化学与环境污染高一三班张盈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。

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建立绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点出发，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转向治本。

为此，工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料，化学反应的绿色化，是从“本”治理环境污染的重要途径。

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。

本文结合国内外绿色化学的现状及发展趋势,论述发展绿色化学治理环境污染的几种途径.1 再生资源的开发利用就目前科学技术的水平和工业生产的实际情况,特别是我国工业生产的实际情况看,要通过发展绿色化学治理环境污染,在许多场合中,最现实的方法就是科学地安排循环生产,最大限度地利用再生资源,也就是我们过去常说的“废物”利用.1.1 白色污染的治理目前被国家列为“三大”环境治理任务之一的“白色污染”的治理,就是最大限度的利用“再生资源”的范例.“白色污染”最早是指八十年代中期农用地膜大量使用后不能及时回收产生的污染,现在所说的“白色污染”泛指一次性使用后未经合理收集和处理而造成环境污染的所有塑料废弃物,主要包括农用地膜、塑料包装袋、一次性快餐具等.人们经过多年探索,总结出许多治理白色污染的方法,其中燃烧法、熔融法和降解法等,都已经实现了工业化生产.具体地讲,燃烧法就是利用废弃塑料作燃料或利用燃烧后的气体做为化学原料合成新的产品,如甲醇、尿素等;塑料废物做燃料燃烧值高,不需要严格的分拣,所需设备投资较少,但会放出有害气体;因此,燃烧设备必须安装除去有害气体的设施;此外,为使其充分燃烧,需供给大量氧气.熔融法就是将废旧塑料熔化制成再生塑料,此法工艺简单,投资少,很适合小型工厂回收加工.所谓降解,是指高聚物在热力、氧、水、超声波、微生物和辐射等条件下产生的聚合度降低的化学过程,利用降解法可将塑料炼成油品单体或其它化学原料,其中,用废旧塑料炼油已有几年历史了,之所以没有大面积推广,是因为所用的炼油设备局限太大,劳动生产率太低,经济效益差.目前,适用于工业生产的高效生产工艺已面世,其最大特点是采用流水作业线,进料、排渣、裂解、分馏是一个连续过程,提高了劳动生产率,加热均匀,大大加快了塑料的溶解速度,提高了出油率,工艺流程中采用脱色脱味工序,除掉了有害物质,提高了油品质量.1.2 “三废”资源的利用对“三废”———城市垃圾、农业废渣、工业废料中的废弃物质的开发利用,已引起人们的高度重视. 用农业废渣,先用石灰处理,以改进其对酸的可消化性,提高反刍动物对它的消化率,从而提高饲料价值.如果向石灰处理过的生物物质中加入含类似反刍细菌的发酵品,便可生产醋酸、丙酸及丁酸等有机酸;这类酸可以收集或将它们的钙盐转化为相应的酮,如工业溶剂丙酮或甲乙酮等;这些酮还可在兰尼镍催化下转化为丙醇、丁醇等物质,我们称之为生物燃烧.因为生物燃料在循环中包含光合作用的环节,所以,使用生物燃料从整体上讲可降低温室气体排放量,造成的温室效应非常微弱.上述步骤中几乎不产生废料,所残留的少量木质质可在发酵器中消化或将其作为循环过程中的燃料,最终的少量灰烬则可做为肥料使用;整个生产过程不要求严格的杀菌消毒且设备价廉.当然,并非所有生物废料都易于收集.但是,即使能处理其三分之一或四分之一,其效益也是很可观的.这样,既解决了环境污染问题,又创造了可观的经济效益,尤其符合在市场经济的条件下,既有利于环境,又有利于商业利益的生产原则.2 实行清洁生产根据绿色化学的特点,要发展绿色化学,较理想的方法是采用与环境友好的技术,实行清洁生产.所谓清洁生产,是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中,以减少对资源和环境的破坏.其特点是注重生产过程本身,而不是产生污染后再进行终端处理.要做到清洁生产,有两方面的问题需要注意,一是设计开发新产品时要采用绿色化学反应.例如,设计合成化学产品时,应避免引入毒性官能团,或设计屏闭毒性区位,或使之易于降解为无毒代谢物,特别是对那些易引入食物链的物质,要把安全问题放在首位加以考虑;二是生产现有产品但改用对环境无害的路线(方法),即由传统的化学反应改为绿色化学反应.2.1 生化法制浆为了解决制浆造纸工业的污染问题,国内外正在加速研究生化制浆并付诸实施.因为这种方法污染很小且能耗低.