绿色化学与生活(共8篇)
绿色化学
摘要:本文主要阐述了绿色化学的概念,发展历史,主要特点等等。方便大家认识绿色化学,更好的在生活中保护环境。
关键字:绿色化学 保护环境
一、概念
“绿色化学”由美国化学会(ACS)提出,目前得到世界广泛的响应。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染;反应物的原子全部转化为期望的最终产物。按照美国《绿色化学》(GreenChemistry)杂志的定义,绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。
绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,绿色化学是近十年才产生和发展起来的,是一个 “新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。
二、主要特点
绿色化学又称环境友好化学,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。
三、绿色化学的重要性
传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。化学工业能否生产 出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?有识之士提出了绿色化学的号召,并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。
绿色化学给化学家提出了一项新的挑战,国际上对此很重视。1996年,美国设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。
迄今为止。化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的,当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来,由于化学工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。以1993年为例,美国仅按365种有毒物质排放估算。化学工业的排放量为30亿磅。因此,加工费用又增加了废物控制、处理和 埋放。环保监测、达标,事故责任赔偿等费用。1992年,美国化学工业用于环保的费用为1150亿美元,清理已污染地区花去7000亿美元。1996年美国Dupont公司的化学 品销售总额为180亿美元。环保费用为10亿美元。所以。从环保、经济和社会的要求看。化学工业不能再承担使用和产生有毒。有害物质的费用。需要大力研究与开发从 源头上减少和消除污染的绿色化学。
1990年美国颁布了污染防止法案。将污染防止确立为美国的国策。所谓污染防止就是使得废物不再产生。不再有废物处理的问题,绿色化学正是实 现污染防止的基础和重要工具。1995年4月美国副总统Gore宣布了国家环境技术战略。其目标为:至2020年地球日时。将废弃物减少40-50%,每套装置消耗原材料减少20一 25%。1996年美国设立了总统绿色化学挑战奖。这些政府行为都极大的促进了绿色化学的蓬勃发展。另外。日本也制定了新阳光计划。在环境技术的研究与开发领域。确 定了环境无害制造技术、减少环境污染技术和二氧化碳固定与利用技术等绿色化学的内容。总之,绿色化学的研究已成为国外企业、政府和学术界的重要研究与开发万向。这对我国既是严峻的挑战,也是难得的发展机遇。
四、研究内容及情况
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绿色化学
1、内容
绿色化学是对传统化学的挑战,是对传统化学思维方式的更新和发展,因此,绿色化学的研究内容是从反应原料、反应条件、转化方法或开发绿色产品等角度进行研究,打破传统的化学反应,设计新的对环境友好的化学反应。包括:(1)使用无毒无害的原料;(2)利用可再生资源;(3)新型催化剂的开发研究;(4)不同反应介质的研究;(5)寻找新的转化方法;(6)设计对人类健康和环境安全的化学产品。
2、研究情况
核心:利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则、在理想的化工生产方式是:反应物的原子全部转化为期望的最终产物。
性质:(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,以减少向环境排放废物;(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。
