化学创造美好生活

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化学与环境

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摘要:由于人类发展进程中对于工业发展所造成的负面影响估计不够，预防不利，导致21世纪出现了全球性的三大危机：环境污染，资源短缺，生态破坏。为了改变环境污染这一现状，国际上提出了绿色化学这一理念，意图从源头阻止污染，绿色化学已成为可持续发展战略的核心内容之一。

关键词：绿色化学，环境污染种类，环境治理

一、绿色化学

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。

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量。

二、环境污染及其治理

1.水污染及其治理

水污染是指水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。水污染主要是由于人类排放的各种外源性物质（包括自然界中原先没有的），进入水体后，超出了水体本身自净作用（就是江河湖海可以通过各种物理、化学、生物方法来消除外源性物质）所能承受的范围。目前常规的水处理技术如加药处理，离子交换处理都属于投入换取的方法，这样的处理过程加重了环境污染，构成了投入-污染-更大投入-更大污染的恶性循环。绿色化学从源头抓起，杜绝污染的产生。

绿色化学在治理水污染中的应用举例：

a、绿色的新型氧化剂：O2，H2O2，O3，N2O等，它们氧化之后的产物为水，氧气，氮气等清洁物质，不会对环境造成污染。

b、使用线性烷基苯磺酸（LAS）代替TPBS，使得处理剂在到达污水处理厂之前就已经基本被降解完毕。

c、膜分离技术

d、循环冷却水零排污技术

二、大气污染及其治理

如果在一定范围的大气中，出现了原来没有的微量物质，其数量和持续时间，都有可能对人、动物、植物及物品、材料产生不利影响和危害。当大气中污染

物质的浓度达到有害程度，以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人或物造成危害的现象叫做大气污染。

大气污染的实质是SO2的污染。SO2主要来自煤中的含硫物在燃烧过程的产物，释放到空气中后形成酸雨，使空气受到污染。目前煤炭脱硫的方式有3种：燃前脱硫、燃中固硫、燃后烟气脱硫。从绿色化学角度来讲，第一种脱硫方式是污染预防，后两者属于污染治理。绿色化的煤炭生物脱硫技术则是今后脱硫技术的发展方向。生物脱硫的反应条件温和，投资少，成本较低，少污染环境。其中常用的煤炭生物脱硫方法有生物浸出法、表面处理浮选法和微生物絮凝法等等。同时有人开始将煤炭生物技术与非生物乳化技术相结合，提出了煤炭脱硫的生物非生物综合新技术，这样可大大缩短脱硫时间，而且，在微生物菌种方面也加强了研究。在基础研究方面，国内在采用驯化等传统的菌种选育方法的同时，正在积极探索利用遗传学的最新技术和成果，对脱硫微生物进行改良研究。尽管煤炭生物脱硫技术还处于试验阶段，但它在经济上很有竞争力，是一种很有前途的煤炭燃前脱硫方法。

三、固体废物

固体废物按来源大致可分为生活垃圾、一般工业固体废物和危险废物三种。此外，还有农业固体废物、建筑废料及弃土。固体废物如不加妥善收集、利用和处理处置将会污染大气、水体和土壤，危害人体健康。

治理方法的对比举例：

a、前城市垃圾的处理技术主要有：（1）无害化垃圾卫生填埋场，虽然技术较简单，但一次性投资大，占用大量土地，仅能实现部分无害化，而且垃圾黑液

的处理已成为世界性难题（2）垃圾焚烧，这是发达国家曾经采用的主要处理技术，虽能实现减量化、部分资源化，但一次性投资巨大，而且废气中含有大量SO2，H2S，NOx，HCl重金属，尤其是会产生毒性很大的二恶英等二次污染物。符合绿色化学技术的有：热分选煤气化技术、固体废弃物电离气化技术，尤其是固体废弃物电离气化技术，它不但是最终彻底解决固体废弃物无害化、资源化的最新技术，不会产生二次污染，而且运行成本低。

b、“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、一次性餐具等。对白色污染物的处理方法有很多，其中燃烧法、熔融法和降解法，都已实现了工业化的生产。这些方法对环境始终会产生污染，因此开发绿色化学产品——可生物降解塑料则是人们追求的目标

c、在矿物开采过程中，产生了许多尾矿和废堆矿石，即通常所说的二次资源，目前在这方面的研究和利用较少，造成了资源的严重浪费和环境污染。金属矿物资源的高效利用，是以最低的能耗和最少的环境污染，来达到最高的矿物资源综合利用。在工艺上采用环境友好的选治方法，主要研究有生物浸出和非氰化法提取技术来回收金属。前者在铜矿（主要是硫化铜矿）的生物浸出的研究和应用较多，其次是关于铀矿浸出和金矿的微生物预氧化处理。后者是硫浸出和硫代硫酸盐浸出的研究和应用。它们对金、银的溶解速率快，毒性小，对环境不产生污染，符合绿色化工的要求

结束语：近年来，绿色化学的研究正围绕着化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化而开展。大力发展绿色化学工业，从源头上防止污染，从根本上

减少或消除污染，实现零排放，从而达到治理环境污染，改善人类生存环境，实现可持续发展的最终目的。

参考文献：

《绿色化学及其发展概述》田爱琴

《污染治理中的高级氧化技术》张腾云，钟理，詹怀宇

《微生物脱硫技术研究进展》陈明燕，邹长军，刘宇程

《水处理中的绿色化学与绿色技术》魏刚，周庆

《白色污染与绿色浪潮》刘国平

《绿色化学与矿物资源高效应用》夏金兰，等

《化学与环境保护》刘静