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摘 要：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。本文从化学所面临的挑战入手，深入分析了绿色化学的定义、几大核心内容以及重要原则，并联系我国实际能源现状，分析了绿色化学在我国的发展前景。
关键词：绿色化学 ； 能源利用 ； 发展前景
引言
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，是一門从源头阻止污染的化学。
1化学所面临的挑战
1.1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（centralscience）反而被社会看作是伴娘科学（bridesmaidscience）而不受重视。
1.2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。这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系，在最早的化学工艺流程里面，根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围，因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。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。
2 绿色化学核心内容
绿色化学从原料、过程、产品都需要绿色，整个周期都需要绿色化。绿色化学应该是经济上必须合理，归纳起来，就是对它的原料、生产过程、产品和经济上都有很高的要求，正是因为这样，它符合人类与环境的协调发展，也是化学、化工方面未来的必然发展趋势。
绿色化学的定义是：用化学的技术，原理和方法去消除对人体健康，安全和生态环境有毒有害的化学品，因此也称环境友好化学或洁净化学。其核心内容之一就是“原子经济性”；核心内容之二涉及五个方面，分别是：“减量”，即减少“三废”排放；“重复使用”，诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，这是降低成本和减废的需要；“回收”，可以有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求；“再生”，即变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径；“拒用”，指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的，有毒副作用及污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用，这是杜绝污染的最根本方法。
3 绿色化学的基本原则
为了简述了绿色化学的主要观点，P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出绿色化学的12项原则，这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。
Ⅰ.防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。
Ⅱ.讲原子经济——应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。
Ⅲ.较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。
Ⅳ.设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能，还应具有最小的毒性。
Ⅴ.溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料（如溶剂或析出剂）当不得已使用时，尽可能应是无害的。
Ⅵ.设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。
Ⅶ.用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变坏。
Ⅷ.尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应（用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程），因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。
Ⅸ.催化作用——催化剂（尽可能是具选择性的）比符合化学计量数的反应物更占优势。
Ⅹ.要设计降解——按设计生产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为无害的降解产物，在环境中不继续存在。
Ⅺ.防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法，在实时分析、进程中监测，特别是对形成危害物质的控制上。
Ⅻ.特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中，反应物（包括其特定形态）的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。
4 我国能源利用现状
从能源方面来讲，人类到目前为止，主流的能源是化学能源，煤、石油、天然气，而且在可以预见的未来，我们还不可能找到任何能源来替代它，在可以预见的未来化学能源仍然占主导地位，但是主导地位会越来越弱，它还会延长很长的时间。碳资源的利用非常重要，有些碳资源，利用再加工的过程中，就放出大量的二氧化碳，二氧化碳循环利用很好，一个是大气中的碳不断增加，使碳的平衡造成破坏，这是碳的一个核心的问题。
归纳起来，发展绿色产业，我国非常重视，其实从化学、化工材料上来讲，无外乎有两个途径，一方面比如说现在的技术路线，它产生污染，产生大量的副产品，这些副产品又没有办法消耗，在这种情况下，我们对一些重要产品可以发展一些新的路线，尽量把原料变成产品，不产生或非常少的产生废弃物，这是一条路线。另一条路线，就是从化学上来讲，完全都设计这种路线，对许多产品来讲是不现实的，那怎么办？应该利用循环经济的概念，通过一些工业园区，把生产某一个产品的副产物，作为下一个产品的燃料，总而言之，就是形成一种循环，把一个原料能够吃干、榨净，这样也能消除污染。
结论
绿色化学是人类和环境协调发展的化学，实际上需要重新考虑许多化学、化工问题，绿色化学现在已经成为化学、化工材料等生物技术、自动化等等的许多相关领域，相互交叉、交叉渗透的一个重大的研究领域，也可以说，绿色化学是21世纪的最重要的主题之一，在整个经济、环境、资源三者之间的矛盾过程中，绿色化学必然会发挥它自己重要的作用。
参考文献：
[1] 纪红兵，佘远斌. 绿色化学化工基本问题的发展与研究[J].化工进展，2018.
[2] 张锁江，张香平. 绿色过程系统集成[M]. 中国石化出版社， 2006 |
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发表于 2022-2-27 18:30:41