绿色化学给化学家提出了一项新的挑战,国际上对此很重视。1996年,美国设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。
原则:绿色化学的研究者们总结出了绿色化学的12条原则,这些原则可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准。
1、防止污染优于污染形成后处理。
2、设计合成方法时应最大限度地使所用的全部材料均转化到最终产品中。
3、尽可能使反应中使用和生成的物质对人类和环境无毒或毒性很小。
4、设计化学产品时应尽量保持其功效而降低其毒性。
5、尽量不用辅助剂,需要使用时应采用无毒物质。
6、能量使用应最小,并应考虑其对环境和经济的影响,合成方法应在常温、常压下操作。
7、最大限度地使用可更新原料。
8、尽量避免不必要的衍生步骤。
9、催化试剂优于化学计量试剂。
10、化学品应设计成使用后容易降解为无害物质的类型。
11、分析方法应能真正实现在线监测,在有害物质形成前加以控制。
12、化工生产过程中各种物质的选择与使用,应使化学事故的隐患最小。
3、实现途径
(1)强化绿色化学意识
绿色化学是用化学去预防污染,是设计研究没有或仅有尽可能小的环境负作用的、并在技术上经济上可行的化学品和化学过程。它是在始端就采用污染预防的科学手段,使过程和终端均有零排放或零污染。从根本上区别于那些通过“三废”处理与利用来治理污染的化学方法,最大限度的追求“原子经济性”。绿色化学不同于传统的化学,它需将绿色化学思想贯穿于化学始终,使化学在设计、合成、分析等每一个环节都应与环境的相容无害。(2)快速有效的筛选
在化合物的筛选过程中,可以应用组合化学技术,对不同的分子结构单元进行组合合成,得到成千上万个产物以满足下一步高通量筛选系统(HTS)的需要,目前通过改进的组合化学已可以得到各纯度较高的单一化合物供HTS筛选之用[3]。首先建立一个已知的有机合成反应尽可能全的资料库,然后再确定目标产物后,第一步找出一切可以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,依次类推下去,直到得出一些反应路线正好使用我们预定的原料。在搜索过程中,计算机按我们制定的评估方法自动地比较可能的反应途径,随时排除不适合的,以便最终找到廉价、物美、不浪费资源、不污染环境的最佳途径。所以,将组合化学技术和计算机辅助设计技术应用到化学合成中,是一种经济、快速的策略,为绿色化学的实现提供了极大的可能性。(3)开发绿色反应,提高原子利用率
在化学合成特别是有机合成中,减少废物的关键是提高选择性问题,即选择最佳反应途径,使反应物原子尽可能多地转化为产物原子,最大限度地减少副产物,才会真正减少废物的生成。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。Sd-ChemieInc.公司最近成功地开发了一个新的合成路线:固体氧化物催化剂合成的无废水工艺,事实证明其能够达到零废水排放、零硝酸盐排放,并且没有或很少NOx释放。同时,新合成路线大大减少了水和能量的消耗。由此可见,对于已在工业上应用的原子经济反应,也还需要从环境保护和技术经济等方面继续研究并加以改进。
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绿色化学
(4)采用无毒无害的原料
为使制得的中间体具有进一步转化所需的官能团和反应性,在现有化工生产中仍使用剧毒的光气和氢氰酸等作为原料。为了人类健康和社区安全,需要用无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品[5]。在代替剧毒氢氰酸原料方面,Monsanto公司从无毒无害的二乙醇胺原料出发,经过催化脱氢,开发了安全生产氨基二乙酸钠的新工艺,改变了过去的以氨、甲醛和氢氰酸为原料的二步合成路线,避免了使用剧毒氢氰酸原料。Flexsys Americal.P.在生产一种橡胶防降解剂化学品家族的关键中间体4-ADPA过程中,开发了一个新的环境友好路线——使用碱性促进剂实现氢对芳环的亲核取代反应,替代了传统的氯化反应,不仅消除了大量剧毒氯气的储存、使用和处理,也大大减少了废物的排放。
(5)使用无毒无害的催化剂
催化剂的合理选择和应用是化工过程中最关键的技术之一。使用新的反应原料就必须新的催化剂来活化,传统的催化剂应进行改进,使其选择性、与反应体系的相容性清洁性都进一步提高。现在以邻苯二酚生产方法为例:新的生产工艺采用酶E.Coli作催化剂,它能使葡萄糖活化,定向地转化为邻苯二酚[6]。这种新工艺避免了风险原料和试剂的使用也不产生副产品或废弃物。由于催化剂在绿色化学中有重要地位,传统工艺的改造需要催化剂,新的工艺同样需要新催化剂,因此,如何设计高效无害催化剂也就成了绿色化学研究的重要内容之一。当前设计和开发的新型催化剂有以下几种类型:分子氧气化催化剂、新型分子筛催化剂。
