綠色化學的實現途徑范例6篇

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綠色化學的實現途徑

綠色化學的實現途徑范文1

=摘 要:綠色化學是一門從源頭上阻止污染的化學.隨著人類控制和支配自然界能力的不斷增強,化學科學及其生產技術的迅猛發展和其他學科一起為人類創造了巨大的物質財富?;瘜W教育工作者在教育過程中將綠色化學觀念灌輸給學生,成為化學教學新的方向。本文則主要闡述綠色化學的現代內涵以及教學意義。

關鍵詞:綠色化學;現代內涵;教學理念;可持續發展

一.綠色化學

(一)含義

綠色化學又稱環境無害化學(Environmentally Benign Chemistry)、環境友好化學(Environmentally Friendly Chemistry)、清潔化學(Clean Chemistry)。綠色化學即是用化學的技術和方法去消滅或減少那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑在生產過程中的使用,同時也要在生產過程中不產生有毒有害的副產物、廢物和產品。綠色化學的理想在于不再使用有毒、有害的物質,不再產生廢物,不再處理廢物。從科學觀點看,綠色化學是化學科學基礎內容的更新;從環境觀點看,它是從源頭上消除污染;從經濟觀點看,它合理利用資源和能源,降低生產成本,符合經濟可持續發展的要求。

按照美國《綠色化學》雜志的定義,綠色化學是指:在制造和應用化學產品時應有效利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險的試劑和溶劑。而今天的綠色化學是指能夠保護環境的化學技術.它可通過使用自然能源,避免給環境造成負擔、避免排放有害物質.利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術的開發,并考慮節能、節省資源、減少廢棄物排放量。世界上很多國家已把“化學的綠色化”作為新世紀化學進展的主要方向之一。

(二)主要特點

綠色化學又稱環境友好化學,它的主要特點是:

1.充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料;

2.在無毒、無害的條件下進行反應,以減少廢物向環境排放;

3.提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納,實現“零排放”;

4.生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。

二、綠色化學的現代內涵

綠色化學(Green Chemistry)概念從一提出來,就明確了它的目標,是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料,最大程度地節約能源,在各環節都實現凈化和無污染的反應途徑。它的過程為零排放和零污染,具體內涵體現在五個方面上。

(1)重復使用

重復使用不僅是降低成本的需要,也是減廢的需要。諸如化學工業過程中的催化劑、載體等,從一開始就應考慮有重復使用的設計。

(2)回收利用

回收利用可以有效實現“省資源、少污染、減成本”的要求,回收包括:回收未反應的原料,回收副產物(含“三廢”),回收助溶劑、催化劑、穩定劑等非反應試劑?;瘜W工業產生中的循環操作程序就是一種常見的回收方式。

(3)再生

再生是變廢為寶、節省資源能源、減少污染的有效途徑。它要求化工產品生產在它設計的開始,就應考慮到有關原材料的再生利用,特別高分子材料的再生顯得尤為重要。

(4)拒絕使用

拒絕使用是杜絕污染的最根本辦法,它是指對一些無法替代,又無法回收、再生和重復使用的藥品原料,拒絕在化學反應過程中使用。特別是中學化學教育教學,面對的是接受啟蒙化學教育的中學生,貫徹綠色化學內涵,推廣綠色化學成果顯得尤為重要。

三.綠色化學觀點在教育中的應用

學生是否了解綠色化學知識,掌握綠色化學的基本原則,是否可以運用綠色化學的思維方式指導生產實踐,解決生產中產生的環境污染或者將要產生的環境污染?;瘜W教育工作者在教育過程中將綠色化學觀念灌輸給學生,成為化學教學新的方向起著至關重要的作用。

在素質教育中體現綠色化學思想素質教育是全面的教育,中學化學教育也應是圍繞全民族素質的提高進行的教育。在素質教育中體現綠色化學思想,既是傳播綠色化學觀點的需要,也是培養學生對社會、對將來的責任感的需要,更是培養創新精神的需要。

在實施環境教育過程中,一方面要向學生闡明綠色化學的觀點、要求,使他們樹立起防治污染、保證人類生存質量的責任感;另一方面,結合綠色化學要求,教給學生防治污染的重要方法――減量、減廢、回收、再生和拒用等。

綠色化學與創造性教育培養學生創新精神是素質教育的靈魂,綠色化學對化工生產,化學實驗提出的新要求,無疑對學生進行創造性教育將起到積極的作用,培養學生創造性思維。

參考文獻:

[1] 王佛松等編《展望21世紀的化學》化學工業出版社2000年版;90-93,158-160

[2] 顧國維主編《綠色技術及其應用》同濟大學出版社1999-5;80-81

[3] 劉靜玲主編《綠色生活與未來》化學工業出版社2001-5;36-37

[5] 王恩舉.漫談綠色化學.大學化學,2002,(4)

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一、綠色化學

所謂綠色化學是指研究如何從化學反應的設計、反應的進行、產物的使用以及廢棄的過程中使污染降到最低的新興科學.綠色化學構建理想是不再使用有毒有害物質,不再產生廢物、節約資源,防止污染.在當下我國環境污染比較嚴重的情況下,大力發展綠色化學是非常的適合,能夠增強學生對環境保護的意識,使其在以后的生活中養成保護環境的良好習慣;在未來崗位中有效的應用綠色化學進行工作,為改善我國環境而做出貢獻.相信隨著時間的推移綠色化學將成為更高層次的化學,化學的發展方向.就近幾年我國化學這門學科的發展趨勢來看,綠色化學逐漸走入到中考的行列中,成為化學考試中的重要組成部分.可見,我國教育領域對綠色化學非常的重視.

二、中考化學綠色化學實驗試題分析

近幾年的中考化學中已經逐步擴大綠色化學題材的實驗試題,將其作為整個化學試卷的一個亮點和熱點.

此種情況下,積極的調整化學實驗試題類型,以綠色化學作為主體,加強學生綠色化學題材的實驗試題學習和訓練,對提高中考化學成績有很大幫助.初中時期所接觸的化學知識都是比較基礎的,適當的調整化學實驗試題形成綠色化學題材,并進行合理的、有效的教學,這能夠使初中生更好的掌握綠色化學知識.具體調整的內容是:

1.改進實驗原理試題

化學實驗的形成都是由其實驗原理來做支撐,因此,形成綠色化學實驗,只有改進實驗原理才能夠達到目標.為此,進行實驗原理改進是實現以綠色化學為題材的化學實驗是非常必要的.而實現這一目的主要的做法是提高化學反應中原子的利用率,將有害或有毒的物質進行進一步的分解,消納有毒或有害物質,從而降低化學實驗環境污染的程度.當然,要實現增加化學反應中原子利用率,需要進行實驗原理綠色化設計,確定實驗原理改進是可行性的,才能夠進行具體的嘗試.例如,應用高錳酸鉀制取氧氣,不同的條件下進行此項實驗對環境造成的危害程度不同,在改進此項實驗時可以通過改進條件,提高化學反應中原子的利用率,提高氧氣的產量,降低環境污染程度.

例(2007年南京)化學是一門以實驗為基礎的科學,化學所取得的豐碩成果,是與實驗密不可分的.下面四種途徑都可以得到氧氣:

寫出實驗室中通過甲、乙兩種途徑制取氧氣的化學方程式:甲;乙.

化學實驗的綠色化就是以綠色化學的理念和原則來指導實驗,從實現原料和反應過程的綠色化考慮,你認為在中學化學實驗室中,甲、乙、丙三種制取氧氣的途徑中,(填“甲”、“乙”或“丙”)途徑更體現化學實驗的綠色化追求.

2.改進實驗裝置試題

化學實驗試題中所考查的內容中包含實驗裝置的使用.構建綠色化學題材的化學實驗試題可以通過改進實驗裝置這一部分來實現.在化學這門課程中能夠進行的大大小小化學實驗非常多,相應的考查實驗裝置的試題更多,在這里一一介紹不太可能.但筆者認為從實驗裝置這方面出發改進化學實驗試題應當在不影響實驗效果的情況下,盡量簡化化學裝置的應用,并盡量縮短化學實驗的時間,不給環境污染物質存留和釋放的機會,從而降低化學實驗污染環境的可能.除了通過簡化化學實驗裝置應用的方式來構成綠色化實驗試題外,還可以通過微型化的實驗達到此目的.所謂微型化實驗是在保證實驗效果的前提下盡量減少化學實驗中化學品的用量,以此來降低實驗中污染物的量,降低環境污染程度.所以,在進行綠色化實驗試題改進中針對化學實驗裝置這方面進行調整過程中可以通過簡化實驗裝置或減少化學品用量來實現.

