上世纪90年代, 在里约热内卢召开的一次联合国环境与发展大会开幕式上, 时任联合国秘书长加利提出为地球默哀2分钟, 而此后发言的古巴领导人卡斯特罗说:“有一个重要的物种正在灭亡, 那就是人类!”当前人类面临的主要环境问题有:土地荒漠化、水污染与水资源危机、城市垃圾成灾、水土流失、臭氧层破坏、全球变暖、森林减少、酸雨、物种灭绝与生物多样性锐减。这些由于对地球资源的过度开发和利用而造成的危害人类及其他物种生存的生态环境破坏、污染现象严重损害了人类所赖以生存的地球健康状态, 而其中占有绝大比重的是化学污染及化学相关污染, 因此研究和探索绿色化学是解决主要环境污染问题的最佳途径。
1 绿色化学解析
绿色化学最初是指在进行化学产品的制作过程中用可再生原料代替有毒有害及危险材料进行化学生产和试验, 避免产生污染源而造成环境负担。今天我们所说的绿色化学则有了全新的概念:以保护环境、节能减排为目的, 利用氢能源、太阳能等多种新型开发、储藏技术创造新工艺、新方法, 在化学生产实验工作首端采用预防手段, 最终实现零污染和零排放。因此, 绿色化学又可称为清洁化学、环境友好化学。这门新型学科涵盖面极广, 与分析化学、生物化学、有机化学等多门学科密切相关、环环相扣, 化学的绿色化已成为大多数国家环境友好化学事业的主要发展方向。
绿色化学的操作方式是在起始阶段就以防止产生污染为目标, 将所有物质和原料通过各种有效途径加入最终产物当中, 把化学产品设计为具有自我降解功能的智能型产物。同时, 制定合理的化学、物理产品形态, 在经济条件和生产环境允许的范围内尽可能地降低化学物质对社会环境和人类健康的毒性和有害性, 减少分离剂、化学溶剂等添加物的使用, 增加再生性原料及可降解原料的使用频率。拓展新型生产现场监控模式, 充分考量和计算失火、爆炸等危险情况产生的可能性, 避免出现对生产流程的修改等衍生行为。
20世纪90年代, 美国成为了第一个提出绿色化学概念的国家, 并创立污染预防法 (Pollution Prevention Act) , 建立绿色化学研究院, 逐步展开绿色化学发展规划工作。在此之后, 世界各国开始重视绿色化学发展工作, 通过发行相关学术性研究刊物、创立非盈利性公益组织、召开学术研讨会议等多种手段向社会各阶层普及绿色化学知识, 传播绿色化学理念。与此同时, 中国政府也陆续出台有关法律文件, 为国内绿色化学事业的发展保驾护航, 各相关部门及科研机构积极开展绿色化学研究探索工作, 并定期举行研究会议和学术论坛。
2 绿色化学与环境保护
绿色化学在环境保护工程中应用的主要体现方式为:对无毒无害的原材料、催化剂进行加工和溶解, 降低废物、废料的出产率, 并最终实现生产过程有毒有害物质的零排放, 生产出对环境友好、无损于生态环境和人类健康的化学产品, 从源头避免产生环境污染的可能性。环境保护中应用绿色化学概念的核心是“预防为主, 防治结合”, 其重点是在生产过程中从头到尾杜绝有毒有害物质的使用及产生, 利用化学原理创造对环境无害、清洁环保的生产过程。
一百多年来, 化学生产原料的发展经历了以下几个阶段:植物、动物—煤—石油、天然气—生物质。十八世纪工业革命爆发之前, 动植物是物理、化学生产原料的主要来源。工业革命之后, 化学生产工艺进入蓬勃发展时期, 各国都迅速完成了化学原料由动植物向煤、石油、天然气的转变。煤、石油、天然气是不可再生的矿物质, 其在化学生产过程中的使用造成了严重的废气、废物产生和排放, 对人类生态环境产生了严重威胁。有学者提出, 可以利用风能和太阳能、核能等清洁能源来帮助化学生产, 然而风能及太阳能的成本高昂、效率低下、分布不集中等劣势造成了其无法普及性, 核能则因受到当前技术手段发展局限的制约也无法广泛使用。因此, 生物质及农业废物等各种有机原材料的使用已越来越成为化学生产工业的发展趋势。
目前在各个产业广泛应用的生物质原料有生物氢能、生物柴油、燃料酒精等可再生资源, 这些生物质原料因其易储存性、易运输性和环境友好性而广受认可。尤其是生物氢能, 作为发热值最高、导热性最强、生产过程完全无污染且在自然界中广泛存在的化学元素, 其在化学生产领域应当被广泛应用, 是极其理想的清洁能源。在化学生产中使用氢能, 能保证从源头至结尾完全排除苯等有毒有害致癌物质的参与和生成, 真正实现化学生产无害化。
3 结语
绿色化学生产的主要方式是根据科学技术生产与社会需求的相互作用关系, 创造出适应当前环境保护迫切需求的新型化学生产模式, 保障人类社会的健康可持续发展。
摘要：本文旨在针对国际社会和国内民众日益关注的地球环境污染严重的问题, 探讨绿色化学在消除污染源、从根本上防止污染情况发生、创造科学环保生产环境等排污、治理工作中所扮演的日益重要的角色, 为当今人类社会的科学生产和可持续发展贡献力量。
关键词：绿色化学,环境保护,研究分析
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