綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展

1、綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展近年來，隨著世界人口增長和經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，世界資源的巨大消 耗以及由此而產(chǎn)生的環(huán)境污染和人類生態(tài)平衡問題越來越引起了人們的 重視和關(guān)注，許多國家提出了人類長期可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性問題，從而 出現(xiàn)了發(fā)展綠色經(jīng)濟、開發(fā)綠色科技的熱潮。由于化學(xué)在人類經(jīng)濟發(fā)展 中的重大作用以及它在資源利用和對人類生存環(huán)境所產(chǎn)生的巨大影響， 發(fā)展綠色化學(xué)成為了貫徹可持續(xù)發(fā)展的一個重要方向。【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué) 現(xiàn)代生活可持續(xù)發(fā)展一、綠色化學(xué)”的提出和內(nèi)涵綠色化學(xué)這個名稱最早出現(xiàn)在美國環(huán)保局的官方文件中， 以突出化學(xué)對環(huán)境的 友好。1995年，美國總統(tǒng)克林頓、副總統(tǒng)戈爾專設(shè)了 “總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎，以推

2、動社會各界進行化學(xué)污染預(yù)防和工業(yè)生態(tài)學(xué)研究，鼓勵支持重大的創(chuàng)造性的科學(xué)技術(shù) 突破，從根本上減少乃至杜絕化學(xué)污染源。 由于上述原因，使得“綠色化學(xué)”這個名稱 廣為傳播。綠色化學(xué)又稱綠色技術(shù)、環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。綠色化學(xué)即是從源頭上用化學(xué)及其它技術(shù)和方法去減少或消除那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。它是實現(xiàn)污 染預(yù)防的基本的和重要的科學(xué)手段，包括許多化學(xué)領(lǐng)域，如合成、催化、工藝、分離 和分析監(jiān)測等?？梢钥闯鼍G色化學(xué)是發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟和工業(yè)的關(guān)鍵，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展 戰(zhàn)略的重要組成部分。二、綠色化學(xué)”的作用過去的一個世紀中，化學(xué)

3、對農(nóng)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響。 然而，人工合成的化 學(xué)物質(zhì)多數(shù)不具備環(huán)境相容性，地球缺乏對它們的自凈能力”，隨著它們在環(huán)境中的殘留物越來越多，空氣污染、氣候變化、臭氧層損耗、淡水資源枯竭、水污染、森林 銳減、水土流失、沙漠化、物種的滅絕、生物多樣性銳減等嚴峻問題日益出現(xiàn)，危害了生物和人類以及人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境。因此，研究高效低毒的化學(xué)技術(shù)是綠色化學(xué)近期的緊迫任務(wù)。綠色化學(xué)要求在綜合考慮環(huán)境因素和社會可持續(xù)發(fā)展的前提下，重新審視傳統(tǒng)的化學(xué)問題。隨著全球性環(huán)境污染問題的日益加劇和能源、資源急劇減少，環(huán)境問題日益嚴峻，綠色化學(xué)已成為21世紀的主題，是化學(xué)學(xué)科發(fā)展的必然趨勢。對于化學(xué)工 業(yè)而言，綠

4、色化學(xué)是化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)和技術(shù)基礎(chǔ)，是提高效益、節(jié)約資源和能源、保護環(huán)境的有效手段和方法。綠色化學(xué)的發(fā)展將帶來化學(xué)及相關(guān)學(xué)科的重大 進步和生產(chǎn)方式的變革。綜上所述，綠色化學(xué)在21世紀中負有重要使命，這就是在把化學(xué)這門基礎(chǔ)學(xué)科 推向更高層次的同時，也要為解決人類社會面面臨的糧食、 能源和環(huán)境污染問題作出 重要貢獻。我國在環(huán)境資源、環(huán)境容量方面，總量雖大但人均量相當小。我國經(jīng)濟生 產(chǎn)的特點是工業(yè)技術(shù)水平整體不高， 工業(yè)生產(chǎn)的能源和資源消耗及污染排放量高， 鄉(xiāng) 鎮(zhèn)企業(yè)比重逐漸增大，但其三廢（廢氣、廢水、廢渣）基本沒有經(jīng)過任何處理而四 處排放，污染十分嚴重。因此把大力開展以生物質(zhì)為導(dǎo)向的綠色化

