绿色化学与环境论文
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/14 06:37:59 作文素材
篇一:绿色化学论文
化学与生活
学院: 通信工程学院
专业: 电子信息工程
班级: 03班
姓名: 姜玉静
学号: 20104521
导师: 徐红
化学与生活
——绿色化学
姜玉静
(通信工程学院 电子信息工程03班 20104521)
摘要
由于人口增加和环境污染带来的危机,人均纯净资源占有量逐渐减少。为解决相关的环境问题,我们提出了绿色化学的概念,创造新的绿色能源,利用化学及其它技术减少或消除那些对人类健康、生态环境有害物质。绿色化学的兴起对全球的环境发展具有积极的重要的作用。
关键词
绿色化学 环境污染 能源
随着现今人口的急剧增加,各行业的迅猛发展,全球人类正面临着有史以来非常严重的环境危机。而作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,其大范围的普及在为人类创造物质文明做出重要贡献的同时,在生产活动过程中不断排放大量有毒有害物质,危害人类健康,给全球环境带来不可忽视的威胁。由于人口与资源的矛盾越来越尖锐,污染之风同时正席卷各大洲地区,一方面,我们能够亲身感受到人均耕地、淡水等资源,尤其是纯净资源的余量逐渐减少;另一方面,危机也促使着我们利用科学技术知识探索新新能源和绿色的道路,为我们的家园,我们的子孙贡献绵薄之力。
我国不仅属于人口密集大国,对化工生产的需求也很大,然而对能源的二次回收利用及处理却不够理想,这些因素均对环境友好建设造成了巨大的负面影响。因此,如何正确、有效地解决我国的环境发展问题,是每位国民的责任。
当今发达国家对于环境的治理,已逐步从治标转向治本,即从末端治理发展至开发清洁工业技术,削减污染源头,生产环境友好产品。而“绿色技术”也已成为21实际化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿【1】。
1.绿色化学的概念
绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学或清洁化学。绿色化学即是利用化学的技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物;它是一门从源头上阻止污染的化学。
化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质,但是在许多场合中却既未有效地利用资源,又产生大量排放物,造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学,它的主要特点是“原子经济性”,即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”,因此既可以充分利用资源,又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝,可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起,它对我国这样
新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。
本文主要介绍了绿色化学的一般概念,并就其在绿色能源、生物农药等方面的发展作了一定的探究,展望了绿色化学对于产品绿色化、环境友好化的重要前景。
2.绿色化学的发展
从1960起,化学农药的污染问题被提出来,人们开始注意到人口的急剧增加,工业的高度发达,资源的极度消耗,污染的日益严重,使人类不得不面对严重的环境危机。当今世界各国生产使用着约十万种化学品。仅美国化学工业每年就要排放约三十亿吨化学废弃物,其中进入大气的约60%,土壤10%,表面水系10%和地下20%【2】。而在1995年香港为打捞4765.6吨海上垃圾,耗资1200万港币【3】。这些问题不但影响一个国家的经济发展,而且对环境造成的危害将对人类自身的健康甚至是生存都造成了严重的威胁。解决问题的办法初期主要以治理为主,但这些办法效果有限,费用昂贵。在积累了30年治理污染的经验后,人们提出了污染预防这一新的概念,最后美国环保局提出了“绿色化学”。
1990年美国颁布了污染防止法案,将污染防止确立为美国的国策。所谓污染防止就是使得废物不再产生,不再有废物处理的问题。绿色化学正是实现污染防止的基础和重要工具。1995年4月美国副总统Gore宣布了国家环境技术战略,其目标为:至2020年地球日时,将废弃物减少40~50%, 每套装置消耗原材料减少20~25%。1996年美国设立了总统绿色化学挑战奖。这些政府行为都极大地促进了绿色化学的蓬勃发展。另外,我国提出了“九五”环保目标:到本世纪末,力争环境污染和生态破坏加剧趋势得到基本控制,部分城市和地区环境质量有所改善。为实现“九五”环保目标的两大举措是:①实现污染物排放总量的控制,确保环境污染加剧的趋势得到基本控制;②实施跨世纪绿色工程计划,主要包括地区和流域环境综合整治项目、城市环保基础设施建设项目、生态环境恢复和保护项目等【4】。
总之,绿色化学的研究已成为国外企业、政府和学术界的重要研究与开发方向。
3.绿色化学的研究
绿色化学是设计研究没有或尽可能小的环境副作用的、并在技术上、经济上可行的化学品和化学过程。它是实现污染预防的基本和重要的科学手段。绿色化学研究的内容显然要包括化学反应过程的4个基本要素:一是研究、变换、设计、选择对人类健康和环境友好的原材料;二是研究、选择无毒无害的溶剂;三是研究最好的转换反应和催化剂;四是设计或重新设计对人类健康和环境更安全的目标产品。
3.1 开发风能
风能蕴藏量丰富,是全球水能的10倍以上;我国仅陆地上就有约1.6*109kW的风能资源;风能可以再生,取之不尽,用之不竭。风能作为一种清洁、安全的可再生能源,千百年来一直受到人类的重视,成为21世纪人类理想的能源资源。
据联合国环境署1997年报告【5】:在过去20年,全世界能源消耗增长了50%,从现在到2020年,全球能源消耗还将比现在增长50%~100%,由此造成温室气体排放将会增加45%~90%,从而带来灾难性后果再如按照我国电力部规划,2000年全国风电场装机容量将超过100万kW,年发电量预计达到30亿kWh。而若以相应的风电代替煤电,可减少污染物排放量约为:CO2--2250000t、SO2--18300t、NO2 --13500t、粉尘--15600t。风能的应用能够大大削弱有害环境污染物的排放,有效地提升生活健康质量。
