(huán)境的呼吁——綠色社會撲面而來

1.1生活:綠色食品、綠色冰箱、綠色汽車、綠色照明等綠色產品與綠色消費

在生活方面,人們開始追求綠色消費[1]、使用綠色產品。出于對近來英國瘋牛病、香港禽流感、歐盟四國二惡英等恐怖事件的擔心,目前人們最熟悉的綠色產品可能是綠色食品。據報道[2],國際組織對于綠色食品(國際上稱之為有機食品)尚無統一的定義,一般指盡量避免化學肥料和農藥栽培、且加工過程盡可能少用食品添加劑的食品,盡管它們的價格比普通食品高出0.5~1.5倍,但在歐洲有85%以上的消費者寧愿高價買。

綠色冰箱也因進入電視廣告而成為人們知曉的綠色產品之一,它是指耗電量少、結構簡單、不用造成大氣污染的氟利昂制冷的冰箱產品。使用氣體燃料的綠色汽車也開始駛上北京的街頭。據文獻介紹[3],作為綠色汽車,其必須具備兩方面的特征:一是改進動力,如電動汽車和以天然氣、甲醇、太陽能等非燃料油驅動的汽車;二是制造材料能回收利用,美國每輛汽車重量的75%都已得到重新利用。

在照明方面,1992年美國環(huán)境保護局提出了綠色照明工程,具體的計劃內容是:采用高效少污染光源,提高照明質量,提高勞動生產率和能源有效利用水平,節(jié)約能源、減少照明費用、減少火電工程建設、減少有害物質排放,進而達到保護人類生存環(huán)境的目的。1996年10月,中國綠色照明工程也在北京全面啟動[4]。

1.2工作:綠色標志、綠色企業(yè)、綠色制造、綠色公關等工業(yè)生態(tài)學與綠色經濟

隨著上述生活方面綠色產品的產生,人們在購物時開始認準綠色標志,迫使企業(yè)執(zhí)行ISO14000系列環(huán)境管理標準[3,5,6]。綠色標志又稱環(huán)境標志、生態(tài)標簽、藍色大使等,是經過嚴格檢查、檢測與綜合評定后由國家專門委員會批準使用的證明性商標,它表明該產品不僅質量合格,而且在生產、使用、消費和處置等過程中也符合特定的環(huán)境要求,與同類產品相比具有無毒、無害或低毒少害、節(jié)約資源等環(huán)境優(yōu)勢。因此,有識之士指出[7],企業(yè)在追求ISO9000系列認證的同時,必須遵循ISO14000標準,方可在日益激烈的市場競爭中成為立于不敗之地的綠色企業(yè)。

要成為綠色企業(yè),首先必須做到綠色制造,即做到:從綠色資源理論出發(fā)有序地使用再生資源[8],通過對產品壽命全周期進行環(huán)境保護考慮的綠色設計[9],用無(少)公害化的綠色技術實現生產[1],最后用可回收材料或生物降解材料對產品進行綠色包裝[10]。正因為如此,有關專家認為[11],在理論領域,潔凈生產已實現了到工業(yè)生態(tài)學的轉變,其標志為1997年由耶魯大學和麻省理工學院合作出版了全球第一本《工業(yè)生態(tài)學》雜志。

要成為綠色企業(yè),還必須通過綠色公關,打破綠色壁壘,實現綠色貿易。目前,綠色產品和綠色消費主導著國際貿易的新潮流,而且以12%~15%的速度增長;與此同時,隨著國際貿易朝著自由化方向的不斷發(fā)展,一些原有的貿易保護措施如關稅壁壘等逐漸消失,一些發(fā)達國家利用自身先進的環(huán)保技術,紛紛通過提高環(huán)保標準,阻礙他國產品進入本國市場,從而產生了以保護人類健康、生態(tài)環(huán)境為由的綠色壁壘[12]。因此,有人提出了進行“綠色公關”的新策略[13],即面對環(huán)境保護與綠色消費這一嚴肅問題,企業(yè)在目標與經營戰(zhàn)略的調整中,對肩負重任的公共關系必須賦予其綠色使命,如制定綠色目標、進行綠色宣傳、贊助綠色事業(yè)、塑造綠色形象等。

總之,在我們的工作領域,從資源利用到產品設計,從廠家生產到公司貿易,它們被“綠色化”,所有這一切實踐活動和有關學者[14]進行的“環(huán)境意識是一種消費需求”等環(huán)境意識的經濟學理論分析,都向我們昭示著綠色經濟的來臨。

1.3娛樂:綠色觀光、綠色休閑、綠色奧運

生態(tài)旅游是當今世界旅游的一個主要方向,中國把1999年確定為生態(tài)旅游年,著名風景名勝區(qū)桂林在這方面做了努力,并且于1998年9月25日舉行了桂林環(huán)境資源保護與旅游業(yè)可持續(xù)發(fā)展理論研討會[15]。據報道[16],韓國的生態(tài)旅游建設的觀念與中國的山頂“非我莫屬”的建筑觀有著強烈的反差:影島是著名濱海山城釜山市的一個小半島,憑海臨風,頭枕波濤,可鳥瞰層層疊疊的釜山城,是釜山一個山、海、城交相輝映的小名勝,但在半島的山腰上卻圍了一層鐵絲網,鐵絲網里面是生態(tài)保護圈!另外,在德國、芬蘭等國的旅游飯店中,都已經從環(huán)保出發(fā)不再統一提供牙刷、牙膏、梳子、拖鞋、洗發(fā)液等一次性用品[17],泰國也是如此。我們的近鄰韓國,同樣是筷子文化圈,大大小小就餐處也看不見一雙一次性筷子[16]。

