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绿色化学的起源(6篇)

来源: 时间:2025-10-20 手机浏览

绿色化学的起源篇1

关键词:绿色科技;生态文明建设;技术支撑

中图分类号:B0文献标志码:A文章编号:1002-2589(2016)12-0084-02

绿色是我们向往的一种和谐颜色,它象征着自然、亲切、生机和安全。看到绿色我们总能联想到无毒、无害和干净,无疑绿色是人们心中一种美好的颜色。由此,绿色概念也几乎向所有行业蔓延。20世纪90年代绿色科技开始在科技领域盛行,如:绿色能源、绿色化学、绿色制造、绿色工艺、绿色材料、绿色生产等。那么,绿色科技的标准是什么?怎样的科技能够视为绿色科技?目前在学术界还没有形成统一的定义。原中国科学院院长周光召认为“绿色科技是能够促进人类长久生存与发展的生产体系和生活方式以及相应的科学技术。”[1]陈昌曙认为,绿色科技就是适应于可持续发展要求的科技,是对整个科学技术活动的一种导向,是为了解决生态环境问题而发展起来的科学技术,是有益于保护生态环境和防治环境污染的科学技术[2]。鲍健强认为,绿色科技的核心是研究和开发无毒、无害、无污染、可回收、可再生、可降解、低能耗、低物耗、低排放、高效、洁净、安全、友好的技术与产品[3]。绿色科技不仅是指一类科技,而是指代表一系列有益于改善环境的科技。笔者认为,绿色科技可以从宏观和微观两个层面理解:宏观层面看,绿色科技是站在人与科技、自然的高度,旨在运用绿色科技改善当今社会出现的一系列环境问题,加强生态文明建设,实现人与自然和谐相处,是一种资源节约型、环境友好型的科技。从微观层面看,绿色科技是指人们在运用科技改造自然的过程中,不再只考虑眼前的经济利益,而是全方位地研究和开发各种无污染、高效、节约、无毒、干净、可回收、可降解等有益于兼顾经济效益和环境效益的友好技术与产品。不管是从宏观层面理解还是从微观层面理解,生态文明建设都需要绿色科技提供支撑作用。

一、绿色科技对生态文明建设的意义

构建可持续发展的社会离不开绿色科技的技术支撑,一方面绿色科技能够对由工业文明带来的环境破坏、生态失衡进行修复和保护;另一方面绿色科技是政府企业等各类社会主体在参与建设生态文明、构建和谐社会的过程中履行生态责任的最佳技术路径[4]。绿色科技对生态文明建设有重大意义,并产生深远影响。

绿色科技为生态文明建设提供技术路线指导。在当前大力倡导生态文明建设的新形势下,要更好地创建生态文明社会,就要正确处理好人与自然的关系。生态文明建设是一个全面系统的工程,需要全社会力量共同努力构建。需要涵盖政治、经济、文化、科教、法律等方面的理念和路线作为支撑。其中,绿色科技是非常重要的一股技术力量和路线。实践证明,科学技术是第一生产力。确实我们不可否认科技在促进社会向前发展,提高生产力,改变生产方式,增加社会物质财富等方面所取得的巨大成就。但我们也应理性看待科技发展对社会的影响。科技在造福人类的同时,其负面影响也不可小觑。如:大气污染、水污染、全球变暖、耕地破坏等等,其对环境污染、生态平衡的破坏应引起足够重视。因此,在建设社会主义生态文明的道路上,要以绿色科技路线为指导,以绿色科技为导向,运用绿色科技,解决生态环境问题;只有科技能够走上绿色的科技路线,我们就能遵循自然界的客观规律,按规律办事,真正提供绿色制度、绿色生产、绿色消费,生产出清洁、干净、安全的产品,营造和谐良好的社会氛围,实现人与自然和谐相处。

绿色科技为生态文明建设提供绿色生活方式。现代社会生活节奏快,为适应现代人的快速生活,有商家大量生产一次性产品,如:筷子、塑料袋等都是为了适应社会的快节奏,以此造成的大量生活垃圾,严重影响生活质量。绿色科技倡导绿色生活方式,绿色生活方式与绿色制造、绿色消费紧密相关,只有制造出绿色产品、鼓励绿色消费,就能更好地践行绿色生活方式。这种生活方式既满足了物质需要,也美化了自然环境。坚持践行绿色生活方式,从生活点滴做起,富有绿色意识,不使用一次性产品,购买和使用绿色产品,尽量节约能源资源,更好地促进生态文明建设。

绿色科技为生态文明建设开发新能源、提供新动力。改革开放以来的科学技术发展,在寻求经济利润最大化的作用下,主要用于对资源的发掘、开采。由于经济发展的需要,出现毫无节制的矿产开采,有些煤矿已无煤可采,便成废矿。有些地方过度开采煤和地下水,城市地表出现地陷。对木材的需要,出现对森林的乱砍滥伐,导致生态失衡和水土流失。全国每年流失土壤五十多亿吨,占世界陆地剥离泥沙量的8.3%。近年来,随着生活水平的提高,我国汽车保有量逐年增加。每一天都在消耗大量的化石原料,排放大量的汽车尾气。据统计,全世界的石油最多还可以使用40年。经济的增长、社会的发展,人们对各种能源需求在不断增加。与此相反,资源在锐减,不可再生资源用完即没有了,生物多样性在减少,污染也不断加剧,生存与发展的矛盾日益严峻。要解决所面临的问题就要充分运用绿色科技开发新能源的作用,如:重点攻关太阳能、风能、生物能的技术。提高绿色能源技术、环境协调材料新技术、废物减量化技术等清洁生产技术的使用率。

