化學(xué)是把雙刃劍

PAGEPAGE5南京財(cái)經(jīng)大學(xué)通識選修課課程論文考試（封面）2010——2011第2學(xué)期論文題目：化學(xué)是把雙刃劍內(nèi)容摘要：化學(xué)是一門古老的科學(xué)，從古至今，它促進(jìn)了社會的進(jìn)步，改善了人們的生活，推動人類發(fā)展過程中發(fā)揮了巨大的作用。不可否認(rèn)，在人們充分享受化學(xué)科學(xué)與技術(shù)帶來的財(cái)富、舒適、便捷和快樂的同時(shí)，也對人類、社會和環(huán)境產(chǎn)生了一些負(fù)面影響。但我們應(yīng)該客觀對待化學(xué)這把雙刃劍，本文首先針對“化學(xué)是罪魁禍?zhǔn)住钡难哉摻榻B了化學(xué)與化工確實(shí)給人類帶來的危害，后重點(diǎn)闡述化學(xué)與化工給人類社會帶來的巨大貢獻(xiàn)，并在此基礎(chǔ)上提出了綠色化學(xué)，找到了推動化工生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的途徑。關(guān)鍵詞：化學(xué)污染貢獻(xiàn)綠色化學(xué)可持續(xù)化學(xué)工業(yè)為人類制造了巨大的財(cái)富，促進(jìn)了社會的文明和發(fā)展?；剩r(nóng)藥的使用使人們免除饑餓的困擾；合成纖維材料是人們衣著華麗，生活變的豐富多彩；化學(xué)藥物為人們防病祛疾，延年益壽，使原先肆虐人類的傳染病如鼠疫，霍亂等基本絕跡或得到控制。各種精細(xì)化學(xué)品為人類提供了多種多樣、方便實(shí)用的生活用品，使我們生活更舒適、美麗。在工業(yè)社會以前，可以說如果沒有合成化學(xué)品，人類的生活可能不會受到太大的影響，但是今天，如果人類離開了合成化學(xué)品，其生活可能會感到困難，甚至無法生存。遺憾的是，化學(xué)工業(yè)向大氣、水、土壤等排放了大量的污染物，給人類原本和諧的生態(tài)環(huán)境帶來了黑臭的圬水、討厭的煙塵、難以處置的廢物和各種各樣的毒物。當(dāng)代全球生態(tài)環(huán)境問題的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)都直接或間接與化學(xué)物質(zhì)的污染有關(guān)，同時(shí)也消耗了大量的不可再生資源。這些現(xiàn)象目前已危及到人類自身的健康和生存，給工業(yè)文明蒙上了陰影。曾被喻為“人類救星”的某些化學(xué)技術(shù)，已被證明是侵害人類的“罪犯”。某些殺蟲劑實(shí)際上也是殺人劑，當(dāng)今社會，一提起化學(xué)，很多人都要緊皺眉頭，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為化學(xué)是引起環(huán)境污染的源泉，化學(xué)是罪魁禍?zhǔn)?，化學(xué)家要負(fù)主要責(zé)任。由此可見，整個(gè)社會向化學(xué)和化學(xué)工業(yè)者提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我們究竟該如何應(yīng)對化學(xué)這把雙仞劍？不可否認(rèn)，隨著化學(xué)品的大量生產(chǎn)和廣泛使用，導(dǎo)致了前所未有的環(huán)境污染和生態(tài)平衡的破壞，如1948年10月26-31日，美國賓夕法尼亞州持續(xù)霧天，有6000人突然發(fā)生眼痛、咽喉痛、流鼻涕、頭痛、胸悶等癥狀，其中20人很快死亡。究其原因是由于那里的硫酸廠、鋼鐵廠、煉鋅廠排放的煙霧被封鎖在山谷中，煙霧中包括二氧化硫等有害物質(zhì)和金屬微粒附著的懸浮顆粒，人們在短時(shí)間內(nèi)吸入大量這樣的有害物質(zhì)和金屬顆粒導(dǎo)致產(chǎn)生病癥甚至死亡。我國今年來也多次發(fā)現(xiàn)化工廠排污引起人畜傷害的民事案件和糾紛。環(huán)境污染和生態(tài)環(huán)境的破壞現(xiàn)已危及人類自身的健康和生存。環(huán)境污染、生態(tài)平衡與化學(xué)所謂環(huán)境污染是指人類生產(chǎn)和生活活動產(chǎn)生了大量有害物質(zhì)排入環(huán)境，破壞了環(huán)境的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)，是環(huán)境不斷惡化，從而干擾了人類的正常生活條件，對人類健康產(chǎn)生了間接或直接甚至是潛在的影響。更具體地說就是有害物質(zhì)，特別是工業(yè)三廢對水體、大氣、土壤和食物等環(huán)境因素的污染，并達(dá)到致害的程度。