網絡時代的來臨,電腦在工作和娛樂領域占著日益重要的的地位。為了避免廢舊電腦造成環(huán)境污染,臺灣的環(huán)保人士曾將電腦主板等材料制成時裝。據報道[3,7],在美國和德國,綠色電腦不僅材料可以再利用,而且大幅度節(jié)省電能。

奧運會是全人類最大的“集體娛樂”項目,澳大利亞人追求把2000年悉尼奧運會綠色化,提出用公交車解決汽車廢氣污染、場館建設考慮環(huán)境問題等。奧運期間的報紙也報道,“綠色奧運”名不虛傳,如為了及時回收垃圾,在所有的地方都設立了垃圾箱,且距離很近,被《羊城晚報》等譽為“1秒鐘環(huán)保”。2化學家的反駁——綠色化學的興起

2.1化學——環(huán)境污染的“替罪羊”

清華大學化學系宋心琦教授多次講到[18,19]:現在,公眾對化學存在著一種很深的誤解,認為化學就是帶來環(huán)境污染的罪魁禍首,甚至歧視化學、厭惡化學,產生了“恐化學癥”(chemophobis),似乎有化學就不會有“綠色”,“化學”已經被許多人所誤解為“污染”同義詞。在日常生活中,某些所謂“綠色食品”的廣告經常聲稱“本產品絕不含有任何化學元素(化學品)”,或許他們是一些“化學盲”[20],可以原諒。即使在科技發(fā)達的美國,報刊也有類似荒唐的報道[18]。然而,當眾口鑠金的威力使赫赫有名的杜邦公司也不得不讓步地從宣傳口號“BetterLifethroughChemistry”中把“Chemistry”去掉時[21],不幸的“化學人”必須認識到:化學(化學人)已經成為環(huán)境污染的“替罪羊”。

不可否認,化學、化學工業(yè)在某些場合給環(huán)境帶來污染,但公眾采取的是“一葉障目”的做法。專家指出[18],這是不公平的!事實上,化學的歷史貢獻是不容抹殺的[21]:在解決糧食生產以養(yǎng)活人類的世界性問題上,如果沒有哈伯的合成氨化學固氮法,世界總人口由本世紀初的十幾億到現在的六十億以上是不可能的;同樣,在延長人類壽命的世界性問題上,如果沒有磺胺藥、青霉素、鏈霉素等許多藥物的化學制藥方法,人的預期壽命的空前提高也是不可能的。

其實,作為知識本身而言,化學只不過告訴人們,哪些物質對人類有益,哪些對人類有害,如何操作全在于人類自己。但是,人們只在利用化學吃飽、醫(yī)好、穿好等等之余卻記住了哪些是有害的,從而將人類自身偶爾的操作之錯遷怒于化學。中國古代有一個醫(yī)生和君王的故事,醫(yī)生因為告訴君王腦部有疾病,君王不但不同意治療反而殺了醫(yī)生,原因是醫(yī)生告訴了他真相。于今,化學家們因從事化學、告訴人們化學物質的真相而同樣蒙冤。

2.2綠色化學——化學家的新對策

但是,化學家們本身是清白的,隨著對化學與環(huán)境、資源的關系不斷反思和總結,他們提出了“綠色化學”的新對策,同時也籍此向世人的誤解提出了抗議,正如有識之士面對全社會理直氣壯地宣言[19]:“化學家是環(huán)境的朋友!”1991年,美國著名有機化學家Trost在《Science》上提出了“原子經濟性(原子利用率)”的概念;1992年,荷蘭有機化學家Sheldon提出了“E-因子”的概念[22]。這兩個重要的綠色化學基本概念的提出,引起了人們極大的關注。終于,以1996年6月美國首屆“總統綠色化學挑戰(zhàn)獎”的頒發(fā)、1999年世界第一本名為“綠色化學”雜志的創(chuàng)辦等為特征,綠色化學在上世紀末誕生[23]。

在“綠色化學”的新對策中,化學家們認為[24]:綠色化學是更高層次的化學,它的主要特點是原子經濟性,即在獲取新物質的化學過程中充分利用每個原料原子,實現“零排放”,使化學從“粗放型”向“集約型”轉變,既充分利用資源,又不產生污染。因此,綠色化學的根本目的是:面臨人類可持續(xù)發(fā)展要求的巨大挑戰(zhàn),從節(jié)約資源和防止污染的觀點來重新審視和改革傳統化學,從而使我們對環(huán)境的治理從治標轉向治本。

2.3化學盲化學人的真正對手

雖然目前綠色化學的發(fā)展正蒸蒸日上,但其對洗清化學和化學家們的不白之冤還是不夠的?;蛟S,Nobel化學獎獲得者洛德·霍夫曼(RoaldHoffmann)在化學科普名著《相同與不同》(TheSameandnottheSame)中關于消滅“化學盲”的教育名言,指出了化學人的真正對手:“……化學課程要確保最核心的內容。當然要吸引人,激發(fā)人的興趣與好奇心。課程要針對非理科學生,針對有見識的公民,而不是針對專門人才。新的化學家,改造世界的優(yōu)秀人才,將產生于這些年輕人。我堅信這一美好的前景。他們做他們能勝任的工作,做化學家要做的工作。但這有一個前提,那就是要教育他們的朋友和鄰居。這些人中,99.9%都不是化學工作者?!盵20]

因此,作為一個真正的化學家,他不僅應在學科領域去突破,而且應在化學宣傳領域去努力。從某種意義上講,后者更為重要,因為它能使99.9%都不是化學工作者的人理解化學人的工作。但遺憾的是,許多化學工作者興趣僅在于前者,即使是在學校這樣的主要宣傳陣地,許多化學家們工作的主要目的也只是發(fā)表學科研究論文以獲取他個人的職稱和工資。

