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摘要建立綠色化學的根本目的是從節(jié)約資源和防止污染的觀點出發(fā)，重新審視和改革傳統(tǒng)化學，從而使我們對環(huán)境的治理可以從治標轉向治本。為此，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、日常生活等采用無毒、無害并可循環(huán)使用的物料，化學反應的綠色化，是從“本”治理環(huán)境污染的重要途徑。

關鍵詞：綠色化學；環(huán)境保護；生物技術

人類正面臨有史以來最嚴重的環(huán)境危機，由于人口急劇的增加，資源的消耗日益擴大，人均耕地、淡水和礦產(chǎn)等資源占有量逐漸減少，人口與資源的矛盾越來越尖銳；環(huán)保問題就成為經(jīng)濟與社會發(fā)展的重要問題之一。作為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一的化學工業(yè)及相關產(chǎn)業(yè)，在為創(chuàng)造人類的物質文明作出重要貢獻的同時，在生產(chǎn)活動中不斷排放出大量有毒物質，化學工業(yè)也為環(huán)境和人類的健康帶來一定的危害。發(fā)達國家對環(huán)境的治理，已開始從治標，即從末端治理污染轉向治本，即開發(fā)清潔工業(yè)技術，消減污染源頭，生產(chǎn)環(huán)境友好產(chǎn)品?！熬G色技術”已成為21世紀化工技術與化學研究的熱點和重要科技前沿。

綠色化學又稱綠色技術、環(huán)境無害化學、環(huán)境友好化學、清潔化學。綠色化學即是用化學及其它技術和方法去減少或消除那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。

化學可以粗略地看作是研究從一種物質向另一種物質轉化的科學。傳統(tǒng)的化學雖然可以得到人類需要的新物質，但是在許多場合中卻既未有效地利用資源，又產(chǎn)生大量排放物，造成嚴重的環(huán)境污染。綠色化學則是更高層次的化學，它的主要特點是“原子經(jīng)濟性”，即在獲得物質的轉化過程中充分利用每個原料原子，實現(xiàn)“零排放”，因此既可以充分利用資源，又不產(chǎn)生污染。傳統(tǒng)化學向綠色化學的轉變可以看作是化學從“粗放型”向“集約型”的轉變。綠色化學可以變廢為寶，可使經(jīng)濟效益大幅度提高。綠色化學已在全世界興起，它對我國這樣新興的發(fā)展中國家更是一個難得的機遇。

1采用無毒、無害并可循環(huán)使用的新物料

1.1原料選擇

工業(yè)化的發(fā)展為人類提供了許多新物料，它們在不斷改善人類物質生活的同時，也帶來大量生活廢物，使人類的生活環(huán)境迅速惡化。為了既不降低人類的生活水平，又不破壞環(huán)境，我們必須研制并采用對環(huán)境無毒無害又可循環(huán)使用的新物料。

以塑料為例，據(jù)統(tǒng)計，到1989年美國在包裝上使用的塑料就超過55.43億kg（20世紀90年代數(shù)量進一步上升），打開包裝后即被拋棄，這些塑料廢物破壞環(huán)境是我們面臨的一大問題：掩埋它們將永久留在土地里中；焚燒它們會放出劇毒。

我國也大量使用塑料包裝，而且在農(nóng)村還廣泛地使用塑料大棚和地膜，造成的“白色污染”也越來越嚴重。解決這個問題的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料，目前國際上已有一些成功的方法，例如：光降解塑料和生物降解塑料。前者已經(jīng)投入生產(chǎn)。光生物雙降解塑料研究是我國“八五”科技攻關的一個重大項目，已取得一些進展。

1.2溶劑的選擇

大量的與化學制造相關的污染問題不僅來源于原料和產(chǎn)品，而且源自在其制造過程中使用的物質。最常見的是在反應介質，分離和配方中所用的溶劑。在傳統(tǒng)的有機反應中，有機溶劑是最常用的反應介質，這主要是因為它們能較好地溶解有機化合物。但有機溶劑的毒性和難以回收又使之成為對環(huán)境有害的因素。因此，在無溶劑存在下進行的有機反應，用水作反應介質，以及超臨界流體作反應介質或萃取溶劑將成為發(fā)展?jié)崈艉铣傻闹匾緩健?/p>

1.2.1固相反應

固相化學反應實際上是在無溶劑化作用的新穎化學環(huán)境下進行的反應，有時可比溶液反應更為有效并達到更好的選擇性。它是避免使用揮發(fā)性溶劑的一個研究動向。