二、绿色科技发展的基本概况

中国属于发展中国家,与发达国家相比,绿色科技的发展相对落后,起步较晚。1972年中国参加第一次国际环保大会标志着我国绿色科技事业正式发展起步。时任中国科学院院长周光召提出“将绿色科技发展纳入国家科技发展总体规划,除进行至关重要的投资导向外,国家还应在体制、组织、政策以及科技法制保障等方面实行全面的调整和政策导向”[5]。从此以后,中国政府相关部门相继出台环境科技发展规划、环保保护法等政策法规。各种环保和科技政策的制定和落实,促使中国绿色科技的研发和实际应用产生成效。如:清洁生产技术不断提高;清洁能源不断开发应用等。同时,绿色科技体系也在不断完善,绿色科技的类型也在不断增多。近年来,我国大力实施生态文明建设的国家战略,绿色科技在此背景下得到更充分发展,取得了较大成就。绿色科技的发展能够取得较大成就,其一是绿色科技的生态性,有利于生态环保的发展。绿色科技较以往的传统科技而言,着重强调修复与自然的关系,实现在发展中保护环境。改革开放以来,社会物质财富在不断增加,科技也得到迅猛发展,我们身边的环境却在不断恶化。在一些地方错误的政绩观指导下,传统的黑色科技运用到经济建设当中,没有注重对环境的保护。在新时期大力倡导生态文明建设的大背景下,传统的黑色科技在可持续发展观和科学发展观面前已很难立足,绿色科技以其具有的环保性正在得到普遍推广和使用。而绿色科技是在提高自身科技含量的同时,以生态学原理为标准推进科技的发展,并运用于生态文明建设当中,对于改善生态环境起到极大推动作用。如:太阳能、风能的开发与使用、电动汽车、绿色建筑、绿色产业、生物医药等等。其二是绿色科技的整体性、共赢性,能够实现环境保护与经济社会的共同发展。哲学家埃吕尔认为,技术进步的最大问题是技术的相互关系和信息,发明并不是头等重要,头等重要的是结合多个技术的能力[6]。绿色科技正是能够结合多种科技,优势互补,全面发展的科技。它所结合的科技领域有生物学、电子学、化学、物理学、社会学等,借助以上学科的技术原理,全面系统综合各自的优点,使绿色科技的发展更加缜密和有效。同时,绿色科技不仅在节能减排、保护生态环境中起重要作用,它还能带动其他领域的发展,呈现共赢的效果。一方面,由于其无毒、无害、无污染、安全环保、干净、清洁等特性,决定其在激烈的市场竞争中占有绝对优势。大量绿色科技的开发与使用,更好地促进生态环境的可持续发展。另一方面,绿色科技包括的绿色消费、绿色生产、绿色制造、循环利用等模式与工艺,全方面地实现生态环境、经济、科技、社会的协同发展,实现共赢。

然而我国绿色科技的发展也存在一些实际问题,目前我国的发展依然是能源消耗强度大,难以做到资源的集约化利用,绿色科技在其中发挥的作用不明显,与发达国家相比存在较大差距;绿色科技自主研发创新能力不足,环保产品绿色技术含量不高;缺少与发达国家在绿色科技方面的交流与合作;民众的绿色科技意识还不强等。

三、促进绿色科技发展的具体举措

解决我国绿色科技发展提升的问题,需要观念转变、政府扶持、企业积极参与、高等院校科研院所科技人才的努力、广大社会民众的配合。通过发展绿色科技实现资源的充分利用、开发使用新的能源、减少对环境的破坏,实现生态文明建设又好又快的发展。

第一,坚持绿色原则,建立绿色科技监控机制。构建社会主义生态文明需要绿色科技支撑,更需要绿色科技水平的提高。国际社会对绿色的标准越来越高,国内也是一样。这些因素都有利于促进绿色科技的标准化规范,有些科技的发明在短时间内确实能够很快地解决问题,如:杀虫剂的发明和使用能够快速解决农作物的虫害问题,但长期使用会引发生物链断裂的问题。从长久来看会破坏我们的生态系统。我们应该坚持绿色原则,建立绿色科技监控机制。对绿色科技成果做好长期的跟踪调查,及时评估,对于过程中出现的问题及时想办法解决,做到绿色科技能够一直服务于环境问题的解决,不对环境产生新的破坏。这样就能与国际接轨,规范绿色科技的研制开发。

第二,加强宣传教育,提高绿色科技意识。随着绿色科技的向前发展,技术的不断完善。绿色科技不仅只会出现在企业、科研部门,它也会出现在大街小巷、走进千家万户的家庭当中。要怎样才能更好地普及和运用绿色科技?这就需要广泛普及科普知识,提高广大民众的绿色科技意识。比如:生活垃圾中哪些是可以回收的、哪些是不可回收的、哪些有害,哪些无害。要培养垃圾分类化处理的意识,使先进的技术能够正常有序开展工作。在宣传和教育方面可以从三个方面开展,第一,在高校、中小学构建正规系统绿色科技知识与生态责任教育,学校是绿色科技意识传播和宣传的前沿阵地。具有宣传范围广、专业知识到位和学生接受能力强的特点。第二,在科研机构和企业注重宣传教育与实践相结合,科研机构和企业是绿色科技的研发和使用主体,在研发和使用时注重培养他们的绿色科技意识将理论与实践相结合。第三,在社区要根据实际情况开展各种喜闻乐见的绿色科技意识宣传活动,如搭建科技知识宣传栏、举办绿色科技知识讲座、观看绿色科技纪录片等。加强社区绿色科技意识氛围,创建社区绿色科技文化。

第三,加强交流,学习发达国家的先进技术。欧美等西方发达国家科技水平一直处于领先地位,我们要充分认识自身科技发展的不足之处,主动向发达国家学习。可以公费派国内优秀科技人才到国外知名大学、科研院所继续深造学习、了解最新的科研动态。注重引进国外优秀的科技人才、科学家,与国内科技人才协同合作,加强培养,努力形成一支创新能力强、在国内和国际上有一定影响的科技领军团队。积极引进国外先进的科技产品,组织专家团队对其研究,再结合本国国情在此基础上进行创新,将其转化为适合我国经济发展和环境改善的绿色科技。同时,要大力推进国家间科学活动和技术活动的交流,倡导同一个地球理念,实现绿色科技的共享。