随着风电技术的逐步成熟和风电机性能价格比的提高,使风电成本降低,逐步具备了与其他能源竞争的实力。风电在某些国家能源构成及消费中的比例越来越高,而且随着技术的进步,社会的发展,这一比例还会更高。
风能等洁净、可再生能源的开发与利用将成为人类实施能源可持续发展战略的重要举措与途径。
3.2 绿色溶剂
大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质,分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中,有机溶剂是最常用的反应介质,这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此,在无溶剂存在下进行的有机反应,用水作反应介质,以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。
3.3.1 水溶剂
由于大多数有机化合物在水中的溶解性差,而且许多试剂在水中会分解,因此一般避免用水作反应介质。但水作为反应溶剂有其独特的优越性,因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”,价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的,有时可提高反应速率和选择性,更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。 水相有机合成在有机金属类反应,水相Lewis酸催化的反应【6】现都已取得较大进展。因此在某些有机化学反应中,开发利用以水作溶剂是大有可为的。
3.3.2 超临界流体溶剂
超临界流体是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间的流体。在无毒无害溶剂的研究中,最活跃的研究项目是开发超临界流体(SCF),特别是超临界CO2作溶剂【7】。超临界CO2是指温度和压力在其临界点(31.10℃,7 477.79KPa)以上的CO2流体。它通常具有流体的密度,因而有常规常态溶剂的溶解度;在相同条件下,它又具有气体的粘度,因而又具有很高的传质速度。而且,由于具有很大的可压缩性,流体的密度,溶剂溶解度和粘度等性能可由压力和温度的变化来调节。其最大优点是无毒、不可燃、价廉等。
3.3 绿色催化剂
目前烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸催化剂,这些液体催化剂的共同缺点是,对设备的腐蚀严重、对人身危害和产生废渣、污染环境。为了保护环境,多年来国外正从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料中大力开发固体酸烷基化催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术引人注目,这种催化剂选择性很高,乙苯重量收率超过99.6%,而且催化剂寿命长【8】。另外,国外已开发几种丙烯和苯烃化异丙苯的工艺,采用大孔硅铝磷酸盐沸石、MCM-22和MCM-56新型沸石和Y型沸石或用高度脱铝的丝光沸石和β沸石催化剂,代替了原用的固体磷酸或三氯化铝催化剂。还有一种生产线性烷基苯的固体酸催化剂替代了氢氟酸催化剂,改善了生产环境,已工业化。在固体酸烷基化的研究中,还应进一步提高催化剂的选择性,以降低产品中的杂质含量;提高催化剂的稳定性,以延长运转周期;降低原料中的苯烯比,以提高经济效益。
异丁烷与丁烯的烷基化是炼油工业中提供高辛烷值组分的一项重要工艺,近年新配方汽油的出现,限制汽油中芳烃和烯烃含量更增添了该工艺的重要性。目前这种工艺使用氢氟酸或硫酸为催化剂。近年国外一家公司开发了一种负载型磺酸盐/SiO2催化剂。另外,一家公司宣称开发成功了一种固体酸催化的异丁烷/丁烯烷基化新工艺。
3.4 生物农药
在我国的农业生产中,为保证农作物增产,农药不可避免地被运用。农药在防治农作物病虫害,保证农作物正常生长,提高单位面积产量上起到了举足轻重的作用。但由于农药种
类繁杂,长期使用或滥用会严重污染环境,给动植物和人类造成严重危害。
目前,世界上正在生产和使用的农药有几千种,我国每年的农药使用量在50万~60万t之间,使用面积达到了2.8亿hm2,使用的农药中有大约80%直接进入环境。近年来,由于农药的频繁使用,导致各种害虫的抗药性逐渐增强,最终导致农药的使用次数和浓度不断增加。农药的使用不仅影响农作物本身的生产,同时还对周围的生态环境产生影响。针对农药使用对环境造成的各种污染问题,“生物农药”的概念于20世纪70年代中期被提出来,美国环境局在1979年正式采用。
生物农药主要包括三个类别:①微生物农药,包括细菌、真菌、病毒和原生动物等制剂;②农用抗生素,即微生物新陈代谢中产生的活性物质,具有致病杀虫的功效;③生化农药,指那些自然界存在的生物化学物质经人工或从自然界的生物源中分离或派生出来的化合物
【9】。生物农药对于环境的影响甚微,在农业生产中可大力推广使用。
4.绿色化学的发展前景
绿色化学是近10年才产生和发展起来的,它涉及化学的有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。
绿色化学是以绿色意识为指导,以最终杜绝化学污染源,实现绿色化学为最终目标。绿色化学的最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染。
绿色化学是人类的一项重要战略任务。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响,而且将为我国的企业与国际接轨创造条件!
参考文献:
【1】刘小玉. 绿色化学的兴起与发展[J]. 信阳农业高等专科学校学报. 2006.
【2】唐有祺. 化学通报. 1998.
【3】吴棣华. 化学进展. 1998
【4】王京. 人民网北京. 2000.12.