1.2.2以水為溶劑的反應

由于大多數(shù)有機化合物在水中的溶解性差，而且許多試劑在水中會分解，因此一般避免用水作反應介質。但水作為反應溶劑有其獨特的優(yōu)越性，因為水是地球上自然豐度最高的“溶劑”，價廉、無毒、不危害環(huán)境。此外水溶劑特有的疏水效用對一些重要有機轉化是十分有益的，有時可提高反應速率和選擇性，更何況生命體內(nèi)的化學反應大多是在水中進行的。

水相有機合成在有機金屬類反應，水相Lewis酸催化的反應現(xiàn)都已取得較大進展。因此在某些有機化學反應中，開發(fā)利用以水作溶劑是大有可為的。

1.2.3超臨界流體作為有機溶劑

超臨界流體是指超臨界溫度及超臨界壓力下的流體，是一種介于氣態(tài)與液態(tài)之間的流體。在無毒無害溶劑的研究中，最活躍的研究項目是開發(fā)超臨界流體（SCF），特別是超臨界CO2作溶劑。超臨界CO2是指溫度和壓力在其臨界點（31.10℃，7477.79KPa）以上的CO2流體。它通常具有流體的密度，因而有常規(guī)常態(tài)溶劑的溶解度；在相同條件下，它又具有氣體的粘度，因而又具有很高的傳質速度。而且，由于具有很大的可壓縮性，流體的密度，溶劑溶解度和粘度等性能可由壓力和溫度的變化來調節(jié)。其最大優(yōu)點是無毒、不可燃、價廉等。

1.3催化劑的選擇

許多傳統(tǒng)的有機反應用到酸、堿液體催化劑。如烴類的烷基化反應一般使用氫氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸做催化劑，這些液體酸催化劑的共同缺點是：對設備腐蝕嚴重，對人身危害和產(chǎn)生廢渣污染環(huán)境。為了保護環(huán)境，多年來人們從分子篩、雜多酸、超強酸等新催化材料入手，大力開發(fā)固體酸做為烷基催化劑。其中采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術較為成熟，這種催化劑選擇性高，乙苯收率超過99.6%，而且催化劑壽命長。

2化學反應的綠色化

為了節(jié)約資源和減少污染，合成效率成了當今合成方法學研究中關注的焦點。合成效率包括兩方面，一是選擇性（化學、區(qū)域、非對映體和對映體選擇性），另一個就是原子經(jīng)濟性，即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉化為產(chǎn)物，理想的原子經(jīng)濟反應是原料分子中的原子百分之百的轉變?yōu)楫a(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢棄物，實現(xiàn)廢物的“零排放”。為此，化學化工工作者在設計合成路線時，要減少“中轉”、增加“直快”、“特快”，更加經(jīng)濟合理地利用原料分子中的每一個原子，減少中間產(chǎn)物的形成，少用或不用保護基或離去基，避免副產(chǎn)物或廢棄物的產(chǎn)生。實現(xiàn)原子經(jīng)濟反應的有效手段很多，在些不作贅述。超級秘書網(wǎng)

3生物技術的應用

生物科學是當代科學的前沿。生物技術是世界范圍內(nèi)新技術革命的重要組成部分，生物化工是21世紀最具有發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一，它將成為創(chuàng)造巨大社會財富的重要產(chǎn)業(yè)體系。采用生物技術已在能源、采油、采礦、肥料、農(nóng)藥、蛋白質、聚合物、表面活性劑、催化劑、基本有機化工原料、精細化學品的制造等方面得到廣泛應用。從發(fā)展綠色化學的角度出發(fā)，它最大的特點和魅力就在節(jié)約能源和易于實現(xiàn)無污染生產(chǎn)而且可以實現(xiàn)用一般化工技術難以實現(xiàn)的化工過程，其產(chǎn)品常常又具有特殊性能。因此，生物技術的研究和應用倍受青睞。

綠色化學是人類的一項重要戰(zhàn)略任務。綠色化學的根本目的是從節(jié)約資源和防止污染的觀點來重新審視和改革傳統(tǒng)化學，從而使我們對環(huán)境的治理可以從治標中轉向治本。綠色化學的發(fā)展不僅將對環(huán)境保護產(chǎn)生重大影響，而且將為我國的企業(yè)與國際接軌創(chuàng)造條件。

參考文獻

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