绿色化学化工基本问题的发展与研究
摘 要： 绿色化学化工产业通过重新设计化学物质的分子结构，来达到降低或者直接去除化学产品的设计生产过程中有害物质的目的，它的制造过程清洁、高效、无污染，和传统的粗放型的化工生产过程中高能耗、高污染有着极大的区别。在当下各国致力于发展经济却对环境产生越来越大破坏的态势下，大力推广绿色化学化工有着极其重要的现实意义。
关键词： 绿色化学化工;发展方向;环境友好型化学;分子结构
绿色化学化工又称环境无害化学，它运用多种原理和方式，降低或者直接去除化学实验、化学产品的设计与生产制造以及在后续的应用过程中产生的有害物质。
1 绿色化学化工的发展现状及优点
绿色化学化工与传统的化学化工最大的不同点在于，它将通过重新设计化学物质的分子结构，保证其一方面具备产品所需的化学特性，在另一方面，最大化的避免生产过程中容易出现的有害物质的排放。这种以化学方式来减少化学污染的形式在20世纪末期开始被留意到，并在西方国家迅速推广开来。从1990年美国颁布污染防治法案开始，他们对于绿色化学化工的研究就从未止步，迄今为止，通过设立“总统绿色化学挑战奖”、成立绿色研究所等方式，最大化的鼓励绿色化学化工的发展，包括欧盟、日本在内的许多联盟和国家都极其重视绿色化学化工的发展，通过各种各样的形式来推动本国内的无污染化学生产的发展。[1]1995年，中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题，连续几年内，通过开研讨会、出版学术报编等多种方式推动绿色化学化工的发展。1997年，我国召开“可持续发展问题对于科学的挑战及绿色化学”研讨会，极大地推动了相关研究与产业的发展。笔者认为，绿色化学化工在以下几个方面，有着较为突出的优点：
1.1 最大化的利用了无污染的能源。与传统的化工粗放式的生产方法不同的是，绿色化学化工使用的能源都尽可能的采用清洁无污染的材料，而且在使用过程中，能够最大化的发挥这些原材料的价值，节约能源，保护环境。
1.2 反应环境无毒、无害，减少对外界的废物排放。传统化工生产过程中，反应过程中会排放出大量的污染性物质，对生态环境造成了极大的污染与破坏。绿色化学化工进行反应的前提是能够对物质的化学结构进行改造和重组，修复掉其中有害的成分，重新组合的物质结构在反应的过程中既能保留我们所需要的特性，反应过程中也不会对外界造成污染。[2]它直接从源头杜绝了化学生产可能对环境所产生的危害，是真正意义上的环境友好型产品。
1.3 提高了原子的使用率，节约了能源。由于在生产过程中过度专注于生产结果，忽视生产过程，传统化学化工过程中对能源以及材料的使用率极低，通常为了提炼物质的某种化学成分而放弃了其他的有用成分，资源浪费现象普遍，而绿色化学化工在反应过程中经过各种组合，提高能源重复利用率，最大化的消纳所有被利用材料的原子，不仅节约了能源，还能实现污染物的零排放。
1.4 保证了产品的环保性。传统工业生产方式由于生产过程粗放，所选用的原材料没有经过重新设计与组合，所生产的产品在使用过程中往往会释放出大量的有害物质，而绿色化学化工在实验与生产过程中重组了分子结构，消除了会产生污染的分子，所以经过这种方式生产出来的化学产品也将会是对环境无害的环境友好型产品。
2 绿色化学化工产品的发展研究
虽然近些年来绿色化学化工在我国发展态势良好，但是依然存在很多问题，譬如说社会重视力度不够、发展思维僵化、人才缺乏等等，因此，我们必须采取相关措施，致力于在全社会推广这种生产方式，保护环境，实现可持续发展。
2.1 加大宣传力度，转变生产方式。虽然绿色化学化工产业已经兴起多年，但在全社会范围内，它还未能被深刻的认知与了解，这在很大程度上，阻碍了其良性发展，因此，我们要从全社会范围内，通过各大平面媒体和网络、电视、广播对绿色化学化工的方式加大宣传力度，使人们对绿色化学化工有一个深刻的认知与了解。还需要从基础教育、经济发展政策制定、国家立法以及社会责任等多个方面让包括政府、各大企业以及各级教育机构和化学化工界认识到发展绿色化学化工的重要性，促使全社会意识到使用绿色生产方式，节能减排的重要性，从而为绿色化学化工的发展营造一个良好的发展环境。[3]
2.2 在学科教育上加大投入与合作，力求创新。绿色化学化工的发展不仅仅是依靠微观的分子水平的化学，还要依赖宏观的大规模的化工技术，因此，要在一定层次上促进两者的结合与协作。建议国家加大对绿色化学化工的资金投入，建立与绿色化学化工有关的国家实验室以及科学基地，作为发展绿色化学化工的创新性平台，设置激励机制，鼓励创新，并持续不断的为实验室和科学基地的发展提供资金保障。
2.3 重视人才培养。在我国，绿色化学化工属于新兴产业，因此，相关部门必须建立起完备的人才培养体系，为了以后的长远发展储备人才力量。具体来说，高校应该开设有关绿色化学化工的相关学科课程，供感兴趣的学生进行研读;化学化工产业应该制定严格的培训体系，对相关从业人员进行培训，从而保障这一新兴产业的可持续发展。
3 结束语
进入21世纪，伴随着全球经济的不断往前发展，环境问题也开始逐渐凸显，为了保护环境，各国都在致力于开发和研究新型能源。绿色化学化工兴起于上世纪末，它的出现在很大程度上解决了化学污染给环境带来的巨大污染问题，为了全球生态环境的和谐做出了贡献，因此，全社会都必须转变思路，从以往传统化学的粗放型生产方式中跳脱出来，采用绿色化学化工制造方式，重视对绿色化学化工行业的人才培养，力求创新，并在学科教育上加大投入，争取为我国的新型化工事业和环保事业做贡献。
参考文献：
[1]王静康、龚俊波、鲍颖，21世纪中国绿色化学与化工发展的思考[J].化工学报，2011(9).
作者：杜群
摘 要：发展绿色化学化工是人类社会可持续发展的根本保证。根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》，我国提出在高等学校实施“卓越工程师教育培养计划”，加速建设绿色化学化工特色专业，为我国创新型国家的建设以及绿色经济发展培养绿色化学化工人才。
关键词：绿色化学化工;高等工程教育;人才培养
化学化工是人类社会发展的重要基础，也是经济建设的关键支柱。国际大化工过程工业包括石化、精细化工、海洋化工、制药、能源、电子信息、轻工、农产品及食品产业等各种产品工程，可以说，化学化工已经与我们的生活生产密不可分。随着人类社会不断发展，越来越多的资源、环境等一系列严峻挑战摆在了我们面前，我们不得不面对如何持久地保持人类社会不断发展的问题。因此，发展绿色化学化工就成为可持续发展的根本保证与必要支撑，前景无限宽广。
一、人类社会的可持续发展
1.“可持续发展”的概念与挑战
1987年《我们共同的未来》一书发表，提出了“可持续发展”经典的定义：“满足当前的需要但不损及后代满足他们自己的需要”，即解决“代间不平等”问题。美国环保总署的国家风险管理研究室NRMRL将“可持续性”表述为：“当我们为了人类健康和环境去持久地保持或改进物质和社会条件，在不超出支持它们的生态承载能力的条件下所追求的目标。”
但是，“可持续发展”面临着资源、环境、粮食和能源等的一系列挑战。世界自然基金会和联合国环境规划署联合发表的《2000年地球生态报告》显示，若按目前的速度继续消耗地球的资源，那么我们地球的资源会在2075年耗尽;环境的恶化导致自然灾害，近十年中导致世界6080亿美元的损失;过分对矿物燃料的使用，使气温变暖，继续变暖会导致水资源的极度缺乏，食品的减少和疾病的广为扩散。
2.绿色新政与绿色经济——低碳经济
“绿色新政”是由联合国秘书长潘基文在2008年12月11日的联合国气候变化大会上提出的一个新概念，是对环境友好型政策的统称，主要涉及环境保护、污染防治、节能减排、气候变化等与人和自然的可持续发展相关的重大问题。它的提出掀起了新一轮绿色发展的浪潮。
当前世界各主要经济体大力实施“绿色新政”，把发展绿色经济作为新的增长引擎、新经济发展模式和占领全球新一轮绿色工业革命制高点和全球经济的主导权抓手。
绿色经济是以市场为导向、以经济与环境的和谐为目的而发展起来的一种新的经济形式，是产业经济为适应人类环保与健康需要而产生并表现出来的一种发展状态。目前已形成了英、德、法引领绿色潮流，美、日、韩力推绿色新政的新格局。
二、绿色化学化工定义、原则以及发展趋势
1.绿色化学化工定义
作为经济建设的重要支柱，化学化工的绿色化已经成为必然选择。绿色化学化工作为应对21世纪可持续发展挑战的关键技术与基础，已成为21世纪世界科技研究前沿热点。
那么什么是绿色化学化工?绿色化学化工是指“为减少与消除有害物质对人类健康与环境的威胁所作的化学过程与产品的设计、开发和生产”。绿色化学化工是具有重大社会需求和明确科学内涵的新兴交叉学科，是人类及全球环境安全的保证，是当今国际化学与化工的前沿。
2.绿色化学化工12条原则
国际上对绿色化学化工有着比较统一的认识，即：
(1)源头防止废弃物产生要比废弃物产生之后再去处理净化更为可取;
(2)设计的合成方法应使反应过程中所用物料最大限度地转化为最终产物;
(3)在任何可行的情况下，设计的合成方法都应当采用和产出那些对人类健康和环境毒性很小甚至是无毒的物质;
(4)化学产品的设计要考虑到维持高效并减少毒性;
(5)尽可能不使用辅助物质(如溶剂、析出剂等)，在不得不使用时，也尽量使用无害物质;
(6)应当认识到能量需求对环境及经济的影响并应使之降到最低，合成方法应在常温常压下进行;
(7)只要在技术和经济上可行，所用未加工材料或原料都应当是可回收而不是纯消耗的;
(8)尽量避免产生不必要的化学衍生物(如基团封闭、保护/去保护、在化学/物理过程中暂时修饰);
(9)催化剂(尽可能具有选择性)更优于符合化学计量的试剂;
(10)设计出的化学产品在完成其效用后不应持续残留于环境，而应分解为无害的降解产物;
(11)需要进一步发展分析方法，以便在危险物质形成以前进行实时在线检测与控制;
(12)合理选择化学过程中所使用的物质及其形态，避免或尽量减少发生包括泄露、爆炸及火灾等化学事故。
