綠色化學(xué)是一門(mén)新興的化學(xué)分支_第1頁(yè)
綠色化學(xué)是一門(mén)新興的化學(xué)分支_第2頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、綠色化學(xué)是一門(mén)新興的化學(xué)分支,以“ HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E5%8E%9F%E5%AD%90%E7%BB%8F%E6%B5%8E%E6%80%A7 o 原子經(jīng)濟(jì)性 原子經(jīng)濟(jì)性”為原則,研究如何在產(chǎn)生目的產(chǎn)物的過(guò)程中充分利用原料,減少有害物質(zhì)的釋放。綠色化學(xué)旨在從物質(zhì)產(chǎn)生的源頭控制廢物的產(chǎn)生,減少對(duì) HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E7%8E%AF%E5%A2%83 o 環(huán)境 環(huán)境的 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E6%B1%A1%E6%9F%93 o 污染 污染。綠色化學(xué)12條原則Paul A

2、nastas和John C Warner提出綠色化學(xué)的12項(xiàng)原則:防止廢物:設(shè)計(jì) HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E5%8C%96%E5%AD%A6%E5%90%88%E6%88%90 o 化學(xué)合成 化學(xué)合成方法防止廢物的產(chǎn)生,從而無(wú)需進(jìn)行廢物的處理。 設(shè)計(jì)更安全的 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E5%8C%96%E5%90%88%E7%89%A9 o 化合物 化合物和產(chǎn)物:設(shè)計(jì)更有效,而且低毒或無(wú)毒的化合物。 降低 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E5%8C%96%E5%AD%A6%E5%90%88%

3、E6%88%90 o 化學(xué)合成 化學(xué)合成方法的危險(xiǎn)性:降低或消除生成產(chǎn)物的 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E5%90%88%E6%88%90 o 合成 合成方法對(duì) HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E4%BA%BA%E7%B1%BB o 人類(lèi) 人類(lèi)及 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E7%8E%AF%E5%A2%83 o 環(huán)境 環(huán)境的 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E6%AF%92%E6%80%A7 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

4、的原料一般來(lái)源于農(nóng)產(chǎn)品或是其他過(guò)程產(chǎn)生的廢物;消耗型原料一般來(lái)源于, HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E7%9F%B3%E6%B2%B9 o 石油 石油 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E5%A4%A9%E7%84%B6%E6%B0%94 o 天然氣 天然氣 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E7%85%A4 o 煤 煤 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E7%9F%BF%E7%89%A9 o 礦物 礦物等。 使用 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E

5、5%82%AC%E5%8C%96%E5%89%82 o 催化劑 催化劑而非當(dāng)量試劑:通過(guò) HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E5%82%AC%E5%8C%96%E5%8F%8D%E5%BA%94 o 催化反應(yīng) 催化反應(yīng)將廢物的量降到最低。 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E5%82%AC%E5%8C%96%E5%89%82 o 催化劑 催化劑是指少量而可以多次催化反應(yīng)進(jìn)行的試劑,而當(dāng)量試劑一般過(guò)量且只能反應(yīng)一次。 避免化合物的 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E8%A1%8D%E7%94%9F%E7%89%

6、A9 o 衍生物 衍生物:避免使用 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E4%BF%9D%E6%8A%A4%E5%9F%BA o 保護(hù)基 保護(hù)基或其他暫時(shí)的修飾,衍生物的產(chǎn)生將使用額外的試劑,并產(chǎn)生廢物。 使 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E5%8E%9F%E5%AD%90%E7%BB%8F%E6%B5%8E o 原子經(jīng)濟(jì) 原子經(jīng)濟(jì)最大化:最大比例的利用起始反應(yīng)物的原子。 使用更安全的 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E6%BA%B6%E5%89%82 o 溶劑 溶劑和反應(yīng)條件:避免使用 HYPERLINK

7、 http:/zh.wikip/wiki/%E6%BA%B6%E5%89%82 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(wú)害的物質(zhì)。如果需要使用 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E6%BA%B6%E5%89%82 o 溶劑 溶劑,盡量選擇水。 提高 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E8%83%BD%E6%BA%90 o 能源 能源效率:可能的話(huà),在常溫常壓下進(jìn)行反應(yīng)。 設(shè)計(jì)可 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E9%99%8D%E8%A7%A3 o 降解 降解的產(chǎn)物:

8、產(chǎn)物在使用后,應(yīng)可 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E9%99%8D%E8%A7%A3 o 降解 降解,而不會(huì)在 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E7%8E%AF%E5%A2%83 o 環(huán)境 環(huán)境累積。 HYPERLINK http:/zh.wikip/w/index.php?title=%E5%85%A8%E7%A8%8B%E5%88%86%E6%9E%90&action=edit&redlink=1 o 全程分析 全程分析并防止 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E6%B1%A1%E6%9F%93 o

9、污染 污染:在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行全程監(jiān)控,以減少或消除副產(chǎn)物的生成。 使事故的可能性降到最低:設(shè)計(jì)化合物及其狀態(tài)( HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E5%9B%BA%E6%80%81 o 固態(tài) 固態(tài), HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E6%B6%B2%E6%80%81 o 液態(tài) 液態(tài), HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E6%B0%94%E6%80%81 o 氣態(tài) 氣態(tài)),以降低爆炸,火災(zāi),泄漏發(fā)生的可能性。 HYPERLINK http:/zh.wikip/w/index.php?title=%E7%BB%B

10、F%E8%89%B2%E5%8C%96%E5%AD%A6&action=edit§ion=2 o 編輯段落:原子經(jīng)濟(jì)性 編輯 原子經(jīng)濟(jì)性主條目: HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E5%8E%9F%E5%AD%90%E7%BB%8F%E6%B5%8E%E6%80%A7 o 原子經(jīng)濟(jì)性 原子經(jīng)濟(jì)性在過(guò)去化工生產(chǎn)所用的公式為:產(chǎn)率或收率(%) = (目前產(chǎn)品的質(zhì)量/理論上原料變成目的產(chǎn)品所應(yīng)得的產(chǎn)品質(zhì)量) 100% 現(xiàn)在化工生產(chǎn)所用的公式為:原子經(jīng)濟(jì)性或原子利用率(%) = (被利用原子質(zhì)量/反應(yīng)中所使用全部反應(yīng)物分子的質(zhì)量) 100% 提高原子經(jīng)濟(jì)性的主要方式

11、有三種:開(kāi)發(fā)新催化材料 尋找新反應(yīng)加工途徑 采用新合成原料 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/2005%E5%B9%B4 o 2005年 2005年, HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E9%87%8E%E4%BE%9D%E8%89%AF%E6%B2%BB o 野依良治 野依良治(Ryoji Noyori)指出綠色化學(xué)中三個(gè)重大的發(fā)展:使用 HYPERLINK http:/zh.wikip/w/index.php?title=%E8%B6%85%E4%B8%B4%E7%95%8C%E4%BA%8C%E6%B0%A7%E5%8C%96%E7%

12、A2%B3&action=edit&redlink=1 o 超臨界二氧化碳 超臨界二氧化碳作為綠色溶劑; HYPERLINK http:/zh.wikip/w/index.php?title=%E6%B0%B4%E7%9B%B8&action=edit&redlink=1 o 水相 水相 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E8%BF%87%E6%B0%A7%E5%8C%96%E6%B0%A2 o 過(guò)氧化氫 過(guò)氧化氫的清潔 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E6%B0%A7%E5%8C%96%E5%8F%8D%E5%BA%94 o 氧化反應(yīng)

