化學與環境論文范文第1篇
【摘要】分析了“化工原理”教學的現狀和存在的問題，結合多年來的實踐工作體會和教學經驗，對如何激發學生興趣，提高教學質量進行了探討，提出了“化工原理”課程教學改進的方法和途徑。
【關鍵詞】化工原理 教學方法 探討
化工原理是化學工程、環境工程、食品工程及制藥類專業學生必修的一門重要的專業基礎課程。它主要研究流體流動、傳熱、傳質的基本原理及主要單元操作的典型設備構造、操作原理、工藝計算及設備選型，培養學生運用基礎理論分析和解決工程實際問題的能力[1]。其內容抽象，涉及面廣，物理量多，綜合性強，公式繁雜，計算量大。尤其是一些半理論半經驗公式及準數、準數關聯式不好理解。不少學生反映該課程難學，主要表現為原理難理解，公式太多難記，題目不會做。如何提高這門課的教學效果，是對任課老師的極大考驗。筆者曾在企業工作10多年，具有豐富的工程實踐經驗。目前在高校工作多年，講授化“工原理”已有8年，結合理論與實踐，對如何提高“化工原理”教學效果進行了探討。
一、“化工原理”課程教學中存在的問題
根據我校環境工程專業人才培養方案，“化工原理”課程開設在第六學期，是一門專業基礎課，為學習“大氣污染控制工程”、“水污染控制工程”等專業課做準備。從2005級首次開設至今，已講授了8輪，取得了一定的教學效果，但也存在一些問題。從課堂教學效果和學生反饋的信息來看，主要表現在以下幾個方面：
1.學生基礎差，學習困難
“化工原理課程是以“流體力學”為基礎的，還涉及“熱力學”方面的知識，而且大量的公式推導需要用到“高等數學”的內容，還有物理量和原理的理解需要有較強的邏輯思維和抽象思維能力。如果這方面的內容沒有學好，或者學的不夠扎實，思維能力差，那么這門課學起來就會很困難。我校是一個地方性院校，屬二類學校，學生生源主要在廣東，與全國招生的一類學校相比，我校所招收學生的基礎就差一些。再加上廣東學生的特點是喜歡實踐而不喜歡理論，所以一般動手能力比較強，而理論基礎差。
2.學生對所學課程的認識程度不夠，缺乏學習動力
“化工原理”的主要內容是研究流體流動、傳熱、傳質的基本原理及在此基礎上的單元操作設備。其核心內容是動量傳遞、質量傳遞和能量傳遞，而這正是環境工程專業課的理論基礎。比如向大氣中排放二氧化硫、氮氧化物等氣體，向水體排放廢水等，這些都屬于流體流動、傳熱和傳質的過程；用于除塵、脫硫、脫銷的吸收塔都是根據“化工原理”課程中“吸收”的原理設計的。很多學生誤認為這門課與環境工程專業沒有關系，用處不大，認為只有“大氣污染控制工程”、“水污染控制工程”才是所應該學的專業課。
3.理論教學與工程實踐聯系不緊，學生缺乏學習興趣
“化工原理”這門課內容多，涉及面廣，物理概念多而抽象，原理和公式推導繁雜，計算量大，內容枯燥乏味，缺乏具體的教學模型和實例。老師為了完成教學任務，經常采取“滿堂灌”的教學方式，基本上是從頭講到尾，雖然也會穿插提出幾個小問題由學生作答，但師生互動非常少，課堂氣氛不活躍。學生多是上課不用心聽講，課后盲目的看書做作業，有的學生還抄作業，缺乏學習的積極性和主動性。
二、“化工原理”課程的教學改進措施
1.選用合適教材，精心組織授課內容，做到因材施教[2]
現在的高等院校普遍都是采用“十一五”規劃教材，或者“面向二十一世紀”教材，這些教材代表教材編寫的最高水平，學校也要求老師在選用教材時優先選用這些教材。但地方高等院校不一定合適使用這些教材，或者在使用這些教材時應該有所取舍。首先，這些教材偏理論，內容較深，而地方院校的生源基礎較差，學習這些教材有一定的難度。其次，地方院校的人才培養目標是“服務于地方的應用型人才”，應偏重對學生的實際應用和工程觀的培養而不是理論方面的研究。再者，這些教材在編寫的過程中注重滿足不同專業的需要，沒有針對性。以“化工原理”教材為例，化工專業側重于各類單元操作的原理、工藝計算、影響單元操作的各類因素及如何進行調整等方面；化機專業側重各類單元操作設備的特點、種類、運行、故障的講解；環境工程專業則側重于流動、傳熱、傳質過程的分析和計算及模型的理解與應用。因此，要潛心研究各種教材，根據所學專業教學大綱及學生的特點，精心組織教學內容，做到因材施教。