3.從環保角度改進化學實驗試題

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關鍵詞:化學啟蒙教育;綠色化學觀;生根發芽

文章編號:1008-0546(2013)10-0025-02 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B

化學給人類帶來福祉的同時,也對人類社會的發展帶來諸多的負面影響。當今社會生活、經濟發展呼喚綠色化學,綠色化學的新觀點、新思想需要及時傳播[1]。初中化學教學,面對的是接受化學啟蒙教育的中學生,把“綠色化學觀”的教育寓于初中化學教學之中,使“綠色化學觀”教育成為素質教育的重要組成部分,其意義重大而又深遠。

然而,現實中,我們的初三畢業生即使經過一年的化學教育,在他們看來“化學”依然是引發飲食、環境污染的源泉。究其原因,一是教師忽視了初中化學教育的啟蒙性,忘卻了“認識化學科學是化學啟蒙教育的核心”這一核心任務。對于化學消極的一面,也有積極的一面的客觀事實強調不夠,使學生對化學的認識出現偏差;二是教師對于綠色化學教育思想認識不深。在備課及授課時,“綠色化學”僅作為一個孤立的知識點來對待,沒有將綠色化學的思想滲透到與其相關的教學內容中;三是化學學科初三才開設,學生面臨升學考試,過分注重基本概念和理論的學習,缺少將綠色化學思想應用于化學實驗中的體驗。四是學生在課堂上初步形成的綠色化學觀點沒有運用到生活實踐中,使綠色化學觀失去了“生命”?;诖耍诮虒W中我嘗試著就如何讓“綠色化學觀”在初中化學啟蒙教育中生根發芽,進行了一些有益的探索與實踐。下面談談自己在這方面的一些做法和體會。

一、精心科學施教,引導學生辯證看待化學

1. 正面傳播化學知識,幫助學生正確認識化學

初三教學實踐中發現,糾正學生已有生活經驗而產生對化學的錯誤認識是幫助其正確認識化學的一條有效途徑。

例如,學生們普遍認為蘇丹紅、三聚氰胺、溫室效應、赤潮等事件或現象都是化學出了問題。我就及時告訴學生:其實蘇丹紅、三聚氰胺等都是重要的工業原料,不法商販將它們用于食品加工,因此不是化學出了問題,而是部分人的道德和監管等方面出現了問題。

通過教師的正面引導,學生知道了所有這些事件或現象的發生,不是“化學”本身出了問題;而是人們的認識和行為出了問題;化學對解決社會生活中的實際問題是有著積極意義的,而不是相反。

2. 科學方法施教,引導學生辯證看待化學

若不能用辯證的眼光看待化學,對化學的認識就會出現片面,甚至走向極端,這一點對于剛剛接觸化學的初三學生尤其重要。

例如,我在施教《二氧化碳和一氧化碳》一節中“二氧化碳對生活和環境的影響”時,先讓學生展開自學,隨著自學的進行,學生對二氧化碳的“憎惡”之情已溢于言表,這個時候引導同學們展開對“二氧化碳對人類社會的發展利和弊”的討論;此后再讓學生思考“地球上若是沒有二氧化碳或二氧化碳太多行不行?”;再引導學生展開對“如何采取措施,防止溫室效應進一步增強”的討論。隨著對這一連串問題的思考與探討,同學們逐步明確了化學在應用的時候有積極的一面,也有消極的一面,認清這種“正與反”的辯證關系,才能發揮化學正面的影響來造福人類的道理。

二、合理利用教材內容,讓學生認知綠色化學

初中化學教材中,涉及綠色化學的內容有很多處,我們應該結合這些內容不失時機的向學生滲透綠色化學的觀念。

在人教版初中化學一單元《緒言》中介紹了先進的科技成果豐富了人類的物質生活以后,以“近年來,綠色化學的提出,使更多的化學生產工藝和產品向著環境友好的方向發展,化學必將使世界變得更加絢麗多彩”結束,給學生留下懸念,教師就可以引導他們在課后通過各種途徑去了解:什么是綠色化學? 她為什么會使世界變得更加絢麗多彩?這種懸念的設計,增添了學生對綠色化學的神秘感,使綠色化學更具有魅力。如第三單元中生產生活中如何節水、水污染及其防治;第六單元的溫室效應及其危害與防治;第七單元使用燃料對環境的影響;第十一單元中的減少化肥、農藥的污染,第十二單元中的“白色污染”及解決措施等都時時刻刻在倡導節約資源、減少污染、對廢棄資源的回收再生與循環利用等綠色化學的理念,初步扭轉學生頭腦中“化學就意味著污染”的錯誤認識,引導他們從源頭去尋找消除污染的方法,體驗落實綠色化學觀的過程[2]。