【5】汪恕诚. 瞭望. 1996. 第49期
【6】颜苹菲. 建立绿色化学,减少环境污染[J]. 现代化工,1998
【7】朱清时. 绿色化学和新的产业革命[J]. 现代化工,1998
【8】黄培强. 绿色合成:一个逐步形成的学科前沿[J]. 化学进展,1998
篇二:绿色化学保护环境-论文
绿色化学保护环境
-------------从设计的角度谈环境的保护 建筑与艺术设计学院 艺术091 李莹莹 092933
迄今为止,人类还未在地球以外的其他星球上发现水。水是生命之源,是人类生活上不可缺乏之物质、人体组织中水份占人体重量的百分之六十到七十,其他动物或植物其体内的水份也占百分之五以上,可见水是维持生命不可缺少的物质。
而近年来,水污染却非常严重,人们大量用水,或排放废水等,都会造成严重的水污染。 一般所称的水污染,主要是指由于人为因素直接或间接的将污染物质介入于水体后,变更其物理、化学或生物特性的改变,以致影响水的正常用途或危害国民健康及生活环境。 水污染来源包括天然的污染源及人为的污染源,人为的污染源有生活用水和工业废水的排放、农药、肥料等物质,经由地表水或地下水的渗透与流动而进入水体,使得水体环境受到污染、森林之采伐、耕作、土木工程等人为因素所造成水体中浮游物与溶解物的增加等。 不仅河流、湖泊受到污染,海洋也同样污染严重。污染的江河会继续污染海洋,而且海上溢油污染事件的频繁出现,也是污染海洋的重要原因。海洋遭受污染后所产生的一种灾害性海洋现象就是赤潮,由于海水过于营养化,某些浮游生物在水中爆发性繁殖,这种生长量特别巨大的浮游生物是粉红色或红褐色的,因此染红了海水,导致了赤潮。
赤潮不仅给海洋环境、海洋渔业和海水养殖业造成严重危害,而且对人类健康甚至生命都有影响。一方面,赤潮引起海洋异变,局部中断海洋食物链,使海域一度成为死海;另一方面,有些赤潮生物分泌毒素,这些毒素被食物链中的某些生物摄入,如果人类再食用这些生物,则会导致中毒甚至死亡。 而水污染又是造成水严重缺乏的主要原因之一。据统计,全世界有100多个国家存在不同程度的缺水问题,其中有28个国家被列为缺水国或严重缺水国。目前正在世界许多地区出现的水资源供应危机。水资源的缺乏和污染给人们的生活带来一系列问题。
据调查,利比亚和印度目前的水资源开采量分别是其合理利用量的4倍和两倍,这将直接影响到它们今后的农业生产。泰国首都曼谷由于长期超量开采地下水,致使城市地面出现下沉的危险……随着城市化进程的加快,到2030年,发展中国家的城市人口将比现在增加3倍。如果不采取有效措施,面对城市人口激增与十分有限的水资源,人们将束手无策。目前,全世界有14亿人生活在缺乏洁净饮用水的地区,全球每年有700万人因缺水或饮用不卫生的水而致病死亡。并且居民所患的疾病中,大约80%直接或间接与饮用水不合格有关。
我国水环境的前景也令人担忧。我国是一个水资源短缺、水灾害频繁的国家,水资源总量居世界第六位,人均占有量只有2500立方米,约为世界人均水量的1/4,在世界排第110位,已被联合国列为13个贫水国家之一。多年来,我国水资源质量不断下降,水环境持续恶化,由于污染所导致的缺水和事故不断发生,不仅使工厂停产、农业减产甚至绝收,而且造成了不良的社会影响和较大的经济损失,严重地威胁了社会的可持续发展,威胁了人类的生存。我国七大水系的污染程度以污染程度大小进行排序,其结果为:辽河、海河、淮河、黄河、松花江、长江,其中,辽河、海河、淮河污染最重。综合考虑我国地表水资源质量现状,符合《地面水环境质量标准》的Ⅰ、Ⅱ类标准只占32.2%(河段统计),符合Ⅲ类标
准的占28.9%,属于Ⅳ、Ⅴ类标准的占38.9%,如果将Ⅲ类标准也作为污染统计,则我国河流长度有67.8%被污染,约占监测河流长度的2/3,可见我国地表水资源污染非常严重 我国地表水资源污染严重,地下水资源污染也不容乐观?
我国北方五省区和海河流域地下水资源,无论是农村(包括牧区)还是城市,浅层水或深层水均遭到不同程度的污染,局部地区(主要是城市周围、排污河两侧及污水灌区)和部分城市的地下水污染比较严重,污染呈上升趋势(金传良等,1996)。具体而言,根据北方五省区(新疆、甘肃、青海、宁夏、内蒙古)1995眼地下水监测井点的水质资料,按照《地下水质量标准》(GB/T14848-93)进行评价,结果表明,在69个城市中,Ⅰ类水质的城市不存在,Ⅱ类水质的城市只有10个,只占14.5%,Ⅲ类水质城市有22个,占31.9%,Ⅳ、Ⅵ类水质的城市有37个,占评价城市总数的53.6%,即1/2以上城市的城市地下水污染严重。至于海河流域,地下水污染更是令人触目惊心,2 015眼地下水监测井点的水质监测资料表明,符合Ⅰ-Ⅲ类水质标准仅有443眼,占评价总数的22.0%,符合Ⅳ和Ⅵ类水质标准有880和629眼,分别占评价总井数的43.7%和34.3%,即有78%的地下水遭到污染;如果用饮用水卫生标准进行评价,在评价的总井数中,仅有328眼井水质符合生活标准,只占评价总数的31.2%,另外2/3以上到监测的井水质不符合生活饮用卫生标准。为了推动对水资源进行综合性统筹规划和管理,加强水资源保护,解决日益严峻的缺水问题,开展广泛的宣传教育以提高公众对开发和保护水资源的认识, 1993年1月18日,第47届联合国大会确定自1993年起,将每年的3月22日定为世界水日。面对严峻的缺水、水污染问题,我们应积极行动起来,珍惜每一滴水,采取节水技术、防治水污染、植树造林等多种措施,合理利用和保护水资源。
-------关于绿色设计与绿色产品的思考
绿色设计是目前国际设计的潮流,它反映了人们对于现代科技文化、环境以及生态问题的反思。何谓绿色设计呢?所谓绿色设计(GD),通常也称为生态设计等。绿色设计也可以被认为是以绿色技术为原则所进行的产品设计。所谓绿色技术(EST)在西方被称之为“环境友善技术”,是减少环境污染或减少原材料、自然资源使用技术、工艺、产品的总称。对于工业设计而言,绿色设计的核心是:不仅要减少物质和能源的消耗及有害物质的排放,而且要使产品尽可能的回收并再循环或重复利用。因此设计师的绿色设计可以遵循“获取最小值”这一创新原则,并建议采取以下五种策略来获取更多更理性的创源。
1 以绿色产品作为设计创新的目标。
设置能使消费者感到惊奇的目标。以某种大胆的毫无顾虑的设想来迫使富有个性的设计抛弃传统思维模式的束缚。试问?如果我们为了想努力减少在水、能源或其他影响我们生存环境等因素方面的浪费而积极设计出顾客需要的产品。那么我们怎样才能做得与众不同?一种产品一旦从设计状态进入生产环节时,其负面影响就一直存在着,在产品整个生命周期的时时刻刻都会对周围环境产生影响,因此,只用“见污治污”的末端治理方式不能从根本上解决产品生产对环境的污染问题。鉴于此,随着全球性的“绿色革命”的浪潮的兴起,在提倡绿色生产、绿色消费的共识中,绿色设计也就应运而生了。
