西部地区医药专科学校绿色化学教育探究
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作者: 梁建义
摘要:在21世纪发现和人工合成的化合物的种类是2000万多种,是此之前发现的所有化合物总数的40多倍。但由于“化学家过谦”,使得一些化学家在化学领域所取得的成绩很大程度上并未得到社会的认可。作为一名西部贫困地区的医药高等专科学校的化学老师,肩负起绿色化学教育的重任已经刻不容缓,需要各位同仁一起努力,为我国的绿色化学教育作出应有的贡献。下面就笔者在工作中的一些浅显认识和大家分享。
关键词:西部地区;绿色;教育;探究
中图分类号:G652文献标识码:A文章编号:1003-2851(2010)06-0099-01
一、绿色化学是应对挑战的必然
科学不但要认识世界和改造世界,还要保护世界。化学也如此,为了应对化学所面临的挑战,提倡绿色化学是刻不容缓。
(一)绿色化学的概念。绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学,是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护,绿色化学不是被动地治理环境污染,而是主动的防止化学污染,从而在根本上切断污染源,所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。
(二)绿色化学的产生及其背景。当今,可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展,既要发展经济,又要保护自然资源和环境,使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年,美国环保局(EPA)提出“废物最小化”,这是绿色化学的最初思想。1989年,美国环保局又提出了“污染预防”的概念。1990年,美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令,将污染的防止确立为国策,该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。1992年,美国环保局又发布了“污染预防战略”。1995年,美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”。1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志,标志着绿色化学的正式产生。我国也紧跟世界化学发展的前沿,在1995年,中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。
(三)绿色化学的核心内容。原子经济性是绿色化学的核心内容,这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost提出的,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性,认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地减少了废物的排放。
二、西部地区绿色化学教育所面临的挑战
(一)绿色化学的形象正在被与其交叉的学科的巨大成功所埋没。化学是一门中心科学,化学与生命、材料等八大朝阳科学有非常密切的联系,产生了许多重要的交叉学科,但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。化学这门重要的中心科学反而被社会看作是“伴娘科学”而不受重视。
(二)绿色化学正被各种各样的环境污染问题所困扰。化学的发展在不断促进人类进步的同时,在客观上使环境污染成为可能,但是起决定性的是人的因素,最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关,诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等;另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因,显然是不公平的,比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。现在,有些人把化学和化工当成了污染源。人们开始厌恶化学,进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理,结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎,有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。事实上,这些是对化学的偏见,监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。
三、绿色化学的发展前景
(一)绿色化学关乎化学工业的每个环节。绿色化学又称环境无害化学,其核心是利用化学原理从根本上消除化学工业对环境的污染,它具有少产、甚至不产废物,达到“零排放”的特点。绿色化学是从化学科学基础内容上进行更新,从源头上消除污染。绿色化学能达到合理利用资源和能源,降低生产成本,符合实现化学工业的可持续发展。
(二)绿色化工的理念正逐渐渗透到化学工业的每个环节。在废水处理方面,通过建立污水处理厂,处理工业和生活废水,实现循环利用。在化学工艺流程方面,通过加强生产技术研究,积极采用清洁生产工艺,引进环境友好的技术设备,开发品质优、环保成本低且符合国际环保要求的化工产品,实现化工产品的绿色化。在产品的包装使用上,通过采用可降解塑料,尽量减少白色污染。
(三)绿色化工绿色化工助力其他领域节能减排。不仅使化学工业达到节能减排的目标,而且还通过绿色化学品以及绿色化学工艺在其他领域的应用,推动了其他行业实现绿色生产。如用无毒无害的原料代替剧毒的光气和氢氰酸等制备中间体,以无毒无害的溶剂代替挥发性有机溶剂等。
(四)绿色化工带来社会效益与经济效益。目前,绿色化工已被全球列为21世纪实现可持续发展的一项重要战略,是解决资源、能源紧缺、环境恶化的重要途径,是提高人类生存质量和保证国家与民众安全的核心基础科学与技术。采用无毒、无害原料和溶剂、高选择性化学反应,从源头上消除污染的绿色化学过程将得到普遍关注。
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