13、 氧化反應(yīng);在 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E4%B8%8D%E5%AF%B9%E7%A7%B0%E5%90%88%E6%88%90 o 不對(duì)稱(chēng)合成 不對(duì)稱(chēng)合成中使用 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E6%B0%AB%E6%B0%A3 o 氫氣 氫氣。 HYPERLINK http:/zh.wikip/wiki/%E7%BB%BF%E8%89%B2%E5%8C%96%E5%AD%A6 l endnote_1 1綠色化學(xué)發(fā)展概述(一)綠色化學(xué)是一門(mén)具有明確的社會(huì)需求和科學(xué)目標(biāo)的新興交叉學(xué)科,指出了綠色化學(xué)代表了未來(lái)化學(xué)發(fā)展和人類(lèi)進(jìn)步

14、的方向,是人類(lèi)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。化學(xué)的發(fā)展在不斷促進(jìn)人類(lèi)進(jìn)步的同時(shí),在客觀(guān)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(rèn)識(shí)不斷提升來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。一些著名的環(huán)境事件多數(shù)與化學(xué)有關(guān),諸如臭氧層空洞、白色污染、酸雨和水體富營(yíng)養(yǎng)化等;另一方面把所有的環(huán)境問(wèn)題都?xì)w結(jié)為化學(xué)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(dāng)然與化學(xué)沒(méi)有樹(shù)立好自己的品牌有關(guān)系,在最早的化學(xué)工藝流程里面,根本沒(méi)有把廢氣和廢渣的處理納入考慮范圍,因此很多化學(xué)工藝都是會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染的。有些人把化學(xué)和化工當(dāng)成了污染源。人們開(kāi)始厭惡化學(xué),進(jìn)而對(duì)化學(xué)產(chǎn)生了莫名其妙的恐懼心理,結(jié)果造成凡是有“人工添

15、加劑”的食品都不受歡迎,有些化妝品廠(chǎng)家也反復(fù)強(qiáng)調(diào)本產(chǎn)品不含有任何“化學(xué)物質(zhì)”。事實(shí)上,這些是對(duì)化學(xué)的偏見(jiàn),監(jiān)測(cè)、分析和治理環(huán)境的卻恰恰是化學(xué)家。綠色化學(xué)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(guó)環(huán)保局(EPA)提出“廢物最小化”,這是綠色化學(xué)的最初思想。1989年,美國(guó)環(huán)保局又提出了“污染預(yù)防”的概念。 1990年,美聯(lián)邦政府通過(guò)了“防止污染行動(dòng)”的法令,將污染的防止確立為國(guó)策,該法案條文中第一次出現(xiàn)了“綠色化學(xué)”一詞。1992年,美國(guó)環(huán)保局又發(fā)布了“污染預(yù)防戰(zhàn)略”。1995年,美國(guó)政府設(shè)立了“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”。1999年英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)創(chuàng)辦了第一份國(guó)際性綠色化學(xué)雜志,標(biāo)志

16、著綠色化學(xué)的正式產(chǎn)生。我國(guó)也緊跟世界化學(xué)發(fā)展的前沿,在1995年,中國(guó)科學(xué)院化學(xué)部確定了綠色化學(xué)與技術(shù)的院士咨詢(xún)課題。綠色化學(xué)又稱(chēng)“環(huán)境無(wú)害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”,綠色化學(xué)是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的,是一個(gè) “新化學(xué)嬰兒”。它涉及有機(jī)合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科,內(nèi)容廣泛。綠色化學(xué)的最大特點(diǎn)是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段,因而過(guò)程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國(guó)家已把“化學(xué)的綠色化”作為新世紀(jì)化學(xué)進(jìn)展的主要方向之一。是一門(mén)從源頭上阻止環(huán)境污染的新興學(xué)科分支,力求使化學(xué)反應(yīng)具有“原子經(jīng)濟(jì)”性, 實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”1, 綠色化學(xué)是發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的關(guān)鍵, 從經(jīng)濟(jì)

17、觀(guān)點(diǎn)認(rèn)識(shí),它合理利用資源和能源、降低生產(chǎn)成本, 符合經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求。綠色化學(xué)是當(dāng)今國(guó)際化學(xué)科學(xué)研究的前沿.綠色化學(xué)的定義是,用化學(xué)的技術(shù),原理和方法去消除對(duì)人體健康,安全和生態(tài)環(huán)境有毒有害的化學(xué)品,因此也稱(chēng)環(huán)境友好化學(xué)或潔凈化學(xué)。綠色化學(xué)的核心內(nèi)容之一是“原子經(jīng)濟(jì)性”,即充分利用反應(yīng)物中的各個(gè)原子,因而既能充分利用資源,又能防止污染。原子經(jīng)濟(jì)性的概念是1991年美國(guó)著名有機(jī)化學(xué)家Trost(為此他曾獲得了1998年度的總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)的學(xué)術(shù)獎(jiǎng))提出的, 用原子利用率衡量反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性,為高效的有機(jī)合成應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個(gè)原子,使之結(jié)合到目標(biāo)分子中,達(dá)到零排放。綠色有機(jī)合成

18、應(yīng)該是原子經(jīng)濟(jì)性的。原子利用率越高,反應(yīng)產(chǎn)生的廢棄物越少,對(duì)環(huán)境造成的污染也越少。綠色化學(xué)的理想和目標(biāo)在于不再使用有毒、有害的物質(zhì),不再產(chǎn)生廢物。它是一門(mén)從源頭上阻止環(huán)境污染的新興學(xué)科分支,力求使化學(xué)反應(yīng)具有“原子經(jīng)濟(jì)”性, 實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”, 綠色化學(xué)是發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的關(guān)鍵, 從經(jīng)濟(jì)觀(guān)點(diǎn)認(rèn)識(shí),它合理利用資源和能源、降低生產(chǎn)成本, 符合經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求。綠色化學(xué)是當(dāng)今國(guó)際化學(xué)科學(xué)研究的前沿。它主要研究的問(wèn)題是:(1) 從源頭制止污染, 而不是在末端治理污染;(2) 設(shè)計(jì)具有高使用效益低環(huán)境毒性的化學(xué)產(chǎn)品;(3) 在合成方法中盡量不使用和不產(chǎn)生對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境有毒有害的物質(zhì);(4)

19、合成方法應(yīng)具“原子經(jīng)濟(jì)性”, 即盡量使參加過(guò)程的原子都進(jìn)入最終產(chǎn)物;(5) 盡量不用溶劑等輔助物質(zhì), 不得已使用時(shí)它們必須是無(wú)害的;(6) 生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)該在溫和的溫度和壓力下進(jìn)行, 而且能耗應(yīng)最低;(7) 盡量采用可再生的原料, 特別是用生物質(zhì)代替石油和煤等礦物原料;(8) 發(fā)展適時(shí)分析技術(shù)以便監(jiān)控有害物質(zhì)的形成;(9) 使用高選擇性的催化劑;(10) 化學(xué)產(chǎn)品在使用完后應(yīng)能降解成無(wú)害的物質(zhì)并且能進(jìn)入自然生態(tài)循環(huán);(11) 盡量減少副產(chǎn)品;(12) 選擇參加化學(xué)過(guò)程的物質(zhì), 盡量減少發(fā)生意外事故的風(fēng)險(xiǎn)。從根本上說(shuō),綠色化學(xué)是要求化學(xué)從一個(gè)嶄新的角度來(lái)審視“傳統(tǒng)”的化學(xué)研究和化工過(guò)程,并以“與環(huán)境

20、友好”為基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn)提出新的化學(xué)問(wèn)題,創(chuàng)新出新的化工技術(shù)。具體的來(lái)說(shuō),綠色化學(xué)的基本原理可以有以下幾個(gè)方面:1)防止污染的產(chǎn)生優(yōu)于治理產(chǎn)生的污染;2)原子經(jīng)濟(jì)性;3)只要可行,應(yīng)盡量采用毒性小的化學(xué)合成路線(xiàn):4)更安全的化學(xué)品的設(shè)計(jì)應(yīng)能保留其功效,但降低毒性;5)應(yīng)盡可能避免使用輔助物質(zhì)(如溶劑、分離劑等),如用時(shí)應(yīng)是無(wú)毒的;6)應(yīng)考慮到能源消耗對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響,并應(yīng)盡量少地使用能源;7)原料應(yīng)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(dāng)量性試劑;10)化工產(chǎn)品在完成其使命后,不應(yīng)殘留在環(huán)境中,而應(yīng)能降解為無(wú)害的物質(zhì);11)分析方法必須

