绿色化学科研成果的推广和应用
【摘 要】随着经济与科技的不断发展,人们的生活也发生了重大变化,但在社会进步与经济发展的同时,环境的恶化问题也不容人们忽视,而绿色化学正是一种可以从根本上解决污染物产生的新型发展方式。本文以绿色化学的概述与科研现状为研究基点,对绿色化学的主要内容进行简要论述,并提出对绿色化学科研成果进行推广与应用的重要性,最后论述绿色化学中几种主要的科研成果,以期绿色化学科研成果能够更广泛的为社会所应用。
【关键词】 绿色化学 科研成果 推广 应用
现阶段,随着世界性环境问题的日益严峻,绿色化学已经成为全球范围内普遍关注的主要研究方法,并日益成为前沿性的科学研究。这也在很大程度上证明了绿色化学的可行性,对当前世界性的环境问题有一定的有效性,能够从根本上控制并消除污染情况。因此,我国需要加强对绿色化学方面的研究,并将绿色化学科研成果在社会上广泛推广与应用,以解决我国当前日益严峻的环境问题。
1 绿色化学概述
绿色化学,又被普遍称之为环境友好化学,主要指的是在进行化学反应的整个过程中,以经济性为根本原则,化学反应中所产生的新物质都要充分利用每个原子所提供的相应原料,在初始阶段便运用防止污染的手段对整个化学反应过程进行控制,从而达到应用过程的零污染,是一种能够从根本上解决污染问题的化学技术。从污染控制的角度上看,绿色化学属于一种主动性的预防控制技术,主要目的是从根源上控制污染源,是一种更加具有实际应用价值的经济性化学[1]。现阶段,可持续发展理念越来越深入人心,主要侧重于社会、经济、人口、环境以及资源等多方面的协调发展。习近平总书记曾在新时期的环保策略中提出:“既要金山银山,也要绿水青山”,这也正是绿色化学发展的基本理念。
2 绿色化学的科研现状
当前,在世界范围内已经将绿色化学作为科研发展的主要途径。早在上个世纪九十年代初,美国便已经看到了环境污染问题的严重性,并将环境治理作为国家未来发展的主要国策之一,这在很大程度上推动了美国绿色化学的兴起与发展。发展到上个世纪九十年代中期,美国创设了“总统绿色化学挑战奖”,以鼓励相关科研人员对绿色化学的研究[2]。同一时期,美国还成立了由高校、国家实验室以及环保企业相联合的绿色化学院与研究所,为美国绿色化学的发展奠定了良好的基础。另外,欧洲很多国家与日本政府也都对绿色化学非常重视,长期将其作为重点的发展任务。
我国绿色化学的发展最早可以追溯到上个世纪九十年代中期,由中科院化学部提出了一系列相关的研究课题,并经过研究与探讨,将其列入国家第九个五年计划的基础研究规划中,发展到上个世纪九十年代末期,我国也建立起了有关绿色化学的重点发展项目,绿色化学问题也已经得到了国家与社会的广泛关注。
3 绿色化学的主要内容
从本质上讲,绿色化学属于一种对污染的治理方式,在长期以来的发展过程中,环境保护也是治理污染的主要途径,但相比来讲,绿色化学是从根本上消除污染,而环境保护则是主要侧重于对环境的后期保护[3]。因此,利用绿色化学方式可以将现阶段“先污染,后治理”的方式扭转成“从根本上消除污染”。而5R理论则是对绿色化学这一治理方式的具体论述:Reduction,减量,主要指的是从节省资源的角度来解决环境污染问题;Reuse,重复使用,主要指的是运用对资源重复使用的方法降低生产成本,达到减少废弃物的目的;Recycling,回收,主要包括对化学反应过程中未充分利用的材料进行回收;Regeneration,再生,主要指的是将废弃物重新利用,以达到节省资源、减少污染的目的;Rejection,拒用,拒绝使用有毒副作用的原料,以减少污染。
4 绿色化学科研成果推广与应用的重要性
经过长期以来对绿色化学的研究,世界各个国家也已经研制出了很多以绿色化学为基础的科研成果,与传统化学有所不同的是,绿色化学的科研成果可以从根本上杜绝对环境的污染,更加重视对自然资源的合理性开发与综合性利用,也更加重视使用相对清洁环保的生产技术,其所生产出来的产品大多能够达到对环境的零污染[4]。运用绿色化学的方式,不仅可以满足经济建设的需求,还能够从根本上对环境进行保护。所以,在未来的发展中,绿色化学科研成果是社会服务的主要发展方向,在国民经济发展的过程中,绿色化学科研成果推广与应用是必然趋势,尤其在冶金、化学工程、钢铁铸造等容易对环境造成污染的行业中应用,能够使其向节能、环保、高效的方向发展,对我国可持续发展战略的推进有着很大意义。