5、學(xué)研究作為國家目 標無疑是明智之舉。三、我國綠色化學(xué)的發(fā)展領(lǐng)域綠色化學(xué)是2 1世紀的中心科學(xué)，是實現(xiàn)社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的新科學(xué)和新技 術(shù)，已成為世界各國政府、國際科技界和企業(yè)界關(guān)注的熱點。我們應(yīng)抓住機遇，迎接 挑戰(zhàn)。近10年來，綠色化學(xué)及其使用技術(shù)在歐美等國發(fā)展很快。 許多國家已將綠色化 學(xué)用為一種政府行為，組織實施。例如1 9 9 5年3月1 6日美國政府設(shè)立“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”，獎勵旨在利用化學(xué)原理從根本上減少或消除化學(xué)污染物所取得的成 就。從1 9 9 6年起，每年頒獎一次，這是世界上首次由一個國家政府出臺的對綠色 化學(xué)實行的獎勵政策。在英國，英國綠色化學(xué)獎也于2 0 0 0年開始頒

6、發(fā)。瑞典、荷 蘭、意大利、德國、丹麥等積極推行清潔生產(chǎn)技術(shù)，實施廢物最小化評估辦法，取得 了很大的成功。我國各級政府部門應(yīng)充分認識綠色化學(xué)及其產(chǎn)業(yè)革命對未來人類社會和經(jīng)濟發(fā)展所帶來的影響，及時調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展綠色技術(shù)和綠色產(chǎn)業(yè)。因為 綠色化學(xué)及其產(chǎn)業(yè)是既能適應(yīng)我國當前的經(jīng)濟發(fā)展模式，又能適應(yīng)我國民族特點的科學(xué)和產(chǎn)業(yè)。綠色化學(xué)產(chǎn)業(yè)以保護和挽救資源為目的， 促進人和自然的和諧和協(xié)調(diào)，追 求可持續(xù)的發(fā)展，幾乎涉及所有的行業(yè)。為了全面推動綠色化學(xué)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加強對綠色化學(xué)和技術(shù)的宣傳，制訂對綠色化學(xué)和技術(shù)的獎勵和扶持政策， 以促進我 國綠色化學(xué)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。綠色化學(xué)的研究目標是運用當代物理

7、先進技術(shù)和化學(xué)方法相結(jié)合，研究和開發(fā)環(huán)境友好的新反應(yīng)、新工藝、新技術(shù)、新產(chǎn)品，站在可持續(xù)發(fā)展的高度，實現(xiàn)資源-環(huán) 境-經(jīng)濟-社會發(fā)展的協(xié)調(diào)和和諧。我國結(jié)合了國情，選擇以下重點領(lǐng)域開發(fā)綠色化學(xué)技術(shù)：（一）、防止污染的潔凈煤制物潔凈煤技術(shù)包括煤炭燃燒前的凈化技術(shù)、 燃燒過程中的凈化技術(shù)、燃燒后的凈化 技術(shù)，以及煤炭的轉(zhuǎn)化技術(shù)。我國是世界上少數(shù)幾個以煤炭為主要能源的國家之一，其生產(chǎn)量和消費量均居世界首位。 在已探明的能源資源結(jié)構(gòu)中，煤炭占73.4%,是石油 和天然氣貯備量的幾十倍；在能源消費構(gòu)成中，預(yù)計煤炭所占的比例將由1980年的 72.2%、1998年的71.6%達到2010年的60%口 205