21、進(jìn)一步發(fā)展,以使在有害物質(zhì)生前能夠進(jìn)行即時(shí)的和在線(xiàn)跟蹤及控制:12)在化學(xué)轉(zhuǎn)換過(guò)程中,所選用的物質(zhì)和物質(zhì)的形態(tài)應(yīng)能盡可能地降低發(fā)生化學(xué)事故的可能性。綠色化學(xué)發(fā)展概述(二)傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)給人類(lèi)環(huán)境帶來(lái)的污染已十分嚴(yán)重,引起了社會(huì)各界的關(guān)注,而且物質(zhì)經(jīng)化學(xué)變化而轉(zhuǎn)化為對(duì)人類(lèi)有用的產(chǎn)品?;瘜W(xué)品極大地豐富了人類(lèi)的物質(zhì)生活,提高了生活質(zhì)量,并在控制疾病、延長(zhǎng)壽命,增加農(nóng)作物品種和產(chǎn)量,在食物的儲(chǔ)存和防腐等方面起到了重要作用。但在生產(chǎn)、使用這些化學(xué)產(chǎn)品的過(guò)程中也產(chǎn)生了大量的廢物,污染了環(huán)境,全世界目前每年產(chǎn)生的3億一4億噸危險(xiǎn)廢物(中國(guó)化學(xué)工業(yè)排放的廢水,廢氣和固體廢物分別占全國(guó)工業(yè)排放總量的225,782

22、,593),給人類(lèi)帶來(lái)了災(zāi)難,所以,在現(xiàn)今社會(huì)中,一提起“化學(xué)”,很多人都要緊皺雙眉。只要你留心地觀(guān)察和仔細(xì)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(jìn)步,為人類(lèi)帶來(lái)巨大的益處。藥品的發(fā)展有助治愈不少疾病,延長(zhǎng)人類(lèi)的壽命;聚合物科技創(chuàng)造新的制衣和建造材料;農(nóng)藥化肥的發(fā)展,控制了蟲(chóng)害,也提高了生產(chǎn)。樣樣都離不開(kāi)化學(xué)家的幫助,可以毫不夸張地說(shuō),人類(lèi)的生活離不開(kāi)化學(xué)的發(fā)展。解決這一矛盾已成為21世紀(jì)人類(lèi)環(huán)境問(wèn)題的科學(xué)挑戰(zhàn)。今天,研究人員正努力探討各種物質(zhì)對(duì)環(huán)境造成的影響及研究怎樣清除污染,應(yīng)付各種環(huán)境問(wèn)題?;瘜W(xué)家已提出綠色化學(xué)概念,提倡綠色化學(xué)和綠色生產(chǎn)以及防止污染、治理污染的方法來(lái)

23、消除環(huán)境污染,使化學(xué)成為環(huán)境的朋友。綠色化學(xué)與技術(shù)已經(jīng)成為世界各國(guó)政府關(guān)注的最重要的問(wèn)題與任務(wù)之一。政府直接參與, 產(chǎn)學(xué)研密切合作已成為國(guó)際上綠色化學(xué)研究與開(kāi)發(fā)的顯著特點(diǎn)。中國(guó) 1993年世界環(huán)境和發(fā)展大會(huì)之后,編制了中國(guó)21世紀(jì)議程鄭重聲明走可持續(xù)發(fā)展道路的決心。 有關(guān)綠色化學(xué)的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議不斷增加, 展示了有關(guān)綠色化學(xué)的最新研究成果, 受到學(xué)術(shù)界的高度重視。如美國(guó)每年有以綠色化學(xué)為主題的Gordon Conference。1999 年的綠色化學(xué)的Gordon Conference 在英國(guó)牛津召開(kāi), 在歐洲掀起了綠色化學(xué)的浪潮; 在英國(guó)出版了“綠色化學(xué): 理論與應(yīng)用”專(zhuān)著。1999 年開(kāi)始還

24、創(chuàng)辦了綠色化學(xué)(Green Chemistry ) 英文國(guó)際雜志。中國(guó)也開(kāi)展了一系列科學(xué)行動(dòng):1995年中國(guó)科學(xué)院化學(xué)部組織了綠色化學(xué)與技術(shù)推進(jìn)化工生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的途徑院士咨詢(xún)活動(dòng); 1997年5月,香山科學(xué)會(huì)議第72次學(xué)術(shù)研討會(huì):可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題對(duì)科學(xué)的挑戰(zhàn)綠色化學(xué);1998年合肥第一屆國(guó)際綠色化學(xué)高級(jí)研討會(huì);1999年北京第16次九華山科學(xué)論壇“綠色化學(xué)的基本科學(xué)問(wèn)題”;2000年科技部國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目立項(xiàng)石油煉制和基本有機(jī)化學(xué)品合成的綠色化學(xué)。模擬化學(xué)的數(shù)值運(yùn)算與計(jì)算機(jī)化學(xué)的邏輯運(yùn)算結(jié)合起來(lái)進(jìn)行“分子的理性設(shè)計(jì)”,將是2l世紀(jì)化學(xué)的特色之一。完全順應(yīng)目前倍受化學(xué)界重視和倡導(dǎo)的綠

25、色化學(xué)的思想,使化學(xué)成為與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的、更高境界的化學(xué)。在進(jìn)行綠色化工工藝和技術(shù)的過(guò)程中,借助于量子化學(xué)計(jì)算的結(jié)果,可以更為精確地選擇底物分子、催化劑、溶劑以及反應(yīng)途徑,這樣可使用盡可能少的實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期目標(biāo),大大減少了實(shí)驗(yàn)次數(shù),從而在研發(fā)階段從根本上減少了原料的消耗,使得對(duì)環(huán)境污染的排放也相應(yīng)減少,大大提高研究效率。模擬是綠色化工技術(shù)開(kāi)發(fā)的重要工具,它是在計(jì)算機(jī)上快速建立試驗(yàn)?zāi)P?,具有比?shí)驗(yàn)室和工廠(chǎng)成本低和快速的特點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)的不斷進(jìn)步及其應(yīng)用越來(lái)越廣泛,研究原料、反應(yīng)器設(shè)計(jì)、過(guò)程開(kāi)發(fā)、經(jīng)濟(jì)和商業(yè)模型模擬等復(fù)雜問(wèn)題的解決將成為可能。以后對(duì)綠色化工技術(shù)的成功應(yīng)用,將需要開(kāi)發(fā)更多的對(duì)原料、

26、生產(chǎn)過(guò)程和商業(yè)過(guò)程集成的計(jì)算方法。從綠色化學(xué)的目標(biāo)來(lái)看有兩方面必須重視:一是開(kāi)發(fā)以“原子經(jīng)濟(jì)性”為基本原則的新化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,另一個(gè)是改進(jìn)現(xiàn)有化學(xué)上業(yè),減少和消除污染。化學(xué)的綠色化已成為21世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的重要方向。綠色有機(jī)合成新反應(yīng)和新方法研究是綠色化學(xué)研究的重要內(nèi)容。1醫(yī)藥、農(nóng)藥等精細(xì)化學(xué)品的 “原子經(jīng)濟(jì)”反應(yīng)。 如Boots公司的Brown方法合成布洛芬鎮(zhèn)靜、止痛藥,原子經(jīng)濟(jì)性40% 而B(niǎo)HC公司新發(fā)明的綠色方法原子經(jīng)濟(jì)性99%,獲1997年美國(guó)總統(tǒng)“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”。2大宗石油化工品的綠色化技術(shù)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(tǒng)的“潔凈”反應(yīng)介質(zhì)的