2.采用多媒體教學，提高學生的直觀認識，調動學生的學習積極性[3]
“化工原理”課程涉及到很多流體、化工機械的結構、操作原理及流程，僅靠畫圖和語言描敘，學生是很難理解的。而多媒體集圖文聲像于一身，以其多維化的表現形式，為化工原理教學提高了新的教學手段。通過多媒體可以形象逼真地展現各種單元設備的內部結構、過程原理及設備的工作情況，使復雜結構直觀化，抽象概念簡單化。比如泵和風機的工作原理，換熱器內冷熱流體的流動及溫度變化，吸收塔內兩相流體的流動過程及濃度的變化等等，都可以通過動漫、實物圖片、錄像演示出來。這樣在課堂上可以給學生一種很強的實物感，課堂內容既生動又豐富，加深了學生對設備及其原理的認識，極大地提高了學生的學習積極性。
3.采用“項目教學法”，培養學生的工程觀，提高學生的學習動力[4]
現在大部分學生的功利心比較強，學習的目的只是為了通過考試，拿到學位；或者認為對以后找工作有幫助的課程就認真學。很多學生輕視課堂的學習，而對所學內容在實際中的應用比較重視。如果采用“項目教學法”，可以讓學生進入到一種“工作”狀態中，在完成“項目”的過程中，明白課堂所學的內容在實際中是如何應用的，體會到理論知識與實踐的關系，獲得課堂學習的成就感，提高學習動力。比如在學習換熱器一章時，在對換熱器的設計計算的方法、原理及公式進行簡單的講解后，老師讓學生來完成一個實際項目——“某某企業的空氣預熱器的設計”。此時學生作為生產單位的一名技術人員，老師是部門主管，這樣的情景設置可以激發學生完成工作的愿望，學生會思考要完成這樣一個項目，應該怎么去做。在完成這個項目的過程中，老師只是答疑和指導，學生是學習的主體。等到項目完成后，學生對換熱器的內容也就掌握了。在這一過程中，由于學生是主動學習的，因此對所學的知識掌握得更加牢固。
4.課堂教學要抓住重點，主次分明，讓學生易于接受和掌握
教材的內容一般都比較系統和完整。從最基本的原理的到最前沿的動態，從最常用的到各種情況，教材都會作介紹，學生會感覺到內容繁雜，不容易掌握。老師在課堂教學時就不能照本宣科，不分主次全部都講，而應該抓住最基礎的、在實際中應用最廣泛的內容來講。比如，對于對流換熱，既有直管內，也有彎管內，還有橢圓管等其它異形管內的對流換熱；有層流換熱，還有過渡流和湍流換熱，對于每一種換熱情況，都有不同的對流換熱經驗公式和不同的條件，都要記住的話比較困難。其實在實際生產中，使用最廣泛的是直管內湍流換熱，所以只須要求學生記住和掌握這一個經驗公式就可以了，其它的內容只做簡單的介紹，或者讓學生自學來完成。把最基礎的，最常用的內容學扎實后，就可以觸類旁通，在此基礎上再學習其它內容就比較容易了。
5.簡化公式推導，注重公式的應用
化工原理教材中包含有大量的計算公式及其推導過程，學生拿到教材就感覺頭痛難學，老師講起來費時費力，學生聽起來枯燥無味，不想聽，基礎差的也根本聽不懂。因此，筆者對教材中大量的公式只推導最基礎和最簡單的，復雜的公式只講一下推導原理和方法，有興趣的同學在課后個別講解。大部分時間通過講例題的方式來講解這些公式是如何應用的。例如，在吸收塔計算中，通過大量例題，重點講解操作線方程和填料層高度的計算公式的應用，而對于其復雜的推導過程則淡化，這樣學生有興趣聽，學起來也容易。
三、結語
化工原理教學過程中，教師應當結合不同專業、不同學生的特點，精心組織教學內容。根據不同的教學內容，采用靈活多樣的教學方法，不斷激發學生的學習興趣和求知欲，提高課程教學質量。
參考文獻：
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[4]黃德斌.項目教學法在《化工原理》課程中的應用[J].中國科教創新導刊，2013，41（5）：102.