盡管如此,由于環(huán)境問題是一個綜合性的問題,因此即使綠色化學家們在學科與化學教育方面作出了努力,他們也只能“潔身自好”和消除人們對化學的誤解,并非解決問題的關鍵,真正解決環(huán)境問題還依賴于全人類的反思。3全人類的反思——綠色觀念的必然

作為一個系統工程,全球每一個人都應反思,因此綠色觀念貫穿于所有領域,而且互相聯系,互相依存。具體地說,為了適應環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的要求,只有進行真正在觀念上進行綠色革命,即人文社會領域宣傳綠色倫理,科技界堅持綠色科技觀,政府推行綠色政策,人人自我開始綠色行動,世界的明天才會更美好,中國在國際舞臺上才會具有競爭力,我們的未來才會充滿綠色。如果說不懂化學、科技的人是“化學盲”、“科盲”,那么不懂綠色觀念的人應該是“綠盲”,真正的“色盲”。

3.1人文社會領域:綠色倫理

針對全球綠色浪潮的反思,有關哲學工作者從人文社會的角度提出了綠色倫理[25],他們的觀點很值得人們深思。有趣的是,提出綠色倫理觀點的學者的單位是長春科技大學找礦哲學研究所,其文章發(fā)表于《吉林地質》。

首先,他們在分析問題起因的基礎上,提出了綠色倫理的概念:“綠色”問題之所以成為當代最熱門的話題,是因為人們日益感到人口膨脹、資源匱乏、環(huán)境污染、生態(tài)失衡等全球性危機已愈來愈嚴重地威脅到人類的生存與發(fā)展。當人們究其原因時發(fā)現,所有這些危機的出現,并不是地球本身的背信棄義,而是我們人類的自身行為所致,它們是自然對人類無節(jié)制行為的報復和懲罰,它們警示世人:必須善待地球,尊重自然,照拂環(huán)境,在人與自然之間建立起一種同生、共養(yǎng)、和諧的新型關系——這就是綠色倫理。

接著,他們提出綠色倫理的四個特征:首先,它是對以往人地關系的否定,要求人類在自然面前徹底改變統治者、征服者的狂妄姿態(tài),就象1996年清潔珠峰的中國志愿者站在世界屋脊上所發(fā)出的宣言那樣:“我們對自然的關系不再是征服而是和諧。”其次,綠色倫理是傳統倫理的拓展,它認為不但人與人、人與社會之間的關系具有倫理性質,而且強調人對自然的關系也具有倫理道德性質,尊重地球就是尊重人類本身。第三,綠色倫理是人類認識的一次飛躍,是人類精神境界的一次升華,它延長了人類的目光,它不僅是對當代人共同利益的考慮,而且是對后代人長遠利益的關注。第四,綠色倫理具有最廣泛的普遍性,它是基于全人類的共同利益而提出,因此不分階級、不分民族、不分國界、不分行業(yè)、不分組織,是地球上所有公民都應該樹立的倫理觀念和遵守的倫理準則。

3.1科技界:綠色科技觀

同樣有趣的是,提出在科技界要“建構21世紀綠色科技觀”的學者來自于天津師范大學政法系,文章發(fā)表于《道德與文明》[26];而且,同樣面對迅猛發(fā)展的高科技,有人針對“科技外行人”撰寫了一本“現代高科技社會的生存指南”——《科技大反撲》,提醒非從事科技工作的普通民眾思考“WhyThingsBiteBack”的問題[27]。因此,面對環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展,作為科技工作者更應深思“科技異化”的威脅,并且深入體會和堅持“綠色科技觀”。因此,廣而言之,如果不知綠色科技觀,不論什么人,就應是新的科盲。

在闡述綠色科技觀之前,提出者先分析了“科技異化”現象[26]:近代以來,科技以無堅不摧的力量,確立了人在人與自然的關系中的絕對優(yōu)勢地位。但科技的發(fā)展就像一元二次方程總是一正一負的兩個根:一方面,借助科技理性工具,人類在探索、開發(fā)大自然中創(chuàng)造了高度的物質文明;另一方面,大自然又以物種滅絕、環(huán)境污染、氣候異常、生態(tài)失衡等威脅人類生存和發(fā)展的全球性危機反撲已用現代科技武裝全身的人類。面對這一嚴峻的現實,有人把它歸咎于科技,認為是“科技異化”現象。

基于對“科技異化”的認識,閻艷提出的綠色科技觀的主要觀點是[26]:第一,科技是中性的,它是一把“雙刃劍”,本身無對錯,功過全在人,于人類有利還是有害全在人類自己;第二,人類應該以協調人與自然之間的關系為最高準則,以不斷解決人類發(fā)展與自然界發(fā)展之間的矛盾為宗旨,利用科技與自然和平相處、和諧發(fā)展,努力避免負效應。順便需要指出的是,戴立信等人在《化學學報》新千年特稿“創(chuàng)造更美好的生活和更清潔的環(huán)境——化學的回顧與展望”一文中,也有類似的說法,“化學和所有其他科學一樣是一把雙刃劍”[21]。

3.1政府:綠色政策

綠色觀念的真正領悟,不僅僅只是人文社會領域與科技界的理論探討與實踐摸索,更重要的是政府“綠色政策”的提出與落實。仍以“化學盲”們深惡痛絕的化學為例:目前,中國的含磷洗衣粉已成為廣泛的污染源,東南沿海的“赤潮”與滇池、洱海的“藻化”都與之在日常生活中的大量使用有關,所以現在無磷洗衣粉的開發(fā)成為熱門。然而,據有關專家透露[28]:80年代末,發(fā)達國家已發(fā)現此問題而開始禁用含磷洗衣粉,而我國恰在當時大量引進國外生產線,大量生產含磷洗衣粉;另一方面,當時國內無磷洗滌劑的研究已有初步進展,若大力支持一下,就會在一個“綠色化工”的新水平上發(fā)展。因此,當時若有綠色政策的存在,適度的傾斜就會使我們不走彎路,就不會因富磷廢水的排放帶來水資源的破壞,人們津津樂道的“太湖美”就不至于變成疑惑不解的“太湖臭”。