27、開(kāi)發(fā)利用。如超臨界CO2代替有毒、有害溶劑的推廣應(yīng)用。目前,已有報(bào)道在近臨界水中進(jìn)行烷基化反應(yīng)、Aldol縮合反應(yīng)、氧化反應(yīng)等的研究結(jié)果。超臨界水的應(yīng)用更適合于小規(guī)模、高附加值的化工過(guò)程。4.可再生生物質(zhì)資源生產(chǎn)大宗有機(jī)化工品和超清潔生物柴油的生產(chǎn)。美國(guó)的MHoltzapple教授在這方面取得了杰出的成就,而獲得了1996年美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)學(xué)術(shù)獎(jiǎng)。5廢合成材料的回收利用。廢料經(jīng)適當(dāng)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(jià)格低廉的通用塑料。據(jù)統(tǒng)計(jì)在我國(guó)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(yán)重的所謂“白色污

28、染”主要來(lái)源之一。對(duì)聚苯乙烯的循環(huán)利用的方法歸納起來(lái)大致有以下幾種:廢舊聚苯乙烯的再造粒;廢舊聚苯乙烯塑料的直接利用;廢舊聚苯乙烯的改性利用;廢舊聚苯乙烯裂解回收苯乙烯及其他化工產(chǎn)品等。21世紀(jì),我國(guó)的工業(yè)化,城市化將繼續(xù)發(fā)展,人口還要增加,對(duì)化學(xué)工業(yè)的需求也將增多,而傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)雖在農(nóng)藥、聚合物、材料科學(xué)、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(xiàn),另一方面它也帶來(lái)了一個(gè)負(fù)面影響環(huán)境污染,增加了對(duì)環(huán)境的壓力。而人民群眾對(duì)改善環(huán)境、提高生活質(zhì)量的要求又越來(lái)越強(qiáng)烈。黨中央、國(guó)務(wù)院反復(fù)強(qiáng)調(diào):“保護(hù)環(huán)境是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策,是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容,直接關(guān)系到現(xiàn)代化建設(shè)的成敗和中華民

29、族的復(fù)興”,“加快經(jīng)濟(jì)建設(shè),決不能以破壞環(huán)境為代價(jià),決不能把環(huán)境保護(hù)同經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)立起來(lái)或割裂開(kāi)來(lái),決不能走先污染后治理的老路,那樣代價(jià)太大”,“建設(shè)項(xiàng)目必須實(shí)行環(huán)境污染治理設(shè)施與主體工程三同時(shí)(同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入運(yùn)行)的規(guī)定。大力推行清潔生產(chǎn)”,“防止資源浪費(fèi)”,為此,綠色化學(xué)以其“原子經(jīng)濟(jì)性”為基本原則,一方面充分利用資源防止浪費(fèi),另一方面實(shí)現(xiàn)“零排放”,達(dá)到不污染環(huán)境的效果。因此,它對(duì)于我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)和人類(lèi)未來(lái)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(xué)技術(shù),搞好搞活我國(guó)經(jīng)濟(jì),使我們祖國(guó)的水更清,天更藍(lán),山川更秀美,營(yíng)建人類(lèi)的美好家園。綜上所述,綠色化學(xué)是化

30、學(xué)學(xué)科中的研究熱點(diǎn)和前沿,其內(nèi)涵、原理、目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容需要不斷地充實(shí)和完善。它的發(fā)展對(duì)保持良好的環(huán)境,社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展都有重要的意義,只有通過(guò)綠色化學(xué)的途徑, 從科學(xué)研究出發(fā)發(fā)展環(huán)境友好的化學(xué)、化工技術(shù), 才能解決環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的矛盾。目前綠色化學(xué)及其帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)革命剛剛在全世界興起。發(fā)展綠色化學(xué)將吸收和應(yīng)用許多其它學(xué)科如物理學(xué)、生態(tài)學(xué)等的最新理論、技術(shù)與手段, 尤其是應(yīng)用生物技術(shù),對(duì)我國(guó)這樣新興的發(fā)展中國(guó)家是一個(gè)難得的機(jī)遇。美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)出爐中化新網(wǎng)訊第16屆美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)6月20日在美國(guó)華盛頓揭曉,今年是國(guó)際化學(xué)年,同時(shí)也是美國(guó)環(huán)保署倡導(dǎo)綠色化工理念二十周年,

31、頒獎(jiǎng)典禮規(guī)模空前。美國(guó)環(huán)保署副署長(zhǎng)史蒂夫歐文斯表示:“16年來(lái),美國(guó)環(huán)保署已經(jīng)收到超過(guò)1400個(gè)提名,表彰了82項(xiàng)技術(shù)。僅僅是獲獎(jiǎng)的技術(shù)就已減少危險(xiǎn)化學(xué)品用量逾1.99億磅,減少5700萬(wàn)磅的二氧化碳排放量。”生物基材料生產(chǎn)工藝再次成為奪獎(jiǎng)大熱門(mén)。明尼蘇達(dá)州的生物琥珀公司(BioAmber)由于在生物基琥珀酸的一體化生產(chǎn)和下游應(yīng)用領(lǐng)域的杰出成績(jī),獲得小企業(yè)獎(jiǎng)。其開(kāi)發(fā)的生物基琥珀酸工藝成本比石油基產(chǎn)品低25%。公司計(jì)劃今年開(kāi)始在北美新建一套2萬(wàn)噸/年的生物基琥珀酸生產(chǎn)裝置。加利福尼亞州圣地亞哥的吉諾瑪?shù)倏ǎ℅enomatica)公司榮獲綠色合成路線(xiàn)獎(jiǎng)。該公司發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌可以使糖類(lèi)發(fā)酵生產(chǎn)1,4-丁

32、二醇(BDO),能耗比乙炔基BDO生產(chǎn)工藝低約60%,二氧化碳排放量降低70%。公司預(yù)計(jì)首套商業(yè)化規(guī)模的生物BDO裝置將在2013年年底投產(chǎn)。減少有機(jī)溶劑的使用量一直都是綠色反應(yīng)的目標(biāo)之一。利普舒茨博士因?yàn)樵O(shè)計(jì)了一種安全的表面活性劑而獲得學(xué)術(shù)獎(jiǎng)。當(dāng)前大多數(shù)化工生產(chǎn)工藝依賴(lài)于揮發(fā)性、有毒、易燃的有機(jī)溶劑,化工生產(chǎn)商每年都要使用數(shù)十億磅的有機(jī)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(jī)化學(xué)品可溶解在這些液滴中,實(shí)現(xiàn)了用水替代有機(jī)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(shù)而獲得了綠色反應(yīng)條件獎(jiǎng),該技術(shù)生產(chǎn)的嵌段共聚物所需烴類(lèi)溶劑比傳統(tǒng)工藝少50%,且不需要

33、使用鹵代助溶劑。公司已于2010年開(kāi)始在美國(guó)、德國(guó)和中國(guó)銷(xiāo)售Nexar牌聚合物產(chǎn)品。另外,俄亥俄州的宣偉公司因開(kāi)發(fā)水性丙烯酸改性醇酸類(lèi)樹(shù)脂技術(shù)而獲得設(shè)計(jì)更綠色化學(xué)品獎(jiǎng)項(xiàng)。該公司開(kāi)發(fā)的低VOC水性丙烯酸改性醇酸類(lèi)樹(shù)脂涂料使用回收的PET瓶、丙烯酸和豆油作為原料生產(chǎn)。綠色社會(huì)綠色化學(xué)綠色觀(guān)念汪朝陽(yáng)(華南師范大學(xué)化學(xué)系 廣州 510631) 當(dāng)今社會(huì),環(huán)境污染問(wèn)題日益突出,人們發(fā)出了對(duì)“綠色社會(huì)”的呼喚,同時(shí)也迫使化學(xué)家們提出了“綠色化學(xué)”的新觀(guān)念。在綠色化學(xué)的熱潮中進(jìn)行冷靜的思考,我們不難發(fā)現(xiàn)綠色化學(xué)并非解決環(huán)境問(wèn)題的關(guān)鍵,其根本應(yīng)是全人類(lèi)綠色觀(guān)念的建立,即化學(xué)家們不僅要消滅“化學(xué)盲”,而且要全社