2 以绿色设计观系统地考虑问题
对于产品而言,它并不是孤立地存在于自然界中,它的生产与使用需要利用能源与资源的消耗为前提,而且所有的资源最终以废料更甚至是污染环境而结束。工业设计师必须认识到人是绿色设计系统里的人,他们个体的消费动机的产生和发展不能不受到社会绿色系统影响。设计师作为产品的主要策划者和创造者,对产品的各个阶段所产生的环境问题都会有直接和间接的影响。尤其是往往由他们决定产品所选用的主要材料,产品如何制造?采用何种特殊的表面处理方式以达到最终的表面效果?产品如何使用?用后的废弃物如何处理?是否使用可回收或再利用的材料?设计师对众多问题起决定性的作用。因此,研究社会绿色与消费系统,重新审视现代设计是企业参与市场竞争的基本前提。
在丹麦“Kalundbourg”工业园中,利用微型生态能源经济系统回收废热、废水和其他资源,因而在水、油、垃圾填埋等方面节约了上百万美元。象台盆与座厕联体的专利:把卫生间台盆里用完的水过滤后流入抽水马桶储水箱,用来清洗便盆。这种偶然单一的设计思维居然能帮助一个四口之家节约一半的用水。对于目前水资源紧缺的城市和地区而言,这一设计是一项巨大的贡献。[5]这就是一个在卫生间用水系统中思考绿色设计的典型例子,所以应该用这种系统的方法去观察和实践以获取创新的灵感。
3 以绿色设计观去满足顾客的需求
爱因斯坦曾说“使事情尽可能的简单,不要烦琐”,使产品适合意味着尽可能在市场上让它以最经济的方式出现。燃烧的汽车发动机,很多政府都鼓励尽可能坐公交车,而避免浪费和污染。关于汽车生产和能源的讨论可能象征着汽车尽可能向“经济”和“环保”的设计思路发展。“FORD”公司提出的新的“汽车概念”是适合一系列风格的电动车辆设计的新思路。它包括小城市间经常往返的车辆(作为家庭第二辆车的时髦替代物),就近使用的小排量车辆(如高尔夫球场车辆)和为短途旅行而设计的电动助力车(形式丰富,为了娱乐和健身)。
适合是进化论的核心,人类注重绿色设计就是为了能在地球上生存更长的时间,有了生存才能谈发展,而且发展必须要讲可持续性。[4]为此,设计理论界提出了“适度设计、健康设计”的原则。
4 绿色产品的生命周期
从设计开发的角度看,产品生命周期可有传统产品生命周期和绿色产品生命周期之分。传统设计的产品生命周期始于提取原材料的投入,经过产品生产加工;止于产品进入市场流通之后。而绿色设计的产品生命周期是指从原材料生产,产品生产制造、装配、包装运输、销售、使用、直到回收、重新利用等全过程。产品生命周期的各阶段都会有物料的输入和输出,有时可以进入人为的循环,即再利用,有时则要进入自然界的循环,造成环境、生态问题。[2]在日本,许多储存了几十年甚至上百年的旧木酒桶,以往都被人丢弃或当柴烧,一家具公司偶尔发现并加以利用,使这废弃的木酒桶成了家具的上好木材。具体做法是:先将木酒桶拆开,将弯曲的木板条进行热压处理,然后再将压直了的木板条拼成板材,进行抛光,上漆等工艺处理,成了桌、茶几、长椅等家具的面板。利用旧木酒桶做的家具,不仅降低成本35%以上,而且因木酒桶长时间被酒精渗透、浸泡,制造出来的家具,竟然从未发生蛀虫现象!现代设计师要关注产品设计---生产---消费的方法和过程。要有效的利用有限资源和使用可回收材料制成的产品,以减少一次性产品的使用量。并全方位考虑资源利用和环境影响及解决方法。
5 结语
整个世界都在不断发展和不断创新中寻求着平衡,随着将来人口增长和物质的匮乏,满足人们不断提高的需要将是设计师面临的巨大挑战。绿色设计是现代设计师应有的良知和责任。在设计中表达现代与传统的统一,设计与生产的调和,生产与消费的默契,生活与生态的和谐。为了能够适应这种多变的局面,设计师必须注意以下七点:
(1)使用天然的材料,以“未经加工的”形式在家具产品、建筑材料和织物中得到体现和运用。
(2)怀旧的简洁的风格,精心融入“高科技”的因素,使用户感到产品是可亲的、温暖的。
(3)实用且节能。
(4)强调使用材料的经济性,摒弃无用的功能和纯装饰的样式,创造形象生动的造型,回归经典的简洁。
(5)多种用途的产品设计,通过变化可以增加乐趣的设计,避免因厌烦而替换的需求;它能够升级、更新,通过尽可能少地使用其它材料来延长寿命;使用“附加智能”或可拆卸组件。
(6)产品与服务的非物质化。
(7)组合设计和循环设计。
设计师只有重新塑造自己,才能从新塑造这个世界。绿色设计是用一个伟大的方法去揭开有益竞争的新思潮。作为回报,它是商业用户在战略上的巨大贡献和机遇,如增加市场份额,通过产品增强顾客的文明程度和环保意识,甚至重新解释所有工业操作的规则。
篇三:绿色化学与生活论文
绿色化学与生活
课
程
论
文
班级: xxxXXXX
姓名: xxxXXXX
学号: xxxXXXX
指导老师: xxxXXXX
摘要:绿色生活是将环境保护与人们的日常衣食住的生活,融入一体的新文明、新风尚的生活。绿色生活作为一种现代生活方式,包括了日常生活的方方面面,随着人们生活节奏的加快,经济迅速发展,同时由于过度开发和技术的相对落后造成资源日渐贫乏,环境问题也显现出来,倡导绿色生活,要求人们充分而无污染或少污染地利用资源 ,达到生活资源的在循环和在利用。本文旨在介绍什么是绿色化学,介绍绿色化学诞生的原因及背景,阐释绿色化学理念,介绍绿色化学的基本原则。
关键词:绿色化学 零污染 零排放 消除污染 无毒无害 环境友好 原子经济 可再生 正文:
一、绿色化学的概念
按照美国《绿色化学》(Green Chemistry)杂志的定义,绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应充分利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和H能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。
绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,绿色化学是近十年才产生和发展起来的,是一个 “新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“绿色化学”作为新世纪化学进展的主要方向之一。
绿色化学的主要特点是:
1.充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;
2.在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;
3.提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都转化成产品,实现“零排放”;