第四,推动绿色科技走向产业化经营。绿色科技如果能在社会产生大的经济效益,那么就会有一股强大的力量推动绿色科技向前发展。传统的一些科技很大程度上只能单方向产生经济效益,没有顾及环境的保护。如果能将绿色科技向产业化经营道路发展,就能实现经济发展与环境保护双赢。前景非常看好的是高效节能技术、资源综合利用技术、新能源开发技术。如:江西近来在科技领域大力实施的十大战略性新兴产业的发展非常有成效,在全国具有一定的竞争力。一批创新型企业正逐步成为各战略性新兴产业发展的龙头,如光伏产业赛维LDK、晶科能源、风能核能及节能产业力德、华电等。逐步形成了景德镇陶瓷、新余新能源、南昌航空及半导体照明、宜春锂电等各具特色的高新技术产业化基地,产业集群逐渐形成。在产生巨大社会效益、经济效益的同时,对江西省的环境状况改善起到了强有力的绿色科技支撑,为江西省生态文明建设走在全国前列做出了巨大贡献。

总之,绿色科技是一种环保、清洁的科学技术,能够处理好经济发展与环境保护之间的矛盾。要充分认识绿色科技的功用,了解其对生态文明建设的意义,探索发展绿色科技的具体举措,更好运用绿色科技促进生态文明建设,实现绿色科技的价值。

参考文献:

[1]闵恩泽,吴巍.绿色化学化工[M].北京:化学工业出版社,2000.

[2]陈昌曙.关于发展“绿色科技”的思考[J].东北大学学报(社会科学版),1999(1).

[3]鲍健强.绿色科技的发展特点和理性思考[J].广东工业大学学报(社会科学版),2002(6).

[4]李鸣.绿色科技:生态文明建设的技术支撑[J].前沿,2010(19).

绿色化学的起源篇2

绿色化学概念的提出时间并不长,这也导致许多化学教师对绿色化学没有足够的了解,甚至有的教师对绿色化学还持怀疑态度.在我们国家,尽管越来越多的化学工作者对绿色化学做了各种各样的努力,但绿色化学有怎样的内涵,有怎样的发展意义,仍不为化学教育工作者所理解.所以,如何提高初中化学教师的绿色化学理念和素养,是当前初中绿色化学教学有效实施的根本保证.

下面根据自己的化学教学实践,谈谈对绿色化学教学的体会.

一、挖掘化学教材中的环境内容,

渗透绿色化学意识

化学教材中有很多环境方面的内容,可以作为扩大绿色化学思想的催化剂.在化学教学中,我们尤其要将化学教材与具体的实际事例相结合,让学生有效认识到绿色化学教育的紧迫性和重要性.

例如,在讲“水”时,可以从节约用水的重要性旁敲侧击;在讲“金属”,以常见的一些金属入手,介绍金属资源的短缺、锈蚀、防腐、回收与再利用,以及研制新型材料来代替稀缺金属;在讲“酸碱盐”时,就不能不提到农药、化肥的滥用,引导学生对这些社会现象进行反思.

类似的教材内容还有很多,需要我们在化学教学中不断挖掘,不断给学生渗透绿色化学的知识,提高他们的绿色化学观念.

二、有效利用生活实践教学,开展

绿色化学教育

尽管现在的化学教材中已融入越来越多的绿色化学知识,但其内容较少,针对性也不够.因此,在化学教学中要处处本着绿色化学的原则,把握时机有效地渗透绿色化学教育.

例如,在讲化学反应与能量变化时,可以有效结合能源的开发与利用,能源的合理开采;在讲大气时,融入空气的污染与防治、臭氧层的破坏与保护、温室效应的后果、汽车尾气的排放、玻璃幕墙的光污染、酸雨的成因及预防等.这些都是我们在生活中常见的现象,将学生熟悉的生活实践与化学教学结合起来,可以增强化学课程的感染力,提高教学效率.

在化学教学中要体现绿色化学的根本内涵,体现绿色化学理念,通过潜移默化进行绿色化学教育,让学生掌握绿色化学的观点和理念.

三、应用绿色化学思想,设计初中

化学实验

化学是一门以实验为基础的自然学科,化学实验在初中化学教学中起着重要的作用.但是不可否认,很多化学实验前后都对环境或人体有一定的危害,而且很多情况下一些废水、废料未经处理就直接排向外部环境,对周边环境的影响可想而知.所以,化学实验教学仍然要以绿色教育为基本原则,改革以往的陈旧实验方式,将绿色化学的理念融入到初中化学实验教学实践中,创设友好合作的化学实验.在化学实验中,要尽量践行绿色化学的原则:无污染、省资源、妥善处理废弃物和循环利用.

四、践行探究性教学,开展绿色化

学教育研究

随着全球气候的变暖,大气污染加重、水资源短缺、水土流失及土地沙漠化等都成为人类可持续发展亟待解决的问题.作为初中化学的重要学习内容,绿色环保知识需要结合当前的生存环境,将绿色化学的新观念介绍给学生,以空气、水等污染作为环境保护的重要内容.通过组织引导学生利用社会调查和实践的方式,深入大自然收集与记录身边的污染情况,并尝试设计出治理的有效方案,让学生相互交流和讨论,发表彼此的看法和意见.教师要组织和指导学生开展化学实践活动,在增长见识开阔眼界的同时,引导学生朝更深的方向探究发展.探究性实践教学,能够实现化学课堂教学的延伸,这对培养学生的综合能力具有重要的意义.

