王慧銘+白煉+李文俊+李建
摘 要:本文從綠色化學(xué)原理以及研究現(xiàn)狀,對我國應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)情況進(jìn)行了總結(jié)。從水污染、固體廢物和大氣污染三方面講解了在治理環(huán)境污染中綠色化學(xué)技術(shù)應(yīng)用狀況,并提出了想要解決環(huán)境污染問題,必須要應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)。基于此,本文研究了治理環(huán)境污染中,綠色化學(xué)技術(shù)的實際應(yīng)用情況,希望能夠為有關(guān)行業(yè)帶來一定借鑒作用。
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué) 環(huán)境污染治理 化學(xué)技術(shù)
中圖分類號:X38 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)11(a)-0123-02
在工業(yè)化進(jìn)程日益加快的背景下,很多污染物都被排放到自然環(huán)境中。雖然治理環(huán)境有很多種方法,有的方法治理效果較好,有的治理效果較差,但無論哪種治理方法都是末端治理,很容易引發(fā)二次污染。正因為如此,綠色化學(xué)技術(shù)應(yīng)運而生,這種方法是源頭上防止生成污染物,也就是預(yù)防污染。綠色化學(xué)重視研究與環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)與技術(shù),更多層面上考慮到社會發(fā)展能力,促進(jìn)人與自然的和諧穩(wěn)定發(fā)展。
1 概述綠色化學(xué)
綠色化學(xué)技術(shù)是一種新型技術(shù),其就是應(yīng)用先進(jìn)的、科學(xué)的化學(xué)理念、化學(xué)技術(shù),并利用一些特殊的化學(xué)反應(yīng)來處理影響社會公眾身體健康的有毒害的化學(xué)污染物質(zhì),盡量最大程度上降低這些有毒害化學(xué)物質(zhì)的排放。因為綠色化學(xué)的目的就是要將污染環(huán)境的因素消除掉,所以我們又將綠色化學(xué)稱之為環(huán)境友好型化學(xué)。從另外角度上而言,綠色化學(xué)要比傳統(tǒng)的化學(xué)具有諸多優(yōu)勢,尤其是綠色化學(xué)具有更快的化學(xué)反應(yīng)效率,化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物可以一定程度上轉(zhuǎn)變成為可環(huán)保、可充分利用的產(chǎn)物,威脅著人們身體安全以及生態(tài)環(huán)境的廢氣、廢物幾乎不存在。綠色化學(xué)牽涉很多方面的學(xué)科,它與催化反應(yīng)、分析化學(xué)以及有機合成等等學(xué)科有著密切的關(guān)系,是當(dāng)前需要深入研究的一門學(xué)科。
2 綠色化學(xué)技術(shù)
綠色化學(xué)指的是創(chuàng)新性改革傳統(tǒng)化學(xué),是以促進(jìn)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定發(fā)展、人與自然協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)發(fā)展為目的一門技術(shù)。以綠色化學(xué)為主發(fā)展起來的綠色化學(xué)技術(shù)包括如下幾點內(nèi)容。
2.1 生物技術(shù)的應(yīng)用
生物技術(shù)包括微生物工程、基因工程以及細(xì)胞工程等,其主要特征就是可以對生物質(zhì)資源充分利用,在節(jié)約生物能源基礎(chǔ)上,實現(xiàn)清潔化生產(chǎn)。
2.2 催化技術(shù)的應(yīng)用
催化劑作為化學(xué)工藝的基礎(chǔ),是很多化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的前提,當(dāng)前我國各大領(lǐng)域中生產(chǎn)的化工產(chǎn)品都普遍使用了催化反應(yīng)技術(shù)。如納米催化以及酶催化技術(shù)。酶催化效率要比普通化學(xué)催化劑高出很多倍;酶反應(yīng)容易控制,沒有太大副反應(yīng),也不會給環(huán)境帶來太大污染。因為納米材料的性能特殊,所以納米催化劑的催化性能要比常規(guī)催化劑好很多。光催化氧化法容易控制操作條件、氧化能力高,也不會出現(xiàn)二次污染,有著較為可觀的應(yīng)用前景。
3 研究綠色化學(xué)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域
3.1 在控制大氣污染中應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)
大氣中含有的SO2通常來源于煤中含硫物經(jīng)燃燒出現(xiàn)的產(chǎn)物,當(dāng)前煤炭脫硫包括3種方式,即:燃后煙氣脫硫、燃前脫硫以及燃中固硫。從綠色化學(xué)層面上而言,燃前脫硫?qū)儆陬A(yù)防污染,燃中固硫和燃后煙氣脫硫?qū)儆谥卫砦廴?。綠色化的煤炭生物脫硫技術(shù)是我國將來脫硫技術(shù)發(fā)展的一大趨勢。常使用的煤炭生物脫硫方法包括微生物絮凝法、生物浸出法以及處理表面浮選法。很多人提出結(jié)合非生物乳化技術(shù)以及煤炭生物技術(shù),提出煤炭脫硫的生物非生物綜合技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢多,尤其是可以減少脫硫時間。在研究微生物菌種上,我國在運用馴化傳統(tǒng)菌種的基礎(chǔ)上,還對遺傳學(xué)技術(shù)進(jìn)行了深入分析,改良了脫硫微生物。雖然當(dāng)前煤炭生物脫硫技術(shù)還處于不完善時期,但它是一種使用價值極高的煤炭燃前脫硫方法。