環(huán)境污染是人類棉鈴的除核戰(zhàn)爭之外的最大的危險(xiǎn)，是沒有硝煙的“第三次世界大戰(zhàn)”。環(huán)境污染可分為物理污染、化學(xué)污染和生物污染三類，其中化學(xué)污染是主要影響因素，大量化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境是造成化學(xué)污染的主要原因。時(shí)至今日，化學(xué)物質(zhì)每年還以幾千種的速度遞增，而且已有超過10萬種的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入了人類環(huán)境。新物種的出現(xiàn)給人們營造了一個(gè)全新的物質(zhì)世界，但從生態(tài)平衡的觀點(diǎn)來看，大量新物質(zhì)的出現(xiàn)卻存在著潛在的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)檎w和諧和循環(huán)是一切生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基本形式，化學(xué)品的大量生產(chǎn)和新品種的增加給自然生態(tài)系統(tǒng)增加了新的負(fù)載，是環(huán)境生態(tài)循環(huán)嚴(yán)重失衡，若這些大量使用的化學(xué)物質(zhì)是不易降解的物質(zhì){如塑料、殺蟲劑、工業(yè)助劑等}，由于其不能參與生態(tài)循環(huán)，必將成為長期殘存的破壞環(huán)境的有害因素。而且由于花絮熱物質(zhì)有借助于空氣、水體或生物體媒介進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播的能力，因此，化學(xué)污染物已遍布全球每一個(gè)角落。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署UNEP提出危害全球的六類化學(xué)物質(zhì)是鎘、汞、鉛、二氧化碳、碳氧化物和光化學(xué)氧化劑、二氧化硫及其衍生物；三種化學(xué)過程是煤和其他燃料的生產(chǎn)和應(yīng)用、濫用殺蟲劑、石油污染；一種化學(xué)現(xiàn)象是富營養(yǎng)化。據(jù)世界銀行專家估計(jì)，我國因水、空氣污染所造成的經(jīng)濟(jì)損失每年近600億美元。化學(xué)污染對環(huán)境的影響范圍大，并且由于地球的自凈能力有限，因此這些污染對環(huán)境造成的破壞將在很長時(shí)間內(nèi)對人類產(chǎn)生危害。據(jù)1998年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署提供的資料，目前共有十大環(huán)境危機(jī)困擾地球，而這些因素中，化學(xué)污染可以說是罪魁禍?zhǔn)??；瘜W(xué)污染對人體的危害與污染物本身性質(zhì)、濃度以及污染途徑與方式有關(guān)，可以引起急性危害、慢性危害和遠(yuǎn)期危害。環(huán)境污染的急性危害發(fā)生較快，影響明顯，容易引起人們的重視。但若有毒物質(zhì)小伎倆長期作用于人體至一定程度，便可產(chǎn)生慢性中毒。國外大量調(diào)查資料表明，城市大氣污染是慢性支氣管炎、肺氣腫及哮喘等呼吸疾病的直接原因或誘發(fā)原因之一。化學(xué)污染還可引起癌變和對遺產(chǎn)產(chǎn)生影響，他們有的作用于生殖周期中的男性或女性的生殖系統(tǒng)而對下一代產(chǎn)生有害影響，有的則直接作用于母體中的胎兒而影響胎兒生長發(fā)育。英國政府醫(yī)學(xué)研究委員會的一份報(bào)告指出近幾十年來男性精子數(shù)量減少和睪丸體積變小與人類大量使用化學(xué)制劑致使環(huán)境遭到污染有關(guān)，也就是說如果污染繼續(xù)加劇，其夠過將可能導(dǎo)致人類“斷子絕孫”。目前來看，這絕非危言聳聽，因?yàn)槲覀兂吮M可能不使用塑料容器、不使用含氯化合物的包裝物、嚴(yán)格控制二氧化碳的排放量以外，還沒有找到其他更有效的解決辦法。面對化學(xué)污染造成的嚴(yán)峻的局面，不少人憂心忡忡，甚至個(gè)別人把包括化學(xué)科學(xué)在內(nèi)的某些科學(xué)技術(shù)視為“問題之源”、“罪惡之源”，并不是掀起陣陣反科學(xué)浪潮?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)遭受到來自社會、文化、倫理等多種方位和不同層次的的激烈批判。還有人認(rèn)為人口問題也是由于化學(xué)發(fā)展造成的?