通過對初中化學教材中與綠色化學相關內容的學習體驗,學生逐步明白了化學不是污染的代名詞,化學在凈化環境、防治污染、改善人類生活等方面有著巨大的作用,從而樹立了綠色化學思想。

三、有效借助化學實驗,讓學生體驗綠色化學觀

實驗是學習化學的基礎,以綠色化學觀念為指導,聚焦化學實驗,既能培養學生的創新精神和實踐能力,又可以讓他們初步實踐綠色化學觀。

1. 倡導藥品劑量最小化,從源頭上感受綠色實驗

初中化學教材中,注意節約藥品,嚴格按照實驗室的用量取用藥品,還要明確告訴學生在進行硫、磷燃燒實驗,在驗證實驗現象明顯的前提下,都必須盡量取少量;又如酸、堿、鹽的性質實驗,可利用點滴板完成。盡可能小劑量試劑是微型化學實驗的核心,“盡可能小劑量實驗”是化學實驗教育的方向,為追求“盡可能小劑量實驗”,推動化學實驗的改進和完善,這是化學實驗改革和發展的動力之一,是綠色化學思想在化學實驗中的具體體現[3]。

2. 引導改進實驗裝置,體驗實驗過程綠色化

初中化學教材中有些實驗裝置、實驗取材上不夠合理,不能體現綠色理念。教師在實驗教學中要注意引導學生優化改進實驗裝置,實現實驗過程綠色化。

如教材第七單元課題1《燃燒與滅火》一節中用白磷和紅磷燃燒的對比,來探究燃燒的條件。該實驗在敞開的容器中進行,演示實驗時會產生大量的煙彌漫教室,對師生健康產生極大影響。我引導學生對實驗進行改進,要求是最大限度地減少污染。經過討論,同學們設計出來很多實驗方案,其中比較有代表性是:在兩支試管中分別放入一小粒紅磷和白磷,用一端系有氣球的帶導管的單孔膠塞塞緊試管口,然后把兩支試管同時放入盛有熱水的燒杯中,進行對比實驗。像這樣看似簡單的實驗改進,卻保證實驗過程無污染物排泄,保證了師生健康,實現實驗過程的綠色化。

初中化學教材中類似的實驗綠色改進還有很多,例如“硫在氧氣中燃燒”、“一氧化碳還原氧化銅”、“一氧化碳燃燒實驗”等等,只要我們注意引導學生動腦子,尋找規律,不斷創新,大膽探索,很多會產生污染物質的實驗也能變成綠色化的實驗,潛移默化中學生樹立起綠色化學觀,也能激發學生學習化學的興趣,提高創新能力。

四、積極倡導綠色生活,讓學生踐行綠色化學觀

培養初中學生的綠色化學觀,需要將課堂上初步形成的綠色化學觀運用到學生生活的點點滴滴中去,還需要在多角度的綜合社會實踐活動探索中內化,這樣綠色化學觀才會有鮮活的生命。

為此,我精心組織,開展了一系列實踐活動。帶領學生到學校一路之隔的生物質火力發電廠參觀,去學校周圍的村莊進行環保方面的社會調查;在學生對綠色化學有了一定認識后,開展為期一個月“綠色生活從我做起”的家庭實踐活動,活動結束時同學們都交了“綠色生活從我做起”的實踐報告。我將學生列舉的實踐綠色生活的做法,按照衣食住行等分類整理,并將同學們的做法制成ppt,在課堂上進行展示,并鼓勵大家繼續堅持“綠色生活”,還要以此來帶動影響周圍的人,讓更多的人去體驗綠色生活會讓生活變得更加美好。通過這些實踐活動,學生們收獲的不僅僅是綠色化學實踐的經驗,更為重要的是:通過這樣的實踐活動,綠色化學觀的烙印已經深深地留在了他們幼小的心靈,就如同一粒種子落入了溫潤的泥土里,一定會生根發芽,茁壯成長,開出美麗的花,結出豐碩的果實,我想那一天不會太遠。