34、會(huì)消滅“綠盲”。1 環(huán)境的呼吁綠色社會(huì)撲面而來(lái)1.1 生活:綠色食品、綠色冰箱、綠色汽車(chē)、綠色照明等綠色產(chǎn)品與綠色消費(fèi) 在生活方面,人們開(kāi)始追求綠色消費(fèi)1、使用綠色產(chǎn)品。出于對(duì)近來(lái)英國(guó)瘋牛病、香港禽流感、歐盟四國(guó)二惡英等恐怖事件的擔(dān)心,目前人們最熟悉的綠色產(chǎn)品可能是綠色食品。據(jù)報(bào)道2,國(guó)際組織對(duì)于綠色食品(國(guó)際上稱(chēng)之為有機(jī)食品)尚無(wú)統(tǒng)一的定義,一般指盡量避免化學(xué)肥料和農(nóng)藥栽培、且加工過(guò)程盡可能少用食品添加劑的食品,盡管它們的價(jià)格比普通食品高出0.51.5倍,但在歐洲有85%以上的消費(fèi)者寧愿高價(jià)買(mǎi)。 綠色冰箱也因進(jìn)入電視廣告而成為人們知曉的綠色產(chǎn)品之一,它是指耗電量少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不用造成大氣污染

35、的氟利昂制冷的冰箱產(chǎn)品。使用氣體燃料的綠色汽車(chē)也開(kāi)始駛上北京的街頭。據(jù)文獻(xiàn)介紹3,作為綠色汽車(chē),其必須具備兩方面的特征:一是改進(jìn)動(dòng)力,如電動(dòng)汽車(chē)和以天然氣、甲醇、太陽(yáng)能等非燃料油驅(qū)動(dòng)的汽車(chē);二是制造材料能回收利用,美國(guó)每輛汽車(chē)重量的75%都已得到重新利用。 在照明方面,1992年美國(guó)環(huán)境保護(hù)局提出了綠色照明工程,具體的計(jì)劃內(nèi)容是:采用高效少污染光源,提高照明質(zhì)量,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和能源有效利用水平,節(jié)約能源、減少照明費(fèi)用、減少火電工程建設(shè)、減少有害物質(zhì)排放,進(jìn)而達(dá)到保護(hù)人類(lèi)生存環(huán)境的目的。1996年10月,中國(guó)綠色照明工程也在北京全面啟動(dòng)4。1.2 工作:綠色標(biāo)志、綠色企業(yè)、綠色制造、綠色公關(guān)等

36、工業(yè)生態(tài)學(xué)與綠色經(jīng)濟(jì) 隨著上述生活方面綠色產(chǎn)品的產(chǎn)生,人們?cè)谫?gòu)物時(shí)開(kāi)始認(rèn)準(zhǔn)綠色標(biāo)志,迫使企業(yè)執(zhí)行ISO14000系列環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)3,5,6。綠色標(biāo)志又稱(chēng)環(huán)境標(biāo)志、生態(tài)標(biāo)簽、藍(lán)色大使等,是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢查、檢測(cè)與綜合評(píng)定后由國(guó)家專(zhuān)門(mén)委員會(huì)批準(zhǔn)使用的證明性商標(biāo),它表明該產(chǎn)品不僅質(zhì)量合格,而且在生產(chǎn)、使用、消費(fèi)和處置等過(guò)程中也符合特定的環(huán)境要求,與同類(lèi)產(chǎn)品相比具有無(wú)毒、無(wú)害或低毒少害、節(jié)約資源等環(huán)境優(yōu)勢(shì)。因此,有識(shí)之士指出7,企業(yè)在追求ISO9000系列認(rèn)證的同時(shí),必須遵循ISO14000標(biāo)準(zhǔn),方可在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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

37、源理論出發(fā)有序地使用再生資源8,通過(guò)對(duì)產(chǎn)品壽命全周期進(jìn)行環(huán)境保護(hù)考慮的綠色設(shè)計(jì)9,用無(wú)(少)公害化的綠色技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)1,最后用可回收材料或生物降解材料對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行綠色包裝10。正因?yàn)槿绱?,有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為11,在理論領(lǐng)域,潔凈生產(chǎn)已實(shí)現(xiàn)了到工業(yè)生態(tài)學(xué)的轉(zhuǎn)變,其標(biāo)志為1997年由耶魯大學(xué)和麻省理工學(xué)院合作出版了全球第一本工業(yè)生態(tài)學(xué)雜志。 要成為綠色企業(yè),還必須通過(guò)綠色公關(guān),打破綠色壁壘,實(shí)現(xiàn)綠色貿(mào)易。目前,綠色產(chǎn)品和綠色消費(fèi)主導(dǎo)著國(guó)際貿(mào)易的新潮流,而且以12%15%的速度增長(zhǎng);與此同時(shí),隨著國(guó)際貿(mào)易朝著自由化方向的不斷發(fā)展,一些原有的貿(mào)易保護(hù)措施如關(guān)稅壁壘等逐漸消失,一些發(fā)達(dá)國(guó)家利用自身先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)

38、,紛紛通過(guò)提高環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),阻礙他國(guó)產(chǎn)品進(jìn)入本國(guó)市場(chǎng),從而產(chǎn)生了以保護(hù)人類(lèi)健康、生態(tài)環(huán)境為由的綠色壁壘12。因此,有人提出了進(jìn)行“綠色公關(guān)”的新策略13,即面對(duì)環(huán)境保護(hù)與綠色消費(fèi)這一嚴(yán)肅問(wèn)題,企業(yè)在目標(biāo)與經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略的調(diào)整中,對(duì)肩負(fù)重任的公共關(guān)系必須賦予其綠色使命,如制定綠色目標(biāo)、進(jìn)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(lǐng)域,從資源利用到產(chǎn)品設(shè)計(jì),從廠(chǎng)家生產(chǎn)到公司貿(mào)易,它們被“綠色化”,所有這一切實(shí)踐活動(dòng)和有關(guān)學(xué)者14進(jìn)行的“環(huán)境意識(shí)是一種消費(fèi)需求”等環(huán)境意識(shí)的經(jīng)濟(jì)學(xué)理論分析,都向我們昭示著綠色經(jīng)濟(jì)的來(lái)臨。1.3 娛樂(lè):綠色觀(guān)光、綠色休閑、綠色奧運(yùn) 生態(tài)旅游是當(dāng)今世界旅游的一個(gè)

39、主要方向,中國(guó)把1999年確定為生態(tài)旅游年,著名風(fēng)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(hù)與旅游業(yè)可持續(xù)發(fā)展理論研討會(huì)15。據(jù)報(bào)道16,韓國(guó)的生態(tài)旅游建設(shè)的觀(guān)念與中國(guó)的山頂“非我莫屬”的建筑觀(guān)有著強(qiáng)烈的反差:影島是著名濱海山城釜山市的一個(gè)小半島,憑海臨風(fēng),頭枕波濤,可鳥(niǎo)瞰層層疊疊的釜山城,是釜山一個(gè)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(wǎng),鐵絲網(wǎng)里面是生態(tài)保護(hù)圈!另外,在德國(guó)、芬蘭等國(guó)的旅游飯店中,都已經(jīng)從環(huán)保出發(fā)不再統(tǒng)一提供牙刷、牙膏、梳子、拖鞋、洗發(fā)液等一次性用品17,泰國(guó)也是如此。我們的近鄰韓國(guó),同樣是筷子文化圈,大大小小就餐處也