这就要求我们在开展研究工作时，要向多尺度集成研究(时间及空间尺度)发展;在绿色化学与化工过程中，由传统流程向集约型耦合过程发展。
3.绿色化学化工竞先发展趋势
虽然受到一系列资源、环境等问题的困扰，但化学化工在目前仍是全球经济中强大的传统基础支柱产业之一。为了实现化工产业的可持续发展，近年来，国际上有关国家政府和石化业界都高度重视推动化学化工产业向绿色化方向发展，绿色化工技术创新仍是世界化工业不断发展的推动力。
(1)原料绿色化，即选择无毒、无害原料以及替代性和可再生原料的利用;
(2)化学反应绿色化，目标是实现“原子经济反应”;
(3)反应介质绿色化，即采用无毒、无害的催化剂、溶剂和助剂;
(4)产品绿色化，即生产环境友好的化工产品;
(5)能源绿色化，即开发石化替代原料，发展战略性新兴产业。
4.生态工业园区是发展绿色经济的关键举措
21世纪可持续发展的系统与园区的模式是“生态工业系统”与“生态工业园区”。生态工业园区应用系统工程的方法，去分析、研究、设计与规划化工业园区大系统中的基本流：物流、能量流、资金流与信息流，以达到环境友好、资源、能源与资金最优化利用目标。
目前世界公认的成熟生态工业园区是卡伦堡(Kalunborg)生态工业园区。该园区以一个炼油厂、一个硫酸厂、一个制药厂、一个火力发电厂、一个渔场和一个石膏板厂组成了一个工业网的核心，其他成员包括农场、大棚养殖、养鱼场，通过贸易方式把其他企业的废弃物或副产品作为本企业的生产原料，从而建立工业园区和代谢生态链关系，彼此交换与共建共生。Kaluindbory园区不但已达到了零排放的环保目标，物料和能量交换还为参与者提供了经济效益，其中亦包括了资金流与信息流优化的显著效益。目前，欧美发达国家已经或正在建设生态工业园区，如美国费尔菲尔德生态工业园区(马里兰)、布朗斯维尔生态工业园区(得克萨斯)，加拿大伏特萨斯喀彻温(萨斯克)、康沃尔(安大略湖)等。
三、中国绿色化学化工发展面对的挑战与机遇
1.中国面临资源、能源和环境严峻的挑战
中国人口占世界的21 %，但国土面积只占全世界的7.1%、耕地占7.1%、水资源占7%、石油占2.34%、煤占10.97%。我国在发展经济时资源、能源消耗过大，环境污染严重。例如，我国2003年GDP增长幅度为9.1%，但原油消耗量增长幅度为12%，原煤消耗量增长幅度为13.6%，钢材消耗量增加8.6%。我国温室气体排放量大，如SO2排放近2000万吨/年，已为世界第一位。我国CO2排放量已超过20 亿吨/年，也是世界首位。
2.中国化学工业还面临进入WTO的竞争
绿色化学化工科学与技术是新兴产业发展的技术基础与支撑，是产品高端化的核心共性技术，绿色化学化工技术与智能化设备是推动我国制造产业高质化、高端化发展的技术保证。但被国际专利所封锁。中国必须自主发展绿色化工创新能力，开拓绿色科学与技术自主创新的体系。只有在共性关键技术上取得重大突破，抢占国际高端技术的前沿，才能保证中国化工产业发展的技术安全。
同时，我们必须清楚地认识到，虽然我国化学工业总产值居世界第二位，但人均化工产值仅为世界人均的1/2;我国化学工业经济增长很大程度建立在大量消耗能源及原材料的基础上，以牺牲环境为代价;我国化学工业总能耗为美、加、墨三国之和的4.1倍，但产值相当三国之和的23.8%;万元产值水耗为美国的3.5倍，而万元产值的污染物排放强度是美国的近百倍。我国化工产业生产成本显然缺乏竞争性。
3.要以发展绿色化学与化工为契机，建设一流生态工业园区
为落实“国家中长期科学和技术发展规划纲要”，要以“发展绿色化学与化工创新能力建设”为目标，依托“产学研用”创新联盟及多学科交叉融合的团队，开展有组织的创新，开拓绿色化学与化工科学与技术的自主创新体系，提升我国大化工产业至国际前沿水平。
要设计并建设好具有中国特色的国际一流生态工业园区——建设成循环经济示范区，这是中国应对全球资源、能源与环境危机的挑战，保持可持续发展的重要战略举措。
四、绿色化学化工卓越人才的培养
1.培养绿色化学化工卓越人才，我们首先要贯彻落实教育规划纲要，办人民满意的教育
培养绿色化学化工卓越人才，当务之急是落实国家教育规划纲要。该纲要提出了“优先发展、育人为本、改革创新、促进公平、提高质量”20字工作方针，把社会主义核心价值体系融入国民教育全过程。其战略目标为：到2020年，基本实现教育现代化，基本形成学习型社会，进入人力资源强国行列。着力培养信念执著、品德优良、知识丰富、本领过硬的德智体美全面发展的高素质专门人才和拔尖创新人才。
工科大学是培养工程师的摇篮，培育卓越工程师为建设创新型国家服务，是历史赋予的神圣使命。为此高校要创新人才培养体制、办学体制、教育管理体制，改革质量评价和考试招生制度，改革教学内容、方法、手段，建设现代学校制度，构建中国特色社会主义现代教育体系。充分发挥高校在国家创新体系中的重要作用，促进学生主动适应社会，开创美好未来。鼓励高校在知识创新、技术创新、国防科技创新和区域创新中做出更突出的贡献。
对于化工类人才培养，尤其要注意紧跟国际先进工程教育发展步伐，不断更新教学内容，加速建设绿色化学化工特色专业。
2.国际工程教育研究与总体发展趋势
知识经济时代，国家的竞争主要表现为科技的竞争——即人才的竞争。所以国际工程教育都以培养创新人才为目标，研究实施进行可持续发展的教学改革。
(1)世界工程教育主要有两大模式：美国模式和德国模式
美国的工程教育模式的培养方向是：通过学习专业性的工程课程，培养能为工程实践作出贡献的毕业生;培养能在工程方面继续攻读工程硕士研究生的毕业生;为终身学习和职业发展打下基础，以支持不断发展的职业目标。
德国的工程教育模式十分重视工程实践教学，以培养工程专业人才为目标。只分本科和博士研究生两段，本科实际学习年限较长，理论与实践并重，培养的是工程师“成品”而非“毛坯”。德国的工程教育向来重视设计，以理论联系实践而著名。在这种模式下，特别强调实际动手能力的培养，要求毕业生一走出校门就能从事具体工程实践活动。在德国拿到毕业文凭也就自动取得了工程师专业资格。
(2)工程教育的总体发展趋势
工程教育大体上经历了3个相继的发展阶段：重视工程实践-重视工程科学-重视工程综合(为适应21世纪发展需要)，现在美德两种教育体系有趋于融合的趋势。MIT在20世纪90年代重建工程教育时候，明确提出“回归工程实践”的口号，这些理念在一流大学工程教育的改革实践中得到了充分体现。德国大学则在适度地拓宽专业，如慕尼黑工业大学明确提出跨学科教学与科研、理论联系实际三大办学战略。但美德两种人才培养模式，近期都在内容和形式上加强了工程实践教学。注重综合与创新已是发达国家工程教育的共识和普遍行动：大力强调为学生提供处理现实的挑战性设计问题的机会，强调小组团队工作、交流等。
美国高校对培养学生的创新能力和实践能力非常重视。从美国工科培养目标的11条标准可以看出，实践教学在美国工程教育中的重要地位：有应用数学、科学与工程等知识的能力;有进行设计、实验分析与数据处理的能力;有根据需要去设计一个部件、一个系统或一个过程的能力;有多种训练的综合能力;有验证、指导及解决工程问题的能力;有对职业道德及社会责任的了解;有效地表达与交流的能力;懂得工程问题对全球环境和社会的影响;学会终生学习的能力;具有有关当今时代问题的知识;有应用各种技术和现代工程工具去解决实际问题的能力。这11条评估标准是一名合格的现代工程师应具备的基本能力和素质。
实践能力的培养才是工程教育的关键，德国工程师教育也一贯非常重实践过程、重方法训练、重能力培养。在工程教育中，德国的工科院校普遍注重面向实际开设课程，安排学生在学校期间就接触在今后职业工作中需要解决的实际问题，把科学地解决实际问题的知识与方法作为教学内容，培养学生解决当前实际问题的能力。德国工科教育与企业联系紧密，非常注重学生企业实习的环节。德国的企业也热心参与工程师后备力量的培养，把工程人才培养视为企业的一种社会义务，主要通过三种形式与工程技术学院展开合作：一是提供实习单位，二是提供毕业论文项目，三是参与培训。近年来，德国专业学院(FH)的工程系科毕业设计与工业企业界合作的已经达到60%～70%。
(3)国际高等教育持续更新教育理念、课程设置和教学方式
①新生能力培养。麻省理工学院认为大学一年级是整个大学学习的基础，一年级学生应通过选修不同的核心课程为以后三年的本科学习做好准备。除了选修一门数学课程，一门生物课程，一门物理课程和一系列人文、艺术和社会科学领域的通识教育课程外，新生还必须参加由导师组织的新生指导“研讨会”(Freshman Advising Seminars)、本科生研讨会、解决复杂问题课程以及面向新生的学习共同体(联合课项目、实验研究组、新生媒体艺术和科学项目以及交换项目)。
②高年级学生领导能力培养项目。为实现培养领袖人才的教育目标，麻省理工学院将领导能力的形成与学术、职业生涯发展放在同等重要的地位，并提供了大量的培养领导能力的机会和项目。比如助理导师(Associate Advising)，高年级本科生作为助理导师，帮助新生顺利过渡到本科阶段的学习;助理导师与新生导师合作，在选课、制订研究机会活动计划、实习、暑假工作等方面为新生提供指导。又如领导能力培训项目(Leadership)，该项目为学生开设为期六天的领导能力培训课程，使学生形成确定和解决问题的能力、职业道德、决策能力、处理不确定性的能力、合作能力和处理人际关系能力。每一个参加培训的学生必须设计一个能使学校发生积极变化的个人行动方案，并在接下来的一年中贯彻实施。还有学生代表项目(Student Ambassadors Program)，麻省理工学院的学生代表项目由许多经过精心挑选的学生组成，作为代表的学生必须成为在校学生、学校、校友和未来学生之间的联系人，为学校的公共关系服务。除此以外，麻省理工学院还提供了学生管理组织、计算机小组等项目来培养学生的领导和管理能力。