化學與環境論文范文第2篇
國家主席胡錦濤曾指出:環境是經濟社會可持續發展的依托, 是我們共同生存的家園。加強環境保護和建設, 讓人民群眾喝上干凈的水, 呼吸上清潔的空氣, 吃上放心的食物, 是樹立和落實科學發展觀的必然要求, 是堅持以人為本的具體體現。全社會都要堅持不懈地做好愛護環境、保護環境、建設環境的工作, 努力實現人與自然和諧發展的目標。
《中學化學教學大綱》要求“化學教學應當為社會建設服務”。要建設一個可持續發展的國家, 特別需要將環境保護滲透于化學教學之中。我認為在教學中可以從以下幾個方面進行:
一、將環境保護貫穿于課堂教學之中
中學化學教材中, 如硫酸、硝酸的工業制法, 愛護水資源, 燃料及其利用等內容都與環保有關。在學這些內容時, 教師應提前準備相關的調查數據、文章、圖片、視頻等, 及時對學生進行環保教育, 如讓學生看酸雨危害的錄像, 通過具體的數據, 如全世界每年排入大氣的SO2約有1.5億噸, 產生的廢渣超過了30億噸, 廢水6000～7000億噸, 受酸雨的影響, 僅我國的農業每年損失就高達15億元之多等, 讓學生受到沖擊。之后再講, 如將SO2回收可制備硫酸, 不但可以減少污染, 還可以變廢為寶, 制取新產品, 減少經濟損失, 提高經濟效益, 還居民一條清澈的河流。這樣在教學中強調了環境與人類生活的密切關系, 讓學生明白, 污染威脅人類自身的生存, 保護環境迫在眉睫, 污染環境還是一種可恥行為, 必要時候還會受到法律的制裁。
二、將環境保護融入化學實驗之中
通過實驗讓學生親自體會到有害物質就在我們身邊, 保護環境就是保護我們自己。在化學實驗中, 往往會產生有毒、有害的物質, 如不及時處理而隨意排放, 就會對環境造成污染。我們可以將實驗微型化, 如可以在點滴板上進行X-離子的檢驗。又如溴水與苯酚的作用, 只要各加一滴, 顏色就十分明顯。也可以進行全封閉式實驗, 如Cu與濃硝酸的反應, 可在一次性注射器中進行, 并采用一定的手段, 就會減少氮氧化物對環境的污染。當學生在進行制取Cl2、H2S等有毒氣體實驗時, 應強調對制取氣體裝置氣密性的檢查。另外, 一些涉及有害氣體的實驗, 學生應在通風櫥內操作。對那些設備復雜 (投資大) 、危險性大和操作條件苛刻, 但又很重要的實驗, 我們可以利用多媒體模擬仿真實驗?？傊? 只要能達到實驗效果, 藥品越少越好, 有害氣體越少越好。而這些實際問題的處理過程, 正是培養學生環保意識的難得機會。
三、在化學課外活動中宣傳環境保護