；瘜W(xué)化工被當(dāng)做“定時(shí)炸彈”，成為污染、有害的代名詞，“不含任何化學(xué)制劑”、純天然等字樣頻頻楚軒在電視熒屏和產(chǎn)品廣告中。事實(shí)上任何物質(zhì)和能量以至于生物，對人類來說都具有雙重性，無論是人類合成的還是自然界原有的物質(zhì)都要合理使用。我們不能身著化學(xué)制品的服裝、吃著色香味俱全的食品時(shí)還在抱怨化學(xué)污染，并且心里還焦急的等待化學(xué)家合成新的藥物以戰(zhàn)勝癌癥、艾滋病……目前，很多化學(xué)家在積極開展污染治理的同時(shí)，致力于處理和利用廢棄物，實(shí)現(xiàn)變廢為寶；致力于簡歷高靈敏度、高選擇性、快速、自動化程度高的檢測分析方法和方法標(biāo)準(zhǔn)化的研究；致力于開發(fā)新材料、新能源，利用潔凈工藝代替經(jīng)典工藝，并已提出綠色化學(xué)的奮斗目標(biāo)。可見，化學(xué)不僅是人們認(rèn)識世界、改造世界的手段，還是保護(hù)世界的工具?；瘜W(xué)好似一門在原子、分子層次上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的科學(xué)。由于人類賴以生存的世界乃至人本身都是由物質(zhì)組成的，因此化學(xué)既是關(guān)于自然的科學(xué)，又是關(guān)于人的科學(xué)，他不僅是人類認(rèn)識生命過程和進(jìn)化的工具，也是人類生存和獲得解放的手段。和其他自然科學(xué)一樣，化學(xué)的最終目標(biāo)是要造福人類。化學(xué)在為人類提供食物、衣物、住房、必要的能源，新開發(fā)的能源，研制開發(fā)的新材料，保護(hù)人類生存環(huán)境，幫助人類戰(zhàn)勝疾病，增強(qiáng)國防力量，保障國家安全等諸多方面都起著關(guān)鍵的作用，現(xiàn)已經(jīng)成為一門“滿足社會各種需要的中心科學(xué)”和“人類繼續(xù)生存的關(guān)鍵科學(xué)”?；瘜W(xué)的貢獻(xiàn)2.1化學(xué)在糧食增產(chǎn)中的作用化學(xué)在解決日趨嚴(yán)重的糧食短缺問題上市最有成效，罪實(shí)用的學(xué)科之一。農(nóng)業(yè)要增產(chǎn)，農(nóng)林牧副漁各業(yè)要全面發(fā)展，在很大程度霍桑依賴與化學(xué)的成就；化肥，農(nóng)藥，植物生長激素和除草劑等化學(xué)產(chǎn)品不僅可以提升產(chǎn)量，而且可以改進(jìn)耕作方法；高效低毒的新農(nóng)藥的研制，長效、復(fù)合化肥的生產(chǎn)，農(nóng)、副業(yè)產(chǎn)品的綜合利用也都需要化學(xué)知識。19世紀(jì)中葉，人們認(rèn)識到綠色植物從土壤中吸收的知識無機(jī)養(yǎng)分和水分，考葉綠素驚醒光合作用合成有機(jī)物，這一發(fā)現(xiàn)為無機(jī)養(yǎng)分作為肥源歸還土壤找到了科學(xué)依據(jù)，也為是非奠定可理論依據(jù)，于是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)化學(xué)與化肥工業(yè)應(yīng)運(yùn)而生?；瘜W(xué)的問世，突破了利用作物秸稈還田的有機(jī)物循環(huán)模式，從而可以不依賴于作物莖稈、不受，氣候條件和耕種面積的限制也能不斷向農(nóng)業(yè)投入農(nóng)作物必需的養(yǎng)分，不斷提高集約化水平，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。國外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐證明，充分、合理的使用化肥是促進(jìn)作物增產(chǎn)，加速農(nóng)業(yè)發(fā)展的一條行之有效的途徑。蘇聯(lián)學(xué)者蒲良尼斯尼科夫根據(jù)對20世紀(jì)30年代一些歐美國家農(nóng)業(yè)發(fā)展的統(tǒng)計(jì)結(jié)果認(rèn)為，糧食產(chǎn)量主要與這些國家的化學(xué)指數(shù){N+P2O5+K2O施用量}密切相關(guān)。在未來，不僅要增加糧食產(chǎn)量以保證人類生存，要保證食品品質(zhì)以確保安全，還要改善農(nóng)牧業(yè)生態(tài)環(huán)境，以保證可持續(xù)發(fā)展，然而這一切必需得到化學(xué)的支持?