③扩大学生团队意识，支持学生组织和机构(Student Group and Organization)。麻省理工学院有300多个学生组织，包括音乐和戏剧表演社团、国际和语言社团、学术共同体、服务和具体兴趣小组、工商管理社团等。这些组织和社团为学生组织、策划、领导、执行等能力的形成提供了实践平台。
④扩大学生视野。比如加州大学伯克利分校，进行了通识教育改革，开设新课程——通识教育的一个中心目标就是为学生提供从不同的角度观察世界的机会。
群课程(Cluster Course)。跨学科的群课程在通识教育课程中具有重要的作用。群课程用1/4的时间讨论一个主题，并从不同学科的视角来考察它。群课程为学生提供了获得普通课程所不能获得的知识的机会，并具有以下特点：使学生从多角度思考问题，增加学生非主修领域知识的广度和深度，培养学生的共同体意识，增进不同院系教师之间的联系，促进跨学科的对话。群课程包括以下几个方面的知识：知识演变的结构、人类和环境的关系、人类和健康、城市文化。
复合课程(Miscellaneous Course)。为大一新生设计了复合通识教育课程。该课程规定学生一学期读一本书，每学期读的书都不一样。为了吸引跨学科的教师参与该课程，所挑选的书必须满足通识教育的通识和整合学习原则。
3.国内外大学课程设置和教学方式的比较
(1)专业设置
我国为了保证开设专业的教学质量以及专业布点的控制，要求各高校的专业设置需按照教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录》以及《普通高等学校本科专业设置规定》等法规性文件进行申请、备案、审批。
美、欧各国对专业设置没有统一的规定，各校根据自己的学科发展方向和特色设置专业，同一类型的专业其名称也可以根据各校的特色而有所不同。
(2)课程设置与课堂教学
我国大学课程体系一般公共基础课的比重较高，教学安排明显呈现出重课堂教学、轻实践教学的特点。国外大学的课程设置则具有宽专业、多层次、接触专业早、注重专业基础和实践教学的特点。
我国大学注重的是知识的传授，教师在讲台上讲，学生在下边记笔记。这样的教学方式是以教师为主体，教学的重心在于理论知识。反观美、欧各国的课堂教学则具有灵活、多样性的特点，除讲课外还常常采用专题讨论、小组合作研究等多种形式进行教学。使每一个被动的受教育者变成了主动的教育者，学生成为真正的教学主体。
(3)教学内容
我国的本科教学大多以书本内容为主导，内容组织上往往首先介绍概念、原理，然后再验证理论在实践中的应用，讨论理论如何来指导实践。
美、欧各国的课程教学，教师一般会首先列出一系列的参考书以及相关文献，供学生阅读。教学内容的组织往往首先从实际出发，根据现实存在的例子归纳总结出抽象概念、原理，最终形成理论。
(4)实践教学
我国高校的学生实习由学校统一联系，落实相关企业，实习经费来自于学校的教学经费，同一专业的学生在同一时间内进入同一个企业实习。
国外高校学生的实习由学生自己寻找企业进行联系，学校会提供相关信息和条件，学生实习期间的工资由企业支付，一般学生的实习安排在暑假的三个月时间内。这样，同一专业的学生毕业时实习经历各不相同，知识结构也各有所长，如果将高校比作企业，其“产品”——培养出的学生，则是具有个性化的。
(5)毕业论文
由于中外高校教学管理模式的不同，毕业论文环节也存在着类似的差别。中国高校同一专业学生的毕业论文环节是统一进行的。而国外高校学生毕业论文的完成则是由学生根据学校对申请学位的要求以及自己的情况在规定的时间内分别向学校提出论文项目申请、研究工作计划及指导教师，经教学委员会的评审同意后开始论文工作。
4.根据国家教育规划纲要的安排，国家决定实施“卓越工程师教育培养计划”
实施“卓越工程师教育培养计划”的主要目标是面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。我们应该以实施“卓越工程师教育培养计划”为突破口，促进化学化工工程教育改革和创新，并且紧跟国际发展潮流，加强绿色化学化工特色专业建设，更新教学内容和教学理念，全面提高我国化学化工人才培养质量，促进我国从工程教育大国走向工程教育强国。
作者：王静康
[摘要]经济的发展为化工产业的发展带来了更多的可能，绿色化学化工以其高效、无公害以及清洁、无污染等巨大优势成为新经济背景下化学化工产业发展的新方向，为我国社会经济的发展提供了重要的保障。本文对绿色化学化工基本问题的发展与研究进行了探讨。
[关键词]绿色化学化工;基本问题;发展
绿色化学化工主要是指在进行化学化工的过程中减少对有害物质的使用从而减轻对人类身体以及生态环境影响的科学的、绿色的化学化工生产过程，绿色化学化工包含产品的设计、开发以及生产等诸多方面的内容。加强对绿色化学化工的研究分析，才能达到绿色化学化工的目的，促进经济的发展。
1.绿色化学化工的重要特点
1.1对无污染能源资源进行最大限度的利用
传统的化学化工主要采用的是粗放型的化学化工方式，而绿色化学化工突破了传统方式的局限，在进行化学化工生产的时候所使用的各种能源资源都尽可能的选用无污染的能源资源，并在使用能源资源的过程中对生产材料给予最大限度的利用，使生产材料的价值得到有效发挥，实现了保护环境与节约能源的双赢。
1.2使化学产品的环保性得到明确保证
绿色化学化工不断对生产材料的结构进行新的重组与改造，并对材料中含有的有毒、有害物质进行有效修复，改变了传统的化学化工生产模式的现状，对各种无害的、绿色的清洁能源进行了充分的利用，较好的完成了绿色化学化工的无毒、无公害生产，这也使得生产出的化学产品具有较高的环保性[1]。
1.3极大的减轻了对外界环境的破坏以及废物的排放
传统的化工生产会产生大量的有害物质并将其排放到外界，给周围的生态环境带来极为不利的影响。而绿色化学化工产生化学反应的首要前提就是能够实现对相关物质的结构进行重组、改造，以修复或者消除其中的有害成分，使重新组合后的化学物质结构在完成反应的过程中不仅能保留生产所需的主要特性，还不会对外界环境造成破坏及污染[2]。
2.发展绿色化学化工的主要原则
绿色化学化工的主要原则包括以下几个方面：(1)在进行化学产品设计的时候，要对生产资源进行充分利用，不仅要重视产品的生产效率，还要保证产品的质量并尽可能的降低其毒性。(2)尽量避免使用溶剂以及析出剂等辅助性的生产产品，如非用不可则要选择无害产品。(3)对化学化工的遗留物应进行进一步的分解，使之成为无毒、无害物质以后再给予排放[3]。(4)在进行化工产品设计的过程中，应将其对人类机体以及环境的影响作为首要的考虑因素，以将其不良影响降到最低，进而保证人体健康及环境的持续发展，提高产品的质量。(5)要对生产所需的各种材料、材料形态给予科学合理的规划及选择，以有效降低爆炸、物质泄漏以及火灾等安全事故发生的几率。
3.发展绿色化学化工的有效措施
3.1不断进行绿色化学化工产品及技术的创新研究
尽管我国的硫酸以及染料等的产量比较高，但是生产的主要是初级产品，产品的附加值还比较低，与国外相比仍具有较大差距。因而要实现绿色化学化工的快速发展，就必须要不断的进行产品及技术的创新。进行技术及产品的创新要从以下几方面做起：首先，在绿色化学化工实践中积累经验，并对经验进行不断的总结分析，以为绿色化学化工产品、技术的创新提供更多的经验支撑。其次，政府制定一系列的鼓励政策，鼓励更多的人进行绿色化学化工的研究。最后，对原有技术进行合理改进，以适应绿色化学化发展的需求。
3.2加强交流与合作以及相关人才的培养
随着经济及科技的不断发展，我国的绿色化学化工产业获得较大的发展，逐步建立起了相对完善的生产体系、研究体系，但其水平仍然比较低，一些高端的技术还未充分应用到绿色化学化工之中，这不仅导致我国许多绿色化学化工设备要从国外进口，大大提高了生产成本，还极大的制约了绿色化学化工产业的进一步发展[4]。因此，我国在发展绿色化学化工过程中，要不断进行资源的整合，积极加强对外交流与合作，以吸取更多的经验，并根据自身发展的实际情况积极进行先进技术的引进。还要提高自身的自主创新能力，加强对研究人才的培养，以提高相关人员的整体素质，为绿色化学化工水平的提高创造良好的人员条件。
3.3合理进行绿色化学化工生产方式的转变
生产方式的转变是促进绿色化学化工快速发展的重要前提，因此，在发展绿色化学化工的时候要采取有效的方法进行生产方式的转变。要充分借助网络、电视以及媒体等对绿色化学化工进行大力的宣传，以加深人们对绿色化学化工的了解及认识，从而使相关企业自觉的将传统的化工方式转变为绿色化学化工;国家应制定相关政策，明确人们的社会责任;相关企业要结合自身的实际引进先进的化工技术，以减轻对环境的污染。
3.4建立起完善的绿色化学化工制度
完善的绿色化学化工制度是促进绿色化学化工健康发展的关键，但是我国还未建立起健全的绿色化学化工制度，因此，国家应对绿色化学化工制度给予进一步完善。建立完善的绿色化学化工制度就要：(1)构建完善的绿色化学化工制度体系，以为绿色化学化工的发展提供理论依据。(2)制定绿色化学化工知识产权机制，以充分调动科技人员、发明者的积极主动性，营造出公平的竞争环境。(3)不断完善监督机制，以保证相关企业按照绿色化学化工制度进行生产，从而减少对环境的污染程度，实现绿色化学化工的真正价值。
总而言之，随着环境问题的日渐严重，新型化学化工方法的创新已成为各国发展的重中之重。绿色化学化工的产生及发展有效缓解了化学化工面临的严峻问题。因此，我们应及加强对绿色化学化工基本问题发展与研究的分析，以促进绿色化学化工的发展，从而实现我国生态环境的持续发展。
参考文献
[1]林琳.绿色化学化工基本问题的发展与分析[J].化工管理，2013，24(10)：24.
[2]刘欣悦.试论绿色化学化工基本问题的发展[J].改革探索，2014，18(8)：259.
[3]张彩霞，张文静.浅析绿色化学化工与和谐社会的发展[J].科技论坛，2012，13(4)：32.
[4]杜群.绿色化学化工基本问题的发展与研究[J].硅谷，2012，12(7)：15.
