周建剛 陳紅兵 盧進(jìn)登

摘要：文章基于綠色教育的理念，分析了在建設(shè)環(huán)境友好型實驗中心過程中貫穿“綠色化學(xué)”理念，將中心建設(shè)成為人與自然和諧相處、從源頭防止污染的重要性。另外，從實驗中心規(guī)劃布局、實驗內(nèi)容設(shè)計和實驗材料使用等方面，對推進(jìn)環(huán)境友好型實驗中心建設(shè)進(jìn)行了科學(xué)的論述，為實驗中心的建設(shè)和高素質(zhì)人才的培養(yǎng)服務(wù)。

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué);環(huán)境友好型;實驗中心

中圖分類號：G647? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）49-0271-02

在20世紀(jì)80年代末—90年代初世界面臨的環(huán)境問題中，大部分直接與化學(xué)品的污染有關(guān)。化學(xué)工業(yè)的發(fā)展為人類生活的改善提供了源源不斷的物質(zhì)基礎(chǔ)，但同時又是造成環(huán)境問題的罪魁禍?zhǔn)字?。它給人類和人類賴以生存的自然環(huán)境帶來了極大的傷害，也給社會的可持續(xù)發(fā)展帶來了巨大的威脅。因此，在21世紀(jì)，綠色化學(xué)將是人類挽救生存環(huán)境的重要途徑，全民都應(yīng)樹立綠色意識，共同維護(hù)生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

綠色化學(xué)，也叫作環(huán)境無害化學(xué)、清潔化學(xué)等。1995年由美國環(huán)保局（EPA）提出，并在全美化學(xué)學(xué)會年會上，將綠色化學(xué)定義為“設(shè)計出降低或消除有害物質(zhì)的使用或產(chǎn)出的化學(xué)過程和化學(xué)產(chǎn)品”。具體地說，綠色化學(xué)即是利用化學(xué)技術(shù)和方法去減少或消滅那些對人類健康、環(huán)境安全和生態(tài)過程有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物和副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。它的目標(biāo)就是不再使用有毒、有害物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物，把現(xiàn)有化學(xué)和化工生產(chǎn)技術(shù)路線從“先污染、后治理”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皬脑搭^上防止污染”。

一、綠色化學(xué)的原則

綠色，生命之本色，和平之寓意。綠色化學(xué)是人類和自然界動植物和諧相處的化學(xué)，是對環(huán)境更友善的化學(xué);綠色化學(xué)是人類對化學(xué)認(rèn)識的升華與結(jié)晶，是人類社會發(fā)展的必然結(jié)果，是人類追求自然界完美的一種高級表現(xiàn)。綠色化學(xué)不是一門獨立的學(xué)科，它是一種指導(dǎo)思想、一種戰(zhàn)略方針、一種研究政策、一種教育理念。R.T.Anastas和J.C.Waner曾提出綠色化學(xué)的12條原則，總體來說就是要做到清潔無害，它也反映了近年來在綠色化學(xué)領(lǐng)域中所開展的多方面的研究工作內(nèi)容，同時也指明了未來綠色發(fā)展的方向。

二、強(qiáng)化綠色教育意識，建設(shè)環(huán)境友好型化學(xué)實驗中心

實驗是教學(xué)科學(xué)研究的基礎(chǔ)，實驗中心承擔(dān)著偉大而艱巨的教學(xué)研究任務(wù)。建設(shè)高水平大學(xué)，其中重要的一條就是建設(shè)環(huán)境友好型的化學(xué)實驗中心，教學(xué)中貫穿“綠色化學(xué)”思想，將中心建設(shè)成為人和自然和諧相處的、從源頭防止污染的復(fù)合型、綜合型人才培養(yǎng)基地，為科學(xué)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)騰飛輸送一大批合格的高素質(zhì)人才。關(guān)于環(huán)境友好型化學(xué)實驗中心的建設(shè)，筆者認(rèn)為主要應(yīng)該從以下幾方面考慮。

（一）普遍創(chuàng)設(shè)教學(xué)載體，深化綠色教育宣傳

綠色化學(xué)教育，是以可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略為目標(biāo)、將科學(xué)的真理性與人文需要的合理性融為一體的教育。其首要任務(wù)在于確立可持續(xù)發(fā)展為化學(xué)類實驗教育的道德規(guī)誡和價值準(zhǔn)則，促成新的教育觀念——綠色觀念體系。并以此觀念體系為指導(dǎo)，來認(rèn)識化學(xué)類科學(xué)，營造綠色氛圍，規(guī)范人們的行為，最終達(dá)到以綠色化學(xué)教育為先導(dǎo)、帶動社會各個領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。其次，要樹立綠色意識，要以人與自然平等、和諧的關(guān)系為出發(fā)點來重新認(rèn)識化學(xué)及化學(xué)在人與自然平等、和諧關(guān)系中的正確位置。同時還要認(rèn)識到從傳統(tǒng)化學(xué)轉(zhuǎn)變到綠色化學(xué)，是科學(xué)技術(shù)的一大進(jìn)步，是化學(xué)發(fā)展的一大飛躍，是化學(xué)發(fā)展到一個更高層次與歷史發(fā)展的必然結(jié)果。因此，化學(xué)教育也要跟上高層次發(fā)展的步伐，更上一層樓。要認(rèn)識到綠色化學(xué)不僅僅是科研戰(zhàn)線或化工戰(zhàn)線的任務(wù)，在整個化學(xué)領(lǐng)域都要實現(xiàn)從傳統(tǒng)化學(xué)到綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變，化學(xué)教育戰(zhàn)線承擔(dān)著普及、宣傳、教育、研究的重要任務(wù)。