8、0年的44.7%。因此大力研究開發(fā)潔 凈煤技術(shù)，有利于節(jié)省能源，改善我國大氣的質(zhì)量，減少環(huán)境污染，是實現(xiàn)綠色產(chǎn)業(yè) 革命戰(zhàn)略的重中之重。（二）、綠色化工生物技術(shù)將廉價的生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為有用的化學(xué)工業(yè)品和燃料是發(fā)展我國綠色化學(xué)的戰(zhàn) 略目標。發(fā)展綠色生物化工技術(shù)包括微生物發(fā)酵技術(shù)、酶工程技術(shù)、基因工程技術(shù)和 細胞工程技術(shù)。植物資源是地球上最豐富的可再生的有機資源，每年以1600億噸的速度再生，相當于800億噸石油所含的能量。我國每年農(nóng)作物秸桿就有 10多億噸， 但是利用率不到5% （主要用于造紙）。若利用綠色生物化工技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為有機化 工原料，則至少可制取2X105噸乙醇，8X 107噸糠醛和3X

9、105噸木質(zhì)素，創(chuàng)造數(shù) 百億元的價值。因此，生物質(zhì)資源的轉(zhuǎn)化和利用，綠色化學(xué)和技術(shù)是大有作為的（三）、化學(xué)資源高效利用的綠色技術(shù)我國是一個人口眾多，資源相對緊缺的國家，開發(fā)礦產(chǎn)資源高效利用的綠色技術(shù) 和低品位礦產(chǎn)資源回收利用的綠色技術(shù)， 是綠色化學(xué)研究的重要目標。目前，生物催 化技術(shù)、微波化學(xué)技術(shù)、超聲化學(xué)技術(shù)、膜分離技術(shù)等引起人們的極大關(guān)注，并且有 的已投入工業(yè)使用，展示了廣闊的發(fā)展前景。深心綠色化學(xué)和技術(shù)在礦物資源利用中 的研究和使用，將導(dǎo)致選冶工業(yè)技術(shù)和制度的革新，由此帶來行業(yè)面貌的更新。（四）、精細化學(xué)品的綠色合成技術(shù)精細化學(xué)品是高新技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)， 關(guān)系到國計民生，在國民經(jīng)濟中占有極

10、其重要地位。然而，許多精細化學(xué)品的制備合成步驟多，原輔材料用量大，總產(chǎn)率比較低。 因此，探索和研究既具有高選擇性，又具有高原子經(jīng)濟性的綠色合成技術(shù)， 對于精細 化學(xué)品的制備至關(guān)重要。組合合成已成為綠色化學(xué)中實現(xiàn)分子多樣性的有效捷徑。（五）、生態(tài)農(nóng)業(yè)的綠色技術(shù)我國是一個農(nóng)業(yè)大國，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，利在當代、功在千秋。綠色食品代表著人 類食品消費的發(fā)展方向，而生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化代表著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展方向。在我國， 積極推動以綠色食品生產(chǎn)為內(nèi)容的生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選 擇，它標志我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性的歷史轉(zhuǎn)折。但研究開發(fā)高利用率無污染的生態(tài)肥料和高效低毒的生態(tài)農(nóng)藥，以及農(nóng)副產(chǎn)物高附加值

11、的綠色轉(zhuǎn)化技術(shù)，對于促進農(nóng)業(yè)綠色產(chǎn)業(yè)化，發(fā)展我國的生態(tài)業(yè)，綠色化學(xué)任重而道遠。四、綠色化學(xué)是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的明智選擇綠色化學(xué)要求在綜合考慮環(huán)境因素和社會可持續(xù)發(fā)展的前提下，重新審視傳統(tǒng)的化學(xué)問題。隨著全球性環(huán)境污染問題的日益加劇和能源、資源急劇減少，環(huán)境問題日益嚴峻，綠色化學(xué)已成為21世紀的主題，是化學(xué)學(xué)科發(fā)展的必然趨勢。對于化學(xué)工 業(yè)而言，綠色化學(xué)是化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)和技術(shù)基礎(chǔ)，是提高效益、節(jié)約資源和能源、保護環(huán)境的有效手段和方法。綠色化學(xué)的發(fā)展將帶來化學(xué)及相關(guān)學(xué)科的重大 進步和生產(chǎn)方式的變革。發(fā)展綠色化學(xué)是我國化學(xué)工業(yè)持續(xù)發(fā)展的必由之路我國在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的指 引下，環(huán)境保護受到各級

