绿色化学论文



人类生活与绿色化学化学是一门实践性和应用性很强的科学,化学知识广泛深刻地渗透进个人和社会生活的各个方面,化学物质、化学现象、化学变化无时不在。因此,贴近生活、贴近社会,成为化学学科改革的重要指导思想。 化学给人类的衣食住行带来福祉的同时,也对人类赖以生存的环境带来了诸多的负面影响。现在,保护环境已成为人们的共识。然而为什么要保护环境?究竟怎样来保护环境呢?保护环境对化学提出了什么样的要求呢?要回答这些问题,还得从环境问题说起。 第二次世界大战后,社会生产力突飞猛进。机器的广泛使用,为人类创造了大量财富,而工业生产排出的废弃物却造成了严重的环境污染。大量的人工制取的有毒化合物进入环境后,在环境中扩散、迁移、累积和转化,不断地恶化环境,严重威胁人类和其他生物的生存。1962年,美国生物学家雷切尔?卡逊的科普作品《寂静的春天》出版了,书中详细描述了滥用化学农药造成的生态破坏:“神秘莫测的疾病袭击了成群的小鸡,牛羊病倒和死亡……孩子在玩耍时突然倒下了,并在几小时内死去……仅能见到的几只鸟儿也奄奄一息……这是一个没有声息的春天。”这本书引起了全世界的强烈反响。人们惊奇地发现在短暂的几十年时间内,工业的发展已经把人类逼进了一个被毒化了的环境中,而且环境污染造成的损害是全面的、长期的、严重的。人类开始认识到保护环境的重要性,20世纪60年代起,在工业发达国家兴起了要求政府采取措施解决环境问题的“环境保护运动”。 人类没有保护好环境的教训自古就有了。古代,经济比较发达的美索不达米亚、希腊、小亚细亚等地区,由于不合理的开垦和灌溉,后来成了不毛之地。黄河流域是中国古代文明的发祥地,由于滥伐森林,水土严重流失,造成了水旱灾害频繁,土地日益贫瘠。保护环境的意识也并非现在才有,我国古代就有“不涸泽而渔,不焚林而猎”的保护自然环境的思想。今天,我们保护环境不仅要保护环境不受污染,而且要继承古代环境保护的思想,合理利用资源,以保证资源的永久利用。我们应该懂得解决环境问题的关键就是保护环境,而保护环境就是保护我们自己。 为了更好地保护环境,许多国家正在广泛地宣传环境保护思想,制定相应的环境全面提高法律法规。我国于1979年9用颁布了《中华人民共和国环境保护法(试行)》,并在1983年底召开的全国第二次环境保护大会上将保护环境确立为我国一项基本国策。 以下举几个例子来说明化学品的不恰当使用对人类带来的危害:
  1.如每年过春节的时候,许多人都爱燃放鞭炮,特别是少年儿童。点燃一串鞭炮,或几个式样各异的烟花炮,噼噼啪啪,五彩缤纷,真是热闹极了!用燃放烟花爆竹来庆贺新年,这在我国各地早已成为一种习俗,延续了许多年。这种习俗虽然能增添节日的气氛,却往往带来不少危害。鞭炮的原料是火药,主要成分为硫黄、炭粉、火硝(硝酸钾)或氯酸钾。烟花炮或烟火是在火药中按一定配比另外加入镁、铝、锑等金属粉末和硝酸锶等硝酸盐制成的。燃放烟火时,不同的金属或金属离子会产生不同的颜色。鞭炮或烟火点燃后,它一边迅速燃烧、爆炸,喷射出五颜六色的火焰,一边产生大量的二氧化氮、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等有害气体和各种金属氧化物的粉尘,造成空气污染。其中二氧化氮和二氧化硫具有极强的刺激性和腐蚀性,它们会刺激人的呼吸道,使人咳嗽,引起气管炎等疾病。燃放鞭炮和烟花炮时,它的猛烈的爆炸声还是一种城市噪声,甚至成为严重的公害。尤其在除夕之夜近午夜时,街头巷尾,鞭炮声此起彼伏,震耳欲聋,整个城市硝烟弥漫,仿佛成了战场。这时,儿童、老人和心脏病人很容易受到惊吓,其他人也无法好好休息。鞭炮和烟火的危害还不止这些。鞭炮在制作、运输和燃放的过程中,只要稍有不慎,就会爆炸、起火,酿成火灾,造成伤亡事故。燃放烟花爆竹会产生这么多危害,因此,在我国的不少大城市已禁止在一定的区域内燃放烟花爆竹。
