祝健波

【摘要】隨著世界經(jīng)濟水平不斷提高，我們也面臨著非常嚴重的能源短缺和環(huán)境污染的問題。我國的人口基數(shù)較大，近年來人口增長速度日益見長，能源資源消耗逐漸增加，淡水、礦產(chǎn)和耕地的人均占有量越來越少，目前阻礙我國可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一就是日漸突出的資源和人口矛盾。化學研究的是如何將一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化為另一種物質(zhì)，傳統(tǒng)化學能夠得到我們需要的物質(zhì)，但是資源利用效率很低，因此綠色化學的概念應(yīng)運而生。本文將就綠色化學和綠色化學教育展開探討。

【關(guān)鍵詞】環(huán)境友好技術(shù) 綠色化學 綠色化學教育

引言：在新形勢下，“綠色”代表的并不僅僅是一種顏色，還具有經(jīng)濟、社會、生活、生產(chǎn)方面的內(nèi)涵，我們在生活中經(jīng)常能夠見到綠色組織、綠色食品、綠色化學等名詞，其中綠色化學受到社會各界的關(guān)注，綠色化學也是各國政府非常重視和關(guān)心的，綠色化學已經(jīng)成為國家可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分?，F(xiàn)階段綠色化學以及其帶來的產(chǎn)業(yè)革命剛剛興起，我國也面臨著綠色化學發(fā)展的機遇和挑戰(zhàn)，針對綠色化學和綠色化學教育進行深入研究，具有重要的理論現(xiàn)實意義。

1、綠色化學

綠色化學研究的問題主要有：源頭污染治理、經(jīng)濟性較高的合成方法、盡量不適用對環(huán)境和人類有害的物質(zhì)、使用成本低、效益高并且毒性小的化學產(chǎn)品、盡量不使用化學溶劑、使用可再生原料等。下面選擇其中幾個方面進行分析。

1.1化學合成原子經(jīng)濟性

化學合成的效率決定了化學合成的資源使用量和污染排放量，因此如何提高化學合成效率成為了化學界專家學者非常重視的問題?；瘜W反應(yīng)的合成效率包含兩個方面的內(nèi)容，第一是選擇性，如區(qū)域選擇、化學反應(yīng)選擇等；第二是原子經(jīng)濟性，也就是化學原料的原子轉(zhuǎn)化為我們需要物質(zhì)的效率。高度的選擇性和良好的原子經(jīng)濟性是有效化學合成反應(yīng)所必備的，要提高化學反應(yīng)效率，就必須盡可能利用原材料的原子。理想的綠色化學反應(yīng)就是參加反應(yīng)材料分子的原子全部轉(zhuǎn)化為我們需要的物質(zhì)，充分利用資源的同時，也實現(xiàn)了零污染、零排放。對于大部分化學反應(yīng)，想要通過單一的化學反應(yīng)提高原子經(jīng)濟性難度較大，因此我們可以選擇封閉循環(huán)的方式，也就是充分利用與生成我們需要物質(zhì)的化學反應(yīng)相關(guān)的化學反應(yīng)，將其中的反應(yīng)的排放物作為另一個化學反應(yīng)的原材料，實現(xiàn)零排放、零污染的目標。

1.2環(huán)境友好型化學反應(yīng)

在傳統(tǒng)化學反應(yīng)中，使用較多的原料有甲醛、光氣、環(huán)氧乙烷、氰化氫等，這些化學物質(zhì)對環(huán)境和人類健康都有不利影響，而發(fā)展綠色化學的目的之一就是將有害的化學原料用無毒無害的原料代替。化學界專家學者在這個方面已經(jīng)進行了大量努力和工作，很多專家都在研究如何在化學反應(yīng)中使用酶作為催化劑，使用生物質(zhì)作為原料。酶是一種優(yōu)質(zhì)的催化劑，而酶反應(yīng)不需要要激烈的反應(yīng)條件和復雜的設(shè)備，基本不產(chǎn)生污染，因此使用酶作為綠色化學反應(yīng)的催化劑是綠色化學的研究重點之一。

1.3研制新材料

隨著工業(yè)發(fā)展和科學技術(shù)水平的不斷提高，各種新材料、新技術(shù)層出不窮，提高了我們的生活水平，讓我們的工作學習更有效率，但是也影響了環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，要在保證人們生活水平的做好環(huán)境保護工作，即必須研制對環(huán)境無害的新材料，例如生態(tài)協(xié)調(diào)肥料、低毒高效農(nóng)藥等。