；瘜W(xué)將在設(shè)計(jì)、合成功能分子和結(jié)構(gòu)材料以及從分子層次闡明和控制生物過程{如光合作用和動植物生長}的機(jī)理等方面，為研究開發(fā)高效安全化肥、飼料和飼料添加劑、農(nóng)藥、農(nóng)用材料、環(huán)境友好生物肥料、生物農(nóng)藥等打下基礎(chǔ)?；瘜W(xué)也將在研究有預(yù)防性藥理作用的成分，增加動植物食品的防病活性成分，提供安全又疾病預(yù)防作用的食物和食品添加劑及改進(jìn)食品儲藏加工方法等方面發(fā)揮重要作用。2.2化學(xué)對人類生活的作用2.2.1化學(xué)是社會形成的關(guān)鍵火是最常見、最普遍的一種化學(xué)現(xiàn)象，它是可燃物質(zhì)與氧氣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和熱能?；鸬某霈F(xiàn)促成了人類合群而居、聚集在火堆周圍，形成彼此熟悉、信任、互惠、分工合作的群體結(jié)構(gòu)，建立了最早的人類社會。隨著以火堆為中心“社區(qū)”的增多，文明社會也就從火堆中誕生了，有人還以為家庭的起源也歸功于火的出現(xiàn)?；鹗侨祟惔蜷_化學(xué)大門的第一把“鑰匙”，也是人類利用能源的第一步。人們借助于火的巨大能量開始了自然界的改造，將黏土燒成了陶器、礦石冶煉成了金屬。最早將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的是蒸汽機(jī)，蒸汽機(jī)的發(fā)明引起可18世紀(jì)歐洲的產(chǎn)業(yè)革命，并促使了資本主義的產(chǎn)生。陶器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代、蒸汽機(jī)時(shí)代等依次產(chǎn)生。2.2.2化學(xué)是社會進(jìn)步的基礎(chǔ)化學(xué)是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)和人類物質(zhì)文明迅速法杖的基礎(chǔ)和動力，化學(xué)的核心知識應(yīng)用于自然科學(xué)的方方面面，并與其他學(xué)科結(jié)合形成了人類認(rèn)識和改造自然的強(qiáng)大力量。從古法化學(xué)知識的積累、近代化學(xué)獨(dú)立學(xué)科的出現(xiàn)、到現(xiàn)代化學(xué)的飛速發(fā)展，化學(xué)始終與社會發(fā)展聯(lián)系在一起。社會的發(fā)展離不開化學(xué)，化學(xué)的發(fā)展推動著社會的發(fā)展，化學(xué)為人類創(chuàng)造財(cái)富，改變著人類生存的環(huán)境，促進(jìn)社會變革，化學(xué)是社會進(jìn)步的基礎(chǔ)。2.2.3化學(xué)為人類進(jìn)步創(chuàng)造了物質(zhì)基礎(chǔ)20世紀(jì)是科學(xué)發(fā)展突飛猛進(jìn)的一個(gè)時(shí)期，化學(xué)也經(jīng)歷了是人眼花繚亂的100年，基于化學(xué)過程的社會物質(zhì)生產(chǎn)更是發(fā)生了飛躍式發(fā)展，并已影響到我們生活的各個(gè)方面。今天高度的物質(zhì)文明離不開化學(xué)，可以毫不夸張的說，沒有化學(xué)創(chuàng)造的物質(zhì)文明就沒有人類的現(xiàn)代生活。在20世紀(jì)的100年中，化學(xué)取得了空前輝煌的成就。1900年在ChemicalAbstracts上登錄的從天然產(chǎn)物匯總分離出來的和人工合成的已知化合物只有55萬種，1945年為236.7萬種，1999年12月31日已達(dá)2340萬種。從上面的數(shù)據(jù)可以看出，化學(xué)是以指數(shù)函數(shù)的形式向前發(fā)展的。沒有一門其他科學(xué)能像化學(xué)那樣在過去的100年中創(chuàng)造出如此眾多的新化合物，化學(xué)家?guī)缀跤謩?chuàng)造出了一個(gè)新的自然界。2.2.4化學(xué)帶動了其他相關(guān)學(xué)科的發(fā)展化學(xué)的研究使人們逐漸掌握了物質(zhì)變化的規(guī)律和各類化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理，也使得人們在掌握化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的基礎(chǔ)上認(rèn)識化學(xué)過程，并揭示變化的本質(zhì)，而這方面的研究是工農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)、能源等其他學(xué)科研究各種化學(xué)過程的基礎(chǔ)。