五、设计绿色化学习题,强化绿色

化学理念

绿色化学的起源篇3

一、绿色化学和绿色化学教育

1、绿色化学的概念。绿色化学又称环境无害化学,是伴随绿色食品、绿色消费而出现的新理念。其目标是从根本上保护环境,推进工业生产的发展。与传统化学和化工先污染后治理的模式不同,绿色化学的宗旨是从流程的始端就对污染进行控制和治理,即从源头上减少或消除对生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂的使用及产品、副产品的产生,发展安全的产品和安全的生产工艺;力求使化学反应具有“原子经济性”,提高采用材料、能源和水的效率,循环或再利用材料和再生资源,实现废物的“零排放”。绿色化学是一门彻底阻止污染的化学是讲八成熟期的更高层次的化学。目前它已经成为未来化学发展的主要方向之一,是追求一个可持续发展与环境双赢、人类与自然和谐共处的“绿色文明”。

2、绿色化学教育的任务。绿色化学注意环境的可持续发展,绿色化学教育应以可持续发展战略为根本原则和目标,将化学科学的真理性与人文需要的合理性融为一体。实施绿色化学教育的任务在于确立可持续发展为化学教育的道德规范和价值准则,促成一种新的统一的绿色教育观念体系,强调人对环境与发展的责任感,培养学生以“科技与社会”之间和谐发展为基础的道德、伦理和科学价值观念,使它既植根于科学的客观规律,又植根于人类普遍信仰与认同的价值需要,并以此观念体系为指导,来认识化学科学,营造绿色氛围,规范人们的行为,最终以达到以化学教育为先导,带动社会各个领域的可持续发展。

高校承担着培养建设性人才的重任。化学教育工作者要建立可持续发展的观念,要树立绿色意思,要以人与自然平等、和谐的关系为出发点来重新认识化学及化学在人与自然平等、和谐关系中的正确位置,只有这样,才能使化学教育有正确的方向,才能使化学教育发展到更高层次。教育工作者要结合实际情况,将绿色化学教育渗透到教学工作中,让学生受到绿色化学教育,通过对他们的教育将会影响一批又一批未来的化学及科技人才,通过他们把绿色化学的理念发扬光大。

二、在化学实验中渗透绿色化学教育

化学是一门以实验为基础的科学,化学实验教学是化学教育过程中的重要环节。把绿色化学融入教学内容和课程体系改革中,已成为21世纪化学教育的最大挑战和重要组成部分。大力促进化学教育绿色化,在化学实验教学中着力培养学生绿色化学思想,正确解决化学实验中出现的污染问题是摆在教育工作者面前的新课题。

1、教材内容绿色化。教材是教师进行教学的主要依据,也是学生获取知识的主要来源。现有的教材对绿色化学这一新的领域很少渗透,许多教材没有体现绿色化学的要求。在这方面可以运用绿色化学原则对实验内容进行更新和调整,创造出具有良好的实施绿色化学教育的教材体系。实验教材的调整要注重化学实验的综合性、先进性和环保性,减少单一的验证性试验,增加从天然原料中提取有效成分的实验,使绿色化学的思想和内容贯穿于化学教育的始终。

2、化学实验绿色化。在实验教学过程中,应用绿色化学的理念,全面实施化学实验的绿色化。要遵循绿色化学原则,在达到实验目的的同时,要能够保护环境。一是化学试剂绿色化。做实验时,要求选用无毒无害的试剂,或具有潜在环保属性的试剂,利用可再生资源,如再生物质作为试剂,少用或不使用有毒有害试剂进行实验。二是溶剂绿色化。传统化学反应中,有机溶剂是最常见的反应溶剂,但挥发性有机溶剂在使用过程中有的会引起地面臭氧层的形成,有的会引起水源污染。应尽量选用水做溶剂,或用超临界流体做反应介质,或在无溶剂条件下进行反应,避免使用有毒有害和有挥发性的有机溶剂,尤其是卤代烃溶剂的使用。三是催化剂绿色化。即在化学实验时尽量避免使用有毒有害的物质作为催化剂,如重金属离子,溶液状强酸强碱,而应采用无毒无害的物质作催化剂,如固体酸碱二氧化钛,生物酶等作为催化剂。在选择性和减少能量方面,催化优于化学计量,通过促进反应向希望的反应方向进行,降低不希望的副产物量,减少产生的废物。四是化学反应绿色化。化学反应的目标是实现原子经济反应,实现废弃物的零排放,这实际上就是绿色化学关注的焦点。要尽量使涉及的化学反应具有较高的转化率,提高试剂的利用率,这样不仅可以提高实验效果,而且可以避免副产物带来的环境污染问题。五是反应产物绿色化。化学反应的产物和化工产品与人类的生产、生活密切相关。应尽量使反应的生成物(产物和副产物)无毒无害,是环境友好产品,或者以环境友好状态存在的固态产物。六是化学剂量绿色化。即化学试剂、溶剂、催化剂的用量在保证实验教学效果的前提下对用量进行精确的核算,依据最新教学及科研成果,适时改革实验工艺,实验计量达到减量化乃至无量化。

三、绿色化学是绿色环境的保障

绿色化学的起源篇4

关键词:绿色化学概念绿色化学原则绿色化学的发展方向及重要性

一、引言

世界化学化工产品已达到7万种之多,化工总产值约1万亿美元(中国约5000亿人民币)。化学品极大地丰富了人类的物质生活,提高了生活质量,并在控制疾病、延长寿命,增加农作物品种和产量,帮助食物的储存和防腐等方面起到了重要作用。在我们的衣食住行及战胜疾病等很多方面,化工科技的进步,为人类带来了巨大的益处。药品的发展有助于治愈不少疾病,延长人类的寿命;聚合物科技创造新的制衣和建造材料;农药化肥的发展,控制了虫害,提高了生产。这些样样都离不开化学家的帮助。可以毫不夸张地说,人类的生活离不开化学的发展。但传统化学工业给人类环境带来的污染十分严重,已引起了社会各界的关注,在使用这些化学产品的过程中也产生了大量的废物,污染了环境,全世界目前每年产生的3―4亿吨危险废物(中国化学工业排放的废水、废气和固体废物分别占全国工业排放总量的22.5%、7.82%、5.93%),给人类带来了灾难。解决这一矛盾已成为21世纪人类环境问题的科学挑战。

今天,研究人员正努力探讨各种物质对环境造成的影响及研究怎样清除污染,应付各种环境问题。化学家已提出绿色化学概念,提倡绿色化学和绿色生产,以及防止污染、治理污染的方法来消除环境污染,使化学成为环境的朋友。

