绿色化学的兴起
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9、幻灯片演讲者:吴海燕
一.绿色化学的概念
绿色化学又称为环境无害化学(Environmentally Benign Chemistry)、环境友好化学(Environmentally Friendly Chemistry)、清洁化学(Clean Chemistry),是指设计和生产没有或者尽可能小的环境负作用并且在技术上和经济上可行的化学品和化学过程。它是利用化学原理和方法来减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害的反应原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物的使用和产生的新兴学科,是一门从源头上减少或消除污染的化学。
二.绿色化学的重要性
迄今为止,化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的。
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。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。
从科学观点看——化学科学基础的创新
从环境观点看——从源头上消除污染
从经济观点看——合理利用资源和能源,降低生产成本
以上三点符合经济和社会可持续发展的要求
三、各国政府推动绿色化学的措施
绿色化学化工作为应对21世纪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:1.美国
1990年美国颁布了《污染防治条例》,将污染的防治定为国策1995年美国副总统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%;宣布设立“总统绿色化学挑战奖”;
2000年,美国化学会出版了第一本绿色化学教科书。
在美国2003年公布的21世纪化学化工发展战略中,再次强调了绿色化学化工的重要性。
2.日本
制订“21世纪重建绿色地球”的新阳光计划,设立“为地球创新技术的研究院”
3.欧盟各国
英国皇家化学会主办的国际性杂志《绿色化学》1999年1月创刊;2000年设立“Jerwood Salters环境奖”
德国 1991年制订“为环境而研究的计划”
荷兰制订“清洁生产手册”
澳大利亚也创建了绿色化学期刊;
4.中国
制订了“科教兴国”和可持续发展策略,并于1993年世界环境和发展大会之后,编制了《中国21世纪议程》郑重声明走可持续发展道路的决心。
◆ 1995年中国科学院化学部组织了《绿色化学与技术——推进化工生产可持续发展的途径》院士咨询活动
◆ 1997年国家自然科学基金委“九五”重大项目:环境友好石油化工催化化学与反应工程
◆ 1997年5月,香山科学会议第72次学术研讨会:可持续发展问题对科学的挑战——绿色化学
◆ 1998年合肥第一届国际绿色化学高级研讨会
◆ 1999年北京第16次九华山科学论坛“绿色化学的基本科学问题”
◆ 2000年科技部《国家重点基础研究发展规划项目》立项——石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学
绿色化学的特点
绿色化学的十二原则
R.T.Anastas 和J.C.Waner曾提出
四.绿色化学的12条原则:
(1)防止污染优于污染治理;
(2)提高原子经济性;
(3)尽量减少化学合成中的有毒原料、产物;
(4)设计安全的化学品;
(5)使用无毒无害的溶剂和助剂;
(6)合理使用和节省能源;
(7)利用可再生资源代替消耗性资源合成化学品;
(8)减少不必要的衍生化步骤;
(9)采用高选择性催化剂优于使用化学计量助剂;
(10)产物的易降解性;
(11)发展分析方法,对污染物实行在线监测和控制;
(12)减少使用易燃易爆物质,降低事故隐患。
五.绿色化学的兴起的必然性必要性
A.大力发展绿色化学是人类社会可持续发展的必然要求,一个世纪依赖,为满足人类社会和工业生产的需要,化学取得了十分辉煌的进步,创造了巨大的功绩,但是由于受陈旧的思想禁锢,化学工业给整个自然界带来了巨大的灾难,使地球的生物多样性和生态环境遭受巨大破坏,但是,我们都知道,离开了化学工业,人们的物质生活水平将巨大的限制,我们也不能再像以前一样只是靠转移生
产地而解决我们所面临的殊多问题。我们既要为开创更加美好的生活而发展化学和化学工业,又不能让化学品生产过程和化学品破坏我们的环境。这就要求我们大力发展既能支撑经济发展,又能满足环境需要,以保证可持续发展的新的化学——绿色化学。
B.发展绿色化学是科学技术和经济发展的需要。目前,各化学工业公司一方面受到生产化学品成本的压力,另一方面也受到国家法律法规,公众的关于减少环境污染或污染物处理的强大社会压力。它们一方面要想方设法降低成本、提高效率,另一方面又要因为治理污染物而增大成本,因此,要发展化学工业从而发展经济,就必须寻求新的原理和方法。发展新的技术,以降低化学品生产的显性和隐性成本。另外,对于一些行业,要治理其产生的污染物所需的费用可能比它的本身产生的效益还要大,如果没有新的技术,这些行业就只能破产关门,因此,必须大力发展绿色化学。
六.绿色化学的意义
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。作为新世纪的一代,不但要有能力去发展新的、对环境更友好的化学,以防止化学污染;而且要让年轻的一代了解绿色化学、接受绿色化学、为绿色化学作出应有的贡献。
随着经济的发展,人们发现作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,造成了越来越严重的环境污染。近年来,经过不断地尝试研究发现,最后提出了能在源头上解决环境问题的绿色化学。
绿色化学中还有5个“R”绿色化学的核心内容之二,其内涵也主要体现在五个“R”上:
第一是Reduction——“减量”,即减少“三废”排放;
第二是Reuse——“重复使用”,诸如化学工业过程中的催化剂、载体等,这是降低成本和减废的需要;
第三是Recycling——“回收”,可以有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求;
第四是Regeneration——“再生”,即变废为宝,节省资源、能源,减少污染的有效途径;
第五是Rejection ——“拒用”,指对一些无法替代,又无法回收、再生和重复使用的,有毒副作用及污染作用明显的原料,拒绝在化学过程中使用,这是杜绝污染的最根本方法。
七.绿色食品的等级
A级绿色食品:指在生态环境质量符合规定标准的产地,生产过程中允许限量使用限定的化学合成物质,按特定的生产操作规程生产、加工,产品质量及包装经检测、检查符合特定标准,并经专门机构认定,许可使用A级绿色食品标志的产品。
AA级绿色食品:指在生态环境质量符合规定标准的产地,生产过程中不使用任何有害的化学合成物质,按特定的生产操作规程生产、加工,产品质量及