绿色化学技术在环境保护中的运用

摘要：现代化学技术的研发与应用推动了社会经济的迅猛发展，人们的物质经济生活水平得到显著提高。然而，传统化学工业在创造巨大经济效益的同时也带来了极为严重的化工污染，对于人类健康和生态环境造成巨大破坏。为解决这一问题，绿色化学技术被纳入到研发和应用当中，在环境保护工作中起到越来越突出的作用。本文首先简述绿色化学技术理念，进而探讨其主要研究内容，最后指出了其在环保当中的实际应用。

关键词：绿色化学技术；环境保护；应用

当前全球存在的环境问题很大部分原因来自于化学物质污染，尤其是化工业的废物排放直接造成水源、空气和固体物的严重破坏，威胁着人类的生存空间和身体健康。绿色化学技术的引入能够从源头上控制化工造成的污染，逐步缓解既有污染和潜在污染。随着研究的不断深入，其在环保工作中的应用也越来越广泛。

一、绿色化学技术理念概述

绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学。所谓绿色化学技术，就是着眼于源头到终端的化学污染控制，以原子经济作为技术原则,在满足既有的化工生产需求的同时，以新物质充分化学反应为途径，消除污染和有害物排放，实现生产的可持续发展。在环境保护越来越受到重视的今天，绿色化学技术摆脱了传统化学技术的诸多缺陷与不足，在改善资源浪费和环境污染等方面取得了巨大进展。先污染后治理的错误理念模式转换为源头上控制污染得到了实践上的贯彻。因此，推广和实施绿色化学是教育界一项极其重要的教学主题及实践活动。

二、绿色化学技术的主要研究内容

1、化工原料

上世纪40年代以来，石油取代传统的生物质成为主要的化学原料，其对于当时的工业发展和经济发展起到了极大的推动作用，而现实表明，石油及煤化学工业同时带来的还有对人类生存环境的巨大破坏，粗放式的化工应用直接将化工废弃物排放出去，造成了大气、水源等的极大污染。为改变这一现状，科学家们致力于生物质的重新利用，使其逐步取代石油且能最大限度消除生物质化工应用带来的环境破坏问题。其中，生物质所含淀粉能够实现葡萄糖的简易转化，而纤维素则相对较难。以葡萄糖为原料能够制得己二酸和邻苯二酚等，如何实现致癌物质苯的去除便成为当前研究的重点内容。此外，氢氟酸和氯气、甲醛等有毒化工原料的去除也是当前研究的重点。

2、反应溶剂

除化学原料之外，化工生产中的应用的反应溶剂也是造成环境污染的重要来源。如生产中的反应介质以及分离和配方中应用的溶剂，以挥发性有机化合物为代表。该反应溶剂在实际使用当中能够实现化工原料的化学反应达到化工产品生产制造的目的，但同时也会引发水源的严重污染，也同样造成地球臭氧层的破坏，导致地球温室效应、全球变暖问题的日益严重。为此，科学家们将研究重点放在反应溶剂的去毒化和绿色化当中。选取无毒无害的反应溶剂来代替原有的挥发性有机化合物，当前的研究突破即以超临界二氧化碳作溶剂，实现了化工生产中毒性的消除，且其相对价廉，保证了应用推广的便捷性。

3、反应催化剂

化学合成催化剂的绿色化也是当前绿色化学技术的研究重点。催化剂的应用能够提高化学反应产率并降低能耗，在化工生产中发挥着重要作用。就现今的研究重点来看，仿酶催化剂以及固体酸催化剂成为反应催化剂绿色化研究中的重点关注对象。酶催化反应的应用使得化工生产效率提高，且条件相对温和，生产难度较低。而反应中采用天然酶则需面对其来源有限及变性失活可能性大的问题。为此，开展人工酶的研制即成为绿色化学研究的重要课题。同时，酸催化反应作为同等重要的化工生产工艺，其当前广泛应用的酸催化剂多为液体催化剂，以三氯化铝和硫酸、氢氟酸等为主，存在着危害人体和污染环境的严重问题，研发出替代的固体酸催化剂则成为该课题的研究重点。

三、绿色化学技术在环保中的应用

1、大气污染治理中的应用

落实到实际的环保应用中，绿色化学技术主要关注于大气、水以及固体废弃物的污染问题。其中，大气污染关系到人类日常呼吸生存环境，需要得到尽快的解决。而在对大气污染进行研究治理时，关注煤燃烧产生的二氧化硫引发的污染并实现该污染的有效消除则需实际应用到绿色化学技术。一方面，可以在煤燃烧之前对其进行脱硫处理，实现污染前的防控治理，另一方面则可在燃烧过程以及燃烧之后分别进行固硫和烟气脱硫处理。应用生物浸出法以及表面处理浮选与微生物絮凝法，对煤燃烧过程中产生的二氧化硫进行多样脱硫、消硫，实现化工原料生产应用中的绿色化。

2、水污染治理中的应用

水资源是人类生存的重要资源，当前其污染源主要来自城市生活用水污染以及工业生产用水污染。对水污染的处理自上世纪70年代便已开始，当时主要采用循环冷却水零排污技术，取得了一定治理成效。随着技术研发的不断深入，热水锅炉零排放技术相对更加成熟，已经能基本达到污水的零排放。在现今的研究成果应用中，以控制农业生产中农药污染为目标的生物农药、光活化农药开发很大程度消除了农药造成的水污染。同时，采取多技术的联合，包括生物氧化和光、声、磁、电、无毒药剂氧化等处理手段的研发应用已经成为水污染处理的重点研究方向，多种技术的同步应用能够更加立体地实现水污染的有效治理。

3、固体废弃物治理中的应用

固体废弃物的来源除化工企业生产带来的生产废物外，还包括城市生活垃圾、白色污染以及矿山废弃物等，针对不同的来源途径和废弃物形式采取相应的科学处理方法也是绿色化学技术研究应用的重要课题。针对化工生产带来的生产废弃物，通过分析废弃物组成采取对应的消解处理技术，消除其中污染物对于环境的破坏；针对城市生活垃圾则应用固体废弃物电离化技术和热分选煤气化技术予以消解；白色污染物的治理主要为研究开发可生物降解类塑料，根源上消除白色污染；矿山废弃物治理则采用生物浸出和非氰化法提取技术实现污染重金属的提取和处理回收。

四、结语

面对当前的无染现状开展的绿色化学技术研究是致力于人类生存环境治理和保护的重要技术内容，是需要传统化学技术和现展理念共同应用的新兴学科。在分析掌握当前环境污染和破坏源的同时，针对性地进行绿色化学技术研发，并逐步实现技术的普遍推广，才能在保证社会经济发展的同时消除环境破坏源，实现人类社会的可持续发展的长远目标。

作者:刘洪瑞 单位:山东省临沂一中

参考文献:

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