相反,正確的政策導向可以使企業(yè)頭疼的環(huán)境污染變成掙大錢的環(huán)保產業(yè)。據2000年11月8日《羊城晚報》A2版報道:德國曾經遭受嚴重的環(huán)境污染,但如今已是歐洲乃至全球環(huán)境保護最好的國家之一,同時也是環(huán)保產業(yè)最發(fā)達的國家之一,就是因為有機制有技術靠垃圾賺大錢,目前德國的環(huán)保業(yè)超過汽車制造業(yè)成為第一產業(yè)。因此,德國不少環(huán)境保護經驗值得中國借鑒、學習。

總之,一個深謀遠慮的政府應從環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的眼光出發(fā),制定一系列綠色政策,它們主要有:一、強化環(huán)境管理制度。目前,在環(huán)境執(zhí)法過程中,執(zhí)法不嚴的地方保護主義、“以罰代禁”的權錢交易行為尤為突出。二、推行綠色產品標準。以人們最熟悉的綠色食品為例,現在我國綠色食品僅僅被作為促銷手段,真正的綠色食品標準體系尚待大力推行和不斷完善。正因為如此,人們普遍還缺乏對綠色產品的信心。因此,政府應有明確的政策加強對綠色產品的宣傳、推廣和認證。三、制定綠色營銷法規(guī)。目前,在全球領域,綠色產品因為成本更多,其價格普遍比一般產品高。因此,政府要扶持綠色產品,應在同樣銷售時對一般產品征收“環(huán)境稅”抵消與綠色產品的差價,或對綠色產品的銷售實行退“環(huán)境稅”政策,以鼓勵綠色產品的生產與銷售。

3.4個人:綠色行動

作為對綠色制造、“清潔生產”的延續(xù),有人提出了“清潔生活”的理論[29],不僅對我們的日常生活行為提出了許多切實可行的建議,而且提出了包括“環(huán)境財富”和“人體健康財富”的“新財富觀”。因此,于個人而言,人人自我開始綠色行動的宣傳與實踐也刻不容緩,例如為了保護野生資源,不以穿裘皮大衣為時尚,不以食山珍海味為高貴;為了美化城市環(huán)境,實行公交優(yōu)先和垃圾分類。4參考文獻

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二綠色化學是一種理念什么是綠色化學?綠色化學是指設計沒有或者只有盡可能小的環(huán)境負作用并且在技術上和經濟上可行的化學品和化學過程。它是實現污染預防的基本的和重要的科學手段,包括許多化學領域,如合成、催化、工藝、分離和分析監(jiān)測等。綠色化學不同于環(huán)境化學。環(huán)境化學是一間研究污染物的分布、存在形式、運行、遷移及其對環(huán)境影響的科學。綠色化學的最大特點在于它是在始端就采用實現污染預防的科學手段,因而過程和終端均為零排放或零污染。它研究污染的根源--污染的本質在哪里,它不是去對終端或過程污染進行控制或進行處理。綠色化學關注在現今科技手段和條件下能降低對人類健康和環(huán)境有負面影響的各個方面和各種類型的化學過程。綠色化學主張在通過化學轉換獲取新物質的過程中充分利用每個原子,具有原子經濟性,因此它既能夠充分利用資源,又能夠實現防止污染。

很明顯,綠色化學要求負作用盡可能小,它是一種理念,是人們應該傾力追求的目標。

三綠色化學的原則和研究內容綠色化學有其應用的原則。概念起來,它們主要有以下12項:⑴防止環(huán)境污染;⑵提高原子經濟性;⑶盡量減少化學合成中的有毒原料和有毒產物;⑷設計安全的化學品;⑸使用安全的溶劑和助劑;⑹提高能源經濟性;⑺原料的再利用;⑻減少官能團的引人;⑼新型催化劑的開發(fā);⑽產物的易降解性;⑾以降低環(huán)污染為宗旨的現場實際分析;(12)防止生產事故的安全生產工藝。這些原則主要體現了要對環(huán)境的友好和安全、能源的節(jié)約、生產的安全性等,它們對綠色化學而言是非常重要的。在實施化學生產和化學生產的過程中,應該充分考慮以上這些原則。綠色化學研究什么?一般說來,一個化學反應主要受四個方面的影響:(1)原料或起始物的性質;(2)試劑或合成路線的特點;(3)反應條件;(4)產物或目標分子的性質。眾所周知,這四個因素相互緊密聯系,而且在一定條件下息息相關。因此,這四個方面也是綠色化學所研究的方面。目前綠色化學的研究重點是(1)設計或重新設計對人類健康和環(huán)境更安全的化合物,這是綠色化學的關鍵部分;(2)探求新的、更安全的、對環(huán)境更友好的化學合成路線和生產工藝,這可從研究、變換基本原料和起始化合物以及引人新試劑人手;(3)改善化學反應條件、降低對人類健康和環(huán)境的危害,減少廢棄物的生產和排放。綠色化學著重于更安全這個概念,不僅針對人類的健康,還包括整個生命周期中對生態(tài)環(huán)境、動物、水生生物和植物的影響;而且除了直接影響之外,還要考慮間接影響,如轉化產物或代謝物的毒性等。