二、概念

1.概念的由来

化学品的生产、使用与处理,给环境造成越来越严重的污染,起初人们试图通过减少废气、废水和固体废弃物的排放量来解决污染问题,而后又通过法规来对废弃物进行管理。现在,人们已经充分认识到,最佳的环境保护方法是从源头上防止污染的产生,而不是产生后再去治理。1991年,美国化学会提出了“绿色化学”的概念,作为从源头上防止环境污染的一种重要、策略和手段,越来越受到人们的关注。

绿色化学(GreenChemistry),又称环境无害化学(EnvironmentallyBenignChemistry)、环境友好化学(EnvironmentallyFriendlyChemistry)、清洁化学(CleanChemistry),是可持续发展的基本化学问题,是一门从源头阻止污染的化学,是国计民生亟须解决的热点研究领域。

2.绿色化学定义

绿色化学是一种以保护环境为目标来设计、生产化学产品的最新科技成果,是一门从源头上阻止污染的化学。绿色化学概念从一提出来,就明确了它的现代内涵,是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大程度地节约能源,在各环节都实现净化和无污染的反应途径。它的主要特点是:①充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;②在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;③提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;④生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。

3.绿色化学的涵义

它的具体内涵之一体现在“5R”上。

(1)减量(Reduction),既节省资源,又减少“三废”的排放。

(2)重复使用(Reuse),既是降低成本的需要,又是减废的需要,诸如化学过程中催化剂、载体等。

(3)回收(Recycling),可以有效实现“省资源、少污染、减成本”要求,如回收未反应原料、回收副产物、回收助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。

(4)再生(Regeneration),既变费为宝,节省资源、能源,又减少污染,如离子交换树脂、磺化煤等。

(5)拒用(Rejection),指对一些既无法代替,又无法回收、再生和重复使用、有毒副作用、污染作用的原料,拒绝在化学过程中使用。

绿色化学的另一个核心内容是“原子经济性”,即充分利用反应物中的各个原子,因而既能充分利用资源,又能防止污染。用原子利用率衡量反应的原子经济性,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,达到零排放。绿色有机合成应该是原子经济性的。原子利用率越高,反应产生的废弃物越少,对环境造成的污染也越少。

三、绿色化学的基本原理

1.绿色化学的12项原则

(1)防止污染的产生优于治理产生的污染;(2)原子经济性;(3)只要可行,应尽量采用毒性小的化学合成路线;(4)更安全的化学品的设计应能保留其功效,但降低毒性;(5)应尽可能避免使用辅助物质(如溶剂分离剂等),如用时应是无毒的;(6)应考虑到能源消耗对环境和经济的影响,并应尽量少地使用能源;(7)原料应是可再生的,而非将耗竭的;(8)尽量避免不必要的衍生化步骤;(9)催化性能试剂(有尽可能好的选择性)优于当量试剂;(10)化工产品在完成其使命后,不应残留在环境中,而能降解为无害的物质;(11)在化学转换过程中,所选用的物质和物质形态应尽可能地降低发生化学事故的可能;(12)在化学转换过程中,所选用的物质和物质形态应尽可能地降低发生化学事故的可能性。

2.对本原则的理解

(1)开发“原子经济”反应。Trost在1991年首先提出了原子经济性(Atomeconomy)的概念(为此他曾经获得了1998年度的总统绿色化学挑战奖的学术奖),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”(Zeroemission)。对于大宗基本有机原料的生产来说,选择原子经济反应十分重要。

(2)采用无毒、无害的催化剂。采用新型、高效、对环境友好、可回收的催化剂,可以提高反应的选择性,并避免副产物的生成,提高原子的利用率,减少有害物质对环境的排放。

(3)采用无毒、无害的溶剂。致力于开发无溶剂存在下的反应,如固态反应;开发和应用无毒、廉价、不危害环境的水介质体系;以超临界流体做介质的反应将成为绿色合成工艺的重要途径。

大量的与化学品制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,还源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质、分离和配方中所用的溶剂。当前广泛使用的溶剂在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成,有的会引起水源污染。因此,需要限制这类溶剂的使用。采用无毒无害的溶剂代替挥发性有机化合物作溶剂已成为绿色化学的重要研究方向。

(4)利用可再生的资源合成化学品。利用再生的资源合成化学品,采用可再生资源做化学化工原料,是绿色化学的一项重要任务和方向。据统计,现在95%以上的有机化学品都来自石油和煤炭,但石油和煤炭的储量有限,属不可再生能源。同时,石油和煤炭的开发和加工又严重污染环境。

利用生物质(生物原料)(Biomass)代替当前广泛使用的石油,是保护环境的一个长远的发展方向。生物质主要由淀粉及纤维素等组成,前者易于转化为葡萄糖,而后者则由于结晶及与木质素共生等原因,通过纤维素酶等转化为葡萄糖难度较大。Frost报道以葡萄糖为原料,通过酶反应可制得己二酸、邻苯二酚和对苯二酚等,尤其是不需要从传统的苯开始来制造作为尼龙原料的己二酸取得了显著进展。由于苯是已知的治癌物质,以经济和技术上可行的方式,从合成大量的有机原料中去除苯是具有竞争力的绿色化学目标。

另外,Gross首创了利用生物或农业废物如多糖类制造新型聚合物的工作。由于其同时解决了多个环保问题,因此引起人们的特别兴趣。其优越性在于聚合物原料单体实现了无害化,生物催化转化方法优于常规的聚合方法,Gross的聚合物还具有生物降解功能。

(5)环境友好产品。采用新的工艺、新的原料、新的配方,合成新的对人类和环境无毒、无害的绿色产品是绿色化学的最终使命和终极目标。如开发新型的制冷剂,减少对臭氧层的破坏;开发新型的、可生物降解的高分子材料,解决“白色污染”问题在环境友好产品方面。