因此，化學(xué)的發(fā)展必然帶動其他學(xué)科的過程研究，化學(xué)和其融合之后分化出許多化學(xué)工程學(xué)科。例如，應(yīng)用化學(xué)熱力學(xué)、動力學(xué)的概念和方法與土壤學(xué)融合，研究土壤中物質(zhì)轉(zhuǎn)化和遷移規(guī)律，發(fā)展了土壤化學(xué)。隨后土壤化學(xué)和水化學(xué)結(jié)合，再進(jìn)一步解決水體、土壤中有害物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和遷移問題上發(fā)揮重要作用，形成了環(huán)境化學(xué)的基礎(chǔ)。2.3化學(xué)對人類健康的作用在生命過程中充滿了各類生物化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)該說化學(xué)是研究生物的基礎(chǔ)，對生物過程奧妙的探索從來都離不開化學(xué)。尤其是從原子和分子的水平上來研究生命，在過去的一個(gè)世紀(jì)里，化學(xué)家們揭示了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，破譯了遺傳密碼，合成了一系列重要的具有生物學(xué)特性的物質(zhì)，研究了大小環(huán)境中不利因素的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)化和人體的相互作用，研究了許多重要的天然大分子{蛋白質(zhì)、核酸和激素等}的結(jié)構(gòu)并加以人工合成。在滿足生存需要之后，不斷提高生存質(zhì)量和生存是現(xiàn)階段的首要任務(wù)。生存質(zhì)量的高低和安全程度取決于人與自然環(huán)境相互作用匯總外來物質(zhì)和能量是否滿足人體需要，同時(shí)維持最佳狀態(tài)。外來物質(zhì)和能量{包括水、食物、空氣、電磁波、放射性、熱等}有的有利于生存質(zhì)量的提高，有的反而對健康形成威脅。優(yōu)化物質(zhì)利用，避害趨利是保證生存質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)。生存質(zhì)量不僅僅以個(gè)人滿足感為依據(jù)，更應(yīng)該考慮人以外的整個(gè)環(huán)境的改善。而化學(xué)的研究可以從三個(gè)方面對保證生存質(zhì)量的提高作出貢獻(xiàn)。{1}通過研究各種物質(zhì)和能量的生物效應(yīng){正面和負(fù)面的}的化學(xué)基礎(chǔ)，特別是弄清兩面性的本質(zhì)，找出最佳利用條件。{2}研究開發(fā)對環(huán)境無害的化學(xué)品和生活用品，研究對環(huán)境友好的生產(chǎn)方式，而這兩方面恰好是綠色化學(xué)的主要內(nèi)容。{3}研究大環(huán)境和小環(huán)境{如室內(nèi)環(huán)境}中不利因素的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)化及其和人體的相互作用，提出優(yōu)化環(huán)境、簡歷潔凈生活空間的途徑?；瘜W(xué)是把雙刃劍，化學(xué)工業(yè)為人類發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，同時(shí)產(chǎn)生的污染也危及人類生存。因此一種著眼于從源頭上消除污染的被稱為無害化學(xué)或環(huán)境友好化學(xué)的綠色化學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。綠色化學(xué)與其說是一種新學(xué)科，不如說是化學(xué)學(xué)科發(fā)展的新價(jià)值觀。它從源頭上避免和消除了對生態(tài)環(huán)境有毒有害的原料、催化劑、溶劑和試劑的使用和產(chǎn)物、副產(chǎn)物的產(chǎn)生，這與可持續(xù)發(fā)展的基本要求即資源的永續(xù)利用和環(huán)境容量的持續(xù)承載能力是相符合的，是可持續(xù)發(fā)展思想在化學(xué)領(lǐng)域的實(shí)現(xiàn)，是傳統(tǒng)化學(xué)與技術(shù)的全面“綠化”，傳統(tǒng)化學(xué)中那些破壞環(huán)境的反應(yīng)將逐漸被綠色化學(xué)的環(huán)境友好化學(xué)反應(yīng)所代替。相信通過綠色化學(xué)的途徑，從科學(xué)研究出發(fā)，發(fā)展環(huán)境有好化學(xué)和化工技術(shù)，能