四典型的綠色化學項目下面介紹1996年第一屆美國總統綠色化學挑戰(zhàn)獎的兩項獲獎成果,它們可以作為典型的綠色化學項目。

例1、孟山都公司的乙二醇胺催化項目,這是優(yōu)化合成路線的代表。該公司生產的諾恩朵普是一種廣泛使用的廣譜無選擇性除草劑,對環(huán)境很安全。但是其關鍵中間體亞胺乙二酸鈉須用氨、甲醛、氫氰酸為原料合成。此合成路線有三大嚴重缺點:氫氰酸劇毒;反應放熱量大,有導致失控的潛在危險;每7kg產品生產lkg有毒廢物。經過多年研究,孟山都公司發(fā)展了將乙二醇胺用瑞尼銅催化脫氫制備上述中間體的新工藝,回收率可達95%,催化劑可循環(huán)使用9次以上。新合成路線起始物揮發(fā)性低、無毒,反應本身是吸熱過程,易控制,不產生廢渣,是一項優(yōu)秀的綠色化學的成果。例2、著名的道化學公司發(fā)明的、用純二氧化碳為起泡劑生產聚苯乙烯泡沫塑料薄板的新方法,這是工藝條件優(yōu)化的杰作。這類板材多用做快餐盒、蛋盒、超級市場中盛食品的托盤,具有輕便、絕熱、防濕、可再生等一系列優(yōu)異性能,應用廣泛。以往使用氟氯烴化合物為起泡劑,會破壞地球上空的臭氧,為環(huán)境所不容,并已陸續(xù)被禁用。改用二氧化碳后,新工藝條件溫和,還可利用現有工業(yè)副產品,整個過程安全無害。五化學教育的新課題把綠色化學融合于中學課程教材改革和課堂教學改革之中,便綠色化學成為中學化學教育的一個重要的組成部分,這是中學化學教育的嶄新課題。要把綠色化學的理念貫穿到整個化學教育之中。首先,化學教育工作者要樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念。綠色化學有利于保護人類賴以生存的環(huán)境、實現人類社會的可持續(xù)發(fā)展,化學教育必須體現綠色化學的新內容,要在課程教材中體現綠色化學的理念,使綠色化學的思想和內容貫穿于從基礎教育到高等教育的始終。教師在課堂教學、實驗等方面,要始終貫徹綠色化學的思想;要讓學生了解綠色化學,樹立起綠色意識,培養(yǎng)學生從事綠色化學研究與開發(fā)的能力。從綠色化學的角度來看,中學化學中許多物質的制取反應、化學工藝等等都是值得討論和重新考慮的。這給改革課堂教學、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力提供了良好的契機。綠色化學不但有重大的社會、環(huán)境和經濟效益,而且說明化學的負面作用是可以避免的,顯現了人的能動性。綠色化學體現了化學科學、技術與社會的相互聯系和相互作用,是化學科學高度發(fā)展以及社會對化學科學發(fā)展的作用的產物,對化學本身而言是一個新階段的到來。作為新世紀的一代,不但要有能力去發(fā)展新的、對環(huán)境更友好的化學,以防止化學污染;而且要讓年輕的一代了解綠色化學、接受綠色化學、為綠色化學作出應有的貢獻。有關綠色化學與技術的學術活動在1994年的第208屆美國化學會年會上,就舉辦了專題為“為環(huán)境而設計:21世紀的新范例”的討論會,討論了環(huán)境無害化學、環(huán)境友好工藝或綠色技術等問題。而1996年久負盛名的哥頓會議第一次以環(huán)境無害有機合成為主題召開,討論了原子經濟、環(huán)境無害溶劑等,則是在世界高學術水平的學術論壇上首次討論綠色化學專題,這次會議與“綠色化學挑戰(zhàn)獎”一起被R.Brealow在“化學的綠色化”的評論中稱為1996年“兩項重要的第一次”。在英國召開的1997年哥頓會議仍以綠色化學的有關內容為主題。以美國化學會、美國化學工程師協會等多家單位發(fā)起的第一屆“綠色化學與工程會議”于1997年6月在華盛頓國家科學院召開,主題為“2020年的應用展望”,此后每年舉行一屆會議,均包括一個綠色化學的主題內容。2000年6月召開的第四屆會議的主題是“可持續(xù)發(fā)展的技術:由研究到工業(yè)應用”。