(6)使用无毒无害的溶剂
水是无毒无害最廉价的催化剂,但对有机物溶解能力差,不适合作有机化工的溶剂。而有机溶剂本身都具有毒性,许多都是致癌物质,还有很强的挥发性,造成严重的污染。近年来,研究无毒无害溶剂的工作正在开展,其中最活跃的是开发超临界流体(SCF),超临界流体是指处于超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介与气态与液态之间的流体状态,其密度接近于液体(比气体约大3个数量级),而粘度接近气态(扩散系数比液体大100倍左右)。超临界流体CO2用作酸调节剂和惰性气体,在多烯催化氧化反应和多烯双键在酸性条件下的保护反应中有重要的应用。CO2调节β-胡萝卜素催化氧化反应体系酸性,合成角黄素,同时作为惰性气体,能够有效的保护原料和产物中的多烯双键,为多烯氧化和双键保护开辟了新的途径;CO2代替有机酸应用于氯醇化反应,是良好的酸碱调节剂,无毒、无污染,对环境友好,没有危险,原料充足,操作容易控制,这一研究结论为相关化学工业老产品新工艺改造提供了一条可行的途径。(7)利用可再生的资源合成化学品
生物质是可再生性资源,利用生物质代替当前广泛使用的矿物质资源可大大减轻对资源和环境的压力,是保护环境的一个长远的发展方向。Frost报道以葡萄糖为原料,通过酶反应可制得乙二酸、邻苯二酚和对苯二酚等。尤其是不需要从传统的苯酐始采制运作为尼龙原料己二酸取得了显著进展。由于苯是己知的治癌物质,以经济和技术上可行的方式,从合成大量的有机原料中取除苯是具有竞争力的绿色化学目标[8]。
(8)开发和生产绿色产品
绿色产品,或指环境友好产品,是指产品在使用过程中和使用后不会危害生态环境和人体健康,产品具有合理的使用功能及使用寿命,产品易于回收、利用和再生,报废后易于处置,在环境条件下易于降解。如为日常生活使用生产的包装材料,可以进行再利用,目前大量使用的聚苯乙烯发泡塑料快餐盒,使用以后成为垃圾,在自然条件下,需数百年方能降解,对环境带来严重的影响。为了加速它的自然降解,我们生产时可以在其中加入光敏剂、化学助剂等,使其在使用后几个月内即分解成无害物质。
五、结束语
开发和应用绿色化学工艺,已成为现代化学工业的发展趋势和前沿技术,是实现可持续发展的关键。曾为人类文明做出过不可磨灭贡献的有机化学化工,在21世纪,依然面临着新的机遇和挑战。有机化学应该发展“理想的”合成方法,即强调实用的,环境友好的,资源可持续利用的,它从简单易得的原料出发,在温和的条件下经过简单的步骤,快速、高选择性地转化为目标分子。这就需要化学家从理念、原理、方法等方面进行改革和创新,原子经济性、手性合成、环境友好的“洁净”的反应介质等绿色化学原理对有机化学化工的发展将有更重要的指导意义。而绿色化学有待在理论、实践领域中进行更深入的研究发展,其发展必然会推动人类社会的进步,相信随着科学的进步和人们绿色意识的提高,人类赖以生存的地球环
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绿色化学
境会变得更加美好。
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《化学与生活》
——绿色化学
学院:****学院
班级:****
姓名:***
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关键词:苯幷芘,硫化氢,隐形杀手
人类的生活是离不开化学的, 特别是现在, 化学知识广泛深刻地渗透进每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。人们在享受高科技带给人类进步的今天, 却不得不面对各种各样的化学问题。
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, 书中详细描写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鸟, 牛羊病倒和死亡……孩子在玩耍时突然倒下了……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, 在短暂的几十年内, 工业的发展已经把人类逼近了一个被毒化的环境中, 而且环境污染造成的损坏是全面的, 长期的, 严重的。人类开始认识到保护环境的重要性。二十世纪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。黄河流域是中国古代文明的发源地, 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, 我们应该懂得保护环境就是保护我们人类自己。我国于1979年9月颁布了《中华人民共和国环境保护法》, 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的一项基本国策。