4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
二、绿色化学产生的原因
化学在为人类创造财富的同时,给人类也带来了危难。而每一门科学的发展史上都充满着探索与进步,由于科学中的不确定性,化学家在研究过程中不可避免地会合成出未知性质的化合物,只有通过经过长期应用和研究才能熟知其性质,这时新物质可能已经对环境或人类生活造成了影响。
传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物(来自:WwW.smhaida.Com 海达 范文 网:绿色化学与环境论文)达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。严峻的现实使得各国必须寻找一条不破坏环境,不危害人类生存的可持续发展的道路。化学工业能否生产出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?绿色化学的口号最早产生于化学工业非常发达的美国。1990年,美国通过了一个“防止污染行动”的法令。1991年后,“绿色化学”由美国化学会(ACS)提出并成为美国环保署(EPA)的中心口号,并立即得到了全世界的积极响应。为了解决上述问题,绿色化学应运而生。
三、绿色化学的重要意义
传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。化学工业能否生产出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?有识之士提出了绿色化学的号召,并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。
绿色化学给化学家提出了一项新的挑战,国际上对此很重视。1996年,美国设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。
迄今为止,化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的,当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来,由于化学工业向大气、 水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。以1993年为例,美国仅按365种有毒物质排放估算,化学工业的排放量为30亿磅。因此,加工费用又增加了废物控制、处理和埋放。环保监测、达标,事故责任赔偿等费用。1992年,美国化学工业用于环保的费用为1150亿美元,清理已污染地区花去7000亿美元。1996年美国DuPont公司的化学品销售总额为180亿美元,环保费用为10亿美元。所以,从环保、经济和社会的要求看。化学工业不能再承担使用和产生有毒有害物质的费用。需要大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学。
1990年美国颁布了污染防止法案。将污染防止确立为美国的国策。所谓污染防止就是使得废物不再产生。不再有废物处理的问题,绿色化学正是实现污染防止的基础和重要工具。1995年4月美国副总统Gore宣布了国家环境技术战略。其目标为:至2020年地球日时。将废弃物减少40-50%,每套装置消耗原材料减少20-25%。1996年美国设立了总统绿色化学挑战奖。这些政府行为都极大的促进了绿色化学的蓬勃发展。另外。日本也制定了新阳光计划。在环境技术的研究与开发领域。确 定了环境无害制造技术、减少环境污染技术和二氧化碳固定与利用技术等绿色化学的内容。总之,绿色化学的研究已成为国外企业、政府和学术界的重要研究与开发万向。 这对我国既是严峻的挑战,也是难得的发展机遇。
四、绿色化学的基本原则
绿色化学的核心:
利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。
绿色化学国际杂志(green chemistry)按照绿色化学的原则、最理想的化工生产方式是: 反应物的原子全部转化为期望的最终产物。
绿色化学的性质:
(1)充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;
(2)在无毒、无害的条件下进行反应,以减少向环境排放废物;
(3)提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都转化为生成物,实现“零排放”;
(4)生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
绿色化学给化学家提出了一项新的挑战,国际上对此很重视。1996年,美国设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。
绿色化学的基本原则:
绿色化学的研究者们总结出了绿色化学的12条原则,这些原则可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准。
●防止污染优于污染形成后处理。
●设计合成方法时应最大限度地使所用的全部材料均转化到最终产品中。
●尽可能使反应中使用和生成的物质对人类和环境无毒或毒性很小。
●设计化学产品时应尽量保持其功效而降低其毒性。
●尽量不用辅助剂,需要使用时应采用无毒物质。
●能量使用应最小,并应考虑其对环境和经济的影响,合成方法应在常温、常压下操作。 ●最大限度地使用可更新原料。
●尽量避免不必要的衍生步骤。
●催化试剂优于化学计量试剂。
●化学品应设计成使用后容易降解为无害物质的类型。
●分析方法应能真正实现在线监测,在有害物质形成前加以控制。
●化工生产过程中各种物质的选择与使用,应使化学事故的隐患最小。
五、结语
本文通过介绍什么是绿色化学,介绍绿色化学诞生的原因及背景,阐释绿色化学理念,介绍绿色化学的基本原则,来传播绿色化学理念,使同学们对绿色化学这一崛起的学科做更为深入的了解和认识,从而在以后的生活和实践环节更加重视对环境和资源的保护,保护我们赖以生存的地球。
六、参考文献
《绿色化学》(Green Chemistry)杂志
篇四:关于绿色化学的论文
摘要: 绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学.介绍了绿色化
学的一般概念及绿色化学与环境保护的关系,从化学反应条件的绿
色化、化学反应途径的绿色化及产品绿色化等方面,就绿色化学对
环境的友好性进行了阐述,展望了绿色化学在环境保护方面的发展
前景.