由美國環(huán)保局PaulT.Anastas等編寫的《綠色化學》叢書陸續(xù)出版,1996年出版的第一輯副標題為“為環(huán)境設計化學”,1998年出版的第二輯副標題為“無害化學合成和工藝的前沿”。此外,Anastas等在1998年出版的《綠色化學——理論與實踐》一書中詳細闡述了綠色化學的定義、原則、評估方法及發(fā)展趨勢,使之成為綠色化學的經典之作。由英國皇家化學會主辦的國際性雜志《綠色化學》于1999年創(chuàng)刊,其內容涉及清潔化工生產技術各方面的研究成果、綜述和其它信息,并站在現代化學研究的前沿,涵蓋了通過化學品的應用或加工來減輕對環(huán)境影響的所有研究活動。近幾年國內有關綠色化學的學術活動也很活躍。1997年5月,以“可持續(xù)發(fā)展問題對科學的挑戰(zhàn)一綠色化學”為主題的香山科學會議第72次學術討論會在北京舉行,中心議題為:可持續(xù)發(fā)展對物質料學的挑戰(zhàn);化學工業(yè)中的綠色革命;綠色科技中的一些重大科學問題和中國綠色化學發(fā)展戰(zhàn)略。1998年在合肥舉辦了第一屆國際綠色化學高級研討會,此后于1999年在成都,2000年在廣州分別召開了第二、第三屆研討會,并編輯出版了各屆會議的論文集。1999年12月,由國家自然科學基金委組織在北京舉行了第16次九華科學論壇,從科學發(fā)展和國家需求的戰(zhàn)略高度對“綠色化學的基本科學問題”等進行了充分的研討,并提出了如何在“十五”期間優(yōu)先安排和部署我國在該領域的研究工的意見。綠色化學與技術的發(fā)展動向綠色化學是近10年才產生和發(fā)展起來的,它涉及化學的有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科,內容廣泛。美國化學界己把“化學的綠色化”作為邁向21世紀化學進展的主要方向之一,美國“總統綠色化學挑戰(zhàn)獎”則代表了在綠色化學領域取得的最高水平和最新成果,該獎設立以來已連續(xù)4年頒發(fā)了各獎項,從中可以看出綠色化學與技術的主要內容和發(fā)展動向。綠色化學的核心內容之一是采用“原子經濟”反應,而反應的“原子經濟性”概念最早是由美國Stanford大學的M.M.Trost教授提出的,針對一般僅用經濟性來衡量工藝是否可行的傳統作法,他明確指出應用一種新的標準來評估化學工藝過程,即選擇性和原子經濟性兩個概念,后者是考慮在化學反應中究竟有多少原料的原子進入到了產品之中。這一標準既要求盡可能地節(jié)約那些一般是不可再生的原料資源,又要求最大限度地減少廢物排放?!霸咏洕钡闹匾阅壳凹罕黄毡槌姓J,trost因此獲得了1998年度“總統化學挑戰(zhàn)獎”的學術獎。要實現反應的高原子經濟性,就要通過開發(fā)新的反應途徑,用催化反應代替化學計量反應等手段,1997年的變更合成路線獎的獲得者BCH公司的工作即是一個很好的例證。該公司開發(fā)了一種合成布洛芬的新工藝,布洛芬是一種廣泛使用的非類固醇類的鎮(zhèn)靜、止痛藥物,傳統生產工藝包括6步化學計量反應,原子的有效利用率低于40%,新工藝采用3步催化反應,原子的有效利用率達80%(如果考慮副產物乙酸的回收則達到99%)。綠色化學要求在化學反應過程中盡可能采用無毒無害的原料、催化劑和溶劑,“總統綠色化學挑戰(zhàn)獎”也專門設立了變更合成路線獎和變更溶劑/反應條件獎,其中引入注目的包括:Monsanto公司從無毒無害的二乙醇胺原料出發(fā),經過催化脫氫,開發(fā)了安全生產氨基二乙酸鈉的新工藝,避免了使用劇毒氫氰酸原料;FlexsysAmericaL.P.在生產一種橡膠防降解劑化學品家族的關鍵中間體4—ADPA過程中,開發(fā)了一個新的環(huán)境友好路線一一使用堿性促進劑實現氫對芳環(huán)的親核取代反應,替代了傳統的氯化反應,不僅消除了大量劇毒氯氣的儲存、使用和處理,也大大減少了廢物的排放,這兩家公司因此分別獲得了1996年、1998年變更合成路線獎。