那么, 在我们日常生活中存在那些化学问题呢?
1. 燃放烟花爆竹
每年在过春节的时候, 许多人都爱燃放烟花爆竹, 用燃放烟花爆竹来庆贺新年, 这在我国早已成为一种习俗, 已经延续了一千多年。这种习俗虽能增添节日的气氛, 却带来了不少危害。烟花的燃料是火药, 主要成分为硫黄、碳粉、火硝 (硝酸钾) 或氯酸钾, 而且还按一定比例添加金属粉末 (如镁, 铝, 锑等) 和硝酸锶等一些硝酸盐。燃放时喷射出五颜六色的火焰的同时还大量产生二氧化碳, 二氧化硫, 二氧化氮, 一氧化氮等有害气体和各种金属氧化物的粉尘, 造成空气污染。其中二氧化硫和二氧化氮具有极强的刺激性和腐蚀性, 它会刺激人的呼吸道, 使人咳嗽, 引起气管炎等疾病。尤其在除夕之夜, 鞭炮声震耳欲聋, 使整个城市硝烟弥漫, 造成很严重的污染。
2. 居室装修产生的化学问题
居室是人们休息生活的主要场所, 创造一个优美舒适, 清洁的居所环境, 对促进人体健康和保持精神愉快极为重要。而近年来, 伴随着科技的发展和人们生活水平的提高, 越来越多的装潢材料涌入市场, 不少家庭已不满足于简陋的居所, 对室内进行大肆的装修;艳丽新颖的壁纸, 高级木地板, 吊棚、地毯、花岗岩、大理石等等以及各类家电、新潮家具。这的确给居室增添不少华丽, 温馨的情调, 但却有无数的“隐形杀手”伴随着这些美丽不请自来, 它们躲在暗处露出狰狞的笑容在你不知不觉间侵害了你的身体。
相当一部分“杀手”是隐藏于装潢材料中的。如住房装修材料中大量使用瓷砖、马赛克、大理石、花岗岩等这些材料中都含有不同程度的放射性辐射元素, 而国家对建筑材料要求的标准是51.6×10-4μl/k g, 如果使用了超标准的装修材料, 人们就会出现头晕、白血球降低等症状。另外, 有一些含铀、锗的花岗石、辉绿岩等岩石会放出一种无色无味的“杀手”——惰性气体氡。假若室内通风不良, 人体长期受到高浓度氡的辐射, 可导致肺癌、白血病及呼吸道等方面的疾病。因此, 居室装修应慎重选择建筑材料, 同时室内要保持良好的通风环境。
胶合板也是住房装修中使用很多的一种材料, 板内含有大量的胶水, 其主要成分是甲醛、苯酚、尿醛树脂等。另外各种涂料、油漆、壁纸和装潢所用的黏合剂、填充剂等不同程度地含有对人体有害的苯酚等化学物质, 这些都是对人体有害的“杀手”。它们在使用过程中会缓慢释放出甲醛、笨等有害气体, 这些有害气体可通过呼吸道、皮肤侵入体内, 影响人的视力和神经系统, 毒害人体。
3. 食品中存在的化学问题
(1) 食物本身存在的化学物质, 如毒蘑菇、河豚、发芽的土豆。
(2) 微生物污染产生的化学物质
食物在加工过程中或者储藏方法不当或时间过长, 都有可能被真菌或者被病毒所污染。如谷物发霉后产生的黄曲霉素可以致癌。大肠杆菌、沙门氏菌污染的食物导致急性肠炎。
(3) 食品中人工添加的化学物质:如色素、保鲜剂;蔬菜、水果中农药残留所造成的污染。
(4) 兽用药品和植物激素。动物饲养过程中兽医治疗用的各种药物、饲料添加用药、如抗生素、磺胺药、抗寄生虫药、促生长激素、性激素等, 这些化学物质都可以在动物体内残留。植物生长过程中的催熟剂、贮藏所用的保鲜剂等都可能造成食物污染。
(5) 食品容器、包装材料等带来的食品污染。
如P V C (聚氯乙烯) 保鲜膜与食品接触, 一同加热可产生致癌物。
4. 一种新的污染物——环境激素
环境激素是一种外因性的内分泌环境干扰物质, 它可以危害物体的生殖机能而引发肿瘤。激素一般使指在生物体内分泌的物质, 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, 扰乱内分泌的物质, 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计量, 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有几十种, 如臭名昭著的二恶英, 多氯联苯, 石棉, 汞和D D T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影响, 而且可能持续影响几代的遗传。
5. 生活中的其他化学问题
地毯也是隐藏“杀手”的主要场所之一。每平方米至少有4克灰尘。分析地毯上的灰尘, 可发现有多种潜在的致癌性的芳香烃化合物, 其中包括苯并芘。同时, 每克灰尘中约有八百多只螨虫, 极易引起皮肤过敏炎症、哮喘病等。这些物质主要由鞋子带入的, 但由于地毯不能像土壤一样利用阳光、水、微生物将其降解, 所以这些化合物越积越多, 对人体产生危害, 因此对地毯要定期暴晒、清洗、消毒。