关键词: 绿色化学 环境保护 可持续发展 绿色能源
参考资料:《绿色化工与绿色环保》 《应用能源技术》
“中国新能源信息网” “中国工业可持续发展网”
正文:
当今时代,人类的生活与化学息息相关。无论是衣、食、住、
行,都离不开化学。同时,对资源的开发利用成为了当今社会面临
的制约经济发展、影响环境的重要因素。因此,可循环利用、、可
持续发展、绿色化学生产被人们提上了议事议程。
我们都知道,随着工业化的大范围普及,环境污染问题已经到
了不能再忽略的地步了。尤其我们发展中国家,化工生产需求很大,而对能源的二次回收利用的不够直接造成的环境破坏远远高于其
他发达国家。这对我们的经济建设造成了巨大的负面影响。如何正
确、有效地解决这个问题,是每一个中国人的责任。
其实,实现可持续发展是战略已成为世界许多国家指导经济,
社会发展的总体战略,即经济的发展必须和人口、环境、资源统筹
考虑。1987年世界环境与发展委员会提出采用可持续发展的总原
则是:“今天的人类不应以牺牲今后几代人的幸福而满足其需要。”
可持续发展的核心思想是在经济发展的同时,注意保护资源和改善
环境,合理地保护和改善环境为可持续发展提供物质基础。环境对
发展的约束是由于不合理的发展破坏了环境所致,而合理的发展又
为治理环境提供了更多的技术和资金。 总之,我国在制定经济发展目标和政策时,应充分考虑环境问
题。若经济政策既能带来经济效益又不损害环境,它们就能促进经
济的可持续发展。反之,如果可能带来环境损失,就需要调整计划,以便抵消这些损失。我们只有坚持“经济建设、城乡建设和环境建
设同步规划、同步实施、同步发展”的指导方针,才能实现人口、
资源、环境与发展的良性循环,给子孙后代创造更好的生存和发展
条件。
根据资料得,我国“九五”和2010年的环保目标是:到本世纪
末,力争环境污染和生态破坏加剧趋势得到基本控制,部分城市和
地区环境质量有所改善,2010年基本改变生态环境恶化的状况,
城乡环境有比较明显的改善。为实现“九五”环保目标的两大举措是:①实现污染物排放总量的控制,使2000年主要污染物排放总量控
制在1995年水平,确保环境污染加剧的趋势得到基本控制;②实
施跨世纪绿色工程计划,主要包括地区和流域环境综合整治项目、
城市环保基础设施建设项目、生态环境恢复和保护项目等,重点是
三河(淮河、辽河、海河)、三湖(滇池、巢湖、太湖)水污染防
治和SO2污染与酸雨控制。
此外,绿色化学中涉及到的不只是地面上各个工厂里的作
业,更应该多开发一些绿色能源,如风力、潮汐等已经比较普及
的能源站。这里我再大概谈谈风力对绿色化学的作用。
风就存在于我们的身边,我们人类也都习惯了风的存在。可
是什么是风能,风能又有哪些特点,人类是怎样一步一步地开发
利用风能,以及为什么风能又会成为21世纪人类理想的能源资源
呢?
风能蕴藏量丰富。风能是全球水能的10倍多,我国仅陆地上
就有风能资源大约1.6×109kW。 风能可以再生,永不枯竭。风能
是太阳能的变异,只要太阳和地球存在,就有风能,它取之不尽,
用之不竭,是可再生的。同时它清洁无污染,随处都可开发利用。
风能作为一种清洁、安全的可再生能源,千百年也来一直受到人
类的重视。
根据以上风能的特点和人类开发风能的历史,我们不难想象
风能将是21世纪人类理想的能源资源。原因概括起来有以下几点:
(1)矿物能源的有限性迫使人们越来越重视风能等可再生
能源的开发与利用。据1987年第二届太平洋煤炭会议资料介绍,
按当时的开采速度,石油只能开采34年,天然气为60年,煤
炭只能维持约200年。而风能资源量大且可再生。
(2)化石燃料利用中不可避免的环境污染问题也使人们越来越倾向于风能等“绿色能源”的开发与利用。如据联合国环境署1997年报告:在过去20年,全世界能源消耗增长了50%,从
现在到2020年,全球能源消耗还将比现在增长50%~100%,由此造成温室气体排放将会增加45%~90%,从而带来灾难性后果 再如按照我国电力部规划,2000年全国风电场装机容量将超过100万kW,年发电量预计达到30亿kWh。若以相应的风电代替煤电,可减少污染物排放量约为:CO2--2250000t、SO2--18300t、NO2 --13500t、粉尘--15600t。
(3)风电技术的逐步成熟和风电机性能价格比的提高,使风电成本降低,逐步具备了与其他能源竞争的实力。风电在某些国家能源构成及消费中的比例越来越高,而且随着技术的进步,社会的发展,这一比例还会更高。风能等洁净、可再生能源的开发与利用将成为人类实施能源可持续发展战略的重要举措与途径。
最后,用一句话结束对绿色化学与环保、可持续发展关系的看法:我们需要发展,但我们更需要绿色的生活环境,我们需要绿色化学!