作者简介
窦明升，男，(1968.12—)，正阳县职业中等专业学校校长。
作者：窦明升
浅谈化学工业与低碳经济
阮航 20090801009 威海职业学院 生物与化学工程系 应用化工技术一班
摘要：二十一世纪是信息与生命科学的世纪。在过去的一个世纪里, 以新能源、新材料、环保、生命科学等为代表, 科学技术日新月异, 已经极大地改变了我们生存的世界。跨入二十一世纪, 化学与不同学科深入交叉、渗透、融合, 在各科技领域已经取得了引人注目的成绩, 二十一世纪化学与材料、能源、信息、环境、生命等社会发展关键领域的广泛交叉渗透必将爆发出更为惊人的综合效果。随着低碳经济潮流兴起,绿色化学正成为为一种新兴的策略方针早已引起各方瞩目。 关键词:低碳经济 化学工业 可持续发展 绿色化学
可持续发展“低碳经济”提出的大背景，是全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战。在此背景下，许多国家通过推出一系列“绿色新政”催生新技术和新产业，以期带动整个经济进入新的繁荣。绿色化学作为一种新兴的策略方针早已引起各方的瞩目，随着低碳经济潮流兴起，正成为各国政府关注的重要问题和业界的努力方向。本文主要阐述绿色化学与低碳经济的发展，及未来的发展方向。
一、 低碳经济
所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。发展低碳经济，一方面是积极承担环境保护责任，完成国家节能降耗指标的要求;另一方面是调整经济结构，提高能源利用效益，发展新兴工业，建设生态文明。
低碳经济可以看成是人类的新的工业革命。在人类活动中，为了获取能源而大量消耗化石能源，从而引发了温室效应、环境污染等灾难性问题。据世界银行统计，如以20世纪整整100年作为第一次工业革命的典型代表，那么在这100年当中，人类共消耗煤炭2650亿吨，消耗石油1420亿吨，消耗钢铁380亿吨，同时排放出大量的温室气体，使大气中CO2浓度在20世纪初不到300ppm上升到目前接近400ppm的水平，并且威胁全球的生态平衡。有预测指出，到2050年世界经济规模比现在要高出3-4倍，而目前全球能源消费结构中，碳基能源(煤炭、石油、天然气)在总能源中所占的比重高达87%。由此，以低碳经济模式为基本内涵的新的工业革命就提到了日程之上。
低碳经济的目的：低碳经济是以减少温室气体的排放为目标,并以构筑低污染、低能耗为基础的经济发展体系,其中包括低碳能源系统、低碳技术和低碳产业体系。低碳能源系统是指通过发展清洁能源,包括风能、核能、太阳能、地热能和生物质能等替代煤、石油等化石能源以减少二氧化碳的排放。低碳技术包括清洁煤技术(IGCC)和二氧化碳捕捉及储存技术(CCS)等等。低碳产业体系包括火电减排、新能源汽车、节能建筑、工业节能与减排、循环经济、资源回收、环保设备、节能材料等等。低碳经济的起点是统计碳源和碳足迹。二氧化碳有三个重要的碳源,其中最主要的碳源是火电排放,占二氧化碳排放总量的41%;其中增长最快的则是汽车尾气排放,占比25%,特别是在我国汽车销量开始超越美国的情况下,这个问题越来越严重;建筑排放占比为27%,随着房屋数量的增加而持续稳定的增长。
二、低碳时代化学工业面临的大问题：
低碳经济是低碳发展、低碳产业等一类经济形态的总称，其核心在于提高能源效率，改善能源结构，优化经济结构，推动社会转型;其本质在于要求低碳技术创新和经济社会发展的激励制度的创新，在于提升能源的高效利用、推行区域的清洁发展、促进产品的低碳开发和维持全球的生态平衡。发展低碳经济实质上是对现代经济运行与发展进行一场深刻的能源经济革命，转变经济发展方式、提高能效、发展低碳能源技术已成为国际社会的共识，提高碳生产率正在成为新一轮国际经济的增长点和竞争焦点。由于全球性环境污染影响因子的80%是化学性污染，低碳时代的到来使得化学工业不得不面对更严格的环境控制和不断飚升的成本费用，必须进一步增强环境忧患意识和做好环保工作的法制意识、责任意识。发达国家对于化工产品“绿色化”的要求，以及发展中国家受到“绿色壁垒”的限制，使得化工产品设计的绿色化成为必然趋势。在绿色化工产品设计时，要遵循全生命周期设计、再循环和再使用设计、降低原料和能量消耗设计以及利用计算机技术进行绿色化工产品的设计等原则。低碳时代化学工业的发展目标应该是实现高选择性、高效的化学反应，极少的副产物，实现“零排放”，继而达到高“原子经济性”的绿色化学。从环保、经济和社会的要求看，化学工业不能再承担使用和产生有毒、有害物质的费用，需要大力研究与开发具有社会责任感、可信赖的资源节约型、环境友好型产业。
三、我国化学工业面临的机遇和挑战
化学工业的绿色化提升为多学科综合交叉和工程学的新发展开辟了广阔的空间，由于各国的社会经济背景不同，向低碳转型的起点和条件不同，追求的目标也有所差异。作为最大的发展中国家，中国探索化学工业的低碳发展之路不仅符合世界能源低碳化的发展趋势，而且也与中国转变增长方式、调整产业结构、落实节能减排目标和实现可持续发展具有一致性，另一方面，走低碳发展道路需要相当的额外成本和大规模采用低碳相关技术，这将有可能延缓化学工业的现代化进程。我国化学工业在解决环境污染和应对气候变化等方面所面临的形势仍然十分严峻，必须以多种政策来引导能源消费和产业结构的调整。低碳经济的内涵既包含了低碳生产，也包含了低碳消费。化学工业作为能源消费和碳排放的主体，需要结合我国建设资源节约型、环境友好型社会和节能减排的需求，开展化学工业发展的碳排放强度评价，充分利用节能减排与低碳经济发展之间的政策协同关系，建立适合国情的支持低碳经济的绿色化学和清洁生产技术体系。绿色化学和技术创新是实现低碳经济所倡导的节能减排目标的关键因素。我们应该切实把推行绿色化学提升到实现低碳经济模式中长期发展战略层面上加以思考，认真并、转一批高耗能、高排放、高污染企业，并积极引导这部分企业向服务业、低耗能、低排放产业和高技术产业转移。能否利用后发优势在工业化进程中增强自主创新能力，大力开发低碳技术和低碳产品，促进低碳经济发展，很大程度上取决于创新、超前发展的意识。我们必须高度重视节能、低碳技术的研发和推广工作，重点着眼于中长期战略技术储备，融合市场现有的节能、低碳技术，并迅速加以推广和应用。 我们在看到发展低碳经济给化工产业带来严峻挑战的同时，也应该看到由此带来的发展良机。
1、是化工产业为碳减排提供技术发展低碳经济不仅为化工产业科技创新、技术进步提供了压力和动力，而且为化工产业发展提供了商机。化工产业在实现碳减排目标中，既肩负着重大的责任和义务，同时也有着巨大的发展空间。有关研究表明，与非化工类产品相比，化工产品能带来更多的二氧化碳减排数量，在所有被认定为碳减排领域中，有40%左右得益于塑料和保温材料等化工产品。
2、是化工产业为碳利用拓展市场垃圾是放错了地方的资源。温室气体是逃逸的二氧化碳。如果将资源放对地方，在二氧化碳没有逃逸之前将其捕捉，采用化工新技术，新工艺变废为宝，化害为利将是一件具有社会效益和经济效益的事业。而能够担当此项重任者非化工产业莫属。我国一些化工企业已经作出了尝试，并且取得了成功。比如，利用二氧化碳生产碳酸二甲酯技术可将工业生产中大量排放的二氧化碳变成碳酸二甲酯等精细化工产品。通过羰基合成等工艺技术，可使二氧化碳与氢反应生产甲烷、甲醇、碳纤维、工程塑料、沥青以及建筑材料等，不仅能减少二氧化碳的排放，还能拓宽氢能利用的空间。
3、是化工产业为碳捕捉开拓途径在工业领域减少碳排放的主要方法，除了采用化学方法实现碳利用，变废为宝之外，还有碳捕捉。碳捕捉的主要方法是碳燃烧和碳封存，据有关专家介绍，我国已经掌握了碳捕捉、分离与净化技术，在二氧化碳综合利用领域的技术与世界先进水平相差不大。
四、绿色化学与我国化工行业的可持续发展
绿色化学是近年来才被人们认识和开展研究的一门新兴学科, 是实用背景强、国计民生急需解决的热点研究领域。面对资源、能源和环境的挑战, 为了建立可持续发展的化学工业,我国应遵循生态发展规律, 大力发展绿色化学和化工, 把原子经济性和零排放作为两个终极目标,使所有化学成分能够完全被利用, 使产生的废物都能够变成资源重新利用。
( 1) 新的化学反应过程研究。在原子经济性和可持续发展的基础上研究合成化学和催化的基础问题, 即绿色合成和绿色催化问题。
( 2) 传统化学过程的绿色化学改造。如在烯烃的烷基化反应生产乙苯和异丙苯生产过程中需要用酸催化反应, 过去用液体酸HF 催化剂, 而现在可以用固体酸。
(3)资源再生和循环使用技术研究。自然界的资源有限, 因此人类生产的各种化学品能否回收、再生和循环使用也是绿色化学研究的一个重要领域。 (4)综合利用的绿色生化工程。如用现代生物技术进行煤的脱硫、微生物造纸以及生物质能源开发等的研究。
五、结语
绿色化学不但有重大的社会、环境和经济效益, 而且说明化学的负面作用是可以避免的, 显现了人的能动性。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用, 是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用的产物, 对化学本身而言是一个新阶段的到来。绿色化学是控制化工污染的最有效手段, 是人类和化工行业实现可持续发展的必然选择。在世界大力发展低碳经济的背景下，该是到了转变“谈化色变”观念，重新认识和定位化工产业的时候了，低碳经济的发展，离不开化工产业的发展，中国要由经济大国走向经济强国，调整能源结构的调整、产业结构以及技术的革新，走可持续发展道路。这是环境战略重点的一次创新性转移，是一种新技术对传统技术的挑战，也是人们对环境问题由被动反应转化为主动行为的一次认识飞跃。
五、参考文献：
[1] 谢萍华，陆伟.绿色化学与中国化工行业的可持续发展[J].杭州化工， 2008，(2)
[2] [美] R. 布里斯罗. 化学的今天与明天[ M] . 北京: 科学出版社, 1998. [3] 王大全. 中国的绿色化工[ J ] . 广州化工, 2000, ( 4) : 1- 3. [4] 江元汝. 生活中的化学[M] . 北京: 中国建材工业出版社, 2002. [5] 赵华成.绿色化学及其绿色系统工程技术与环境友好[J].化学教育
绿色化学
绿色化学
摘要：本文主要阐述了绿色化学的概念，发展历史，主要特点等等。方便大家认识绿色化学，更好的在生活中保护环境。
关键字：绿色化学 保护环境
一、概念
“绿色化学”由美国化学会(ACS)提出，目前得到世界广泛的响应。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染;反应物的原子全部转化为期望的最终产物。按照美国《绿色化学》(GreenChemistry)杂志的定义,绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。
绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”，绿色化学是近十年才产生和发展起来的，是一个 “新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。
二、主要特点
绿色化学又称环境友好化学，它的主要特点是：1.充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料;2.在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放;3.提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”;4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
三、绿色化学的重要性
传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。化学工业能否生产 出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。
绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，国际上对此很重视。1996年，美国设立了“绿色化学挑战奖”，以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌，为子孙后代造福。
迄今为止。化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的，当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来，由于化学工业向大气、 水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。以1993年为例，美国仅按365种有毒物质排放估算。化学工业的排放量为30亿磅。因此，加工费用又增加了废物控制、处理和 埋放。环保监测、达标，事故责任赔偿等费用。1992年，美国化学工业用于环保的费用为1150亿美元，清理已污染地区花去7000亿美元。1996年美国Dupont公司的化学 品销售总额为180亿美元。环保费用为10亿美元。所以。从环保、经济和社会的要求看。化学工业不能再承担使用和产生有毒。有害物质的费用。需要大力研究与开发从 源头上减少和消除污染的绿色化学。
1990年美国颁布了污染防止法案。将污染防止确立为美国的国策。所谓污染防止就是使得废物不再产生。不再有废物处理的问题，绿色化学正是实 现污染防止的基础和重要工具。1995年4月美国副总统Gore宣布了国家环境技术战略。其目标为:至2020年地球日时。将废弃物减少40-50%,每套装置消耗原材料减少20一 25%。1996年美国设立了总统绿色化学挑战奖。这些政府行为都极大的促进了绿色化学的蓬勃发展。另外。日本也制定了新阳光计划。在环境技术的研究与开发领域。确 定了环境无害制造技术、减少环境污染技术和二氧化碳固定与利用技术等绿色化学的内容。总之，绿色化学的研究已成为国外企业、政府和学术界的重要研究与开发万向。 这对我国既是严峻的挑战，也是难得的发展机遇。
四、研究内容及情况
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绿色化学
1、内容
绿色化学是对传统化学的挑战，是对传统化学思维方式的更新和发展，因此，绿色化学的研究内容是从反应原料、反应条件、转化方法或开发绿色产品等角度进行研究，打破传统的化学反应，设计新的对环境友好的化学反应。包括：(1)使用无毒无害的原料;(2)利用可再生资源;(3)新型催化剂的开发研究;(4)不同反应介质的研究;(5)寻找新的转化方法;(6)设计对人类健康和环境安全的化学产品。
2、研究情况
核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则、在理想的化工生产方式是：反应物的原子全部转化为期望的最终产物。
性质：(1)充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料;(2)在无毒、无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物;(3)提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”;(4)生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，国际上对此很重视。1996年，美国设立了“绿色化学挑战奖”，以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌，为子孙后代造福。