3.2 在處理固體廢棄物中應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)
(1)處理白色污染。所謂的“白色污染”指的是使用一次性的塑料廢棄物沒有經(jīng)過科學(xué)處理和收集而帶給環(huán)境的污染,通常包括一次性餐具、農(nóng)用地膜以及塑料包裝袋。處理白色污染物有很多種方法,降解方法、熔融方法以及燃燒方法等都普遍實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。但結(jié)合具體情況來講,這些方法會不同程度的為環(huán)境帶來污染,所以研究可生物降解塑料是解決“白色污染”問題的根本措施。
(2)處理城市垃圾。當(dāng)前處理城市垃圾技術(shù)包括:①焚燒垃圾,這是很多西方國家曾經(jīng)采用的垃圾處理技術(shù),雖然可以實現(xiàn)部分資源化,但是需要巨大的投資,并且廢氣中大量的HCl,SO2.H2S會產(chǎn)生更多的污染物。②無害化垃圾衛(wèi)生填埋場,盡管技術(shù)和操作上沒有太大要求,但需要投入巨大財力,占用很多土地,只能實現(xiàn)一部分無害化,并且處理垃圾黑液已經(jīng)是全球國家共同面對的難題。與綠色化化學(xué)技術(shù)相符的技術(shù)包括固體廢棄物電離氣化技術(shù)、熱分選煤氣化技術(shù),特別是在固體廢棄物電離氣化技術(shù),這一技術(shù)的使用不但不會出現(xiàn)二次成本,而且運行費用較低,在短期內(nèi)就能夠收回投資。
(3)處理礦山廢棄物。在開采礦物中,不可避免要出現(xiàn)很多廢堆礦石以及尾礦,這也就是人們常說的二次資源,目前對這方面我國還沒有太多的研究,導(dǎo)致資源嚴(yán)重浪費,環(huán)境污染情況過于嚴(yán)重。高效利用金屬礦物資源,這是以較低的能源消耗來達(dá)到最高程度上高效利用礦物資源。在施工工藝上運用環(huán)境友好治理方法,主要研究包括非氰化法以及生物浸出提取技術(shù)來回收金屬。生物浸出方法在研究和分析銅礦的生物浸出領(lǐng)域中經(jīng)常使用。非氰化法是研究和應(yīng)用硫代硫酸鹽浸出以及硫浸出常常使用的方法,它們可以快速溶解銀以及金,對環(huán)境污染力度小,與綠色化工需求相符。
3.3 在控制水污染中應(yīng)用化學(xué)技術(shù)
開發(fā)低能耗、高效、不會產(chǎn)生二次污染的水處理技術(shù),尤其是光、無毒藥劑氧化、電以及生物氧化等多種方式聯(lián)用的新型綠色化技術(shù)將成為水處理技術(shù)的研究方向。
(1)城市生活污水以及工業(yè)污水。當(dāng)前,我國水環(huán)境主要污染源就是工業(yè)廢水以及城市生活廢水。零排污水處理是一項以“綠色化學(xué)”為主的新型技術(shù),從各個環(huán)節(jié)方避免產(chǎn)生污染,可以從根本上解水污染的一項新技術(shù),雖然這項技術(shù)在我國還處于應(yīng)用初級階段,在實際應(yīng)用中還有很多方面不完善,但是這項技術(shù)的問世,代表了新世紀(jì)我國水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢。在20世紀(jì)70年代開始研究循環(huán)冷卻水零排污技術(shù),像美國、日本、英國等發(fā)達(dá)國家循環(huán)冷卻水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)通常都是5.5以上。美國研究的零排污廢水技術(shù)可以在處理廢水后,水質(zhì)可以完全符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。我國的熱水鍋爐零排污技術(shù)也在深入研究中,其目的是為了實現(xiàn)廢水零排放,真正意義上實現(xiàn)我國水資源的充分利用。
(2)處理化學(xué)實驗廢液。在化學(xué)教學(xué)過程中,化學(xué)實驗占據(jù)著重要位置,當(dāng)前我國很多學(xué)校的實驗設(shè)備過于陳舊、內(nèi)容過于傳統(tǒng),并且驗證型以及基礎(chǔ)型實驗過多,實驗方式以及實驗手段依然采用傳統(tǒng)形式,這些因素給學(xué)校附近環(huán)境帶來了很大的影響。而綠色化學(xué)技術(shù)可以有效處理化學(xué)實驗廢液,但如何在處理化學(xué)實驗廢液中高效應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)還是一個值得商榷的課題。
(3)處理農(nóng)藥污染。當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的農(nóng)藥多數(shù)都是高毒品種,不但影響著農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量,而且也嚴(yán)重威脅著人們的身體健康。在“綠色食品”概念興起后,人們開始對“綠色農(nóng)藥”有著新的要求。新型綠色農(nóng)藥通常有光活化農(nóng)藥、生物農(nóng)藥以及現(xiàn)代化農(nóng)藥等等,這些農(nóng)藥代替以前的化學(xué)農(nóng)藥必然會降低環(huán)境污染率,在保證糧食增產(chǎn)率的同時,也能夠保證人們的身體安全。
4 結(jié)語
總而言之,綠色化學(xué)盡管是近些年來才興起的一門學(xué)科,但其先進(jìn)的理念以及應(yīng)用的可行性受到人們的廣泛關(guān)注,得到了很多專家和學(xué)者的研究和肯定。在處理經(jīng)濟(jì)增長以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的沖突上,綠色化學(xué)給出了切實可行的實施措施,相信在綠色化學(xué)技術(shù)的大力應(yīng)用下,定會在促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時,保護(hù)好我國生態(tài)環(huán)境,真正實現(xiàn)生態(tài)中國的建設(shè)。
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