在化學啟蒙教育的道路上,綠色化學的新觀點、新思想需要我們去傳播,綠色化學需要我們去實踐。我想,只要我們用心去做,明天的天空會更藍,明天的溪水會更清澈,明天人們的生活會更甜美。明天,我們的“中國夢”一定能實現。

參考文獻

[1] 李仕祥. 如何在化學課堂中滲透綠色化學思想[J].教育藝術,2013,(4):17-18

綠色化學的實現途徑范文4

關鍵詞:綠色化學;途徑;化學實驗

化學是一門與我們生活息息相關的學科,更是與我們生活環境的安全性相聯系的學科,化學實驗是提高學生對化學課程的理解的重要途徑,所以,綠色化學的提出是非常必要的,是人類與自然和諧相處的重要理念。

一、什么是綠色化學

綠色化學,又被稱為環境無害化學或者是環境友好化學。通過綠色化學,能夠讓我們國家的發展在剛開始就采用了防止環境污染的手段,從而在促進社會發展的同時保護好我們的環境。綠色化學推動了我國化學實驗的改革,強調了實驗過程中排放物的無毒、無害、無污染,最終實現零排放。這樣的觀念深入,對于促進我國的和諧發展以及可持續發展具有重大意義。

二、在高中化學實驗中培養綠色化學觀的教育途徑

1.要有效處理實驗過程中的廢棄物及排放物

在我們的高中化學實驗課程中,我們一定要有效地處理實驗中產生的廢棄物以及排放物,通過將不同實驗相互聯合起來,可以做到上一個實驗的產物是下一個實驗的反應物,這樣一來,不僅能夠節約化學藥品,同時還能夠減少不必要的廢棄物的產生及排放,最終達到了節約資源和環保的目的,提高了學生綠色化學的意識。

2.規范學生的化學實驗操作,提高實驗效率

化學實驗之所以會有浪費出現,主要是因為實驗并非一次性就能夠成功的,而是經過多次的探索和實驗才能夠得到結果的。那么,這就要求我們的學生能夠掌握好正確的實驗操作步驟,從而提高實驗過程的精確性,提高實驗過程的準確度,提高實驗結果的有效性,最終提高實驗的效率。同時,教師在安排實驗的同時一定要合理地安排實驗內容,盡可能做到實驗室的安全性,達到綠色化學的教學目的。

3.尋找實驗原料替代品

在我們的高中化學實驗課程中,往往會用到一些有毒、有害的化學物質,為了減少化學物質的危害,我們可以尋找具有相同效應的,但毒性較弱的替代品,從而提高實驗過程中的安全性,并同時減少實驗中對環境的危害。

綠色化學是為了保護好我們的生活環境所提出的新概念,在高中化學實驗教學中一定要滲透其理念,這樣才能夠全面提高學生的化學素養。

參考文獻:

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對于綠色化學的概念,教材上涉及的很少,如何讓學生學習綠色化學更是少的可憐,那么教師如何來構建學生的這種理念呢?學生如何來學習綠色化學更好呢?怎樣才能讓學生深刻地理解綠色化學呢?這一直以來都是困擾著教師的一個問題。那如何來解決這個困惑呢?我認為可從以下三個方面入手,大家可以借鑒一下。

一、綠色化學的概念的確立。

從學生接觸綠色化學的字眼開始,把綠色化學融入中學課程教材改革和課堂教學改革之中,這是中學化學教育的嶄新課題。就應該讓他們知道綠色化學的定義,綠色化學是由美國化學會提出的化學無害概念,是能夠保護環境的化學技術,它可以通過使用自然資源,避免給環境造成負擔、避免排放有害物質,利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術的開發,并考慮節能節省資源、減少廢棄物排放量。綠色化學又稱“環境友好化學”、“環境無害化學”、“清潔化學”。綠色化學的定義就是從生產資料就是無污染、無公害的,生產過程也應該是無污染、無公害的,生產出來的產品也應該是無污染、無公害的產品。從概念上就讓學生有一個大致的理解,從而對一些常聽到的綠色建筑、綠色食品有一個初步的了解。最起碼知道綠色的東西并不是單純的指綠色,而是指無污染、無公害的,是對人體有好處的東西,所以從一開始就給學生一個正確的理念,對概念有所了解。