40、看不見(jiàn)一雙一次性筷子16。 網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的來(lái)臨,電腦在工作和娛樂(lè)領(lǐng)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(tái)灣的環(huán)保人士曾將電腦主板等材料制成時(shí)裝。據(jù)報(bào)道3,7,在美國(guó)和德國(guó),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(yùn)會(huì)是全人類(lèi)最大的“集體娛樂(lè)”項(xiàng)目,澳大利亞人追求把2000年悉尼奧運(yùn)會(huì)綠色化,提出用公交車(chē)解決汽車(chē)廢氣污染、場(chǎng)館建設(shè)考慮環(huán)境問(wèn)題等。奧運(yùn)期間的報(bào)紙也報(bào)道,“綠色奧運(yùn)”名不虛傳,如為了及時(shí)回收垃圾,在所有的地方都設(shè)立了垃圾箱,且距離很近,被羊城晚報(bào)等譽(yù)為“1秒鐘環(huán)?!?。2 化學(xué)家的反駁綠色化學(xué)的興起2.1 化學(xué)環(huán)境污染的“替罪羊” 清華大學(xué)化學(xué)系宋心琦教授多次

41、講到18,19:現(xiàn)在,公眾對(duì)化學(xué)存在著一種很深的誤解,認(rèn)為化學(xué)就是帶來(lái)環(huán)境污染的罪魁禍?zhǔn)?,甚至歧視化學(xué)、厭惡化學(xué),產(chǎn)生了“恐化學(xué)癥”(chemophobis),似乎有化學(xué)就不會(huì)有“綠色”,“化學(xué)”已經(jīng)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(jīng)常聲稱(chēng)“本產(chǎn)品絕不含有任何化學(xué)元素(化學(xué)品)”,或許他們是一些“化學(xué)盲”20,可以原諒。即使在科技發(fā)達(dá)的美國(guó),報(bào)刊也有類(lèi)似荒唐的報(bào)道18。然而,當(dāng)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(hào)“Better Life through Chemistry”中把“Chemistry”去掉時(shí)21,不幸的“化學(xué)人”必須認(rèn)

42、識(shí)到:化學(xué)(化學(xué)人)已經(jīng)成為環(huán)境污染的“替罪羊”。 不可否認(rèn),化學(xué)、化學(xué)工業(yè)在某些場(chǎng)合給環(huán)境帶來(lái)污染,但公眾采取的是“一葉障目”的做法。專(zhuān)家指出18,這是不公平的!事實(shí)上,化學(xué)的歷史貢獻(xiàn)是不容抹殺的21:在解決糧食生產(chǎn)以養(yǎng)活人類(lèi)的世界性問(wèn)題上,如果沒(méi)有哈伯的合成氨化學(xué)固氮法,世界總?cè)丝谟杀臼兰o(jì)初的十幾億到現(xiàn)在的六十億以上是不可能的;同樣,在延長(zhǎng)人類(lèi)壽命的世界性問(wèn)題上,如果沒(méi)有磺胺藥、青霉素、鏈霉素等許多藥物的化學(xué)制藥方法,人的預(yù)期壽命的空前提高也是不可能的。 其實(shí),作為知識(shí)本身而言,化學(xué)只不過(guò)告訴人們,哪些物質(zhì)對(duì)人類(lèi)有益,哪些對(duì)人類(lèi)有害,如何操作全在于人類(lèi)自己。但是,人們只在利用化學(xué)吃飽、醫(yī)好

43、、穿好等等之余卻記住了哪些是有害的,從而將人類(lèi)自身偶爾的操作之錯(cuò)遷怒于化學(xué)。中國(guó)古代有一個(gè)醫(yī)生和君王的故事,醫(yī)生因?yàn)楦嬖V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(xué)家們因從事化學(xué)、告訴人們化學(xué)物質(zhì)的真相而同樣蒙冤。2.2 綠色化學(xué)化學(xué)家的新對(duì)策 但是,化學(xué)家們本身是清白的,隨著對(duì)化學(xué)與環(huán)境、資源的關(guān)系不斷反思和總結(jié),他們提出了“綠色化學(xué)”的新對(duì)策,同時(shí)也籍此向世人的誤解提出了抗議,正如有識(shí)之士面對(duì)全社會(huì)理直氣壯地宣言19:“化學(xué)家是環(huán)境的朋友!”1991年,美國(guó)著名有機(jī)化學(xué)家Trost在Science上提出了“原子經(jīng)濟(jì)性(原子利用率)”的概念;1992年,

44、荷蘭有機(jī)化學(xué)家Sheldon提出了“E-因子”的概念22。這兩個(gè)重要的綠色化學(xué)基本概念的提出,引起了人們極大的關(guān)注。終于,以1996年6月美國(guó)首屆“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”的頒發(fā)、1999年世界第一本名為“綠色化學(xué)”雜志的創(chuàng)辦等為特征,綠色化學(xué)在上世紀(jì)末誕生23。 在“綠色化學(xué)”的新對(duì)策中,化學(xué)家們認(rèn)為24:綠色化學(xué)是更高層次的化學(xué),它的主要特點(diǎn)是原子經(jīng)濟(jì)性,即在獲取新物質(zhì)的化學(xué)過(guò)程中充分利用每個(gè)原料原子,實(shí)現(xiàn)“零排放”,使化學(xué)從“粗放型”向“集約型”轉(zhuǎn)變,既充分利用資源,又不產(chǎn)生污染。因此,綠色化學(xué)的根本目的是:面臨人類(lèi)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(guān)點(diǎn)來(lái)重新審視和改革傳統(tǒng)化學(xué)

45、,從而使我們對(duì)環(huán)境的治理從治標(biāo)轉(zhuǎn)向治本。2.3 化學(xué)盲化學(xué)人的真正對(duì)手 雖然目前綠色化學(xué)的發(fā)展正蒸蒸日上,但其對(duì)洗清化學(xué)和化學(xué)家們的不白之冤還是不夠的?;蛟S,Nobel化學(xué)獎(jiǎng)獲得者洛德霍夫曼(Roald Hoffmann)在化學(xué)科普名著相同與不同(The Same and not the Same)中關(guān)于消滅“化學(xué)盲”的教育名言,指出了化學(xué)人的真正對(duì)手:“化學(xué)課程要確保最核心的內(nèi)容。當(dāng)然要吸引人,激發(fā)人的興趣與好奇心。課程要針對(duì)非理科學(xué)生,針對(duì)有見(jiàn)識(shí)的公民,而不是針對(duì)專(zhuān)門(mén)人才。新的化學(xué)家,改造世界的優(yōu)秀人才,將產(chǎn)生于這些年輕人。我堅(jiān)信這一美好的前景。他們做他們能勝任的工作,做化學(xué)家要做的工作。

46、但這有一個(gè)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(xué)工作者?!?0 因此,作為一個(gè)真正的化學(xué)家,他不僅應(yīng)在學(xué)科領(lǐng)域去突破,而且應(yīng)在化學(xué)宣傳領(lǐng)域去努力。從某種意義上講,后者更為重要,因?yàn)樗苁?9.9%都不是化學(xué)工作者的人理解化學(xué)人的工作。但遺憾的是,許多化學(xué)工作者興趣僅在于前者,即使是在學(xué)校這樣的主要宣傳陣地,許多化學(xué)家們工作的主要目的也只是發(fā)表學(xué)科研究論文以獲取他個(gè)人的職稱(chēng)和工資。 盡管如此,由于環(huán)境問(wèn)題是一個(gè)綜合性的問(wèn)題,因此即使綠色化學(xué)家們?cè)趯W(xué)科與化學(xué)教育方面作出了努力,他們也只能“潔身自好”和消除人們對(duì)化學(xué)的誤解,并非解決問(wèn)題的關(guān)鍵,真正解決環(huán)境問(wèn)題還依賴(lài)于全人