原则：绿色化学的研究者们总结出了绿色化学的12条原则，这些原则可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准。
1、防止污染优于污染形成后处理。
2、设计合成方法时应最大限度地使所用的全部材料均转化到最终产品中。
3、尽可能使反应中使用和生成的物质对人类和环境无毒或毒性很小。
4、设计化学产品时应尽量保持其功效而降低其毒性。
5、尽量不用辅助剂，需要使用时应采用无毒物质。
6、能量使用应最小，并应考虑其对环境和经济的影响，合成方法应在常温、常压下操作。
7、最大限度地使用可更新原料。
8、尽量避免不必要的衍生步骤。
9、催化试剂优于化学计量试剂。
10、化学品应设计成使用后容易降解为无害物质的类型。
11、分析方法应能真正实现在线监测，在有害物质形成前加以控制。
12、化工生产过程中各种物质的选择与使用，应使化学事故的隐患最小。
3、实现途径
(1) 强化绿色化学意识
绿色化学是用化学去预防污染，是设计研究没有或仅有尽可能小的环境负作用的、并在技术上经济上可行的化学品和化学过程。它是在始端就采用污染预防的科学手段，使过程和终端均有零排放或零污染。从根本上区别于那些通过“三废”处理与利用来治理污染的化学方法，最大限度的追求“原子经济性”。绿色化学不同于传统的化学，它需将绿色化学思想贯穿于化学始终，使化学在设计、合成、分析等每一个环节都应与环境的相容无害。 (2) 快速有效的筛选
在化合物的筛选过程中，可以应用组合化学技术，对不同的分子结构单元进行组合合成，得到成千上万个产物以满足下一步高通量筛选系统(HTS)的需要，目前通过改进的组合化学已可以得到各纯度较高的单一化合物供HTS筛选之用[3]。首先建立一个已知的有机合成反应尽可能全的资料库，然后再确定目标产物后，第一步找出一切可以产生目标产物的反应;第二步把这些反应的原料作为中间目标产物找出一切可产生它们的反应，依次类推下去，直到得出一些反应路线正好使用我们预定的原料。在搜索过程中，计算机按我们制定的评估方法自动地比较可能的反应途径，随时排除不适合的，以便最终找到廉价、物美、不浪费资源、不污染环境的最佳途径。所以，将组合化学技术和计算机辅助设计技术应用到化学合成中，是一种经济、快速的策略，为绿色化学的实现提供了极大的可能性。 (3) 开发绿色反应，提高原子利用率
在化学合成特别是有机合成中，减少废物的关键是提高选择性问题，即选择最佳反应途径，使反应物原子尽可能多地转化为产物原子，最大限度地减少副产物，才会真正减少废物的生成。对于大宗基本有机原料的生产来说，选择原子经济反应十分重要。Sd-ChemieInc.公司最近成功地开发了一个新的合成路线：固体氧化物催化剂合成的无废水工艺，事实证明其能够达到零废水排放、零硝酸盐排放，并且没有或很少NOx释放。同时，新合成路线大大减少了水和能量的消耗。由此可见，对于已在工业上应用的原子经济反应，也还需要从环境保护和技术经济等方面继续研究并加以改进。
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绿色化学
(4) 采用无毒无害的原料
为使制得的中间体具有进一步转化所需的官能团和反应性，在现有化工生产中仍使用剧毒的光气和氢氰酸等作为原料。为了人类健康和社区安全，需要用无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品[5]。在代替剧毒氢氰酸原料方面，Monsanto公司从无毒无害的二乙醇胺原料出发，经过催化脱氢，开发了安全生产氨基二乙酸钠的新工艺，改变了过去的以氨、甲醛和氢氰酸为原料的二步合成路线，避免了使用剧毒氢氰酸原料。Flexsys Americal.P.在生产一种橡胶防降解剂化学品家族的关键中间体4-ADPA过程中，开发了一个新的环境友好路线——使用碱性促进剂实现氢对芳环的亲核取代反应，替代了传统的氯化反应，不仅消除了大量剧毒氯气的储存、使用和处理，也大大减少了废物的排放。
(5) 使用无毒无害的催化剂
催化剂的合理选择和应用是化工过程中最关键的技术之一。使用新的反应原料就必须新的催化剂来活化，传统的催化剂应进行改进，使其选择性、与反应体系的相容性清洁性都进一步提高。现在以邻苯二酚生产方法为例：新的生产工艺采用酶E.Coli作催化剂，它能使葡萄糖活化，定向地转化为邻苯二酚[6]。这种新工艺避免了风险原料和试剂的使用也不产生副产品或废弃物。由于催化剂在绿色化学中有重要地位，传统工艺的改造需要催化剂，新的工艺同样需要新催化剂，因此，如何设计高效无害催化剂也就成了绿色化学研究的重要内容之一。当前设计和开发的新型催化剂有以下几种类型：分子氧气化催化剂、新型分子筛催化剂。
(6) 使用无毒无害的溶剂
水是无毒无害最廉价的催化剂，但对有机物溶解能力差，不适合作有机化工的溶剂。而有机溶剂本身都具有毒性，许多都是致癌物质，还有很强的挥发性，造成严重的污染。近年来，研究无毒无害溶剂的工作正在开展，其中最活跃的是开发超临界流体(SCF)，超临界流体是指处于超临界温度及超临界压力下的流体，是一种介与气态与液态之间的流体状态，其密度接近于液体(比气体约大3个数量级)，而粘度接近气态(扩散系数比液体大100倍左右)。超临界流体CO2用作酸调节剂和惰性气体，在多烯催化氧化反应和多烯双键在酸性条件下的保护反应中有重要的应用。CO2调节β-胡萝卜素催化氧化反应体系酸性，合成角黄素，同时作为惰性气体，能够有效的保护原料和产物中的多烯双键，为多烯氧化和双键保护开辟了新的途径;CO2代替有机酸应用于氯醇化反应，是良好的酸碱调节剂，无毒、无污染，对环境友好，没有危险，原料充足，操作容易控制，这一研究结论为相关化学工业老产品新工艺改造提供了一条可行的途径。 (7) 利用可再生的资源合成化学品
生物质是可再生性资源，利用生物质代替当前广泛使用的矿物质资源可大大减轻对资源和环境的压力，是保护环境的一个长远的发展方向。Frost报道以葡萄糖为原料，通过酶反应可制得乙二酸、邻苯二酚和对苯二酚等。尤其是不需要从传统的苯酐始采制运作为尼龙原料己二酸取得了显著进展。由于苯是己知的治癌物质，以经济和技术上可行的方式， 从合成大量的有机原料中取除苯是具有竞争力的绿色化学目标[8]。
(8) 开发和生产绿色产品
绿色产品，或指环境友好产品，是指产品在使用过程中和使用后不会危害生态环境和人体健康，产品具有合理的使用功能及使用寿命，产品易于回收、利用和再生，报废后易于处置，在环境条件下易于降解。如为日常生活使用生产的包装材料，可以进行再利用，目前大量使用的聚苯乙烯发泡塑料快餐盒，使用以后成为垃圾，在自然条件下，需数百年方能降解，对环境带来严重的影响。为了加速它的自然降解，我们生产时可以在其中加入光敏剂、化学助剂等，使其在使用后几个月内即分解成无害物质。
五、结束语
开发和应用绿色化学工艺，已成为现代化学工业的发展趋势和前沿技术，是实现可持续发展的关键。曾为人类文明做出过不可磨灭贡献的有机化学化工，在21世纪，依然面临着新的机遇和挑战。有机化学应该发展“理想的”合成方法，即强调实用的，环境友好的，资源可持续利用的，它从简单易得的原料出发，在温和的条件下经过简单的步骤，快速、高选择性地转化为目标分子。这就需要化学家从理念、原理、方法等方面进行改革和创新，原子经济性、手性合成、环境友好的“洁净”的反应介质等绿色化学原理对有机化学化工的发展将有更重要的指导意义。而绿色化学有待在理论、实践领域中进行更深入的研究发展，其发展必然会推动人类社会的进步，相信随着科学的进步和人们绿色意识的提高，人类赖以生存的地球环
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境会变得更加美好。
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《化学与生活》
——绿色化学
学院：****学院
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2010.12.10
绿色化学
绿色化学与生活
摘要：本文主要阐述了绿色化学的概念，发展历史，主要特点等等。方便大家认识绿色化学，更好的在生活中保护环境。
关键字：绿色化学 保护环境
一、概念
“绿色化学”由美国化学会(ACS)提出，目前得到世界广泛的响应。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染;反应物的原子全部转化为期望的最终产物。按照美国《绿色化学》(GreenChemistry)杂志的定义,绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。
绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”，绿色化学是近十年才产生和发展起来的，是一个 “新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。
二、主要特点
绿色化学又称环境友好化学，它的主要特点是：1.充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料;2.在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环
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境排放;3.提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”;4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
三、绿色化学的重要性
传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。化学工业能否生产 出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。
绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，国际上对此很重视。1996年，美国设立了“绿色化学挑战奖”，以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌，为子孙后代造福。
迄今为止。化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的，当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来，由于化学工业向大气、 水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。以1993年为例，美国仅按365种有毒物质排放估算。化学工业的排放量为30亿磅。因此，加工费用又增加了废物控制、处理和 埋放。环保监测、达标，事故责任赔偿等费用。1992年，美国化学工业用于环保的费用为1150亿美元，清理已污染地区花去7000亿美元。1996年美国Dupont公司的化学 品销售总额为180亿美元。环保费用为10亿美元。所以。从环保、经济和社会的要求看。化学工业不能再承担使用和产生有毒。有害物质的费用。需要大力研究与开发从 源头上减少和消除污染的绿色化学。
1990年美国颁布了污染防止法案。将污染防止确立为美国的国策。所谓污染防止就是使得废物不再产生。不再有废物处理的问题，绿色化学正是实 现污
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染防止的基础和重要工具。1995年4月美国副总统Gore宣布了国家环境技术战略。其目标为:至2020年地球日时。将废弃物减少40-50%,每套装置消耗原材料减少20一 25%。1996年美国设立了总统绿色化学挑战奖。这些政府行为都极大的促进了绿色化学的蓬勃发展。另外。日本也制定了新阳光计划。在环境技术的研究与开发领域。确 定了环境无害制造技术、减少环境污染技术和二氧化碳固定与利用技术等绿色化学的内容。总之，绿色化学的研究已成为国外企业、政府和学术界的重要研究与开发万向。 这对我国既是严峻的挑战，也是难得的发展机遇。
四、研究内容及情况
1、内容
绿色化学是对传统化学的挑战，是对传统化学思维方式的更新和发展，因此，绿色化学的研究内容是从反应原料、反应条件、转化方法或开发绿色产品等角度进行研究，打破传统的化学反应，设计新的对环境友好的化学反应。包括：(1)使用无毒无害的原料;(2)利用可再生资源;(3)新型催化剂的开发研究;(4)不同反应介质的研究;(5)寻找新的转化方法;(6)设计对人类健康和环境安全的化学产品。
2、实现途径
(1) 强化绿色化学意识
绿色化学是用化学去预防污染，是设计研究没有或仅有尽可能小的环境负作用的、并在技术上经济上可行的化学品和化学过程。它是在始端就采用污染预防的科学手段，使过程和终端均有零排放或零污染。从根本上区别于那些通过“三废”处理与利用来治理污染的化学方法，最大限度的追求“原子经济性”。绿色化学不同于传统的化学，它需将绿色化学思想贯穿于化学始终，使化学在
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设计、合成、分析等每一个环节都应与环境的相容无害。 (2) 开发绿色反应，提高原子利用率
在化学合成特别是有机合成中，减少废物的关键是提高选择性问题，即选择最佳反应途径，使反应物原子尽可能多地转化为产物原子，最大限度地减少副产物，才会真正减少废物的生成。对于大宗基本有机原料的生产来说，选择原子经济反应十分重要。Sd-ChemieInc.公司最近成功地开发了一个新的合成路线：固体氧化物催化剂合成的无废水工艺，事实证明其能够达到零废水排放、零硝酸盐排放，并且没有或很少NOx释放。同时，新合成路线大大减少了水和能量的消耗。由此可见，对于已在工业上应用的原子经济反应，也还需要从环境保护和技术经济等方面继续研究并加以改进。 (3) 采用无毒无害的原料
为使制得的中间体具有进一步转化所需的官能团和反应性，在现有化工生产中仍使用剧毒的光气和氢氰酸等作为原料。为了人类健康和社区安全，需要用无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品[5]。在代替剧毒氢氰酸原料方面，Monsanto公司从无毒无害的二乙醇胺原料出发，经过催化脱氢，开发了安全生产氨基二乙酸钠的新工艺，改变了过去的以氨、甲醛和氢氰酸为原料的二步合成路线，避免了使用剧毒氢氰酸原料。Flexsys Americal.P.在生产一种橡胶防降解剂化学品家族的关键中间体4-ADPA过程中，开发了一个新的环境友好路线——使用碱性促进剂实现氢对芳环的亲核取代反应，替代了传统的氯化反应，不仅消除了大量剧毒氯气的储存、使用和处理，也大大减少了废物的排放。
(4) 使用无毒无害的溶剂
水是无毒无害最廉价的催化剂，但对有机物溶解能力差，不适合作有机化
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绿色化学