其次, 家用电器的使用也可让隐形“杀手”有可乘之机。由于电器的主要器件中有各种有机材料, 电器运转时发热, 可加速这些有机物的挥发。例如电视机、电脑使用时会排放出聚苯溴喃和溴化呋喃衍生物。这两种气体聚集多了, 就会危害人的眼睛、肝脏、胰脏等器官。除此之外, 还有一些容易忽视的“隐形”杀手, 如卫生间和厨房下水道内往往充满臭气和异味。卫生间的臭气主要有硫化氢、甲硫醇等有害物质。下水道里的气体主要有硫化氢、二氧化碳、甲烷等气体组成。这些气体和异味给人的影响不单纯是感官刺激, 众多的混杂成分附带毒性, 对人的健康危害很大, 同时也是导致某些疾病的根源。
如何应对在生活中存在的种种化学问题呢?解决的方法, 就是我们要提倡建立绿色化学。
绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法, 去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物和副产物等的使用和产生。绿色化学的目的就是用化学方法在化学过程中预防污染。
绿色化学的发展还可能将传统的化学研究和化工生产从“粗放型”转变为“集约型”, 充分地利用每个原料的原子, 做到物尽其用。
要发展绿色化学, 意味着要从过去的污染环境的化工生产转变为安全的清洁的生产。清洁生产的重点在于: (1) .设计比现有产品的毒性更低或更安全的化学品, 以防止意外事故的发生; (2) .设计新的更安全、对环境良性的合成路线, 例如尽可能利用分子机器型催化剂、仿生合成等, 使用无害和可再生的原材料; (3) .设计新的反应条件, 减少废弃物的产生和排放, 以降低对人类健康和环境的危害。
绿色化学是人类的一项重要战略任务。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来从新审视和改革传统化学, 从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响, 而且将为我国的企业与国际接轨创造条件。
参考文献
[1].朱清时.绿色化学和新的产业革命[J].现代化工.1998.6
【关键词】化学实验;绿色化;环保教育
绿色化学,又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,绿色化学是人类和自然和谐的化学,是21世纪化学发展的方向和议题。
一、中学化学实验绿色化的意义
中学化学实验所使用的药品,大体可以分为这样几类:酸、碱、盐(包括重金属盐)、有机物等几大类。不少物质是对环境、生物都是有毒有害的。如果这些药品使用后不加处理就排入环境是非常有害的。
1.中学化学实验中所使用的有毒有害药品总量较大。虽然每一次化学实验所使用的药品不多,然而众多的实验,众多的学生,众多的学校在较长时间内所使用的药品量是很惊人的。实验所产生的废物排放量同样不可小视。早在10年前就有专家提出要重视实验室的污染问题。
2.化学实验后的废弃药品如果不加处理而排入环境将十分有害。虽然这种污染没有某些化工企业那么严重,但如果直接将化学实验后的废弃药品如果不加处理而排入环境,这会给学校在树立学生好的环境保护意识与培养环保自觉性等方面产生极大的负面影响。我们不仅要重视环境教育宣传,更重要的是要在实际的教育教学活动中培养学生的环保意识,使他们在作实验的活动中学会一些简单治理污染的方法。而更重要的是能提升他们关爱环境的道德情感。
二、实现化学实验绿色化的一些方法探索
1.在化学实验中养成师生回收实验废弃物的好习惯。无论是教师在课堂上的教学演示实验,还是学生分组化学实验都必须作好回收实验废弃物的工作。教师在课堂做演示实验时要随时准备好回收实验废弃物的容器,这样的引导是实现化学实验绿色化的关键。学生做分组实验时,准备不同的废物回收容器回收作实验时所产生的废弃化学药品。教师要积极引导,宣传教育,并加以督促检查。通过这些手段使学生在实验中养成回收废弃物的习惯。
2.通过具体的实验让学生感受到实验废弃物直接排入环境是有害的。观察实验后收集的废弃物的颜色,感受其气味,测定其PH值。再与正常水体进行比较,或做生物在实验废物中存活实验。如我们做完酸、碱、盐实验后的实验回收液中放入小鱼只存活了十多分钟。学生通过具体的事例与数据感受到直接将化学药品排入环境的危害。
3.环境污染的治理最重要的是从源头控制废物的产生与排放。首先就要减少药品的用量。比如将液体药品的浓度在不影响实验现象与结论的前提下尽量降低一些。其次使用小型号的化学实验仪器对减少实验废弃物的排放量同样十分重要。使用小型号的实验仪器帮助学生纠正这一贪多的毛病很有效果。