(6)从产品开发的途径上考虑。传统的化学工艺的开发是经过漫长的实验探索,并不断地改进、优化和完善。在这种研究模式下,必将消耗大量的化学试剂、溶剂和能源,并源源不断地产生副产物和废物。往往开发一条可行的化学工艺需要经过漫长的时间和消耗大量的人力、物力。目前,计算机辅助分子设计和材料设计是一门新兴学科分支,并在实践中取得了广泛的发展和应用。如在有机合成和药物合成中,科学家首先建立了一个已知的有机合成反应尽可能全的资料库,然后在确定目标产物后,第一步找出一切可产生目标产物的反应;第二步把这些反应的原料作为中间目标产物找出一切可产生它们的反应路线;接着应用计算机智能技术优化出价廉、物美、不浪费资源、不污染环境的最佳反应路线;最后通过化学方法合成出所设计的目标分子。

四、绿色化学与可持续发展

实现可持续发展战略已成为世界许多国家指导经济、社会发展的总体战略,即经济的发展必须和人口、环境、资源统筹考虑。1987年世界环境与发展委员会提出采用可持续发展的总原则是:“今天的人类不应以牺牲今后几代人的幸福而满足其需要。”可持续发展的核心思想是在经济发展的同时,注意保护资源和改善环境,合理地保护和改善环境为可持续发展提供物质基础。环境对发展的约束是由于不合理的发展破坏了环境所致,而合理的发展又为治理环境提供了更多的技术和资金,绿色化学是可持续发展的有效途径。

绿色化学提出全新产生绿色化学技术及驱动机制,从而提高了人类从事物质生产的能力。首先,它给人类、社会和自然环境带来了积极影响,控制了污染在时间上的延续和空间上的扩展,为可持续发展起到了促进作用;其次,它为人类可持续发展提供了调节和制约的保护作用,它能够不断调整和平衡资源的有序开发和综合利用,制约利用资源的速度和规模,扬长避短,变害为利,减少和克服人类社会发展过程中给自然所造成的负面影响,保护濒于灭绝物种和不断减少的使用资源,使人类社会和经济增长协调发展;再次,它为可持续发展提供观察和监测的规划作用,如全球变暖、臭氧层被破坏等环境问题,需要全球各国共同努力,而绿色化学的功能恰恰能够不断地观察和监测全球发展的表现和动向,对人类社会、经济、生态环境的发展的决策和行动提供智力支持,从而形成有效的规划蓝图。由此可见,绿色化学为人类的可持续发展提供了完整的体系和方式,是可持续发展的必由之路。

综上所述,绿色化学彻底抛弃了“先发展、后治理”,发展经济以牺牲环境为代价的发展模式,进而采用绿色的与环境友好相结合的发展模式,从源头上堵住污染的产生,从根本上减少或消除污染,满足了现代社会可持续发展的要求,是一条人口增长、经济发展、社会进步、环境治理和节约资源相互协调发展的必由之路。

五、绿色化学的发展方向

从绿色化学的目标来看有两方面必须重视:一是开发以“原子经济性”为基本原则的新化学反应过程,二是改进现有化学工业,减少和消除污染。(1)新的化学反应过程研究;(2)传统化学过程的绿色化学改造这是一个很大的开发领域;(3)能源中的绿色化学问题和洁净煤化学技术;(4)资源再生和循环使用技术研究;(5)综合利用的绿色生化工程如用现代生物技术进行煤的脱硫、微生物造纸及生物质能源等的研究。

六、未来展望

展望21世纪,我国的工业化、城市化将继续发展,人口还要增加,对化学工业的需求也还将增多,而传统化学工业虽在农药、聚合物、材料科学、去污剂、石油添加剂、水处理、废物处置等方面做出了巨大贡献,但它也带来了一个负面影响――环境污染,增加了对环境的压力,而人民群众对改善环境、提高生活质量的要求又越来越强烈。党中央、国务院反复强调:“保护环境是我国的一项基本国策,是可持续发展战略的重要内容,直接关系到现代化建设的成败和中华民族的复兴。”“加快经济建设,决不能以破坏环境为代价,决不能把环境保护同经济建设对立起来或割裂开来,决不能走先污染后治理的老路,那样代价太大。”“防止资源浪费。”绿色化学以其“原子经济性”为基本原则,一方面充分利用资源防止浪费,另一方面实现“零排放”,达到了不污染环境的效果。因此,它对于我国的现代化建设和人类未来生活都有着不可估量的巨大意义。只要我们提高科技水平,用好绿色化学技术,搞好搞活我国经济,必须使我们祖国的水更清,天更蓝,山川更秀丽,家园更美好,人民更健康。

参考文献:

[1]北海若.绿色化学.

[2]赵振.绿色化学――人类可持续发展的必由之路.

绿色化学的起源篇5

[关键词]绿色经济;绿色发展;关系

一、研究背景简介

自20世纪中期开始,随着全球工业化和现代化进程的加速,环境污染和生态破坏日趋严重,如废弃物、噪声、农药、大气等污染危害、能源稀缺的潜在危机、淡水资源匮乏、水土流失和土地荒漠化严重、森林和草地资源锐减、生物多样性减少和全球变暖等环境和生态问题成为世界性议题,特别是美国女作家蕾切儿・卡逊于1962年发表的著作《寂静的春天》,唤醒了二十世纪以后的人类绿色关怀和绿色意识。伴随着经济增长与生态环境的冲突日益尖锐,人们最初提出“绿色经济”的思想,试图从生产、分配、交换、消费等经济环节应对环境和生态危机,例如2010年中国政府明确提出转变经济发展方式,建设“资源节约型、环境友好型”社会:但随着经济社会的整体发展与环境、生态的联系日益密切,“绿色发展”的概念逐渐深入人心,在2015年中共十八届五中全会上,中国首次把“绿色发展”提到“五大发展理念”的高度,强调“坚持绿色发展,推进美丽中国建设”。笔者查找目前已有的文献,发现尽管两种理论的单独研究较为丰富,但未找到关于绿色经济与绿色发展二者关系的直接研究,已有的资料大多将二者等同于一个概念,或者等同于可持续发展理念。因此本文试图清晰梳理“绿色发展”与“绿色经济”的区别和联系,准确界定二者的内涵与关系,从而有助于后来者的研究,以及更好地理解绿色发展理念的现实价值。