工的溶剂。而有机溶剂本身都具有毒性，许多都是致癌物质，还有很强的挥发性，造成严重的污染。近年来，研究无毒无害溶剂的工作正在开展，其中最活跃的是开发超临界流体(SCF)，超临界流体是指处于超临界温度及超临界压力下的流体，是一种介与气态与液态之间的流体状态，其密度接近于液体(比气体约大3个数量级)，而粘度接近气态(扩散系数比液体大100倍左右)。超临界流体CO2用作酸调节剂和惰性气体，在多烯催化氧化反应和多烯双键在酸性条件下的保护反应中有重要的应用。CO2调节β-胡萝卜素催化氧化反应体系酸性，合成角黄素，同时作为惰性气体，能够有效的保护原料和产物中的多烯双键，为多烯氧化和双键保护开辟了新的途径;CO2代替有机酸应用于氯醇化反应，是良好的酸碱调节剂，无毒、无污染，对环境友好，没有危险，原料充足，操作容易控制，这一研究结论为相关化学工业老产品新工艺改造提供了一条可行的途径。 (5) 利用可再生的资源合成化学品
生物质是可再生性资源，利用生物质代替当前广泛使用的矿物质资源可大大减轻对资源和环境的压力，是保护环境的一个长远的发展方向。Frost报道以葡萄糖为原料，通过酶反应可制得乙二酸、邻苯二酚和对苯二酚等。尤其是不需要从传统的苯酐始采制运作为尼龙原料己二酸取得了显著进展。由于苯是己知的治癌物质，以经济和技术上可行的方式， 从合成大量的有机原料中取除苯是具有竞争力的绿色化学目标[8]。 (6) 开发和生产绿色产品
绿色产品，或指环境友好产品，是指产品在使用过程中和使用后不会危害生态环境和人体健康，产品具有合理的使用功能及使用寿命，产品易于回收、利用和再生，报废后易于处置，在环境条件下易于降解。如为日常生活使用生产的包装材料，可以进行再利用，目前大量使用的聚苯乙烯发泡塑料快餐盒，
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绿色化学
使用以后成为垃圾，在自然条件下，需数百年方能降解，对环境带来严重的影响。为了加速它的自然降解，我们生产时可以在其中加入光敏剂、化学助剂等，使其在使用后几个月内即分解成无害物质。
五、结束语
开发和应用绿色化学工艺，已成为现代化学工业的发展趋势和前沿技术，是实现可持续发展的关键。曾为人类文明做出过不可磨灭贡献的有机化学化工，在21世纪，依然面临着新的机遇和挑战。有机化学应该发展“理想的”合成方法，即强调实用的，环境友好的，资源可持续利用的，它从简单易得的原料出发，在温和的条件下经过简单的步骤，快速、高选择性地转化为目标分子。这就需要化学家从理念、原理、方法等方面进行改革和创新，原子经济性、手性合成、环境友好的“洁净”的反应介质等绿色化学原理对有机化学化工的发展将有更重要的指导意义。而绿色化学有待在理论、实践领域中进行更深入的研究发展，其发展必然会推动人类社会的进步，相信随着科学的进步和人们绿色意识的提高，人类赖以生存的地球环境会变得更加美好。
电气工程学院
104班蒙仕杰
1002100442 2011 11 30
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现代生活与化学
年级专业：电气工程及其自动化
学
号：
姓
名：张
指导教师：彭绍辉1202 043120231
凯
绿色化学与可持续发展
摘要：化学与生活息息相关，人们与化学的关系越来越紧密。在当今社会高度发展、环境问题更为复杂的今天，我们要更好的利用化学，发展绿色化学，为人类的发展、社会的进步创造更好的条件。 关键词：绿色化学;可持续发展;
目 录
第1章、发展绿色化学的重要性...........................................1
1.1绿色化学是社会发展的必然趋势......................................1
1.2绿色化学对人类社会发展有促进作用..................................1
第2章、生活中的化学问题..................................................2
2.1燃放烟花带来的危害..................................................2
2.1.1严重污染环境 .....................................................2
2.1.2危害人们身体健康..................................................2
2.2居室装修产生的化学问题..............................................2
2.3食品中存在的化学问题................................................2
第3章、如何发展绿色化学..................................................3
3.1采用无毒、无害并可循环使用的新物料.................................3
3.1.1原料选择..........................................................3
3.1.2溶剂的选择........................................................3
3.1.3催化剂的选择......................................................3
第4章、生物技术的应用....................................................4
4.1生物技术的应用具有优越性............................................4
4.2生物技术的应用与推广有利于实现可持续发展............................4
参考文献..................................................................5
第1章.发展绿色化学的重要性
1.1绿色化学是社会发展的必然趋势
人类正面临有史以来最严重的环境危机，由于人口急剧的增加，资源的消耗日益扩大，人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少，人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。
作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业，在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时，在生产活动中不断排放出大量有毒物质，化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理，已开始从治标，即从末端治理污染转向治本，即开发清洁工业技术，消减污染源头，生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。
1.2绿色化学对人类社会发展有促进作用
绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质，但是在许多场合中却既未有效地利用资源，又产生大量排放物，造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学，它的主要特点是“原子经济性”，即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子，实现“零排放”，因此既可以充分利用资源，又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝，可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起，它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。
第2章.生活中的化学问题
2.1燃放烟花带来的危害
2.1.1严重污染环境
每年在过春节的时候，许多人都爱燃放烟花爆竹，用燃放烟花爆竹来庆贺新年，这在我国早已成为一种习俗，已经延续了一千多年。这种习俗虽能增添节日的气氛，却带来了不少危害。烟花的燃料是火药，主要成分为硫黄、碳粉、火硝(硝酸钾)或氯酸钾，而且还按一定比例添加金属粉末(如镁，铝，锑等)和硝酸锶等一些硝酸盐。燃放时喷射出五颜六色的火焰的同时还大量产生二氧化碳，二氧化硫，二氧化氮，一氧化氮等有害气体和各种金属氧化物的粉尘，造成空气污染。
2.1.2危害人们身体健康
其中二氧化硫和二氧化氮具有极强的刺激性和腐蚀性，它会刺激人的呼吸道，使人咳嗽，引起气管炎等疾病。尤其在除夕之夜，鞭炮声震耳欲聋，使整个城市硝烟弥漫，造成很严重的污染，危害人们身体健康。
2.2居室装修产生的化学问题
居室是人们休息生活的主要场所，创造一个优美舒适，清洁的居所环境，对促进人体健康和保持精神愉快极为重要。而近年来，伴随着科技的发展和人们生活水平的提高，越来越多的装潢材料涌入市场，不少家庭已不满足于简陋的居所，对室内进行大肆的装修;艳丽新颖的壁纸，高级木地板，吊棚、地毯、花岗岩、大理石等等以及各类家电、新潮家具。这的确给居室增添不少华丽，温馨的情调，但却有无数的“隐形杀手”伴随着这些美丽不请自来，它们躲在暗处露出狰狞的笑容在你不知不觉间侵害了你的身体。相当一部分“杀手”是隐藏于装潢材料中的。如住房装修材料中大量使用瓷砖、马赛克、大理石、花岗岩等这些材料中都含有不同程度的放射性辐射元素，而国家对化工建筑材料要求的标准是51.6×10-4μl/kg，如果使用了超标准的装修材料，人们就会出现头晕、白血球降低等症状。
2.3食品中存在的化学问题
(1)食物本身存在的化学物质，如毒蘑菇、河豚、发芽的土豆。
(2)微生物污染产生的化学物质，食物在加工过程中或者储藏方法不当或时间过长，都有可能被真菌或者被病毒所污染。如谷物发霉后产生的黄曲霉素可以致癌。大肠杆菌、沙门氏菌污染的食物导致急性肠炎。
(3)食品中人工添加的化学物质：如色素、保鲜剂;蔬菜、水果中农药残留所造成的污染。
(4)兽用药品和植物激素。动物饲养过程中兽医治疗用的各种药物、饲料添加用药、如抗生素、磺胺药、抗寄生虫药、促生长激素、性激素等，这些化学
物质都可以在动物体内残留。植物生长过程中的催熟剂、贮藏所用的保鲜剂等都可能造成食物污染。
(5)食品容器、包装材料等带来的食品污染。如P V C(聚氯乙烯)保鲜膜与食品接触，一同加热可产生致癌物。
第3章.如何发展绿色化学
3.1 采用无毒、无害并可循环使用的新物料
3.1.1 原料选择
工业化的发展为人类提供了许多新物料，它们在不断改善人类物质生活的同时，也带来大量生活废物，使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生活水平，又不破坏环境，我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。以塑料为例，据统计，到1989年美国在包装上使用的塑料就超过55.43亿kg(20世纪90年代数量进一步上升)，打开包装后即被抛弃，这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题：掩埋它们将永久留在土地里中;焚烧它们会放出剧毒。
我国也大量使用塑料包装，而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜，造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料，目前国际上已有一些成功的方法，例如：光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目，已取得一些进展。 3.1.2 溶剂的选择
大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品，而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质，分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中，有机溶剂是最常用的反应介质，这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此，在无溶剂存在下进行的有机反应，用水作反应介质，以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。 3.1.3 催化剂的选择
许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂，这些液体酸催化剂的共同缺点是：对设备腐蚀严重，对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境，多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手，大力开发固体酸做为烷基催化剂。
其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟，这种催化剂选择性高，乙苯收率超过99.6%，而且催化剂寿命长。
第4章.生物技术的应用
4.1生物技术的应用具有优越性
生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分，生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一，它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发，它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程，其产品常常又具有特殊性能。因此，生物技术的研究和应用倍受青睐。
4.2生物技术的应用与推广有利于实现可持续发展
可持续发展，系指满足当前需要而又不削弱子孙后代满足其需要之能力的发展。可持续发展意味着维护、合理使用并且提高自然资源基础，这种基础支撑着生态抗压力及经济的增长。可持续的发展还意味着在发展计划和政策中纳入对环境的关注与考虑。
环境保护是可持续发展的重要方面。可持续发展的核心是发展，但要求在严格控制人口、提高人口素质和保护环境、资源永续利用的前提下进行经济和社会的发展。
绿色化学是人类的一项重要战略任务。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学，从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响，而且将为我国的企业与国际接轨创造条件，必将实现可持续发展。
参考文献
[1]
彭秧锡.食品化学污染及其防治策略[J].粮油食品科技，2003，(3)：28—29. [2]
金征宇.食品安全导论[M].北京:化学工业出版社，2005. [3]
张坤民.可持续发展论[C]，北京：中国环境科学出版社，1999，1—36.