二、綠色化學的核心及特點的滲透。

綠色化學的核心就是利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對壞境的污染, 按照綠色化學的原則、最理想的化工生產方式是:反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。它的主要特點是:1.充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料。2.在無毒、無害的條件下進行反應,以減少廢物箱環境排放。3.提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納,實現“零排放”。4.生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。對于綠色化學的核心和特點的滲透,主要的是在教學過程中讓學生樹立防治污染、保證人類生存質量的責任感。我們教師應該把握住這一點,充分利用學生的優點,激勵和激發他們的興趣,調動他們的積極性。對于農村的孩子來說,學習綠色化學更是難上加難,各種實驗設施的不完善都導致了學生的學習困難,和對化學的直觀認識。那我們就利用現有的、現實的實例來給學生進行滲透,例如:我們冬天燒煤取暖、做飯。看到煙霧繚繞、聞到刺鼻的、嗆人的氣味,我們有怎樣的感覺,這會不會對環境造成污染,這個現象符合綠色化學的核心特點嗎?再有,我們看到的三輪車、汽車排放的尾氣對壞境有怎樣的危害?讓學生討論這些對壞境的危害和如何預防這些危害,我們應如何采取措施防止和減少這些污染?這樣可以增強學生的環保意識、調動學生學習的積極性。培養學生理論聯系實際、實事求是的科學態度,而且能使他們感知環境污染的危害性和環境保護的迫切性。

三、綠色化學在教學中的貫穿和實施。

綠色化學的實現途徑范文6

關鍵詞:綠色化學 發展歷程 正負效應 農業可持續發展

中圖分類號:F322 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)04(a)-0124-02

“化學”(英語:Chemistry)是“變化的科學”,它是一門研究物質的性質、組成、結構、變化、用途、制法以及物質變化規律的自然科學?;瘜W以實驗為基礎,具體研究物質的組成、結構、性質、及變化規律,這是化學變化的核心?;瘜W與工業、農業、日常生活、醫學、材料等均有十分緊密的聯系,如煤、石油和天然氣燃燒后產生了二氧化碳等物質。從本質上來講,化學研究的對象涉及物質之間的相互關系,或物質和能量之間的關聯。

1 化學的貢獻及負面影響

化學作為自然科學的重要學科之一,其發展歷程大致可分為三大階段:古代化學時期,近代化學時期和現代化學時期。隨著科技的進步,目前化學已發展有無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、高分子化學與化學工程學等分支及邊緣性的學科?,F代化學的高速發展在特定的社會時期為社會做出了巨大貢獻。化學科學給生物學、材料、化肥、農藥、醫藥、能源、冶金帶來了深遠的影響。

化學科技的進步也引發了各種公害和破壞自然環境的問題。例如早期冰箱使用的“氟利昂”氣體致冷劑,持續性地嚴重破壞臭氧層?;瘜W工業發展的環境問題,主要是人造化學物質在自然環境下難以分解,且難以轉化成無害物質,在環境中逐漸積累,破壞生態平衡。生存環境的逐漸惡化使人們意識到環境的重要性,環境污染必須要進行治理,而治理環境問題的方法則是要依靠化學方法,依靠科技進步。

2 綠色化學的提出

人類發展存在10個主要環境問題(全球變暖、大氣污染、臭氧層破壞、生物多樣性減少、環境公害、土地退化和沙漠化、海洋污染、淡水資源污染、森林銳減以及有毒危化學品)日益突出,都是與化學產物的污染有關。發展綠色化學有可能是解決人類可持續發展過程中遇到的人口、資源和環境挑戰的重要途徑。

“綠色化學”是在20世紀90年代提出的,其核心就是利用化學最經濟原理和技術來防止環境污染,它從源頭上避免和消除對生態環境有毒有害的原料、催化劑、溶劑和試劑,力求使化學反應是有原子經濟性,實現廢物的零排放。“綠色化學”也稱為無害化學、環境友好化學和清潔化學,在此基礎上發展起來的技術稱之為綠色技術、環境友好技術和清潔生產技術。綠色化學是發展生態經濟、工業及生態農業的關鍵,是實現農業可持續發展的重要組成部分,包括:(1)實現原料的綠色化;(2)提高反應的選擇性;(3)催化劑的綠色化;(4)溶劑的綠色化。綠色化學徹底跳出了那種先發展后治理的怪圈,拋棄了發展經濟以犧牲環境為代價的低級發展模式,進而采用綠色與環境友好相容的綠色發展模式,滿足了現代農業、地球及人類可持續發展的綠色愿景及時代要求。