每年的6月5日為“世界環境日”, 在這一天我們的化學課就會變成環境保護法宣傳的活動?；顒臃譃樾Ｍ庑麄骱托刃麄鲀刹糠?。學生對發生在自己周圍的環境污染問題, 最看得見, 摸得著, 受害最深, 印象也最為深刻?；顒又? 學生收集江蘇省淮安市范集中學包括食堂、寢室和校園內部, 范集鎮街道及周邊環境污染情況, 找出身邊違背環保法的做法, 在范集街上發放有關宣傳單, 做好宣傳工作, 并結合自己掌握的化學知識, 幫助他們進行整改。在日常生活中, 有許多小事都會對環境造成潛在的破壞, “星星之火, 可以燎原”。如我們無法阻止排放超標的汽車在社會上流通, 但可以盡量乘公交車、騎自行車或步行出行;我們無法阻止人們亂砍伐為數不多的森林資源, 但我們可以拒絕使用一次性筷子;生活中白色污染日益嚴重, 我們可以少用或者最好不用塑料袋, 呼吁大家用菜籃子或購物袋購物。在校內還定期組織學生進行環保知識競賽及寫環保方面的箴言活動等, 辦好相關黑板報。同時組織觀看環保電影, 看后要求同學寫觀后感, 以讓學生從直觀上感受、從心靈上受到震撼, 這樣一方面使學生教材中學到的知識得到鞏固和升華, 另一方面更能引起廣大學生對環境問題的關注, 增強參與意識, 滲透環保教育, 從而收到較好的教育效果。
地球是我們共同的家園, 喝上干凈的水, 呼吸上清潔的空氣, 吃上放心的食物, 是每個公民的愿望, 所以加強環境保護和建設的任務就落到每個人的頭上。全社會都要為創建一個美好的生活環境, 擁有一個充滿生機的地球而不懈努力, 這樣的明天會變得更加美好!
參考文獻
[1]曹亞玲.淺談中學化學教學中的環境教育[J].現代教育科學, 2009 (6) .
化學與環境論文范文第3篇
1. 臭氧層的破壞
臭氧的分子式為O3, 它的氧化性極強, 極易分解, 很不穩定。臭氧層分布在海拔15千米至35千米的平流層里, 對地球的生命體起著一個保護作用。它能夠吸收太陽釋放出來的絕大部分紫外線, 使動物和植物免受紫外線的傷害。過多的紫外線照射會誘發皮膚癌、基因突變、破壞植被和農作物。但是隨著氟利昂在壓縮機里的使用, 平流層里的臭氧層越來越稀薄, 在南極、北極、西藏等地已經出現了臭氧層的空洞。
氟利昂分解臭氧的反應式為:
其中, 氟利昂分解出來的氯原子成為促使臭氧變成氧氣, 而氯原子作為催化劑, 本身并無變化, 一個氯原子破壞臭氧分子的數量可以達到10萬。
臭氧層被破壞還有一些其他的原因, 如一氧化氮、二氧化氮等氮的氧化物, 硫酸的酸霧, 火山灰粒子等。要怎樣才能保護臭氧層不再受到破壞呢?