12、政府部門的高度重視。原化工部在調(diào)查各企業(yè)廢物綜合利用情況的基礎(chǔ)上，制定并頒發(fā)了化學(xué)工業(yè)資源綜合利用細則，明確了依靠科技進步， 加強三廢治理，使化學(xué)工業(yè)資源節(jié)約和廢物綜合利用不斷發(fā)展，化學(xué)工業(yè)萬元能 耗由1990年的7141X 103kg標準煤下降到1996年的418X 103kg標準煤，下降35% 實現(xiàn)節(jié)能71627X 1010kg標準煤，化工廢物綜合利用產(chǎn)值 1990年為12157億元人民 幣，1996年增加到49177億元人民幣，同時，每年可少排放廢水 113X 1012kg,廢氣 3000多億m3廢75近110X 1010kg,但是由于人口劇增，工業(yè)化進程的加快，大量 排放的生活污染物和

13、工業(yè)污染物使我國人民面臨著日益嚴重的環(huán)境資源危機。據(jù)統(tǒng) 計，我國目前總能源利用率約30%fc右，礦產(chǎn)資源利用率為40%-50%社會最終產(chǎn)品 僅占投入量的20%-30%單位國民生產(chǎn)總值能耗是發(fā)達國家的 34倍，主要工業(yè)產(chǎn) 品能源原材料消耗比國外先進水平高 30%- 90%我國人均水資源占有量不到世界平 均占有量的25%每年缺水500億m3,但工業(yè)單位產(chǎn)品用水量卻高出發(fā)達國家的 5- 10倍。如此巨大的資源、能源消耗，不僅造成了極大的浪費，加大了產(chǎn)品成本，同 時也成為環(huán)境污染的主要來源。工業(yè)廢水每天排放量近108kg,全國27條主要河流其中15條受到嚴重污染；SO2年排放量超過213X 1010k

14、g,全國40%|土受到酸雨的 危害；由于盲目過量和不合理的施用化肥、農(nóng)藥，導(dǎo)致土壤貧瘠化加劇，許多地表水 域呈“富營養(yǎng)狀態(tài)”；廢棄塑料已經(jīng)帶來很嚴重的白色污染。目前全世界污染最嚴重的20個大城市中，我國就占了半數(shù)。最近進行的一系列 檢測表明，我國城市兒童已有一半左右的血鉛含量超過了國際公認的鉛中毒標準。血鉛含量升高將會導(dǎo)致智能降低和注意力的缺失。我們的子孫后代已受到平均智能降低 的嚴重威脅！因不符合國際環(huán)保標準，每年約有70多億美元的出口商品不能進入國際 市場。估算，每年我國國民收入的20%|生態(tài)資源破壞而損失掉，其中化學(xué)物質(zhì)污染 就占到80390%這表明，環(huán)境污染，尤其是化學(xué)物質(zhì)污染，正在危脅著我國人民 生產(chǎn)和生活質(zhì)量的進一步提高，制約著我國經(jīng)濟的健康發(fā)展。而要徹底治理環(huán)境污染， 實現(xiàn)社會、經(jīng)濟、資源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，根本出路是依靠科技進步，大力發(fā)展綠 色化工。發(fā)展我國綠色化學(xué)的對策綠色化學(xué)能夠從根本上改善人類生存環(huán)境，并可促進經(jīng)濟效益大幅度提高，由它所帶來的產(chǎn)業(yè)革命剛剛在全球興起，并將持續(xù)到21世紀，它對我國這樣新興的發(fā)展中國家無疑是一個難得的機