摘 要： 随着社会的发展, 人们的环保意识不断增强, 一直以来, 化学化工污染问题是环境污染的罪魁祸首。化学化工若不能够实现绿色化学化工, 对环境的污染将绵延不断。绿色化学化工的核心是以环境保护为中心, 实现零污染, 现如今, 绿色化学化工已经成为一门独立的学科。本文通过对比分析传统化学化工与绿色化学化工的差异, 探寻实现绿色化学化工的方法。
关键词： 绿色化学化工; 传统化学化工; 零污染;
Abstract： With the development of society, people's awareness of environmental protection is constantly increasing. Since then, the problem of chemical and chemical pollution is the culprit of environmental pollution. If the chemical chemical industry can not achieve green chemistry, pollution of the environment will be continuous. Green Chemistry The core of chemical industry is environmental protection and zero pollution. Nowadays, green chemistry and chemical industry have become an independent discipline. This article compares and analyzes the differences between the traditional chemistry and the green chemistry and chemistry and explores the ways to realize the chemistry of green chemistry.
Keyword： green chemical chemical industry; traditional chemical industry; zero pollution;
近年来, 我国生产一直追求绿色化学化工, 其通过相关工艺处理化学反应中的有毒物质, 将其转变为对环境不造成任何污染的物质后, 再进行排放。随着国家对生态环境的重视, 绿色化学化工研究工作得到快速发展, 但是, 我国全面实现绿色化学化工依然任重道远。
1、 绿色化学化工的概念及与传统化学化工的差异
1.1、 绿色化学化工的概念
绿色化学化工指的是一直对环境不造成污染的化学技术, 绿色化学出现在20世纪末, 涉及多种学科, 也被称为清洁化学、环境无害化学, 是一种运用化学, 旨在减少或消除有害物质。绿色化学的核心是在化学生产过程中, 尽量减少或彻底消除有害物质[1]。绿色化学产生于美国, 它是由美国化学协会提出的。它与传统化学的本质不同, 绿色化学利用化学原理, 重组整合化学物质的分子结构, 从而改变材料的性质, 同时保留了原材料的物理特性, 减少对周围环境的污染。绿色化学体现出“原子经济”特性, 它要求产品转化为原子, 不产生任何废物和有害物质, 实现零排放、零污染。这种技术生产的是清洁绿色产品, 不产生任何污染环境的物质[2]。
1.2、 和传统化学化工的差异
首先, 绿色化学化工可以显着减少对环境的污染, 其间无污染能源得到利用。绿色化学化工和传统化学化工存在显着的差异, 前者利用环保节能材料进行生产, 将材料最大化利用, 避免材料浪费, 减少对环境的污染。
其次, 绿色化学化工有效减少了反应物的排放。在传统化学化工中, 反应物量巨大, 存在诸多有毒物质, 对环境与人体健康均造成严重的危害[3]。绿色化学化工则不同, 将化学反应物进行处理, 把物质中的有用物质进行充分利用, 并且经过处理的反应物对环境不造成任何影响, 该生产方式完全符合我国所提倡的可持续发展观。
再次, 绿色化学化工提高了能源的使用率。一般情况下, 人们往往注重的是生产的结果, 而不注重生产的过程, 这也是传统化学化工污染严重的原因之一。传统化学化工注重的是产生结果, 资源使用率不高, 大部分可利用的化学物质都被当作废物而被排放掉, 而这些化学物质对环境造成严重破坏。绿色化学是指在化工生产中综合运用各种方式, 充分提高资源使用率, 从而实现资源最大化和零污染。
最后, 绿色化学化工能够确保产品的环保性。在传统的化工生产中, 生产方式大多为粗放型, 其运用的原材料往往没有经过加工, 所产生的物质为有害物质, 对环境必然会造成影响[4]。而绿色化学化工则通过调整物质化学结构, 把其中有毒的物质加工处理, 尽可能减少或去除污染物质。因此, 在生产中运用绿色化学化工生产模式, 将不会对环境造成不良影响。
2 、绿色化学化工实现面临的两大问题
2.1、 原材料问题
绿色化学是绿色的, 其对环境的污染可以忽略, 这就要求在生产前, 严格筛选和分析生产材料, 尽可能使用环保材料。化工过程不是一个简单的过程, 而原材料影响整个化工过程。因此, 人们要注意原材料的选择, 一旦出现偏差将造成很多污染。人们不能一味贪图便宜, 否则需要花费大量人力和物力去治理污染, 得不偿失[5]。同时, 人们要注意材料安全和环境保护, 对原材料进行合理选择和初步加工, 消除污染源头。例如, 如果原料中含有过多氮和硫, 人们可以进行初步脱氮和脱硫, 然后将氮和硫作为原材料进行深度加工。