生物質是可再生性的資源,而且取之不盡,永不枯竭,用來代替礦物質資源可大大減輕對資源和環(huán)境的壓力,這已逐漸引起人們的重視。1996年的學術獎授予TexasA&M大學的M.Holtzapple教授,是因為他開發(fā)了一系列技術,把廢棄的生物質轉化成動物飼料、工業(yè)化學品和燃料;1999年的小企業(yè)獎授予BioIine公司,則是獎勵其開發(fā)了一種將廉價的廢棄纖維素轉化為乙醚丙酮及其衍生產品的新技術,乙酰丙酮是生產重要化工產品的關鍵中間體。

1999年變更合成路線獎的得主是Lilly研究實驗室,它將生物酶催化劑用于制備一種抗痙攣、可以有效治療癲癇和神經退化紊亂等疾病的藥物,不僅大大提高了合成效率,而且避免了一種致癌物質——三氧化鉻的使用。超臨界二氧化碳由于無毒、不可燃、價廉,是取代傳統的揮發(fā)性有機溶劑或助劑的理想替代品。Dow化學公司由于將100%的二氧化碳代替氟氯烴用作聚苯乙烯泡沫塑料的發(fā)泡劑而獲得了1996年變更溶劑/反應條件獎;Nalco化學公司開發(fā)了在水基分散體系中聚合生產水溶性帶電聚丙烯酰胺等高分子聚合物的方法,避免了傳統工藝中有機溶劑和表面活性劑的使用,同時還可減少從高分子聚合物中釋放出可揮發(fā)有機物,因而獲得了1999年變更/反應條件獎。1997年的學術獎授予NorthCarolina大學的J.M.DeSimone教授,獎勵他設計了一類表面活性劑,這種表面活性劑是親二氧化碳的物質,可以產生親二氧化碳和親溶質的兩性作用,從而使得二氧化碳可廣泛地作為溶劑使用以代替含鹵素的常規(guī)有機溶劑。綠色化學的另一個重要方面是設計、生產和使用環(huán)境友好產品,這種產品在其加工、應用及功能消失之后均不會對人類健康和生態(tài)環(huán)境產生危害。設計更安全化學品獎即是對這一類綠色化學產品的獎勵,1996年至1999年的獲獎項目分別是:Rohm&Haas公司開發(fā)成功對環(huán)境安全的Sea—NineTM海洋生物防垢劑,用于阻止海洋船底污物的形成;Albright&Wilson公司(美國)發(fā)明了全新的低毒性、能快速降解的THPS殺菌劑,基于一個新的抗微生物的化學原理;Rohm&Haas公司對一類安全高效、具有選擇性殺蟲效果的ConfirmTM殺蟲劑家族的發(fā)明和應用;DowAgroScienceLLC公司發(fā)明的新型天然殺蟲劑產品Spinosad,它在環(huán)境中不積累、不揮發(fā),現己被美國環(huán)保局作為減小危害農藥來推廣。此外,1996年的小企業(yè)獎授予Donlar公司,也因其開發(fā)了兩個高效工藝來生產用于替代聚丙烯酸、可生物降解的熱聚天冬氨酸產品。由上述美國學術和企業(yè)界在綠色化學研究中取得的最新成就和政府對綠色化學獎勵的導向作用可以看出,綠色化學從原理和方法上給傳統的化學工業(yè)帶來了革命性的變化,在設計新的化學工藝方法和設計新的環(huán)境友好產品兩個方面,通過使用原子經濟反應,無毒無害原料、催化劑和溶(助)劑等來實現化學工藝的清潔生產,通過加工、使用新的綠色化學品使其對人身健康、社區(qū)安全和生態(tài)環(huán)境無害化。正如美國化學會現任主席EdWasserman在1999年總統綠色化學挑戰(zhàn)獎授獎慶典上指出的那樣,獲獎成就只是綠色化學運動發(fā)展的一個縮影,但它們發(fā)出這樣的信息:綠色化學是有效的,也是有益的。21世紀綠色化學的進步將會證明我們有能力為我們生存的地球負責。綠色化學是對人類健康和我們的生存環(huán)境所作的正義事業(yè)。關于《綠色化學》綠色化學(GreenChemistry),又稱清潔化學(CleanChemistry)、環(huán)境無害化學(EnviromentallyBenignChemistry)、環(huán)境友好化學(EnviromentallyFrieendlyChemistry)。綠色化學有三層含義:第一,綠色化學是清潔化學。綠色化學致力于從源頭制止污染,而不是污染后的再治理,綠色化學技術應不產生或基本不產生對環(huán)境有害的廢棄物,綠色化學所產生出來的化學品不會對環(huán)境產生有害的影響。第二,綠色化學是經濟化學。綠色化學在其合成過程中不產生或少產生副產物,綠色化學技術應是低能耗和低原材料消耗的技術。第三,綠色化學是安全化學。在綠色化學過程中盡可能不使用有毒或危險的化學品,其反應條件盡可能是溫和的或安全的,其發(fā)生意外事故的可能性是極低的。綠色化學是用化學的技術和方法去減少或消滅對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、溶劑和試劑、催化劑、產物、副產物、產品等的產生和使用。綠色化學的核心是“杜絕污染源”,防治污染的最佳途徑就是從源頭消除污染,一開始就不要產生有毒、有害物。事實上,實現化學實驗綠色化的關鍵是建立綠色化學的思維方式。

在化學實驗教學中,應在教師和學生的頭腦中存有這種意識,要樹立綠色化學的思維方式,從環(huán)境保護的角度、從經濟和安全的角度來考慮各個實驗的設置、實驗手段、實驗方法等,遵循以下原則:(1)設計合成方法時,只要可能,不論原料、中間產物還是最終產品,均應對人體健康和環(huán)境無毒害(包括極小毒性和無毒)。(2)合成方法必須考慮能耗、成本,應設法降低能耗,最好采用在常溫常壓下的合成方法。(3)化工產品要設計成在其使用功能終結后,它不會永存于環(huán)境中,要能分解成可降解的無害產物。(4)選擇化學生產過程的物質時,應使化學意外事故(包括滲透、爆炸、火災等)的危險性降低到最小程度。(5)在技術可行和經濟合理的前提下,原料要采用可再生資源以代替消耗性資源。

綠色化學與現代生活污漬清洗圓珠筆----棉簽加苯動植物油-----松香水。液態(tài)洗滌劑。汽油?;蛳憬端u油----冷水浸泡,搓洗,氨水或硼酸(尿液)墨汁----一份酒精(酒)兩份肥皂浸泡慢慢洗藍墨水----84消毒液30秒只適用于淺顏色衣物(若不至脫色。先用水浸泡加2%的亞硫酸鈉或草酸。)紅墨水----用酒精(20%)先擴散掉,再5%噶錳酸鉀,再草酸或三洋水漂白。血跡、尿跡、汗跡----冷水浸泡,氨水(4//1)浸泡(時間較長)菜湯、乳汁、果汁、茶跡----濃食鹽水羊毛品上的污漬----甘油10%的口紅印記----各種酒(最好是白酒)或汽油口香糖----Eg。老師兒子頭發(fā)上粘了口香糖沒辦法剪掉后不長頭發(fā)了,用酒精擦后一個毛孔就長一根頭發(fā)。若衣物上粘有,把衣物凍在冰箱里。在頭發(fā)上就用冰塊將其硬化搓掉,再用酒精擦拭。毛料上的油污---不能用汽油、松香油、香蕉油,(會起陀)

應該用濕紙巾,上面一片下面一片夾洗。

ps.濕紙巾用十五天左右毛孔就會變大。金銀首飾(不知道有無翡翠類)----碳酸氫鈉浸泡,草酸溶液刷洗家中清洗----噴食醋,占有少量洗滌用品擦洗熱水瓶厚垢----食醋泡一晚。