3 綠色化學的應用領域

我國學者已經對綠色化學作了系統論述。筆者認為我國綠色化學應選擇5大領域進行突破,尤其是與人類生活密切相關的農業領域,以便大力促進我國綠色化學的發展,從而承擔起我國在世界環境保護中所應盡的責任及義務,為全世界人民謀福利。

3.1 高效低毒農藥

高效低毒農藥逐步替代傳統的有機農藥已成為現代農藥發展的趨勢,是解決農藥環境污染問題的關鍵所在。我國目前使用的農藥多為高種,生產過程也有公害,使用高效低毒農藥勢在必行。未來,我國將建立全面詳實的農藥殘留和環境毒理學數據庫,通過分子設計技術,創制全新的生態友好型農藥。

3.2 生態生物肥料

目前農作物對化肥的吸收利用率較低,而且易造成土地貧瘠化,約有一半以上的化肥隨地下水流失,對環境造成污染,為了適應生態農業的發展,生態肥料的開發將是優先發展方向。該肥料可被微生物分解吸收,再把排泄物供農作物吸收利用,既具有很高的肥性,又可以改良土壤。近幾年有機復合(混)肥是發展迅速,它主要是集生物肥、有機質及無機營養為一體,既發揮了生物菌的活化土壤、轉化土壤養分的功能,又利用有機物質培肥土壤、改良土壤的特點。

3.3 生物物質的化學轉化

生物質包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產的廢棄物,如農作物、農作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動物糞便。目前95%以上的有機化學品來自煤和石油,其生產過程帶來了很大的環境負面影響。地球上的綠色植物每年產生的碳氫化合物高達300億噸以上,能量儲備相當于8萬億噸煤或800億噸石油,而且可以在自然環境中降解,將生物物質用作化學原料和能源是綠色化學的戰略目標。據此計算,生物物質中有90%的有機物可以轉換為沼氣,沼氣燃燒產生能量。可以將秸桿制作成為飼料,用動物糞便制取沼氣,沼渣用于食用菌栽培,沼液制成無公害液體肥料,從而綜合利用生物物質再生資源制取沼氣及其副產物,提高經濟效益。

3.4 無污染可降解塑料其種類

塑料在農業生產中用作地膜,給農業生產帶來迅猛發展,使農作物在任何季節均能結果,豐富了農產品供應品類,滿足了人民生活多樣化消費需求。然而,傳統塑料屬于高分子化合物,極難降解。隨著使用地膜栽培年限的延長,殘留地膜越積越多,“白色污染”帶來的環境污染危害對農業可持續發展構成嚴重威脅。采用可降解塑料是使“白色垃圾”處理達到減量化、資源化和無害化最有效的辦法,這種塑料能夠在光和生物雙重作用下協同雙降解。

4 綠色化學是農業可持續發展的有效途徑

隨著科技的發展以及生產和生活方式的轉變,世界各國都在不斷探索人類社會發展的可持續途徑。21世紀,一些發達國家和國際組織相繼強調綠色化學及其發展理念是環境管理體系中的一個關鍵的環節和重要組成部分。人類必須重視環境問題與人類社會的發展協調,人類需要從工業文明的發展模式轉向生態文明的模式,并逐漸最終成為可持續發展模式。

我是世界上最大的發展中國家,目前存在人口多、經濟轉型慢、生態環境脆弱等突出問題。縱觀我國農業發展,存在的問題很多,例如:40%以上國土面積受到酸雨污染;盲目使用農藥和化肥,土壤貧瘠化加劇,水體“富營養狀態”,廢棄塑料“白色污染”,水源及土壤重金屬污染等,以上這些突出問題嚴重威脅我國人民生產和生活水平提高,制約著我國經濟的健康發展。而要徹底治理環境污染和實現農業健康發展,根本出路就是基于社會、經濟、資源與環境協調要求,依靠科技創新,重點開發高利用率無污染的生態肥料和高效低毒的生態農藥,以及綠色糧儲、加工以及農副產物高附加值等轉化技術,才能解決社會經濟增長與資源環境制約的矛盾,實現農業可持續發展。

參考文獻

[1] 朱清時.綠色化學的進展[J].大學化學,1997,12(6):7-11.

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