羅金菊
全球環(huán)境問題日益嚴(yán)峻,人們對化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的環(huán)境污染越來越重視。90年代初,提出的“綠色化學(xué)”,對化學(xué)提出了新的要求與挑戰(zhàn),其核心內(nèi)涵是采用具有“原子經(jīng)濟(jì)性”的反應(yīng),即原料中的原子都進(jìn)入到目標(biāo)產(chǎn)物中,不產(chǎn)生任何副產(chǎn)物和廢物,實(shí)現(xiàn)廢物“零排放”,從源頭上防止和控制污染。美國化學(xué)會提出的有關(guān)綠色化學(xué)的12項(xiàng)準(zhǔn)則,對綠色化學(xué)作出了明確的說明,為綠色化學(xué)的發(fā)展指明了方向。將綠色化學(xué)理念融入化學(xué)教學(xué),既是對學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)的需要,也是社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。
高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)量大,產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)廢棄物種類多、數(shù)量龐大,綠色化學(xué)在高校受到重視,紛紛圍繞綠色化學(xué)進(jìn)行系列研究,設(shè)計(jì)或重新設(shè)計(jì)對人類健康和環(huán)境更安全的化合物替代傳統(tǒng)的有毒化合物,探索更安全的、對環(huán)境友好的化學(xué)合成路線和生產(chǎn)工藝,改善化學(xué)反應(yīng)條件、開發(fā)綠色反應(yīng)介質(zhì)。而在中職教育階段,人們對綠色化學(xué)的研究并不多,李俊旺指出應(yīng)在中職化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)的理念,減小實(shí)驗(yàn)試劑的使用劑量,拓展第二課堂強(qiáng)化學(xué)生的綠色化學(xué)意識。廣東省江門中醫(yī)藥學(xué)校(以下簡稱“我校”)的藥學(xué)專業(yè)雖然并非化學(xué)專業(yè),但開設(shè)有無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等基礎(chǔ)化學(xué)課程,化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),化學(xué)實(shí)驗(yàn)是實(shí)施化學(xué)教育的一種最有效的教學(xué)方式,是學(xué)生鞏固理論知識、掌握化學(xué)技能的必要手段,又是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析解決問題、創(chuàng)新思維的重要環(huán)節(jié)?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師的教學(xué)設(shè)計(jì)往往重點(diǎn)考量化學(xué)實(shí)驗(yàn)對理論教學(xué)、對學(xué)生技能發(fā)展的積極作用,忽略化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中對學(xué)生綠色化學(xué)理念、環(huán)保意識與行為的培養(yǎng)。我校藥學(xué)專業(yè)每天都進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué),產(chǎn)生一定量的化學(xué)實(shí)驗(yàn)污染。另外,藥學(xué)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后將到各級醫(yī)藥企業(yè)工作,學(xué)生綠色化學(xué)理念與環(huán)保意識及行為的培養(yǎng)也對日后工作產(chǎn)生影響。
本文從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容綠色化、學(xué)生的綠色化學(xué)意識兩個方面對我校藥學(xué)專業(yè)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)開展調(diào)查,探討提高我校綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)開展程度的可行性方法與策略,切實(shí)提高學(xué)生的綠色化學(xué)與環(huán)境保護(hù)意識。
一、藥學(xué)專業(yè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容綠色化調(diào)查
1.無機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。無機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)有常見玻璃儀器的使用操作、托盤天平的稱量練習(xí)、粗食鹽的提純、溶液的稀釋與配制、緩沖溶液的配制及其pH的測定、鹽類水解情況的分析。如表1所示。
2.有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)開設(shè)實(shí)驗(yàn)有水蒸氣蒸餾、萃取、熔點(diǎn)測定、肥皂的簡易制備以及醛、酮、羧酸、糖類、蛋白質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),如表2所示。
3.分析化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。分析化學(xué)基礎(chǔ)開設(shè)實(shí)驗(yàn)有常用滴定分析儀器如分析天平、移液管、滴定管的使用,滴定液的配制與標(biāo)定及常見的滴定分析方法的應(yīng)用,如表3所示。
通過對我校藥學(xué)專業(yè)三門化學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分析可見,盡管開設(shè)的實(shí)驗(yàn)并沒有大量使用高毒性藥品,也沒有產(chǎn)生大量的實(shí)驗(yàn)廢棄物,但依然會產(chǎn)生一定量的含酸、堿廢液或有機(jī)廢液和含金屬離子的廢渣。另外,所使用的實(shí)驗(yàn)教材或?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)中并未強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)廢棄物的回收處理,實(shí)驗(yàn)室也沒有回收實(shí)驗(yàn)廢棄物的完善設(shè)施。由此可見,綠色化學(xué)的理念在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的推廣滲透十分必要和迫切,是化學(xué)教師不可忽視的問題。
二、藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的綠色化學(xué)認(rèn)識調(diào)查
1.對象與方法。2017年12月對我校2016、2017級中職藥學(xué)專業(yè)隨機(jī)抽取6個班全體學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查,一共發(fā)放問卷186份,回收182份,其中有效問卷176份,有效回收率97%。