科學家們早已經嘗試用其他的物質來替代氟利昂的位置, 減少氟利昂對臭氧層的破壞。然而對于一些工業廢氣, 如一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫等, 企業在排放之前應當做出相應的處理。為了保護我們的地球, 保護我們人類自己, 大家都應當努力。
2. 光化學煙霧和灰霾的危害
近年來在我國的上海、南京、深圳、武漢、北京等地陸續出現了光化學煙霧污染和灰霾天氣, 證明我們的生存環境已經遭受到了嚴重的破壞。
光化學煙霧是指汽車的尾氣、工廠排放的廢氣里包含碳氫化合物、氮氧化物等一次污染物, 這些一次污染物在陽光的作用下發生光化學反應, 生成臭氧、醛、酮、酸等二次污染物, 參與光化學反應過程的一次污染物和二次污染物的混合形成淺藍色有刺激性的煙霧。經過一次污染、二次污染, 光化學煙霧的成分已經變得非常復雜, 具有強氧化性, 能刺激人類和動物眼睛及呼吸道黏膜, 傷害植物葉子, 加速橡膠等材料的老化, 并使大氣能見度降低。
灰霾是指空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子的含量過高, 讓空氣變得渾濁、能見度很低?；姻脖容^厚, 可達1—3公里左右?；姻驳牧Ｗ颖容^小、分布也比較均勻, 用肉眼無法看到?；姻才c晴空區之間沒有明顯的邊界, 看起來呈黃色或橙灰色?；姻驳某煞趾軓碗s, 包含了上百種顆粒物, 進入呼吸道, 會嚴重影響人類的健康, 引發鼻炎、支氣管炎甚至肺癌等疾病。紫外線能殺死大氣中大部分的細菌和病毒, 灰霾天氣還會導致近地層紫外線減弱, 使傳染病患變多?；姻蔡鞖膺€容易引發交通事故, 讓人產生悲觀情緒?；姻埠凸饣瘜W煙霧還是一對孿生兄弟, 灰霾天氣會讓光化學煙霧提前到來, 讓空氣更差, 環境污染更加嚴重。
3. 溫室效應
溫室效應是大氣保溫效應的俗稱。自工業革命以來, 人類向大氣中排入的二氧化碳等吸熱性強的溫室氣體逐年增加, 溫室效應引發的全球氣候變暖等問題也越來越嚴重。二氧化碳又被稱為溫室氣體, 它具有吸熱和隔熱的功能, 它在大氣越積越多會形成一種無形的屏障, 使太陽輻射到地球上的熱量無法向外層空間反射, 地球表面變得越來越熱。溫室效應的直接危害是引起全球變暖, 導致兩極的冰川融化, 使海平面上升淹沒地勢較低的土地, 進而導致生物群落的緯度變化和物種的變異及滅亡。
4. 酸雨的危害
酸雨也是目前環境污染的一個重要方面。酸雨是指pH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。酸雨的形成主要因為水蒸氣從大氣中溶解了大量的酸性物質, 如二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮等。汽車的尾氣、工業的排放、石油和天然氣等燃料的燃燒是這些酸性物質的主要來源。酸雨可導致土壤酸化, 建筑物和雕塑被腐蝕, 損害森林和植被, 破壞魚類和海洋生物的生存環境。
化學與環境論文范文第4篇
環境化學的發展大致可分為三個階段:20世紀70年代年以前為孕育階段,70年代為形成階段,80年代以后為發展階段。二戰以后至60年代,發達國家經濟從恢復逐步走向高速發展,由于當時只注意經濟的發展而忽視了環境保護,污染環境和危害人體健康的事件接連發生,事實促使人們開始研究和尋找污染控制途徑,力求人與自然的協調發展。