化学与绿色生活
——化学支持绿色生活
摘要：
绿色生活是将环境保护与人们的日常衣食住的生活，融入一体的新文明、新风尚的生活。绿色生活作为一种现代生活方式，包括了日常生活的方方面面，随着人们生活节奏的加快，经济迅速发展，同时由于过度开发和技术的相对落后造成资源日渐贫乏，环境问题也显现出来，倡导绿色生活，要求人们充分而无污染或少污染地利用资源 ，达到生活资源的在循环和在利用。本文旨在介绍什么是绿色化学，如何发展绿色化学，促进可持续发展，化学与绿色生活有什么样的关系。
引言：
传统化学在为人类创造财富、提供便利的同时，也面临着资源枯竭、环境破坏等问题，威胁着人类的生存。但绿色化学的出现无疑是对传统化学的挑战，也是对传统化学思维方式的更新和发展。绿色化学从反应原料、反应条件、转化方法或开发绿色产品等角度进行研究，打破传统的化学反应，设计新的对环境友好的化学反应，支持着人类的可持续发展，为绿色生活提供了便利。
关键字：
绿色化学，可持续发展，绿色生活，保护环境
正文：
一、化学——绿色化学的概念
化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质，但是在许多场合中却既未有效地利用资源，又产生大量排放物，造成严重的环境污染。在这种情况下绿色化学被提出来。绿色化学也称环境友好型化学，它是从源头上阻止污染的新兴学科。“绿色化学”由美国化学会(ACS)提出，目前得到世界广泛响应。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，反应物的原子全部转化为期望的最终产物。按照美国《绿色化学。杂志的定义绿色化学是指在制造和应用化学产品时有效利用(最好可再生)原料，消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术，又称环境友好化学，它的主要特点是：1.充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料;2.在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放;3.提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”;4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
绿色化学是近十年才产生和发展起来的，是一个 “新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“绿色化学”作为新世纪化学进展的主要方向之一。
二、绿色生活的概念
绿色生活是将环境保护与人们的日常衣食住的生活，融入一体的新文明、新风尚的生活。绿色生活作为一种现代生活方式，包括了日常生活的方方面面，随着人们生活节奏的加快，经济迅速发展，同时由于过度开发和技术的相对落后造成资源日渐贫乏，环境问题也显现出来，倡导绿色生活，要求人们充分而无污染或少污染地利用资源 ，达到生活资源的再循环和再利用。
三、化学——绿色化学产生原因及特征
化学在为人类创造财富的同时，给人类也带来了危难。而每一门科学的发展史上都充满着探索与进步，由于科学中的不确定性，化学家在研究过程中不可避免地会合成出未知性质的化合物，只有通过经过长期应用和研究才能熟知其性质，这时新物质可能已经对环境或人类生活造成了影响。传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。为了解决上述问题，绿色化学应运而生。严峻的现实使得各国必须寻找一条不破坏环境，不危害人类生存的可持续发展的道路。绿色化学的口号最早产生于化学工业非常发达的美国。1990年，美国通过了一个“防止污染行动”的法令。1991年后，“绿色化学”由美国化学会(ACS)提出并成为美国环保署(EPA)的中心口号，并立即得到了全世界的积极响应。
绿色化学是从源头上解决污染的一门科学，对环境保护和社会可持续发展具有重要意义，它的主要特征为：(1)体现人与自然的和谐，是自然科学与社会科学发展的统一;(2)强调原子经济性反应，实现废物的零排放;(3)体现化学与化工等发展与融合，目的是实现清洁生产;(4)要尽可能优先的使用催化剂技术;(5)工艺条件尽可能的温和，以减少能耗和提高安全性。
化学与绿色生活中的作用
自1991 年首次提出绿色化学概念以来， 迄今已取得了不少重要成果。特别是近几年以此为基础发展起来的环境友好技术和洁净技术， 成为化学学科最引人瞩目的焦点。在化学合成或生产工艺中去研究新的技术和方法， 探索新的反应条件，尽量减少和消除使用有毒有害物质， 已成为世界各国科学家的共识。有关绿色化学主题的学术会议和研究论文不断增多， 反映了科学界以及公众对绿色化学日益增进的关注度， 也说明绿色化学合成和设计已从理论研究进入了实际应用。
1、化学在洗涤剂中的应用
多年来, 洗涤剂类化学品是最易引起社会公众注意的一大类生活必需品。洗涤剂工业不仅要考虑产品的性能、经济效益, 还更需要有良好的环境质量做保证。三聚磷酸钠的清洁作用非常好，可以给企业带来非常高的经济效益，但他也是植物，特别是低等植物的营养成分，在各家各户排放含磷的洗衣粉到水中时，低等植物就拼命地生长，导致水体富营养化的出现，污染环境，破坏了生态平衡，所以现在美国等发达国家已经明令禁止在洗衣粉中加入三聚磷酸钠，我国虽然没有禁令，但也提倡大家尽量不要用三聚磷酸钠。相反，烷基多苷、醇醚羧酸盐、脂肪酸甲酯磺酸钠、脂肪酸甲酯乙氧基化物和葡糖酰胺等温和型活性剂由于其对人体温和，对生态无害特质，而在生活和工业生产中有了越来越广泛的应用。
2、化学在水处理中的应用
硫酸铝是一种物美价廉的化学沉降剂。它是易溶于水的晶体物质，溶解之于水后发生水解反应生成硫酸和白色的絮状胶体沉淀氢氧化铝，氢氧化铝自身能够非常快的下沉，而且有强大的吸附力，能把周围所有的固体杂质都吸附起来，并连同他们一起下沉。但是科学家们发现用铝来清洁水资源的方法并不是最好的，因为如果人过多地摄入铝离子会引发老年痴呆症，不符合绿色生活的原则。所以科学家们建议人们使用更加清洁、健康的沉降剂——高铁酸钠。高铁酸钠溶解于水之后生成的氢氧化铁和氢氧化铝一样，是絮状沉淀，又由高价铁跌到了低价铁生成了新生态氧，可以利用其氧化作用对水进行消毒，避免了过多的摄入铝，又可以消毒，一举两得，实现了绿色生活。
3、化学在能源中的应用
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭为国民经济做出巨大贡献的同时，也带来了一系列的环境污染问题。将生物物质用作化学原料和能源是绿色化学的战略目标。地球上的绿色植物每年产生的碳氢化合物高达300 亿吨以上，其能量储备相当于8万亿吨煤或8百亿吨石油，且可在自然环境中降解。如可将淀粉或纤维素降解成葡萄糖，再用细菌发酵和(或)酶进行催化，生产出我们所需的化学物质。大学的教授利用废弃的生物物质经石灰消化处理，然后进行发酵，生产出有机化学品和燃料。此外，太阳能、水力能、海洋能、风力能、生物物质能均属于清洁能源。我国水力能资源丰富，水力能实际可利用2.5亿千瓦;全国陆地表面每年接受太阳能相当于1.7亿吨标准煤的能量。如果能够合理开发和利用这些清洁能源，既可以替代相当部分的矿物能源，又可减少环境污染。
4、化学在轻化工业中的应用
轻化工业的绿色化生产，主要是指制革工业、造纸工业以及发酵工业的绿色化生产。仅造纸行业每年有害废水的排放量就高达50亿吨，占全国工业废水总量的1/6，其中90%以上是难以降解的制浆黑液和漂白废水(白液)。因此，一方面要研究开发源头绿色化的轻化工业生产工艺技术，另一方面要改造传统的生产工艺，使之逐步绿色化。铬鞣仍然是皮革生产中使用的主要鞣制方法,铬以及皮革中的三价铬可能被氧化为致癌的六价铬,对环境和人体健康危害严重。就目前的情况来看,采用单独的无铬鞣法还不能完全达到铬鞣皮革的目的。但无铬鞣应该是未来的发展趋势。
5、化学在农药中的应用
由于农药及其在环境介质间传递所引起的污染很难根治，近年来研究者的注意力从农药的强杀伤力和广谱性上逐渐转移到高选择性和环境友好型农药的研究上来，高效、安全的农药品种在市场上渐唱主角。在众多的新型农药中，生物农药可以说是绿色农药的首选。近年来，我国已经生产了一些植物源农药，用于绿色食品生产中，如苦楝素、鱼藤酮、苦参碱。 结束语：
绿色化学不仅充分利用资源，而且不产生污染;它采用无毒无害的溶剂、助剂和催化剂，生产有利于环境保护、社区安全和人身健康的绿色产品。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用，是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展作用的产物，对化学本身而言也是一个新阶段的到来。也是我国以及全世界走可持续发展的必由之路。
参考文献
《绿色化学》杂志
《化学与人类》 刘旦初 网络视频课
2013-2014-
1重庆科技学院
《绿色化学与生活》
小 论 文
题目：绿色生活从我做起
学院
专业班级学生姓名 学号
成绩
绿色生活从我做起
作者：
专业：
摘要：随着人们生活水平的提高，对生活质量的追求也显著提高。人们现在不担心吃不饱穿不暖，而是关注他们生活是否绿色与健康。于是绿色生活开始被人们广泛的提及。本文重点介绍几个比较重要的与绿色生活相关联的话题以及我们日常生活能够做到的一些细节，绿色化学有待在理论、实践领域中进行更深入的研究发展，其发展必然会推动人类社会的进步，相信随着科学的进步和人们绿色意识的提高，人类赖以生存的地球环境会变得更加美好。