2.內(nèi)容與結(jié)果。我校藥學(xué)專業(yè)學(xué)生對綠色化學(xué)認(rèn)識調(diào)查內(nèi)容與結(jié)果見表4。
調(diào)查顯示,92%的學(xué)生意識到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的廢棄物會污染環(huán)境,34%的學(xué)生甚至認(rèn)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的污染嚴(yán)重,89.8%的學(xué)生聽說過綠色化學(xué)的概念但了解程度不高,95%的學(xué)生不了解綠色化學(xué)的十二條準(zhǔn)則和綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的5R理論,72.7%的學(xué)生非常希望教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及選題時能融合綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,65.9%的學(xué)生則認(rèn)為綠色化學(xué)可以幫助解決實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的污染,84.1%的學(xué)生認(rèn)為綠色化學(xué)的知識與實(shí)驗(yàn)習(xí)慣會影響將來工作的環(huán)境保護(hù)意識。由此可見,我校藥學(xué)專業(yè)學(xué)生普遍具有良好的環(huán)境保護(hù)意識,但對綠色化學(xué)及綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)缺乏全面的認(rèn)識,希望教師能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)的理念,推廣普及綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn),提高他們認(rèn)識、運(yùn)用綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的意識及習(xí)慣。
三、藥學(xué)專業(yè)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)開展的可行性措施
我?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室條件相對有限,化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的廢氣通過通風(fēng)櫥直接排出,暫時沒有廢氣回收設(shè)備,廢液、廢渣也只是經(jīng)過簡單的回收,但并未有效處理再加以循環(huán)利用的設(shè)施與途徑。在這樣的條件下,我校藥學(xué)專業(yè)實(shí)行綠色化學(xué)可以從以下方面著手探索。
1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。移液管、容量瓶、蒸餾、萃取等基本儀器使用操作實(shí)驗(yàn),可以選用水和天然植物作為實(shí)驗(yàn)藥品替代化學(xué)藥品,如有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)的蒸餾實(shí)驗(yàn)我們以生姜片或橘子皮加入蒸餾水進(jìn)行蒸餾實(shí)驗(yàn)提取揮發(fā)油,既能從源頭上減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)造成的污染,又將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與藥物聯(lián)系起來,既環(huán)保又體現(xiàn)專業(yè)特色。
2.設(shè)計(jì)串聯(lián)實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)藥品重復(fù)使用。合理將相關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成串聯(lián)實(shí)驗(yàn),如托盤天平的稱量、粗食鹽的溶解、過濾、提純等,以粗食鹽作為托盤稱量練習(xí)藥品,稱好之后用稱量紙將其包好,留著作為溶解及過濾實(shí)驗(yàn)的藥品,再將過濾后的粗食鹽溶液放到試劑瓶保存,作為粗食鹽的提純藥品,提純后的食鹽可作為下一個班的實(shí)驗(yàn)藥品,通過串聯(lián)實(shí)驗(yàn),可以將實(shí)驗(yàn)藥品循環(huán)使用,體現(xiàn)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求。
3.設(shè)計(jì)微型實(shí)驗(yàn),減少實(shí)驗(yàn)藥品用量。對于一些性質(zhì)實(shí)驗(yàn),如有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)中醛、酮、羧酸、糖類及蛋白質(zhì)等的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程中以點(diǎn)滴板代替試管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),對于需要加熱的則使用小試管,盡量減少藥品使用量,避免浪費(fèi)和污染。
4.回收處理實(shí)驗(yàn)廢棄物,變廢為寶。我校缺乏化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物回收處理的設(shè)施設(shè)備,我校化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢棄物,對于實(shí)在無法避免產(chǎn)生的成分簡單的廢棄物,如含酸、堿的無機(jī)廢液可以統(tǒng)一收集并通過酸堿中和調(diào)節(jié)至中性,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)再排放至下水道。含金屬離子的廢液則加入適當(dāng)?shù)脑噭⑵涑恋砗蠼?jīng)過過濾分離沉淀,濾液達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后排放,濾渣則統(tǒng)一收集。對于需要一定的設(shè)施進(jìn)行處理的廢棄物,可以通過校企合作,統(tǒng)一收集后交給有資質(zhì)的企業(yè)集中處理,變廢為寶。
四、結(jié)語
習(xí)近平總書記在十九大報(bào)告指出,當(dāng)前我國需加快生態(tài)文明體制改革,推進(jìn)綠色發(fā)展,推進(jìn)資源全面節(jié)約和循環(huán)利用,開展創(chuàng)建節(jié)約型綠色學(xué)校,創(chuàng)建綠色學(xué)校離不開綠色化學(xué)。作為中職化學(xué)教師,在教學(xué)過程中滲透和推廣綠色化學(xué)的理念是義務(wù)與責(zé)任,也是培養(yǎng)社會企業(yè)需要專業(yè)人才的必然要求。然而,綠色化學(xué)的普及任重而道遠(yuǎn),我校的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展仍需要繼續(xù)艱難探索,為社會的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。
責(zé)任編輯何麗華