47、類(lèi)的反思。3 全人類(lèi)的反思綠色觀(guān)念的必然 作為一個(gè)系統(tǒng)工程,全球每一個(gè)人都應(yīng)反思,因此綠色觀(guān)念貫穿于所有領(lǐng)域,而且互相聯(lián)系,互相依存。具體地說(shuō),為了適應(yīng)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的要求,只有進(jìn)行真正在觀(guān)念上進(jìn)行綠色革命,即人文社會(huì)領(lǐng)域宣傳綠色倫理,科技界堅(jiān)持綠色科技觀(guān),政府推行綠色政策,人人自我開(kāi)始綠色行動(dòng),世界的明天才會(huì)更美好,中國(guó)在國(guó)際舞臺(tái)上才會(huì)具有競(jìng)爭(zhēng)力,我們的未來(lái)才會(huì)充滿(mǎn)綠色。如果說(shuō)不懂化學(xué)、科技的人是“化學(xué)盲”、“科盲”,那么不懂綠色觀(guān)念的人應(yīng)該是“綠盲”,真正的“色盲”。3.1 人文社會(huì)領(lǐng)域:綠色倫理 針對(duì)全球綠色浪潮的反思,有關(guān)哲學(xué)工作者從人文社會(huì)的角度提出了綠色倫理25,他們的觀(guān)點(diǎn)很

48、值得人們深思。有趣的是,提出綠色倫理觀(guān)點(diǎn)的學(xué)者的單位是長(zhǎng)春科技大學(xué)找礦哲學(xué)研究所,其文章發(fā)表于吉林地質(zhì)。 首先,他們?cè)诜治鰡?wèn)題起因的基礎(chǔ)上,提出了綠色倫理的概念:“綠色”問(wèn)題之所以成為當(dāng)代最熱門(mén)的話(huà)題,是因?yàn)槿藗內(nèi)找娓械饺丝谂蛎洝①Y源匱乏、環(huán)境污染、生態(tài)失衡等全球性危機(jī)已愈來(lái)愈嚴(yán)重地威脅到人類(lèi)的生存與發(fā)展。當(dāng)人們究其原因時(shí)發(fā)現(xiàn),所有這些危機(jī)的出現(xiàn),并不是地球本身的背信棄義,而是我們?nèi)祟?lèi)的自身行為所致,它們是自然對(duì)人類(lèi)無(wú)節(jié)制行為的報(bào)復(fù)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(guān)系這就是綠色倫理。 接著,他們提出綠色倫理的四個(gè)特征:首先,

49、它是對(duì)以往人地關(guān)系的否定,要求人類(lèi)在自然面前徹底改變統(tǒng)治者、征服者的狂妄姿態(tài),就象1996年清潔珠峰的中國(guó)志愿者站在世界屋脊上所發(fā)出的宣言那樣:“我們對(duì)自然的關(guān)系不再是征服而是和諧?!逼浯危G色倫理是傳統(tǒng)倫理的拓展,它認(rèn)為不但人與人、人與社會(huì)之間的關(guān)系具有倫理性質(zhì),而且強(qiáng)調(diào)人對(duì)自然的關(guān)系也具有倫理道德性質(zhì),尊重地球就是尊重人類(lèi)本身。第三,綠色倫理是人類(lèi)認(rèn)識(shí)的一次飛躍,是人類(lèi)精神境界的一次升華,它延長(zhǎng)了人類(lèi)的目光,它不僅是對(duì)當(dāng)代人共同利益的考慮,而且是對(duì)后代人長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的關(guān)注。第四,綠色倫理具有最廣泛的普遍性,它是基于全人類(lèi)的共同利益而提出,因此不分階級(jí)、不分民族、不分國(guó)界、不分行業(yè)、不分組織,是

50、地球上所有公民都應(yīng)該樹(shù)立的倫理觀(guān)念和遵守的倫理準(zhǔn)則。3.1 科技界:綠色科技觀(guān) 同樣有趣的是,提出在科技界要“建構(gòu)21世紀(jì)綠色科技觀(guān)”的學(xué)者來(lái)自于天津師范大學(xué)政法系,文章發(fā)表于道德與文明26;而且,同樣面對(duì)迅猛發(fā)展的高科技,有人針對(duì)“科技外行人”撰寫(xiě)了一本“現(xiàn)代高科技社會(huì)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“Why Things Bite Back”的問(wèn)題27。因此,面對(duì)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展,作為科技工作者更應(yīng)深思“科技異化”的威脅,并且深入體會(huì)和堅(jiān)持“綠色科技觀(guān)”。因此,廣而言之,如果不知綠色科技觀(guān),不論什么人,就應(yīng)是新的科盲。 在闡述綠色科技觀(guān)之前,提出者先分析了“科技

51、異化”現(xiàn)象26:近代以來(lái),科技以無(wú)堅(jiān)不摧的力量,確立了人在人與自然的關(guān)系中的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位。但科技的發(fā)展就像一元二次方程總是一正一負(fù)的兩個(gè)根:一方面,借助科技理性工具,人類(lèi)在探索、開(kāi)發(fā)大自然中創(chuàng)造了高度的物質(zhì)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(lèi)生存和發(fā)展的全球性危機(jī)反撲已用現(xiàn)代科技武裝全身的人類(lèi)。面對(duì)這一嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí),有人把它歸咎于科技,認(rèn)為是“科技異化”現(xiàn)象。 基于對(duì)“科技異化”的認(rèn)識(shí),閻艷提出的綠色科技觀(guān)的主要觀(guān)點(diǎn)是26:第一,科技是中性的,它是一把“雙刃劍”,本身無(wú)對(duì)錯(cuò),功過(guò)全在人,于人類(lèi)有利還是有害全在人類(lèi)自己;第二,人類(lèi)應(yīng)該以協(xié)調(diào)人與自然之間的關(guān)系為

52、最高準(zhǔn)則,以不斷解決人類(lèi)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(fù)效應(yīng)。順便需要指出的是,戴立信等人在化學(xué)學(xué)報(bào)新千年特稿“創(chuàng)造更美好的生活和更清潔的環(huán)境化學(xué)的回顧與展望”一文中,也有類(lèi)似的說(shuō)法,“化學(xué)和所有其他科學(xué)一樣是一把雙刃劍”21。3.1 政府:綠色政策 綠色觀(guān)念的真正領(lǐng)悟,不僅僅只是人文社會(huì)領(lǐng)域與科技界的理論探討與實(shí)踐摸索,更重要的是政府“綠色政策”的提出與落實(shí)。仍以“化學(xué)盲”們深?lèi)和唇^的化學(xué)為例:目前,中國(guó)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(guān),所以現(xiàn)在無(wú)磷洗衣粉的開(kāi)發(fā)成為熱門(mén)。然而

53、,據(jù)有關(guān)專(zhuān)家透露28:80年代末,發(fā)達(dá)國(guó)家已發(fā)現(xiàn)此問(wèn)題而開(kāi)始禁用含磷洗衣粉,而我國(guó)恰在當(dāng)時(shí)大量引進(jìn)國(guó)外生產(chǎn)線(xiàn),大量生產(chǎn)含磷洗衣粉;另一方面,當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)無(wú)磷洗滌劑的研究已有初步進(jìn)展,若大力支持一下,就會(huì)在一個(gè)“綠色化工”的新水平上發(fā)展。因此,當(dāng)時(shí)若有綠色政策的存在,適度的傾斜就會(huì)使我們不走彎路,就不會(huì)因富磷廢水的排放帶來(lái)水資源的破壞,人們津津樂(lè)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(dǎo)向可以使企業(yè)頭疼的環(huán)境污染變成掙大錢(qián)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)。據(jù)2000年11月8日羊城晚報(bào)A2版報(bào)道:德國(guó)曾經(jīng)遭受?chē)?yán)重的環(huán)境污染,但如今已是歐洲乃至全球環(huán)境保護(hù)最好的國(guó)家之一,同時(shí)也是環(huán)保產(chǎn)業(yè)最發(fā)達(dá)的國(guó)