20世紀60年代初,由于當時有機氯農藥污染的發現,農藥中環境殘留行為的研究就已經開始。這個階段是環境化學的孕育階段。到了70年代,為推動國際重大環境前沿性問題的研究,國際科聯1969年成立了環境問題專門委員會,1972年在瑞典斯德哥爾摩召開了聯合國人類環境會議,成立了聯合國環境規劃署,確立了一系列研究計劃,相繼建立了全球環境監測系統和國際潛在有毒化學品登記機構,并促進各國建立相應的環境保護結構和學術研究結構。80年代全面地開展了對各主要元素,尤其是生命必需元素的生物地球化學循環和各主要元素之間的相互作用,人類活動對這些循環產生的干擾和影響,以及對這些循環有重大影響的種種因素的研究;重視了化學品安全性評價;開展了全球變化研究,涉及臭氧層破壞、溫室效應等全球性環境問題;同時加強了污染控制化學的研究范圍。1995年諾貝爾化學獎第一次授予三位環境化學家Crutzen,Rowland和Molina,他們首先提出平流層臭氧破壞的化學機制。從發現平流層中氮氧化合物可以被紫外輻射分解而破壞全球范圍的臭氧層開始,追蹤對流層大氣中十分穩定的CFCs類化學物質擴散進入平流層的同樣歸宿,闡明了影響臭氧層厚度的化學機理,使人類可以對耗損臭氧的化學物質進行控制。這些理論的研究成果因1985年南極“臭氧洞”的發現而引起全世界的“震動”,從而導致1987年《蒙特利爾議定書》的簽訂。這充分表明環境化學家的工作已經引起全人類的重視,環境化學已經開始走向全面發展。
我國的環境化學研究也已經有了20多年的歷史,自70年代起,在典型地區環境質量評價,環境容量和環境背景值調查,污染源普查,圍繞工業“三廢”污染,在大氣、水體、土壤中環境污染物的表征、遷移轉化規律,生物效應,以及控制等方面進行了大量的工作。近年來,完成了一批攻關課題和重大基金項目等國家任務。“八五”和“九五”期間,在有毒污染物環境化學行為和生態毒理效應、水體顆粒物和環境工程技術、大氣化學和光化學反應動力學、對流層臭氧化學、區域酸雨的形成和控制、天然有機物環境地球化學、有毒有機物結構效應關系、廢水無害化和資源化原理與途徑等方面的工作分別得到了國家自然科學基金、國家科技攻關、中國科學院等的支持,取得了一批具有創新性的研究成果,形成了一支從政府到地方各級行政管理與環境保護部門、科研單位、高等院校等多層次的管理人員與研究人員隊伍。在酸雨測量技術、形成機制、物理化學特征、高空云雨化學、大氣酸性污染物來源和沉降過程等方面取得重要成果,在天然源研究、區域酸沉降模式和酸雨成因、能源與環境協調規劃、酸雨區域綜合防治和臨界負荷的研究方法等方面達到國際先進水平,獲國家科技進步一等獎。
在環境分析化學方面,從80年代起,我國先后制訂出《環境監測標準方法》《環境污染分析方法》和《環境監測分析方法》等,選取了200多種分析方法,近百種無機和有機物,所用的方法靈敏、準確、可靠,多年來在全國環境監測系統和有關實驗室廣泛應用。對監測分析方法的統一與標準化,在提高分析監測水平及實驗室質量控制方面起了重要作用。
1992—1995年,國家基金委化學部資助了重大基金項目“典型有機污染物環境化學行為與生態效應”的研究,探討了某些有毒有害污染物的環境行為、在介質中的遷移轉化規律,污染物的環境風險評價,水生天然有機物的起源、表征與重金屬相互作用機理與模型,以及鹵代烴生成潛力,等。在新農藥單甲脒的環境行為和生態毒理效應以及有機錫的生態毒理效應研究中取得了創新性成果;首次發現城市水源中的硝基多環芳烴的存在,對多氯聯苯等的光解規律和產物毒性提出了新的機理和解釋。部分研究成果達到國際先進水平,該工作于1999年獲得了中國科學院自然科學一等獎。在O3的測量技術、中國光化學煙霧特征、室內大氣光化學反應模擬、空氣質量模式、汽車尾氣高效凈化等方面取得了重大成果,其中大氣微量組分源排放、大氣氧化能力、大氣光化學模擬和模式的研究達到世界先進水平,曾獲國家科技進步二、三等獎。在天然水質變化與水污染控制原理、難降解有毒有害污染物的物理化學去除與生物降解和高級化學氧化、水質凈化的高效生物和絮凝反應器、廢水的無害化與資源化、清潔生產等方面取得了達到國際先進水平的研究成果,獲中國科學院科技進步二等獎和國家教委科技進步二等獎等獎勵。