篇五:绿色化学论文
绿色化学农药
10化本 100900027 龙丹
【摘要】 简要介绍了农药对农业发展的重要性及绿色化学的理念和原则。主要阐述了绿色农药的涵义以及无公害绿色农药的发展方向是:以绿色化学为理论依据和指导原则,开发绿色农药新品种,研制绿色农药制剂, 从而维护农业的可持续发展。
【关键词 】 绿色化学; 绿色农药; 绿色农药制剂; 农业可持续发展
前言
化学农药面临的挑战
目前人类正面临有史以来最严重的环境危机
由于人口急剧增加、资源消耗日益扩、大人均耕地淡水矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐此外人类的物质生活随着工业发展不断改善的同时大量排放的生活垃圾和工农业污染物使人类的生存环境迅速恶化。人们对环境污染的危害性的认识也逐渐深入,预防与治理的措施也不断发展,最后提出了绿色化学的概念。由于绿色化学就是从源头上阻止污染,其理想是不再使用有毒有害物质,不再产生废物,不用处理废物。因此有人在世界范围内掀起了非难农药,甚至是主张取消农药的浪潮。为了环境取消农药,是不是一种最明智的做法呢?在有限的耕种地上,想要解决温饱问题,我们必须有农药的支撑。其次 农药在农产品收获后的储运、保鲜、销售及加工等过程中也起重要作用。另外农药还可以防
【】治疾病的传播媒介,是人类预防疾病的有力武器1。农药在人类的生活中承担着如此重要
的作用,但旧型农药的危害有不能免除,那作为农药中 的主体化学农药又如何发展呢?
一 绿色化学(Green Chemistry)及其原则
绿色化学最早是由美国提出的。1991 年美国环保署开始将绿色化学纳入其工作的中心, 1995 年 3 月 16 日, 克林顿总统宣布设立 “总统绿色化学挑战奖”,奖励在利用化学原理从根本上减少化学污染方面取得的最新的高水平的成就。目前,绿色化学与绿色化学技术在国际上已逐渐形成化学、化工领域研究的一个新热点[2]。绿色化学的核心是将污染消灭在生产的源头, 要求:①在化学反应过程中尽可能采用无毒无害的原料;②在无害的条件 (溶剂和催化剂等)下反应;③减少副产物,甚至实现 “零排放”;④产品应是环境友好的, 即产品在其加工、应用及功能消失之后均不会对人类健康和生态环境产生危害。正因为如此,绿色化学又称为环境无害化学(Environmental Benign Chemistry),在其基础上发展的技术称为环境友好技术 (Environmental Friendly Technology)。采用绿色化学技术能从根本上消除污染,具有重大而深远的意义。农药作为一种特殊的化学产品, 只有以绿色化学和绿色化学技术为理论依据和指导原则,走绿色农药的道路,才能更好地保护生态环境,建立和恢复农业生态系统的多样性和良性循环维护农业,的可持续发展。
二 绿色农药的涵义
绿色农药又叫环境无公害农药或环境友好农药,是指对防治细菌、害虫高效,而对人畜、害虫天敌、农作物安全,在环境中易分解,在农作物中低残留或无残留的农药。绿色农药本身和其生产过程应具有以下特点:①绿色农药有很高的生物活性, 即控制农业有害生物药效高,单位面积使用量小;②选择性高,包括对农业有害生物的自然天敌和非靶标生物无毒或毒性极小;③对农作物无药害;④使用后在农作物体内外、 农产品及在土壤、 大气、水体中无残留或即使有少量残留也可以在短期内降解,生成无毒无害的物质而完全融入大自然;⑤合成方法应具有 “原子经济性”,即尽量使参加反应过程的原子都进入最终产物,尽量减少农业生产过程中的副产物,或将一个反应的废物作为另一个反应的原料, 实现 “封闭循环”和“零排放”;③在生产过程中尽量不使用对人类健康和环境有毒有害的物质,如使用高效绿色催化剂,尽量不使用有机溶剂[3]。
三 绿色农药发展的现状
1900年亚砷酸铜在美国成为第一个世界上被立法的农药,1个世纪以来化学农药得到长足的发展。至 1999 年化学农药产量达200多万吨,总销售额为3 00多亿美元其类别有除草剂,杀虫杀螨剂,杀菌剂,植物生长调节剂等。我们可以将化学农药的发展大致分为3个阶段,5 0 年代以前开发的以有机氯有机磷为代表的农药称为第1代农药;60年代以除虫菊酯氨基甲酸酯类为代表的农药称为第2代农药;80年代以后出现的超高效大批量生产的农药成为第 3 代农药 (或现代农药)。从这3个阶段我们可以看出化学农药在逐渐向高效低毒低残留发展。但仍不能满足时代的需要,由于环境的要求和绿色化学的提出,现在的农药应该改造成安全性更高的无污染农药或无公害农药。使之朝着更健康的方向发展有人称这种与环境相容的农药为绿色农药它包括生物农药( 微生物农药植物源农药基因工程农药和激素等)。化学合成类绿色农药及半合成类生物农药。