  2.一种新的污染物正在破坏生态环境,并悄悄地向人类袭击,它就是环境激素。环境激素,是一种外因性的内分泌干扰物质,它可以危害生物体的生殖机能也可能引发肿瘤。激素一般是指在生物内分泌的物质,而环境激素则是一种存在于环境中、具有类似动物激素作用的化学物质。这种环境激素会扰乱体内调节各器官工作的激素,扰乱内分泌物质,还可能损害人体的生殖机能,甚至引发肿瘤。人体内约有60兆亿个细胞,在人的一生中这些细胞会不断地分裂。人体常常通过外分泌腺(汗腺)和内分泌腺(甲状腺、性腺)分泌一些物质,保持内部生理机能的平衡。其中内分泌所产生的微量物质就是激素,如性腺分泌性激素,它可刺激人的生长发育和生殖系统的成熟。环境激素并不直接发生毒害作用,它只是扰乱生物体内激素的合成、激素物质在体内的信息传递。可怕的是,这些环境激素只要有微小的剂量,就足以影响到生物的正常生长和发育。被列为环境激素的化学物质在几十种,如臭名昭著的二恶英、多氯联苯、石棉、汞和DDT等。科学家已经通过动物实验证实,环境激素会引起动物精子减少。可以肯定的是环境激素对动物生长发育有很大的影响,而且可怕的是可能持续影响几代的遗传。
  3.在水资源日益受到污染的今天,一些价格不菲的饮料、矿泉水等等水商品吸引了众多的消费者。毫无疑问,优质矿泉水、纯水比起一些受严重污染的自来水或乡村的井水、污水等,喝起来让人放心得多。但是,无论是矿泉水、纯水或饮料,对人体健康的作用,都无法取代天然水或无污染的自来水。饮料虽然给人较好的口感,也有一定的营养,但一般都含有较多的糖和色素,过量的糖和色素会转化为脂肪,引起肥胖,或使人患糖尿病。从石油或煤焦油中提炼的色素,更是潜在的致癌物质。假如用喝饮料代替白开水解渴,天长日久,对健康的影响可想而知。还有,长期饮用矿泉水,体内某些微量元素可能摄入过量。根据现有资料,一个68kg的人,体内有
  5.86g铁、2g锌、
  0.11g铜以及一定量的其他微量元素,含量为百万分之一或十亿分之一,甚至更少。微量元素在人体内的作用很微妙,不足为患,过量有害,它必不可少,但又并非多多益善。矿泉水中的某些微量元素含量比天然水多得多,长期饮用会使某些微量元素超过人体所需,至于纯水,则与矿泉水相反,水中缺乏矿物质和微量元素,走向了另一极端。一方水土成活一方人。科学研究告诉我们,人类在漫长的进化过程中已和天然水结下不解之缘,天然水中溶解有各种矿物质和微量元素,其含量又符合人体的正常需求,人体中所需的微量元素除了食物之外,主要靠水补充。因此,天然水在人体健康中的位置是不可替代的。我们需要做的是改善天然水水质,在乡村要保护好天然水源,使其免遭受污染,城市的自来水应达到国家卫生标准。此外,水一定要煮沸后再喝。多喝白开水,才能保证身体健康。这样的例子已经是不胜枚举,如何让人们回归自然?不再为自己生产出来的东西而苦恼呢? 解决这些负面影响的最好办法是从一开始就不生产有毒的物质和形成废弃物。为此,人们提出了“绿色化学”(GreenChemistry)和“清洁化学”(CleanChemistry)等新的理念。 所谓“绿色化学”是指设计对环境没有或者只有尽可能性小的负面作用,并且在技术和经济上又可行的化学品过程。它是在合成、催化、工艺、分离等领域实现污染预防的基本的和重要的科学手段。其研究重点是:设计或重新设计对人类健康和环境更安全的化合物;从研究、变换基本原料和起始化合物以及引入新试剂入手,探求新的、更安全的、对环境更友好的化学合成路线和生产工艺;改善化学反应条件,降低其对人类健康和环境的危害,减少废弃物的生产和排放。 绿色化学体现了化学科学、技术和社会的相互联系和相互作用,是社会对化学科学发展的新要求。它对于保护人类赖以生存的环境、实现人类社会的可持续发展具有重要意义。因此,绿色化学实验的理念,理应成为化学课程与教学改革的重要指导思想。 而所谓化学实验的清洁化,是指通过一些有效措施使化学实验对实验场所和环境的污染降低到最低的限度。这些有效措施主要有:
  1.进行密闭实验,对反应产生的气体、液体和固体设法予以收集和处理,避免敞口操作,防止反应物质逸散到周围环境中。
  2.在无法密闭实验时,加强回收、通风或其他防护措施。
  3.加强反应物质的回收利用和消除处理,建立责任制度。
  4.在设计实验方案时,要尽量避免使用和生成毒性较大的、容易形成污染的物质,尽量选择污染少的实验方法和实验装置;在无法避免使用或者产生有害物质和污染的情况下,实验方案必须包括有效保护和消害处理措施。人类只有弄清楚自己在干什么、会为我们的子子孙孙留下什么,才能放心地去做我们认为应该做的事。
 

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