但是,從國際發展趨勢和目前水平來衡量,就總體而論,我國環境化學的研究,無論在方法、技術上,還是在研究思路上,大多缺乏獨創性、系統性和完整性,對熱點環境問題的研究遠遠不能滿足國家在環境保護方面的需求。在分支學科和研究的內容上發展也不平衡,缺乏連貫性、系統性和綜合性。在環境化學過程研究中對化學污染物的外觀表征研究得較多,而在復合污染的界面反應過程動力學、污染機制及其效應方面研究的深度不夠,缺乏從分子水平上對污染物動力學機制的研究。在環境分析化學方面,雖然建立和發展了較為完備的常規分析測試方法,但對于環境樣品的形態、結構與中間產物、同族體等的分離與測定還與國際先進水平有很大差距。在污染物的現場測試、實時測定等方面尚缺少有效的方法和儀器。
化學與環境論文范文第5篇
作者：
學院、專業： 班級：
化學污染
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(xxxxxxxxxxxxxxx)
摘 要 建立綠色化學的根本目的是從節約資源和防止污染的觀點出發，重新審視和改革傳統化學，從而使我們對環境的治理可以從治標轉向治本。為此，工業、農業、日常生活等采用無毒、無害并可循環使用的物料，化學反應的綠色化。 關鍵詞 綠色化學 環境保護 生物技術
人類正面臨有史以來最嚴重的環境危機，由于人口急劇的增加，資源的消耗日益擴大，人均耕地、淡水和礦產等資源占有量逐漸減少，人口與資源的矛盾越來越尖銳;環保問題就成為經濟與社會發展的重要問題之一。作為國民經濟支柱產業之一的化學工業及相關產業，在為創造人類的物質文明作出重要貢獻的同時，在生產活動中不斷排放出大量有毒物質，化學工業也為環境和人類的健康帶來一定的危害。發達國家對環境的治理，已開始從治標，即從末端治理污染轉向治本，即開發清潔工業技術，消減污染源頭，生產環境友好產品。“綠色技術”已成為21世紀化工技術與化學研究的熱點和重要科技前沿。
綠色化學又稱綠色技術、環境無害化學、環境友好化學、清潔化學。綠色化學即是用化學及其它技術和方法去減少或消除那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產物、副產物等的使用和產生。
化學可以粗略地看作是研究從一種物質向另一種物質轉化的科學。傳統的化學雖然可以得到人類需要的新物質，但是在許多場合中卻既未有效地利用資源，又產生大量排放物，造成嚴重的環境污染。綠色化學則是更高層次的化學，它的主要特點是“原子經濟性”，即在獲得物質的轉化過程中充分利用每個原料原子，實現“零排放”，因此既可以充分利用資源，又不產生污染。傳統化學向綠色化學的轉變可以看作是化學從“粗放型”向“集約型”的轉變。綠色化學可以變廢為寶，可使經濟效益大幅度提高。綠色化學已在全世界興起，它對我國這樣新興的發展中國家更是一個難得的機遇。
1 采用無毒、無害并可循環使用的新物料
1.1 原料選擇
工業化的發展為人類提供了許多新物料，它們在不斷改善人類物質生活的同時，也帶來大量生活廢物，使人類的生活環境迅速惡化。為了既不降低人類的生
活水平，又不破壞環境，我們必須研制并采用對環境無毒無害又可循環使用的新物料。
以塑料為例，據統計，到1989年美國在包裝上使用的塑料就超過55.43億kg(20世紀90年代數量進一步上升)，打開包裝后即被拋棄，這些塑料廢物破壞環境是我們面臨的一大問題：掩埋它們將永久留在土地里中;焚燒它們會放出劇毒。
我國也大量使用塑料包裝，而且在農村還廣泛地使用塑料大棚和地膜，造成的“白色污染”也越來越嚴重。解決這個問題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，目前國際上已有一些成功的方法，例如：光降解塑料和生物降解塑料。前者已經投入生產。光生物雙降解塑料研究是我國“八五”科技攻關的一個重大項目，已取得一些進展。
1.2 溶劑的選擇
大量的與化學制造相關的污染問題不僅來源于原料和產品，而且源自在其制造過程中使用的物質。最常見的是在反應介質，分離和配方中所用的溶劑。在傳統的有機反應中，有機溶劑是最常用的反應介質，這主要是因為它們能較好地溶解有機化合物。但有機溶劑的毒性和難以回收又使之成為對環境有害的因素。因此，在無溶劑存在下進行的有機反應，用水作反應介質，以及超臨界流體作反應介質或萃取溶劑將成為發展潔凈合成的重要途徑。