像大鍋爐就放紅薯半個月加熱發(fā)酵。廁所----10%酸(鹽酸)+硫酸氫鈉+10%泡沫劑(洗衣粉即可)+松香油手腳皸裂---實驗溫熱到60*去搓洗

也可是預防熬夜黑眼圈----鹽粉不斷拭擦(還可清潔皮膚)鼻梁出汗----用鹽擦用鹽刷牙----使健康,可知牙周炎,消除蚜蟲等抽煙牙上黃漬----用鹽擦洗洗滌劑:放少許在浴金魚缸里,魚死(腮被溶化)貝類,性別發(fā)生改變浮游生物,不育人類,孕婦或新婚夫婦(不育或嬰兒慘死)新婚夫婦不能泡澡(會殺死所有卵或終生不育)可泡簡單的清水(不超過50*)不加泡沫的東西。eg.老師一學生懷孕八個月泡溫泉,阻止其不聽。剛泡小孩就開始使勁踢媽媽,七天后檢查說小孩已經死了四天。終生不育后領養(yǎng)。鑒別金----亞金光,可咬動為真。用鑰匙刮有劃痕而且擦不掉為假。24k為99.9%含金量(寧選十克的24k金也不選30克的18k)黃金易變色,鉑金不會!!綠色化學的12項原則(中文)1.防止——防止產生廢棄物要比產生后再去處理和凈化好得多。2.講原子經濟——應該設計這樣的合成程序,使反應過程中所用的物料能最大限度地進到終極產物中。3.較少有危害性的合成反應出現——無論如何要使用可以行得通的方法,使得設計合成程序只選用或產出對人體或環(huán)境毒性很小最好無毒的物質。4.設計要使所生成的化學產品是安全的——設計化學反應的生成物不僅具有所需的性能,還應具有最小的毒性。5.溶劑和輔料是較安全的——盡量不同輔料(如溶劑或析出劑),當不得已使用時,盡可能應是無害的。6.設計中能量的使用要講效率——盡可能降低化學過程所需能量,還應考慮對環(huán)境和經濟的效益。合成程序盡可能在大氣環(huán)境的溫度和壓強下進行。7.用可以回收的原料——只要技術上、經濟上是可行的,原料應能回收而不是使之變壞。8.盡量減少派生物——應盡可能避免或減少多余的衍生反應(用于保護基團或取消保護和短暫改變物理、化學過程),因為進行這些步驟需添加一些反應物同時也會產生廢棄物。9.催化作用——催化劑(盡可能是具選擇性的)比符合化學計量數的反應物更占優(yōu)勢。10.要設計降解——按設計生產的生成物,當其有效作用完成后,可以分解為無害的降解產物,在環(huán)境中不繼續(xù)存在。11.防止污染進程能進行實時分析——需要不斷發(fā)展分析方法,在實時分析、進程中監(jiān)測,特別是對形成危害物質的控制上。12.特別是從化學反應的安全上防止事故發(fā)生——在化學過程中,反應物(包括其特定形態(tài))的選擇應著眼于使包括釋放、爆炸、著火等化學事故的可能性降至最低。綠色化學浪潮—二十一世紀化學工業(yè)可持續(xù)發(fā)展前瞻綠色化學又稱環(huán)境無害化學(EnvironmentallyBenignChemistry)、環(huán)境友好化學(EnvironmentallyFriendlyChemistry)、清潔化學(CleanChemistry)。綠色化學即是用化學的技術和方法去消滅或減少那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑在生產過程中的使用,同時也要在生產過程中不產生有毒有害的副產物、廢物和產品。綠色化學的理想在于不再使用有毒、有害的物質,不再產生廢物,不再處理廢物。從科學觀點看,綠色化學是化學科學基礎內容的更新;從環(huán)境觀點看,它是從源頭上消除污染;從經濟觀點看,它合理利用資源和能源,降低生產成本,符合經濟可持續(xù)發(fā)展的要求。從環(huán)境保護和治理本身來看,回顧歷史,可以說環(huán)保的治理經歷了三個時期:在20世紀中期,對化學物質的毒性時間性、生物聚集和致癌性尚無所認識的時代,對廢水、廢氣和廢渣的排放沒有立法來限制,人們普遍認為只要把廢水、廢渣和廢氣“稀釋排放就可以無害,這時期的環(huán)保對策可以稱為稀釋廢物來防治環(huán)境污染”。后來由于對化學品的環(huán)境危害有了更多的了解,環(huán)保法規(guī)就開始限制廢物的排放量,特別是廢物排放的濃度,這時期的環(huán)保對策就進入“管制與控制”的時代。由于環(huán)保法規(guī)日益嚴格,于是對一些廢水、廢氣和廢渣不得不進行后處理才能進行排放,這樣就開發(fā)了一系列廢物的后處理技術,如中和廢液,洗滌排放廢氣,焚燒廢渣等等。1990年美國通過了“污染防止條例”成為全國環(huán)境保護的政策,宣稱環(huán)境保護的首選對策是在源頭防止廢物的生成,這樣即可避免對化學廢物的進一步處理與控制。這就開辟了環(huán)境保護的第三個時期,也就是在繼續(xù)對環(huán)境污染廢物進行后處理的同時,要大力加強從源頭消除環(huán)境的污染。從化學工業(yè)自身發(fā)展的要求來看,目前,絕大多數的化工技術都是20多年前開發(fā)的,當時的加工費用主要包括原材料、能耗和勞動力的費用。近年來,化學工業(yè)向大氣、水和土壤等排放了大量有毒有害的物質,以1993年為例,美國僅按365種有毒物質排放估算,化學工業(yè)的排放量為136萬噸。因此,加工費用又增加了廢物控制、處理和埋放,環(huán)保監(jiān)測、達標,人身保險、事故責任賠償等費用。1992年,美國化學工業(yè)用于環(huán)保的費用為1150億美元,清理已污染地區(qū)花去7000億美元。1996年美國Dupont公司的化學品銷售總額為180億美元,環(huán)保費用為10億美元。所以,從環(huán)保、經濟和社會的要求看,化學工業(yè)不能再承擔使用和產生有毒有害物質的費用,需要大力研究與開發(fā)綠色化工技術。綠色化學作為未來化學工業(yè)發(fā)展的方向和基礎,越來越受到各國政府、企業(yè)和學術界的關注。

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