5 绿色化学科研的主要成果
根据上文所述,我国与上个世纪九十年代中期开始重视并发展绿色化学,随着科学技术的不断发展,很多技术的产生与应用也使得绿色化学逐渐完善起来,本文主要论述以下三方面绿色化学的科研成果:
5.1 绿色燃料
随着经济的发展与人口的持续增长,工业对石油与煤炭的需求也在不断增加,随之而来的便是巨大的浪费与环境的恶化,如今,能源问题已经成为世界性的主要问题,而绿色燃料便是解决这一问题的主要办法。
酒精便是一种比较环保的绿色燃料,属于可再生的环保性能源,同时,也可以作为油品的改良剂进行使用。早在1975年,巴西便已经提出“酒精替代计划”,并有效减少了温室气体的产生,之后日本与美国也开始对酒精燃料进行应用,并取得了良好成果[5]。在我国,酒精燃料已经作为“十一五”计划的重点发展项目,在“十一五”计划中,我国更是在全国范围内推广使用“车用乙醇汽油”。经过对传统酒精燃料工艺的改进,酒精汽油的全面推广已经成为现实,可以初步解决能源危机,也能够在很大程度上解决汽油燃烧对环境造成的污染。
另外,沼气也是当前一种比较环保的绿色燃料,其主要是有生物物质通过发酵而产生的,起主要燃烧作用的是甲烷,现阶段我国已经拥有一些比较大型的沼气生产工程,能够为发电厂以及很多家庭提供燃料,在很大程度上降低了天然气以及煤炭等不可再生资源的使用量。
5.2 绿色涂料
随着我国楼房建设事业的不断发展,涂料的使用量也在不断增加,但传统涂料中含有大量的增塑剂、溶剂等物质,其挥发性较强,且大多带有毒性,不仅对人体会产生很大危害,还对大气造成污染。
现阶段在绿色化学领域中,已经研制除了一种水性涂料,其主要技术是用水代替传统的有机涂料溶剂,在很大程度上降低了涂料中有机溶剂的含量。随着科学技术的提升,完全性的无溶剂涂料也开始出现,这种涂料的主要类型有光固化涂料与粉末涂料两种[6]。其中,光固化涂料中的固化能源主要以太阳能为主,运用紫外光进行固化,但对低材有一定要求;而粉末涂料是一种新研制出来的涂料,完全不含溶剂,具有可回收、环保性高等优势。这种涂料都具有成膜过程方便、不易产生裂纹、成膜较厚等特点,在很大程度上减少了装修过程中涂料的用量,更能够减少有机容易挥发对人体产生的危害以及对大气的污染。
5.3 绿色农药
据世界卫生组织的权威调查显示,近年来全世界会发生50余万起的农药中毒事件,每年约4万人死于农药中毒[7]。这些都只是农药急性中毒造成的事故,除此之外,很多无法快速降解的农药残留也会随着食物链进入人体,对人体产生各种伤害。
在这种条件下,绿色农药的产生能够有效解决这一问题。如果每公顷土地使用一百克以下的低毒农药,在提升生物活性的同时,其对人畜所产生的影响便基本可以忽略不计,也比较容易降解。氨基酸类农药便属于一种绿色农药,具有低毒性、无公害、易降解等特点,且原料来源广泛,在当前有着非常广大的发展前景。
6 结语
绿色化学产生的主要目的便是从根本上消除污染,是适应现代社会发展的新兴科技,将工业技术、化学科学以及社会需求有机的结合起来。绿色化学科研成果的推广与应用是推动我国可持续发展战略的重要因素,有着非常重大的发展意义。因此,在未来的发展过程中,需要社会各界共同联手,将绿色化学更加广泛的应用到社会生活中,实现“既要金山银山,也要绿水青山”的美好愿景。
参考文献
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[7]戴智耀,王良兵,李贤均等.两相催化体系中长链烯烃氢甲酰化反应研究[J].催化学报,2013,03(25):154-155.
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