具体地说,它是将生物技术用于制浆,即从众多的微生物中筛选出高效、专一地分散纤维的菌种,并经过生物技术处理,使之适应工业化大规模生产的水平,其中有浸渍法制浆和酶法制浆,前者是将细菌直接“种”于纤维原料中,细菌在生产繁殖的同时分泌产生大量的酶,在酶的催化作用下使纤维分散;后者是在一定设备条件下培养某种细菌,使其产生大量的酶,经一定生物技术处理将酶浓缩后加到纤维原料中,通过酶解作用使纤维分散.2.2 D-(一)-苯甘氨酸的制取在制备半合成氨苄青霉素、头孢氨苄等β—丙酰胺类抗生素的重要中间体D-(一)-苯甘氨酸时,经典方法是苯甲醛和氰化物加成再分解,该方法成本高毒性大,如果改由乙醛酸[OHCCOOH〗路线制备,并在中间过程中加入乙酸酐[(CH 3 CO)2O],便能克服经典方法的缺点.综上所述,在设计新的绿色化学反应时,不仅要注意对环境无害,而且还要考虑产品性能好而价格经济,所以难度是很大的.在现代高科技条件下,人们往往借助计算机来辅助设计工作,其做法是首先建立一个已知的反应尽可能全的资料库;其次是确定生产目标;第三是找出一切可产生目标产品的反应,第四是把“第三”中反应的原料作为中间目标产物并找出一切可产生它们的反应,依次类推,直到得出正好使用我们预定原料的一些反应路线;第五是让计算机能够按照我们制定的评估方法自动地比较所有反应的可能途径,去劣取优,最终找出价廉物美、不浪费资源、不污染环境的最优化的方法.3 提倡使用绿色化学物质用绿色化学物质代替传统的对环境有害的化学物质,也是发展绿色化学,根治环境污染的理想途径.3.1 可降解塑料治理白色污染的根本出路在于使用自然状态下能够降解的塑料产品—“生态绿色塑料”,就目前科学技术水平来看,生产此类塑料可通过以下几种途径.3.1.1 研制新型光降解塑料所谓光降解塑料,是在高分子塑料中加入活性物质,即光敏剂,这样可使塑料在阳光的照射下发生光化学反应,变脆断裂,生成小的塑料碎片,然后再分解为无污染的物质;光降解塑料一般需经过一至两年的时间才能完全“腐烂”.3.1.2 生产生物降解塑料生物降解塑料也称生物自毁塑料.可在普通塑料中加入淀粉、改性淀粉和添加剂等,使塑料能够在细菌、微生物、霉菌等作用下被破坏分解.还可通过微生物发酵途径生产生物可降解塑料制品———微生物聚合物,这些聚合物废弃后都可为生物降解.目前,美国、韩国、日本等国家已利用此项技术进行工业化生产,我国也已进入试生产阶段.运用现代生物技术建构转基因植物,也能生产生物可降解塑料,如近年来韩国科学技术院使用转基因方法,从高分子生产效率高的细菌中得到其遗传基因,将其转移到大肠杆菌中,使之大量繁殖,再从得到的大量的这类大肠肝菌中分离出高分子材料,用于制造可自然分解的塑料.3.1.3 生产光—生物双降解塑料这种塑料先在光的作用下变成粉末状,然后经过生物的转化变成二氧化碳和水.我国北京塑料研究所的科研人员已研制出一种光和生物降解地膜,这种地膜覆盖60天左右可出现裂纹,经3个月的太阳 7 4第6期朱化雨等:绿色化学与环境污染的防治曝晒出现最大裂纹崩解,使用当年可分解为粉末状,然后经微生物的转化,变成二氧化碳和水.用这种塑料还可制造方便袋、饮料杯及饭盒等. 通过以上3种方法制得的生态绿色塑料,在自然界中降解后,进入土壤可做肥料;进入水域可成为水生物的营养物;进入体内也无毒害,可被消化.因此,它们完全纳入代谢循环系统,所以,具有广泛的应用潜力,将成为未来塑料行业的一种发展趋势.3.2 无磷洗涤剂传统的洗涤剂,都在生产过程中加入含磷化合物,目的是为了分解衣物上的污垢,但这样做大量含磷元素的污水排入自然界,使江河湖海的水中含磷量最多可超标10倍以上,造成严重环境污染.要根治这种污染,最有效的方法就是寻找理想的磷化合物的替代品,将其加到洗涤剂中,这就是目前国家已经开始推广的无磷洗涤剂.3.3 超临界二氧化碳在油漆、涂料的喷雾剂和泡沫塑料发泡剂中使用的挥发性有机化合物的排放是环境的严重污染源.目前绿色化学研究的一个重点就是用无毒无害的液体代替挥发性有机化合物作溶剂.人们经过反复实验,发现超临界二氧化碳可做为良好的溶剂,它无毒、不可燃而且价廉;目前已发现了许多能在超临界二氧化碳中进行的反应;研究超临界二氧化碳溶剂,有可能代替挥发性有机化合物,从而消除它们对环境的污染.3.4 无污染漂白技术造纸工业中的无污染漂白技术,即用不含氯的物质如O2、H2O2、O3等作为漂白剂,对纸浆在中高浓度下进行漂白以代替目前我国造纸厂还在使用的严重污染环境的低浓度浆氯化漂白和次氯酸盐漂白.3.5 含重金属催化剂的替代物人们在对催化剂的研究中,发现酶比含重金属的催化剂对环境更为友好(相容),不易造成环境污染且可使用无害底物,所以,在许多生产工艺中可用酶代替含重金属的催化剂.近年来,如何开发利用天然产物大力发展生物技术,已成为世界范围的趋势,这是因为天然产物固有的与生物及环境的友好(相容)性,使得它与绿色化学具有更亲近的渊源,如无公害新材料和绿色能源等,都是人们正在研究的绿色化学的重要课题. 以上简单介绍了通过发展绿色化学治理环境污染的几种可行性途径.只要我们既能立足现实,又有长远规划,就一定能实现传统化学的转变,达到节约能源、根治污染的目的,确保生态环境持久的平衡发展,还子孙后代一片蓝天、绿水、净土.。