关键词：绿色生活节能节排低碳生活绿色科技措施
正文：20世纪80年代，随着中国改革开放，我国的经济发展迅速，人们的生活也得到显著的改善，但伴随着而来的是全球环境污染的加剧能源的匮乏和社会公众对环境保护及人类可持续发展的日益关注。如何环保并且健康的生活方式是人们所追求的。绿色生活备受人们关注。倡导绿色生活已经是全民的共同心愿。这就要求我们对当前的生活状态有所了解，从而着手加以改善。
一、绿色科技
科技的在发展过程中，会有很多的资源没有利用到，为了实现资源的充分利用，我们需要进行绿色科技。这样可以减少我国所浪费的资源，提高能源的利用效率。这对我国的经济有很大的影响，利用创建绿色科技，这样经济就能快速稳定发展。一个国家的经济稳定，才能有人们的和谐生活。 北京林业大学10月21日举行了“创建和谐，秀美，绿色家园”为主题的全国博士生学术论坛中，突出和谐主题，以建设社会主义新农村，促进城乡和谐发展，弘扬生态文化，展示绿色科技，共筑和谐社会为主要内容。教育部副部长吴启迪在论坛中强调，加强生态建设，维护生态安全，是21世纪人类面临的共同主题，也是我国经济社会可持续发展的重要基础。全面建设小康社会，加快推进社会主义现代化，必须走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，实现经济发展与人口、资源、环境的协调，实现人与自然的和谐相处。而人口，资源，环境的协调又和绿色科技息息相关。因此要创建和谐生活，实行绿色科技是首要条件。
1.汽车是一大主体，汽车在运行的时候会耗费大量的汽油。而这些汽油是从石油，煤炭等提炼出来的，这些能源都是不可再生的资源，对于我们来说是相当的宝贵的。如何才能及让汽车继续作为我们的交通工具，又不消耗我们的不可再生的资源呢?这是我们值得探究的问题。针对这一任务，技术人员们经过仔细的研究与探索。终于找到了解决的方案。可以实现绿色城市的目标，从而实现和谐生活的目标。
2.我国是一个人口大国，住房是不可少的。我国面积的大部分土地用来建造房屋，然而在建设这些房屋的时候，会消耗大量的建筑材料。同时也会产生大量的废渣，在以前这些废渣是没有用的，而现在推行的绿色科技就是利用这些废渣来制造原料的。众所周知，我们在修建建筑的时候，一个必备的材料就是砖。而这些砖几乎都是用土给烧制成的，其工序麻烦不说，而且成本还很高，而这种新型的砖不但制作简单，而且一点也不重，最主要的是它的抗压力比一般的红砖强。
为发展绿色科技，黄石市鸿森新型轻质砖有限公司推出了水泥发泡混泥土轻质气块，这种新型转比一般的红砖轻三分之一，而且有隔音的功效，特别适合高层建筑。利用这种技术，我国的建筑更加的结实，也更加的环保，让人们有一个舒适的家居环境，这也是绿色科技为和谐生活所创建的。
3.随着科技的发展，互联网已成为人们不可或缺的工具。以往电脑都很笨重，用起来也一点也不方便。现在市场上你会看到许多缤纷绚烂的笔记本电脑，粉色的，绿色的，用奢华的皮质做机身材料的，甚至还有镶钻的等等。但这些材料都极其的浪费，买的价格也是相当的昂贵。在生产这些电脑的时候也会产生很多的化学污染，有些零件里面还含有有毒物质，对人体是相当的不利。
二、节能减排
在目前，多数人认为环境污染问题离自己很遥远，不是自己的事情，也不是浪费自己的钱财，甚至有一些人认为自己有钱，无所谓浪费。但是，他们没有认识到在这些电白白消耗掉的同时，电脑所排放的二氧化碳等有害气体，发电厂发电所需要的煤炭等资源以及所排放废气和污水所给环境带来的危害;发电厂的机器设备、电脑豪材等生产资料在生产过程中所给环境带来的巨大危害„„殊不知，水、电、气这些都是人类共同的资源，现在的浪费，就给子孙后代带来无穷隐患。因此，节能减排人人有责，需要人人参与，社会的主体是人，节能减排的主体也必须是人，节能减排必须从每一个来抓起。要解决问题就要从环境危害的根源做起，减少生活垃圾排放，研发可以循环利用的生活用品，提高人民的节能环保意识。
1.加强组织领导，健全考核机制。要成立发展循环经济建设节约型社会工作机构，研究制定发展循环经济建设节约型社会的各项政策措施。要设立发展循环经济建设节约型社会专项资金，重点扶持循环经济发展项目、节能降耗活动、减量减排技术创新补助等。要把万元生产总值、化学需氧量和二氧化硫排放总量纳入国民经济和社会发展年度计划;要建立健全能源节约和环境保护的保障机制，将降耗减排指标纳入政府目标责任和干部考核体系。
2.要加快产业结构调整。要大力发展第三产业，以专业化分工和提高社会效率为重点，积极发展生产性服务业;以满足人们需求和方便群众生活为中心，提升发展生活性服务业;要大力发展高技术产业，坚持走新型工业化道路，促进传统产业升级，提高高技术产业在工业中的比重。要积极实施“腾笼换鸟”战略，加快淘汰落后生产能力、工艺、技术和设备;对不按期淘汰的企业，要依法责令其停产或予以关闭。
3.要大力发展循环经济。要按照循环经济理念，加快园区生态化改造，推进生态农业园区建设，构建跨产业生态链，推进行业间废物循环。要推进企业清洁生产，从源头减少废物的产生，实现由末端治理向污染预防和生产全过程控制转变，促进企业能源消费、工业固体废弃物、包装废弃物的减量化与资源化利用，控制和减少污染物排放，提高资源利用效率。
4.要强化技术创新。要组织培育科技创新型企业，提高区域自主创新能力。加强与科研院校合作，构建技术研发服务平台，着力抓好技术标准示范企业建设。要围绕资源高效循环利用，积极开展替代技术、减量技术、再利用技术、资源化技术、系统化技术等关键技术研究，突破制约循环经济发展的技术瓶颈。三 、 低碳生活
1.低碳生活含义
气候作为人类赖以生存的自然环境的一个重要组成部分，它的任何变化都会对自然生态系统以及社会经济系统产生影响。目前面对日益恶化的气候现象，它的负面影响更受关注，因为不利影响可能会危及人类社会未来的生存与发展。现今低碳经济成为热点问题，应该说是意料之中的事情。内外因的综合作用力，正推动着我国走向低碳经济的时代。
低碳生活是能源紧张的必然要求，石油、天然气、煤炭等这些不可再生资源越来越少。而且加上能源的不充分利用，资源更加枯竭!另外，环境被污染的越来越严重，空气质量下降。就凭人们对生活质量的追求，也必然要低碳生活。
2.环保责任
低碳生活，对于我们普通人来说是一种态度，而不是能力，我们应该积极提倡并去实践低碳生活，注意节电、节油、节气、节水，从点滴做起。有人说，在二氧化碳减排过程中，“普通民众拥有改变未来的力量”，如今这种力量正在潜移默化地改变着我们的生活。其实低碳生活并不困难，只要注意一些很小的细节就行。低碳生活既是一种生活方式，同时更是一种可持续发展的环保责任。生活要求人们树立全新的生活观和消费观，减少碳排放，促进人与自然和谐发展。低碳生活将是协调经济社会发展和保护环境的重要途径。在低碳经济模式下，人们的生活可以逐渐远离因能源的不合理利用而带来的负面效应，享受以经济能源和绿色能源为主题的新生活——低碳生活。顾名思义，低碳生活就是在生活中尽量采用低能耗、低排放的生活方式。低碳生活既是一种生活方式，同时也是一种生活理念，更是一种可持续发展的环保责任。低碳生活是健康绿色的生活习惯，是更加时尚的消费观，是全新的生活质量观。
低碳生活虽然主要集中于生活领域，主要靠人们自觉转变观念加以践行，但也需要政府营造一个助推的制度环境，包括制订长远战略，出台鼓励科技创新等政策，实施财政补贴、绿色信贷等措施，也需要企业积极跟进，加入发展低碳经济的“集体行动”。实现低碳生活是一项系统工程，需要政府、企事业单位、社区、学校、家庭和个人的共同努力。
四、绿色生活的措施
在平时生活中只要我们注意，绿色生活就在我们身边。
1. 拒绝使用一次性木筷，尽量少用一次性物品
2. 不追求过度的时尚
3. 拒绝使用珍贵动植物制品
4. 使用节约型水具
5. 拒绝过分包装
6. 支持可循环使用的产品
7. 尽量购买本地产品
8. 一水多用
9. 随手关闭水龙头
10. 消费肉类要适度
11. 节约粮食
12. 双面使用纸张
13. 垃圾尽量分类入箱
14. 随手关灯，节约用电
15. 提倡步行，骑单车，尽量乘坐公共汽车
16. 提倡使用布袋与纸袋，建议循环使用
创造绿色生活不仅是我们自身对健康的追求，也是社会发展进步的需要，是可持续发展的需要。在保护环境的前提下创造美好的生活是对自己及其他人乃至子孙后代的负责。只要我们人人动手，多留心一些生活中的小窍门，健康美好的生活就不会很远。只要你愿意主动去约束自己，改善自己的生活习惯，你就可以成为低碳一族、环保达人，过上“绿色生活”。我们要从自我做起，从身边的人做起，从小事做起，时刻注意细节，为我们的未来以及地球做出一份贡献。
参考文献
[1]坦尼娅·哈.绿色生活[M]北京新华出版社，2008(1)：56—57
[2] 湖北省林业厅.绿色科技[M].花木盆景杂志社，2010(3)：12—13
[3]古兰英.美丽中国之绿色生活[M]，广东科技出版社,2013(1)：23—24
[4]中国节能协会交通节能专业委员会.绿色低碳生活从我做起[M],北京通出版社，2013(11)：41—42
[5]解难. 低碳生活实用指南-悠生活·时尚生活秀[M].中国轻工业出版社，2011
(1)：11—12
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