四 绿色农药的发展方向
21世纪, 绿色农药的发展必然是 “高效”“经济”、“低副作用”、“与环境相容”。其中“高效”是基础,“经济”是目的,“低副作用”和“与环境相容”是条件。
1.生物农药生物 农药是绿色农药的首选品种之一,它是指利用农业有害生物自然天敌的活体和某些生物代谢的次生物质作为农药, 对有害生物进行防治的一类制剂。主要有植物源农药、 微生物农药、 动物源农药、转基因作物和基因工程农药等。
2.半合成生物农药生物农药和化学方法的结合形成了半合成生物农药。既包括对微生物农药有效成分的化学修饰, 也包括对植物源农药有效成分的改性、 修饰。植物源的半合成农药前已述及, 在此特指微生物半合成农药, 主要是农用抗生素。半合成农用抗生素是以天然农用抗生素的活性物质为先导物, 通过化学或生物转化等技术改变其功能基团, 以达到提高活性和稳定性、降低对人畜及寄生植物毒性的目的而形成的抗生素。现今的半合成方法主要用来对抗生素进行修饰达到以下目的:(1)提高抗生素的活性。如在抗生素的研究过程中,通过结构改良提高生物活性的成功例子很多, 特别在医用抗生素的研究中; 农用抗生素应用该方法成功的实例如 Avermectin 和 Milbemycin 等。(2)降低对人畜及寄生植物的毒性。如吡咯霉素是从 Streptomycesf umanus 的发酵液中分离获得的,虽具有一定的杀虫活性, 但对人畜毒性相当高。人们通过结构改进,将其脱去共价键,从而降低其毒性。先把吡咯霉素转化成具有很高活性的中间化合物, 但它们同时容易使植物产生药害, 因此, 人们将其改变成化合物 Chlorfenapyr。这种化合物进入昆虫体内后, 就会被代谢为中间化合物而发挥杀虫作用。Chlorfenapyr 杀虫活性很高而对植物的毒性低于吡咯霉素,它们的作用机理均为线粒体氧化磷酸化的解脱剂, 使氧化磷酸化不能进行。Chlorfenapyr 在昆虫体外没有任何活性, 已被美国氰胺公司开发应用于各种作物上。(3)提高抗生素的稳定性。如 Pyrrolinitrin 是由假单胞细菌 Pseudomonaspyrrocinia 产生的抗真菌抗生素。它在实验室和温室中对灰霉病和稻瘟病具有很好的防治效果,但田间效果令人失望,要原因是它对光的不稳定性。汽巴嘉基公司的科学家发现这一现象后,经过改变其结构,即将第 3 位的 - Cl 基用 - CN 基取代,生成化合物 fenpiclonil,就可大大提高其光学稳定性,在阳光下照射的半衰期由 1/2 s 提高到 48 h。
3.开发农药新剂型,提高农药安全性绿色农药的概念包括绿色农药制剂。农药对环境造成的污染在很大程度上是由于制剂不是绿色而造成的,制剂的好坏直接影响农药的使用效率。农药残留的主要原因之一是由于农药制剂的物理化学性能不良,对要保护的植物表面的吸附能力弱,不能很好地湿润和铺展,造成大量农药无效浪费,并由此残留在植物上或土壤中,被雨水冲入河流或渗入地下,造成污染。乳油、粉剂、可湿性粉剂、颗粒剂是农药的4 大基本剂型,但是在安全性方面都有其不足。如粉状制剂在制造、包装、使用过程中的粉尘对环境和操作人员的污染; 液用制剂在喷雾时雾滴漂移的污染; 制剂中有机溶剂对环境的污染;存在毒性和环境问题的某些表面活性剂或其他助剂的使用造成的污染; 制剂中固体
填料对农作物的污染等。因此, 应该研究和开发绿色农药制剂,提倡和使用低毒、低污染的农药剂型及其相应所用的表面活性剂、 填料和助剂, 以水基制剂取代油基制剂,以水分散性颗粒取代粉状制剂。绿色农药制剂是农药达到“绿色”必不可少的重要技术环节[4][5]。
结束语
发展农业科学与技术的初级目标是满足人口增长和社会文明对农产品的需求,它的高级目标是让人类与包括动物界、植物界在内的大自然和谐发展与共存。绿色农药和绿色农药制剂就是以绿色化学为理论依据和指导原则,采用无公害的原材料和不生成有害副产品的工艺制备生物效率高、药效稳定、易于操作使用、对环境友好的农药产品,它是保护生态环境,建立和恢复农业生态系统的多样性和良性循环,维护农业可持续发展的基本保证之一。
参考文献:
[1]朱清时. 绿色化学[J]. 化学进展, 2000, 12(4): 410-414
[2]唐除痴, 李煜昶, 陈彬, 等. 农药化学[M]. 天津: 南开大学
出版社, 1998. 2-5
[3]李正名. 新农药创造的现状和发展趋势[J]. 世界农药,
1999, (6): 1-3
[4]羊晓东, 杨丽娟. 农药化学的研究现状与展望[J]. 云南农
业大学学报, 2001, (3): 236-238
[5]彭延庆, 宋恭华. 绿色有机合成新技术[J]. 世界农药, 2002,
(4): 1-5
作文素材