二、概念解析中的比较

绿色是自然界中一种常见的颜色,是很多种类植物的原色调,最多见于万物复苏的春天,象征着清新的自然、友好的环境、带有活力的生命以及宁静舒适的生活等。中国学者黄志斌先生按照马克思主义认识论,分别从感性直观、知性分析和理性综合三个层次来阐释绿色的内涵;首先将感性直观中关于“绿色”的视觉性、联觉性、象征性认识综合起来,其含义;蓬勃的生机、旺盛的活力、绵延的生命;其次从优先考虑环境属性的角度阐明了“绿色”知性分析的含义:节约、回用、循环;最后在感性直观、知性分析含义的基础上,厘清了“绿色”的哲学意蕴;生生、协变、臻善。“绿色”概念既有其直观感性层面的表象含义,亦有其技术应用层面的本质规定,还有其深藏的哲学意蕴,而这就是本文中绿色经济与绿色发展内涵的立足点与出发点,决定了这两个概念在本质上的相通性。

“绿色经济”这一概念最早出现在英国学者大卫・皮尔斯等发表的《绿色经济蓝皮书》中,将其定义为“一种能够实现可持续发展的经济形式”。目前世界组织和国内外学者关于绿色经济的定义颇为丰富,总体上都认可绿色经济是一种可持续的经济发展形式,例如中国学者刘思华认为“绿色经济是以生态经济为基础、知识经济为主导的可持续发展的实现形态和形象体现,是环境保护和社会全面进步的物质基础,是可持续发展的代名词”:另外绿色经济的目标可概括为:在经济发展的同时要减少对环境和生态的破坏,增加经济、环境和社会福利,最终改进人类福祉其特征可简单概括为能源低消耗、资源高利用和可持续状态等:具体内容包括可再生能源、绿色建筑、绿色工业、绿色技术、清洁交通、水资源管理、废弃物管理、土地管理等。

尽管研究生态与发展关系的问题很早就是人类思考的热点,但“绿色发展”概念最早只能追溯到联合国环境与发展委员会1987年发表的《我们共同的未来》研究报告里,并且只是国际社会广泛认可的“可持续发展”战略的通俗性代称,其要义是通过发展理念与发展模式的革新,解决人类正面临的日趋严重的生态环境困境,也就是实现一种可持续的发展。目前国外关于绿色发展的相关理论较为分散,以致于有多种名词的提法,例如一些国家倡议的绿色增长、绿色经济等观念,等同于广义上的绿色发展概念。但国内外学者在提及绿色发展概念时,均重点强调可持续发展,由此可见,绿色经济与绿色发展的终极目标都是实现经济、社会与自然的可持续发展,增进人类福祉。不过绿色发展从最初关注的主要是经济增长的资源与生态可持续性,一定程度上与绿色经济的概念相吻合,随后逐渐扩展为如何整体构建一种可持续的经济、自然和社会系统。结合国内学者的研究,其内涵可简要概括为原则上强调人、自然、社会的一体性;在生态环境容量和资源承载能力的制约下,实现经济社会发展与生态环境保护共赢的可持续发展,最终增加人类绿色福祉;具体内容包括绿色生态发展、绿色经济发展、绿色政治发展、绿色文化发展、绿色社会发展五个既彼此独立又相互依存、相互作用的子系统。

三、二者既紧密联系又相互区别

绿色经济与绿色发展之间二者的理论来源、价值目标、评价指标、演化历程紧密联系,不可分割,存在着共通之处,但其侧重点又有着细微差别。

首先,随着世界经济的快速增长,全球生态环境却进一步恶化,经济发展水平和环境质量的关系成为经济学家研究的重点,环境的库兹涅茨曲线假说和脱钩理论成为绿色经济的理论基础。环境的库兹涅茨曲线假说认为,经济发展水平与环境恶化程度之间的关系呈现倒U型曲线关系,即环境质量会随着经济增长先恶化后改善;脱钩理论认为,当经济发展不再以破坏生态环境为代价,即一国或者一个地区的资源利用等对生态环境的压力不随着经济发展而增加,则呈脱钩关系,反之,则呈耦合关系。因此绿色经济的侧重点在于关注经济增长与资源利用和环境质量的直接关系,并从经济层面提出符合可持续发展的解决方案。事实上,关于生态环境与人类发展的关系,自17世纪的古典经济学家已经开始关注,例如英国学者威廉?配第指出劳动创造财富的能力并不是无限的,这是要受到自然条件的制约。由此可见,绿色发展与绿色经济的理论源头基本一致,但早期学者的研究不单纯是从财富增加的视角思考问题,也不局限于经济学领域,尤其是随着人类绿色意识的觉醒和发展理念的转变,人类的绿色发展延伸至人口学、生态学、社会学等诸多领域,绿色发展的理论基础亦来源于众多学科理论的交叉分析。

其次,尽管绿色经济与绿色发展的最终目标都是实现一种可持续发展,但其侧重点略有差异,“绿色经济”期望在实现经济增长的同时保护生态和环境,更多注重经济系统对自然和社会系统的影响,并在此基础上推动经济、自然与社会系统的整体可持续发展。因此,绿色发展的价值目标要远远高于绿色经济,不偏重于经济系统,而是要经济、自然、社会系统三者整体协调,共同发展。换言之实现绿色发展也是绿色经济的目标追求。二者目标的细微差别亦导致评价指标体系的不同,目前国外未有明确关于绿色经济或绿色发展的评价指标体系,主要的欧美发达国家均是从可持续发展的指标体系来衡量一国的经济社会和生态环境发展状况,例如瑞士最早创建了瑞士可持续发展指标体系(M0NET),涵盖了健康、收入、社会治安、生物多样性、能源消耗等多项指标,涉及了政治、经济、文化、生态、社会的各个方面,整体而言,这个指标体系更符合绿色发展的内涵要求而中国自2010年开始每年中国绿色发展指数,从资源环境承载潜力、经济增长绿化度和政府政策支持度三个方面,全面评估中国各省市的绿色发展情况。另外,我国学者建立了实证研究中的绿色经济评价体系,例如学者张雪花、张宝安提出“以碳产出水平、碳排放水平、低碳资源、人民生活等四大方面为准则建立低碳经济评价指标体系”来衡量绿色经济。综述所述,虽然二者的评价指标存在众多重叠的地方,但绿色发展涵盖的范围依旧大于绿色经济,而发展绿色经济是实现绿色发展的重要路径之一。