1.2.1 固相反應
固相化學反應實際上是在無溶劑化作用的新穎化學環境下進行的反應，有時可比溶液反應更為有效并達到更好的選擇性。它是避免使用揮發性溶劑的一個研究動向。
1.2.2 以水為溶劑的反應
由于大多數有機化合物在水中的溶解性差，而且許多試劑在水中會分解，因此一般避免用水作反應介質。但水作為反應溶劑有其獨特的優越性，因為水是地球上自然豐度最高的“溶劑”，價廉、無毒、不危害環境。此外水溶劑特有的疏水效用對一些重要有機轉化是十分有益的，有時可提高反應速率和選擇性，更何況生命體內的化學反應大多是在水中進行的。
水相有機合成在有機金屬類反應，水相Lewis酸催化的反應現都已取得較大
進展。因此在某些有機化學反應中，開發利用以水作溶劑是大有可為的。
1.2.3 超臨界流體作為有機溶劑
超臨界流體是指超臨界溫度及超臨界壓力下的流體，是一種介于氣態與液態之間的流體。在無毒無害溶劑的研究中，最活躍的研究項目是開發超臨界流體(SCF)，特別是超臨界CO2作溶劑。超臨界CO2是指溫度和壓力在其臨界點(31.10℃，7 477.79KPa)以上的CO2流體。它通常具有流體的密度，因而有常規常態溶劑的溶解度;在相同條件下，它又具有氣體的粘度，因而又具有很高的傳質速度。而且，由于具有很大的可壓縮性，流體的密度，溶劑溶解度和粘度等性能可由壓力和溫度的變化來調節。其最大優點是無毒、不可燃、價廉等。
1.3 催化劑的選擇
許多傳統的有機反應用到酸、堿液體催化劑。如烴類的烷基化反應一般使用氫氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸做催化劑，這些液體酸催化劑的共同缺點是：對設備腐蝕嚴重，對人身危害和產生廢渣污染環境。為了保護環境，多年來人們從分子篩、雜多酸、超強酸等新催化材料入手，大力開發固體酸做為烷基催化劑。其中采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術較為成熟，這種催化劑選擇性高，乙苯收率超過99.6%，而且催化劑壽命長。
2 化學反應的綠色化
為了節約資源和減少污染，合成效率成了當今合成方法學研究中關注的焦點。合成效率包括兩方面，一是選擇性(化學、區域、非對映體和對映體選擇性)，另一個就是原子經濟性，即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉化為產物，理想的原子經濟反應是原料分子中的原子百分之百的轉變為產物，不產生副產物或廢棄物，實現廢物的“零排放”。為此，化學化工工作者在設計合成路線時，要減少“中轉”、增加“直快”、“特快”，更加經濟合理地利用原料分子中的每一個原子，減少中間產物的形成，少用或不用保護基或離去基，避免副產物或廢棄物的產生。實現原子經濟反應的有效手段很多，在些不作贅述。
3 生物技術的應用
生物科學是當代科學的前沿。生物技術是世界范圍內新技術革命的重要組成部分，生物化工是21世紀最具有發展潛力的產業之一，它將成為創造巨大社會財富的重要產業體系。采用生物技術已在能源、采油、采礦、肥料、農藥、蛋白
質、聚合物、表面活性劑、催化劑、基本有機化工原料、精細化學品的制造等方面得到廣泛應用。從發展綠色化學的角度出發，它最大的特點和魅力就在節約能源和易于實現無污染生產而且可以實現用一般化工技術難以實現的化工過程，其產品常常又具有特殊性能。因此，生物技術的研究和應用倍受青睞。
綠色化學是人類的一項重要戰略任務。綠色化學的根本目的是從節約資源和防止污染的觀點來重新審視和改革傳統化學，從而使我們對環境的治理可以從治標中轉向治本。綠色化學的發展不僅將對環境保護產生重大影響，而且將為我國的企業與國際接軌創造條件。
參考文獻
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