（二）貫徹環(huán)保理念，推進(jìn)實驗綠色化變革

在進(jìn)行實驗教學(xué)過程中，實驗所帶來的環(huán)境污染也是相當(dāng)嚴(yán)重的，實驗室所排出的“三廢”的處理越來越被人們重視。在人們廣泛開展實驗室“三廢”處理的探索過程中，逐步形成了清潔實驗的概念，通過對實驗“三廢”的集中處理和綜合利用，實現(xiàn)對某些試劑的回收以及“三廢”的達(dá)標(biāo)排放。

（三）實驗內(nèi)容綠色化

現(xiàn)行實驗教材在設(shè)計實驗教學(xué)內(nèi)容時，僅從基本操作、理化常數(shù)測定、理論驗證、元素性質(zhì)、化合物的制備、綜合設(shè)計性實驗等方面進(jìn)行考慮，沒有從綠色化學(xué)的理念進(jìn)行設(shè)計。而且會用到有毒、有害的試劑，有些實驗還會產(chǎn)生各種類型的化學(xué)污染物，如酸、堿、有毒重金屬鹽溶液、有毒有害的氣體等，所產(chǎn)生的污染物具有品種多、范圍廣、數(shù)量少、不確定度高、不便于集中管理等特點。

（四）立足綠色教育，整體布局實驗室建設(shè)

盡管在實驗內(nèi)容方面進(jìn)行綠色化革新，但由于現(xiàn)有的技術(shù)水平限制，為了實現(xiàn)某些教學(xué)目的，不得不使用一些非綠色的實驗，由此會產(chǎn)生廢液、廢渣、廢氣。因此，從實驗大樓的建設(shè)開始，就應(yīng)該嚴(yán)格按照教育部頒發(fā)的“高等學(xué)?；A(chǔ)實驗示范中心建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)”來建設(shè)。首先從硬件方面的建設(shè)來說，應(yīng)該注意以下三點：一是統(tǒng)一規(guī)劃，建設(shè)高容量的通排風(fēng)系統(tǒng)，保證實驗室良好的環(huán)境;二是建設(shè)現(xiàn)代化的尾氣收集和處理系統(tǒng)，保證或盡量不讓化學(xué)實驗室的廢氣排放到空氣中;三是建立廢液、污水處理站，實行分級、分類收集、專人管理、統(tǒng)一處理，實現(xiàn)三廢的零排放。

（五）利用現(xiàn)代化手段，進(jìn)行模擬仿真化學(xué)實驗教學(xué)

在實現(xiàn)化學(xué)教學(xué)實驗綠色化進(jìn)程中也應(yīng)充分認(rèn)識到綠色化自身也可能不是萬能的，有些經(jīng)典實驗可能根本就不具備綠色化條件，對于這種情況就必須借助如虛擬仿真實驗等來加以解決。在教學(xué)中，對于那些易燃易爆、操作不易控制或必須使用較多有毒有害試劑的實驗，可以采用多媒體進(jìn)行仿真實驗，使學(xué)生在輕松、愉快的環(huán)境中學(xué)會有關(guān)的化學(xué)知識，而且不會危害身體健康，不會造成環(huán)境污染。同時，針對一些化學(xué)反應(yīng)，可以利用計算機(jī)進(jìn)行模擬反應(yīng)條件，以減少化學(xué)試劑的用量。例如計算機(jī)輔助設(shè)計在有機(jī)合成和藥物合成中的運用。首先建立一個已知的有機(jī)合成反應(yīng)的資料庫，然后在確定目標(biāo)產(chǎn)物后，第一步找出一切可產(chǎn)生目標(biāo)產(chǎn)物的反應(yīng);第二步又把這些反應(yīng)的原料作為中間目標(biāo)產(chǎn)物找出一切可產(chǎn)生它們的反應(yīng)路線;接著應(yīng)用計算機(jī)智能技術(shù)優(yōu)化出價廉、物美、不浪費資源、不污染環(huán)境的最佳反應(yīng)路線;最后，通過化學(xué)方法合成出所設(shè)計的目標(biāo)分子。

三、結(jié)束語

實施綠色教育需要相當(dāng)長的過程，在這個過程中一是需要綠色化學(xué)理論的深入研究，二是需要從事教學(xué)工作人員的共同努力，包括觀念的更新、綠色化學(xué)意識的加強(qiáng)、綠色化實驗教學(xué)內(nèi)容的挖掘以及化學(xué)教學(xué)實驗的綠色化等。同時，需要從教學(xué)計劃、教學(xué)內(nèi)容、教材體系以及教學(xué)理念等各方面滲透、強(qiáng)化綠色教育理念，從真正意義上實現(xiàn)實驗教學(xué)的綠色化建設(shè)，創(chuàng)建環(huán)境友好型化學(xué)實驗中心。為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)人和自然“和諧”的社會而努力奮斗。

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