1.4計算機輔助設(shè)計綠色化學

綠色化學反應(yīng)要確保產(chǎn)品性能，又要盡可能降低生產(chǎn)成本，提高原料利用率，產(chǎn)生最少的副產(chǎn)品和肥料，并且堅持環(huán)境保護的理念，要實現(xiàn)上述幾點要求顯然是非常困難的，因此專家學者考慮運用信息化技術(shù)設(shè)計新的綠色化學反應(yīng)。早在二十多年以前這個思路就已經(jīng)被付諸實踐，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，這項技術(shù)也越來越成熟，運用計算機技術(shù)，我們能夠得到我們需要的化學反應(yīng)過程，計算機能夠根據(jù)我們的評估方法對所有可能的反應(yīng)進行評估，將不合適的反應(yīng)排除掉，盡可能找到物美價廉并且原料利用率較高的最佳化學反應(yīng)途徑。

1.5需要關(guān)注的問題

近年來化學領(lǐng)域的專家學者致力于解決綠色化學反應(yīng)原材料的問題，取得了一定的成績，這項研究具有極其重要的理論現(xiàn)實意義。如果研究得到有用的成果，在不久的將來，我們可能不需要使用諸如石油、天然氣等不可循環(huán)的能源和原料，轉(zhuǎn)而使用來自生態(tài)循環(huán)鏈中的物質(zhì)，這并不代表我們要重新運用落后的生態(tài)循環(huán)鏈和經(jīng)濟發(fā)展方式，而是不斷研究和創(chuàng)新，通過改造讓生態(tài)循環(huán)量包含我們生產(chǎn)生活需要的物質(zhì)，加快關(guān)鍵環(huán)節(jié)的能量釋放和轉(zhuǎn)化，這是目前綠色化學研究的發(fā)展方向，也是實現(xiàn)經(jīng)濟、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

2、綠色化學教育

近年來我們面臨愈加嚴重的環(huán)境污染問題，社會對環(huán)境保護工作也非常重視，人們也開始質(zhì)疑化學工業(yè)對環(huán)境造成的不良影響，很多人認為化學工業(yè)是導致環(huán)境污染的主要原因，雖然我們堅持化學是創(chuàng)造性很強的學科，但是在公眾心中，化學工業(yè)的聲譽并不好。對于這個問題，我們應(yīng)該堅持自己的理念，并采取恰當?shù)拇胧┫蚬娦麄骰瘜W工業(yè)的重要作用。學校是開展宣傳工作的首要場所，學生是開展宣傳工作的首要對象，讓學生認識到化學在提高生活質(zhì)量、促進社會發(fā)展等方面做出的重要貢獻，同時要讓學生明白化學是科學技術(shù)的重要組成部分之一。同時我們也要加強反思，認清我們在化學生產(chǎn)中存在的缺陷和錯誤，認真全面的總結(jié)錯誤，檢討以往使用的化學原料和生產(chǎn)工藝，加大研究力度，提出原子經(jīng)濟性化學反應(yīng)，研究新型化學反應(yīng)原料，對創(chuàng)造有用物質(zhì)充滿信心。

綠色化學顯然不是一門獨立的學科，而是一種戰(zhàn)略思想、戰(zhàn)略方針或者說是一種研究政策，在課堂教學中，教師應(yīng)該用生動形象的例子不斷豐富課堂教學的內(nèi)容，運用例子中的知識點，在無機化學、有機化學、物理化學中有機的滲透綠色化學的思想和觀念，通過課堂教學培養(yǎng)學生的環(huán)境保護觀念和綠色化學觀念，讓學生能夠成為綠色化學家，為化學行業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護貢獻力量。

結(jié)束語

綜上，綠色化學和綠色化學教育都是我們需要重點關(guān)注的問題，通過不斷深入的研究和創(chuàng)新，研究出新型化學反應(yīng)物質(zhì)和反應(yīng)途徑，推動綠色化學產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

【參考文獻】

[1]宋磊.阻燃材料工業(yè)中的綠色化學與技術(shù)[J].高分子材料科學與工程.2002，（01）：30.

[2]寇元.合成氣催化轉(zhuǎn)化的綠色化學[J].催化學報.208， （09）：62.

[3]陸熙炎.綠色化學與有機合成及有機合成中的原子經(jīng)濟性[J].化學進展.2008，（02）：33.