2.2 、产品设计问题
绿色化学化工的核心是产品的绿色性, 如果制造出的产品对环境有巨大污染, 那么之前的一切准备和设计都将付诸东流。经济和技术是制约生产能力和产品质量的主要因素, 很多中小型企业虽有心进行绿色化工生产, 却无法改进原有的生产模式。这就需要国家相关职能部门推广和宣传绿色化学化工理念, 引导相关企业进行整改和调整[6]。在整个化学化工生产过程中, 产品设计是绿色的, 同时产品也便于回收再利用。我国作为一个工业大国, 应该引导企业走可持续发展道路, 从源头上治理化学化工污染, 推动绿色化学化工的普及。
3 、实现绿色化学化工的策略
3.1 、加强绿色化学化工产品设计
绿色化工产品设计要求环境影响最小, 包括设计过程中的生命周期分析、再循环和再利用设计。如果产品对环境有害, 就不足以降低成本, 改善生产过程对环境的影响。化学工业需要更多地考虑产品整个生命周期的成本和效益, 特别是社会成本和环境成本。因此, 国家法律法规对产品的绿色设计产生了很大的影响[7]。在绿色化工产品的设计中, 人们应遵循生命周期设计、回收再利用设计、原材料和能耗降低的原则, 运用计算机技术设计绿色化工产品。目前, 很多人只考虑产品直接控制的生命周期部分, 难于把握化工产品的整个生命周期, 化工产品的绿色设计还没有成为企业发展的契机。绿色设计的标准和方法尚未建立, 也是绿色设计发展的重要障碍。
3.2 、加强新技术研究, 实现创新发展
从绿色角度来看, 许多传统的有机合成反应都使用有毒试剂和溶剂, 因此开发绿色替代品为这些传统反应的重建提供了机会[8]。而反应与生物技术、分离技术、纳米技术等的结合, 使得新反应路径仍有发展空间。从专业角度看, 绿色化学的发展不应只依赖于微观。化学分析领域的发展需要强有力的化学技术支持。两者是相辅相成的。国家应加快建立化学实验基地、生产基地等, 为该领域的创新和发展提供技术平台。国家应该建立健全激励机制, 为创新基地提供创新资金, 鼓励创新, 从而提高创新水平。创新型化学发展模式在工业发展和科学进步中起着非常重要的作用, 人们必须大力创新来推动绿色化学化工持续发展。
3.3、 开发绿色溶剂与化学化工生产方式
在化工生产中, 反应介质中最常用的溶剂是分离和配制溶剂。目前, 挥发性有机化合物应用广泛, 其中有些会破坏臭氧层, 有些会污染水和空气。因此, 有必要限制这些溶剂的使用。使用无毒无害溶剂代替挥发性有机物已成为绿色化学的重要研究方向[9]。此外, 超临界流体和离子液体催化相结合, 水作为溶剂和无溶剂体系是当前研究者关注的焦点。我国绿色化学化工起步较晚, 技术不成熟, 传统的化学化工仍占据主导地位, 这就要求国家探究和应用更加规范、合理的改进办法, 使得生产方式朝绿色化方向发展。相关部门要加大宣传力度, 使人们理解和接受绿色化学化工生产模式。从企业到个人, 都有义务为绿色化学做点贡献。推广和应用绿色化学化工生产方式, 是化学工业发展的必然趋势, 也是人与自然和谐发展的客观要求。
3.4、 重视人才培养
从培养绿色化学化工人才的角度看, 当务之急是切实落实国家有关教育规划纲要。积极培养优秀工程师, 更好地服务于创新型社会建设, 是历史赋予高校的使命[10]。因此, 高校必须创新人才培养体制、教育管理体制与教学质量评价制度, 大力推进教学内容改革, 改进教学方法和教学手段, 培养绿色化学创新人才。同时, 高校必须跟上国际工程教育的发展步伐, 不断更新专业教学内容, 创建绿色化学化工专业, 最终实现绿色化工的可持续发展。
4、 结语
21世纪以来, 世界经济整体发展较快, 人们却备受环境问题的困扰。因此, 各国都致力于研发和推广环保技术, 绿色化学化工也越来越被重视。绿色化学化工是我国企业生产的发展方向, 目前, 要实现绿色化学化工还存在一定难度。但是, 企业要想实现长远发展, 必须应用绿色化学化工生产模式, 从而实现零污染。
参考文献
[1]董丽娟, 张伟云.浅谈绿色化学化工基本问题的发展[J].橡塑技术与装备, 2016, 42 (10) :40-41.
[2] 张耀杰, 王赞.绿色化学化工基本问题的发展与研究[J].山东工业技术, 2016, (12) :58.
[3] 陈宇.关于绿色化学化工的研究:问题与趋势[J].赤峰学院学报 (自然科学版) , 2017, 33 (11) :13-14.
[4] 周丽.探析绿色化学化工发展前景与人才培养[J].山东工业技术, 2015, (2) :264.
[5] 马进毅, 姜璋.绿色化学化工基本问题的发展与研究[J].化工管理, 2014, (32) :225
[6] 李坤兰, 魏立纲, 宫国梁, 等.问题为本教学法在《绿色化学与化工》课程中的应用[J].广东化工, 2014, 41 (16) :200.
[7] 窦明升.对于绿色化学化工基本问题的发展与研究[A].中国软科学研究会.软科学论坛——企业信息与工程技术应用研讨会论文集[C].北京:中国软科学研究会, 2015.20.
[8] 陈振邦, 王芸硕.绿色化学化工基本问题的发展与研究[J].化工设计通讯, 2016, 42 (1) :147-148.
[9] 田倩倩.绿色化学化工的相关问题研究[J].化工管理, 2014, (36) :214.
[10] 吕俊霖.绿色化学化工基本问题的发展与研究[J].化工管理, 2016, (35) :117.
