葉曉珍

寧波浙鐵江寧化工有限公司 浙江寧波 325100

1 構(gòu)建綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的必要性

隨著人類社會(huì)的飛速發(fā)展，我們周圍的環(huán)境也受到了不同程度的影響，大氣污染、水污染、噪聲污染等也變得愈發(fā)嚴(yán)重，甚至使得我們的日常生產(chǎn)生活都受到了一定的影響，而這些污染的產(chǎn)生很大一部分都是由于化學(xué)物質(zhì)以及其相互之間的反應(yīng)產(chǎn)生的，因此，推進(jìn)綠色化學(xué)發(fā)展已經(jīng)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展必不可少的一項(xiàng)內(nèi)容[1]。

眾所周知，化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析是化學(xué)化工行業(yè)的關(guān)鍵工作，同時(shí)也是高校化學(xué)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，在全面提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果上發(fā)揮著重要作用。但是在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析的過程中，會(huì)產(chǎn)生許多有毒有害的物質(zhì)，這些有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生及排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，而對(duì)于這些物質(zhì)的管控目前也還未得到應(yīng)有的重視。化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的固廢、廢水、廢氣等雖然量較少，但是由于種類繁多，仍然不可避免地會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成污染。而隨著精細(xì)化學(xué)及分析化學(xué)的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室的數(shù)量不斷增加，規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。因此，實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)已經(jīng)成為了當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的必然趨勢(shì)[2]。

2 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有污染問題分析

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析的過程中會(huì)產(chǎn)生大氣、水體以及土壤等方面的環(huán)境污染，這些環(huán)境污染問題雖備受社會(huì)各界關(guān)注，但由于實(shí)驗(yàn)室往往區(qū)域及規(guī)模較小，且大多是在辦公區(qū)，因此社會(huì)各界對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析造成的污染還沒有投入更多的關(guān)注。這些化學(xué)實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析后，未對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行有效的處理。這些廢棄物的排放造成的環(huán)境污染不容小覷。除此之外，化學(xué)實(shí)驗(yàn)每次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢棄物往往不同，這更使得廢棄物難以集中起來做無害化的處理[3]。

3 有效進(jìn)行化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室綠色環(huán)保化建設(shè)的策略

3.1 樹立綠色化學(xué)理念，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室由于其規(guī)模較小，社會(huì)各個(gè)階層對(duì)其的關(guān)注也相對(duì)較低，而且化學(xué)實(shí)驗(yàn)的原料及產(chǎn)物往往具備一定的不確定性，對(duì)于環(huán)境的危害也不可預(yù)知。為此在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析的過程中一定要樹立起綠色化學(xué)理念，從源頭上進(jìn)行治理，并通過規(guī)范的制度規(guī)范綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過程中，要注重綠色操作、綠色排放，有效降低化學(xué)原料的消耗，從細(xì)節(jié)做起減少污染。

3.2 以微型實(shí)驗(yàn)降低實(shí)驗(yàn)規(guī)模

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)操作過程中，往往采取的是比較粗狂豪放的實(shí)驗(yàn)方式，消耗了大量的實(shí)驗(yàn)試劑及原料。與此同時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度把控不過關(guān)，往往會(huì)進(jìn)行多次的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。在這樣的情況下，給周圍環(huán)境造成了極大的壓力。而如今，隨著微型化學(xué)分析技術(shù)的發(fā)展成熟，我們可以通過微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析設(shè)備來進(jìn)行檢測分析。這種方式一方面可以明顯降低實(shí)驗(yàn)的材料用量，甚至使得實(shí)驗(yàn)試劑的用量僅為原來的十分之一，另一方面可以使得實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性大大提升，降低實(shí)驗(yàn)的經(jīng)費(fèi)消耗。而隨著試劑用量的減少，其造成的環(huán)境污染也必然有所緩解。通過控制試劑的用量來減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析中污染物總量的產(chǎn)生和排放，不僅滿足了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求，同時(shí)也使得操作更加便捷，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性大大提升[4]。

3.3 實(shí)驗(yàn)?zāi)┒藷o害化處理

化學(xué)實(shí)驗(yàn)污染物的產(chǎn)生往往包括兩部分：一是在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中由于化學(xué)原料的合成及分解反應(yīng)而產(chǎn)生的廢氣、廢液及固廢；二是在樣品采集及化學(xué)分析過程中可能造成的污染。這些污染物往往種類繁多、成分多樣，并且往往具有一定的危害性。因此，必須在實(shí)驗(yàn)?zāi)┒酸槍?duì)這些物質(zhì)進(jìn)行無害化處理，使得這些物質(zhì)的危害性能夠降到最低。

3.4 以綠色環(huán)保為前提，逐步完善實(shí)驗(yàn)室管理水平

推動(dòng)綠色化學(xué)的發(fā)展還需要提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)水平，從污染的預(yù)防出發(fā)，制定切實(shí)可行的防治方案，建立起完善的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)制度體系。通過科學(xué)合理的管理方式及相關(guān)儀器設(shè)備，從資源回收利用及綠色管理出發(fā)，將造成環(huán)境污染的幾率降到最低。

3.5 工程化學(xué)反應(yīng)分離技術(shù)

從某種意義上講，分離強(qiáng)化是先逐步升級(jí)固定設(shè)備，再升級(jí)加強(qiáng)工藝操作流程。一般而言，只要能夠使固定設(shè)備微型化以及能源轉(zhuǎn)換的效率達(dá)到要求，就是工程化學(xué)分離技術(shù)上改進(jìn)的結(jié)果，這樣有助于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，也有助于化學(xué)分離技術(shù)上的持續(xù)進(jìn)步和發(fā)展。然而，重要的工程技術(shù)和主要的發(fā)展趨勢(shì)之一是，原始的化學(xué)分離技術(shù)上的基本原理是分離具備不同沸點(diǎn)的分離塔中的不同組分。除了大量的分離新興技術(shù)外，分工聯(lián)合研究與海內(nèi)外合作也具備廣泛的發(fā)展?jié)摿褪袌銮熬?。但是，在?shí)際應(yīng)用中依然存在很多的難題。在該項(xiàng)基礎(chǔ)科學(xué)研究中，極少討論分子(化學(xué))蒸餾的基本要素理論，在理論上還沒有得到充分的解釋和充分的指導(dǎo)，刮膜分子結(jié)構(gòu)蒸餾法的設(shè)計(jì)目前還尚未深入研究。

隨著信息技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的大力發(fā)展，分離技術(shù)得到了連續(xù)不斷的改進(jìn)和突破，在分離技術(shù)的基礎(chǔ)科學(xué)研究中，熱力學(xué)定律和傳達(dá)特性的引入意外獲得了長足的進(jìn)步，多相流是信息技術(shù)有效性的主要原因。比如，分離技術(shù)和分子模擬極大地提高了熱力學(xué)平衡和傳遞特性的前瞻性水平。信息技術(shù)的引進(jìn)對(duì)分離過程的深入產(chǎn)生了重要的作用。

4 結(jié)語

結(jié)合實(shí)際來看，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室綠色環(huán)保建設(shè)，不僅可以有效節(jié)約化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中使用的試劑，而且可以有效減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的破壞和污染。同時(shí)，也可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、綠色化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。