最后,按照马克思主义政治经济学中“生产力决定生产关系、经济基础决定上层建筑”的相关理论,绿色经济和绿色发展观念的诞生,最早一定是源于人们对于技术进步、工业发展带来的生产力飞速发展进程中导致一系列环境污染和生态破坏危机的反思和觉醒。起初人们更多关注的是如何实现生产力发展、物质财富增加、经济基础充实的同时减少环境污染和生态破坏,即绿色经济层面的思考,随着现代化进程的加速,人们的物质生活达到一定的水平,对与之相适应的生产关系和上层建筑有了更高的要求,人们的思考点不仅仅重点停留在经济系统对自然、社会系统的影响上,而是开始研究经济、自然、社会三个系统之间如何实现和谐、均衡、协调、统一及共赢的发展。因此,将绿色经济视为绿色发展的起点和组成部分有一定的合理性。

绿色化学的起源篇6

一、绿色化学的现代内涵

绿色化学(GreenChemistry)概念从一提出来,就明确了它的目标,是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大限度地节约了能源,在各环节都实现净化和无污染的反应途径。它的过程为零排放和零污染,具体内涵体现在五“R”上。

1.减量(Reduction)――减量是从节省资源、少污染角度提出的,包括两层意思:(1)减少资源用量,在保证产量的情况下如何减少用量,有效途径之一是提高转化率,减少损失率;(2)减少“三废”排放量,主要是减少废气、废水和废渣(副产物)排放量,特别是排放废水量必须降低到一定标准以下。

2.重复使用(Reuse)――重复使用不仅是降低成本的需要,而且是减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等,从一开始就应考虑有重复使用的设计。

3.回收(Recycling)――回收可以有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求。回收包括:回收未反应的原料,回收副产物(含“三废”),回收助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。化学工业产生中的循环操作程序就是一种常见的回收方式。

4.再生(Regeneration)――再生是变废为宝、节省资源能源、减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在它设计的开始,就应考虑到有关原材料的再生利用,特别高分子材料的再生显得尤为重要。

5.拒用(Rejection)――拒绝使用是杜绝污染的最根本办法,它是指对一些无法替代,又无法回收、再生和重复使用的药品原料,拒绝在化学反应过程中使用。在学术界日益重视的绿色化学现代内涵已得到理解,绿色化学概念在工业上也已日渐得到认可,但它的概念与内涵在教学中也应得到贯彻,它的应用在实验中也应得到推广。特别是中学化学教学,面对的是接受启蒙化学教育的中学生,贯彻绿色化学内涵,推广绿色化学成果显得尤为重要。

二、绿色化学教育实施策略

1.宣传绿色化学,增强环保意识。

要让学生把绿色化学理念变为自觉的行动,树立正确对待环境的态度,培养学生改造和优化环境的意识和能力,就必须让学生接受绿色化学的思想。在教学中要充分利用教材资源,有计划、有目的地对学生进行宣传教育。对学生进行环境教育,首先要使学生对环境保护的重要性、必要性和紧迫性有清醒的认识。环境危机意识是环境教育最适宜的切入点。利用化学学科优势,教师可以点带面,介绍环境污染及其危害,逐步树立学生的环境忧患意识,从而培养学生的绿色化学思想及可持续发展战略。例如:在讲化学“硫和氮的氧化物”一节时,先让学生阅读“图4-19空气质量日报”,并让学生相互讨论工业生产对环境造成的污染的严重性,让其认识到保护环境、防止污染的重要性和紧迫性。明确发展经济不能走先污染再治理的老路,要提倡绿色化学,从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,从而树立学生的绿色化学思想。

2.重视实验教学,渗透绿色化学理念。

在实验教学中贯彻绿色化学观点,实验教学与绿色化学联系最为紧密、最为直接,在实验教学中贯彻绿色化学思想最为重要。因此,为了适应绿色化学新要求,中学化学实验必须进行改革。

(1)要大力推行微型实验。要对常见实验仪器进行微缩,对常用试剂要给出限量,实验中除了可使用已研制成功的井穴板等微型仪器,还可以把容量瓶、烧瓶、启普发生器等微型化。在微型化带来实验现象不明显时,可借助现代化辅助教学手段把实验结果放大。

(2)要努力改革实验方式。有些颜色变化明显的定性实验可放在点滴板中进行,如指示剂与酸或碱作用实验、Fe3+的显色实验等,有些定性实验可放在滤纸上完成,如电解饱和食盐水,检验醛基存在等。

(3)要设法改进和创造性演示有关实验。课本中有些实验仍有危险性,硝基苯及苯有毒,硝基苯、溴苯制备实验可以用多媒体演示;在NO2制备、铜与浓硫酸反应、氯气的制备等实验中可以连接尾气装置;对H2和O2、Cl2与H2等的爆鸣实验可以进行改进。

(4)正确处理实验废弃物。化学实验产生的废水、废气、废渣等都会对周围环境造成不同程度的污染。如果我们对这些废弃物进行合理利用,不仅可以减少对环境的污染,而且可以变废为宝。对于废液的处理,实验室应建有专门的废酸槽和废碱槽。在实验操作中要求学生,每次实验完毕后的废液,一定要在指定处倾倒。对于含贵重金属的废液,要经化学处理回收后再排放。比如做了银镜反应后,试管中的银镜用稀硝酸清洗后的废液可集中收集起来,可以回收其中的贵重金属银。对于废气的处理要做好尾气的吸收或回收再利用。对于Cl2等有毒气体的制取,要用相应的试剂进行尾气处理。

3.精心设计作业,巩固绿色化学理念。