54、家之一,就是因?yàn)橛袡C(jī)制有技術(shù)靠垃圾賺大錢(qián),目前德國(guó)的環(huán)保業(yè)超過(guò)汽車(chē)制造業(yè)成為第一產(chǎn)業(yè)。因此,德國(guó)不少環(huán)境保護(hù)經(jīng)驗(yàn)值得中國(guó)借鑒、學(xué)習(xí)。 總之,一個(gè)深謀遠(yuǎn)慮的政府應(yīng)從環(huán)境保護(hù)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(qiáng)化環(huán)境管理制度。目前,在環(huán)境執(zhí)法過(guò)程中,執(zhí)法不嚴(yán)的地方保護(hù)主義、“以罰代禁”的權(quán)錢(qián)交易行為尤為突出。二、推行綠色產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。以人們最熟悉的綠色食品為例,現(xiàn)在我國(guó)綠色食品僅僅被作為促銷(xiāo)手段,真正的綠色食品標(biāo)準(zhǔn)體系尚待大力推行和不斷完善。正因?yàn)槿绱耍藗兤毡檫€缺乏對(duì)綠色產(chǎn)品的信心。因此,政府應(yīng)有明確的政策加強(qiáng)對(duì)綠色產(chǎn)品的宣傳、推廣和認(rèn)證。三、制定綠色營(yíng)銷(xiāo)法規(guī)。目前,在全球

55、領(lǐng)域,綠色產(chǎn)品因?yàn)槌杀靖?,其價(jià)格普遍比一般產(chǎn)品高。因此,政府要扶持綠色產(chǎn)品,應(yīng)在同樣銷(xiāo)售時(shí)對(duì)一般產(chǎn)品征收“環(huán)境稅”抵消與綠色產(chǎn)品的差價(jià),或?qū)G色產(chǎn)品的銷(xiāo)售實(shí)行退“環(huán)境稅”政策,以鼓勵(lì)綠色產(chǎn)品的生產(chǎn)與銷(xiāo)售。3.4 個(gè)人:綠色行動(dòng) 作為對(duì)綠色制造、“清潔生產(chǎn)”的延續(xù),有人提出了“清潔生活”的理論29,不僅對(duì)我們的日常生活行為提出了許多切實(shí)可行的建議,而且提出了包括“環(huán)境財(cái)富”和“人體健康財(cái)富”的“新財(cái)富觀(guān)”。因此,于個(gè)人而言,人人自我開(kāi)始綠色行動(dòng)的宣傳與實(shí)踐也刻不容緩,例如為了保護(hù)野生資源,不以穿裘皮大衣為時(shí)尚,不以食山珍海味為高貴;為了美化城市環(huán)境,實(shí)行公交優(yōu)先和垃圾分類(lèi)。4 參考文獻(xiàn)1 張長(zhǎng)

56、元環(huán)境科學(xué)進(jìn)展,1997,5(3):16-19.2 楊林中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化,1998,8:4-6.3 劉志峰,夏鏈,關(guān)勝曉等合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1999,22(1):25-28.4 邵左平電力建設(shè),1997,9:17-21.5 呂麗,靳新,王忠誠(chéng)現(xiàn)代商檢科技,1998,8(1):60-62.6 李曉涓環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù),1997,9(2):24-25.7 郭從彭標(biāo)準(zhǔn)化報(bào)道,1997,18(2):3-4.8 彭玉鯨,殷長(zhǎng)建地質(zhì)科技管理,1999,3:11-16.9 汪永超,張根保,向東等機(jī)械設(shè)計(jì)與研究,1999,2:24-26.10 戴宏民渝州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1997,14(3):1

57、-3.11 楊建新環(huán)境科學(xué)進(jìn)展,1998,6(5):82-88.12 吳正龍重慶環(huán)境科學(xué),1998,20(3):5-8.13 夏瑛天津紡織工學(xué)院學(xué)報(bào),1999,18(3):58-61.14 駱玉葭環(huán)境保護(hù),1998,8:29-30.15 鄧祝仁,李維謙,藍(lán)雄現(xiàn)社會(huì)科學(xué)家,1998,6:37-41.16 張英環(huán)境保護(hù),1998,4:32-33.17 孫敏綠化與生活,1998,2:25-26.18 宋心琦化學(xué)的明天南寧:廣西教育出版社,1999:60-62.19 曾庭英,宋心琦大學(xué)化學(xué),1995,10(6):25-31.20 美洛德霍夫曼(李榮生等譯)相同與不同(The Same and not

58、the Same). 長(zhǎng)春:吉林人民出版社,1998:207-208.21 戴立信,陳耀全化學(xué)學(xué)報(bào),2000,58(1):1-5.22 汪朝陽(yáng)首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2000,21(3):45-50.23 梁文平,唐晉化學(xué)進(jìn)展,2000,12(2):228-230.24 朱清時(shí)中國(guó)科學(xué)院院刊,1997,6:415-420.25 張慧君,郝春江,曹毅哲吉林地質(zhì),1998,17(1):48-50.26 閻艷道德與文明,1999,1:32-33.27 劉燁科技大反撲. 北京:民族出版社,2000.28 歐陽(yáng)藩現(xiàn)代化工,1999,19(1):7-9.29 杜學(xué)成生態(tài)科學(xué),1999,18(2):

59、82-86.綠色化學(xué)一種新的化學(xué)理念一 綠色化學(xué)的提出與發(fā)展 化學(xué)在保證和提高人類(lèi)生活質(zhì)量、保護(hù)自然環(huán)境以及增強(qiáng)化學(xué)工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力方面均起著關(guān)鍵作用。化學(xué)科學(xué)的研究成果和化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,創(chuàng)造了無(wú)數(shù)的新產(chǎn)品進(jìn)入每一個(gè)普通家庭的生活,使我們衣食住行各個(gè)方面都受益匪淺,更不用說(shuō)化學(xué)藥物對(duì)人們防病祛疾、延年益壽、更高質(zhì)量地享受生活等方面起到的作用。但是另一方面,隨著化學(xué)品的大量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用,給人類(lèi)原本和諧的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了黑臭的污水、討厭的煙塵、難以處置的廢物和各種各樣的毒物威脅著人們的健康,傷害著我們的地球。 這種情況引起了越來(lái)越多的人的關(guān)注。1990年,美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)污染預(yù)防法案,明確提出了污染預(yù)防這

60、一概念,要求杜絕污染源,指出最好的防止有毒化學(xué)物質(zhì)危害的辦法就是從一開(kāi)始就不生產(chǎn)有毒物質(zhì)和形成廢棄物。這個(gè)法案推動(dòng)了化學(xué)界為預(yù)防污染、保護(hù)環(huán)境作進(jìn)一步的努力。此后,人們賦予這一新事物不同的取名:環(huán)境無(wú)害化學(xué)(Environmental Benign Chemistry)、清潔化學(xué)(Clean Chemistry)、原子經(jīng)濟(jì)學(xué)(Atomic Economy)和綠色化學(xué)(Green Chemistry)等等。美國(guó)環(huán)保局率先在官方文件中正式采用綠色化學(xué)這個(gè)名稱(chēng),以突出化學(xué)對(duì)環(huán)境的友好;1995年3月16日,美國(guó)總統(tǒng)克林頓宣布設(shè)立綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)計(jì)劃,以推動(dòng)社會(huì)各界進(jìn)行化學(xué)污染預(yù)防和工業(yè)生態(tài)學(xué)研究,鼓勵(lì)

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