4.利用学校现有的条件师生共同对实验后的废弃物加以处理。这是培养学生环境行为能力的重要方面。在对实验废弃物的回收处理中我们有这样一些做法。
(1)回收利用。在初中,做完KClO3与MnO2经加热制取O2的化学实验后,我们让学生和老师一起对实验后的废弃物进行分离处理。不仅有得到MnO2,同时还得到KCl。还让学生在化学实验中感受到废物其实也是资源。虽然回收的药品不是很多,但环境教育方面的价值是无法估量的。
(2)利用一段时间里所使用的药品的自身性质相互反应,达到初步处理的目的。如酸液与碱液之间发生中和,药品自身的沉降、稀释、暴光、氧化还原。利用这些简单易行的方法达到初步处理的目的。
(3)利用学校现有资源条件处理实验废弃物。实验中回收的废酸用于冲洗厕所,用学校食堂所产生的鸡蛋壳处理废酸,使用锅炉产生的炭渣吸附有色有毒物质等。这些简单的措施在学校环境教育中产生过很好的影响。当然受条件与技术方面的限制我们采取的处理实验废弃物的措施还是很简单的。
5.改进某些排放有毒物质的实验,使某些有害的物质转化为无害的物质,甚至是有益的物质。也可以将某些易产生有害物质的实验换成无害物质产生的实验。我们现在使用的新版初中化学教材(九年级)中制氧气实验,反应原料已由H2O2取代了KClO3,克服了KClO3分解有少量Cl2产生的缺点,这是绿色化设计得以应用的良好体现。
6.利用计算机多媒体技术,对实验原理、装置、流程、实验过程进行仿真,用文字、声音、图像、动画的效果让学生在计算机屏幕上做实验,达到身临其境的感觉。这样既让学生学会了实验方法,而且使那些毒性大、危险性大、试剂昂贵的实验变成了绿色化的实验,自始至终,不会对人体和环境造成污染。
三、化学实验绿色化探索的体会
创设生动活泼的现实环境让学生在活动中得到教育,这是环境教育的最好方式。探索化学实验绿色化正是我们研究这一问题的出发点和归宿。化学实验教学正好将化学学习与环保教育有机的结合在一起。让我们所做的化学实验多是环保的实验,绿色的实验。这是学习环境教育的需要。也是培养未来人才的需要。绿色化学要求与环境教育的宗旨是高度一致的,在实施环境教育时,必须围绕绿色化学观点进行。在实施环境教育过程中,一方面要向学生阐明绿色化学的观点、要求,使他们树立起防治污染、保证人类生存质量的责任感;另一方面,结合绿色化学要求,教给学生防治污染的重要方法——减量、减废、回收、再生和拒用等。
素质教育是面向全体学生的教育,同时又是每个学生全面发展的教育,中学化学教育也应该面向全体学生,面向每个学生素质的全面提高。环保教育作为学校教育的重要组成部分,现在被提高到十分重要的高度。实现化学实验的绿色化就是我们保护环境的一项具体行动。在素质教育中体现绿色化学思想,既是传播绿色化学观点的需要,也是培养学生对社会、对将来的责任感的需要,更是培养创新精神的需要。
【参考文献】
[1]《环境化学》武汉大学出版社1986年出版
[2]刘怀乐.中学化学实验研究.西南师范大学出版.1997年
[3]张月梅,何晓燕.中学化学实验绿色化设计的方法论研究.中学化学教学参考.2004,(5):31
[4]王学松,丁菲.中学化学实验的绿色化研究.化学教育.1999,(11):8
[5]王家圣.绿色化学实验的设计.中学化学教学参考.2001,(8—9):77
随着社会发展的不断进步,人们对环境问题日益关注,使得传统化学举步维艰,难以进一步发展。
同时人类更加清楚地认识到不能再急功近利,片面追求物质享受,一定要在发展的同时顾及生态环境的协调性,否则人类将无法生存下去。
因此,绿色化学应运而生,成为整个化学界一颗耀眼的明珠,它是进入成熟期的使人类和环境协调发展更高层次的化学,是粗放型化学向集约型化学的转轨。
近年来,绿色化学受到了世界各国高度的重视,绿色化学与技术已成为各国政府关注的重要问题和任务之一。
定期在美国、欧洲和亚洲举行的有关绿色化学主题的会议不断增多,反映了科学界以及公众对绿色化学日益增进的关注,绿色化学组织和绿色化学网络在美国、意大利及英国等国的创立也表明绿色化学已是世界科技发展的热点。
为了使化学呈现一片新的生机,为了人类的`生存和未来,大力推广绿色化学,很多国家设立了绿色化学奖:世界上第一本“绿色化学”(Green Chemistry)杂志问世;美国出版了第一本“绿色化学”教科书。
目前我国也已加入这绿色化学的研究行列,绿色化学及绿色化学教育在我国也得到相当程度的重视。
我国在1995年中科院化学部确定了“绿色化学与技术”的院士咨询课。
召开了“工业生产中绿色化学与技术”的研讨会;由国家科委主办的第72届香山科学会议就是以“可持续发展问题对科学的挑战――绿色化学”为主题,这个会议宣告了我国的绿色化学研究和开发工作已正式开始起步了,这对我们化学教育工作者的教育指导思想也提出了新的课题。
1、绿色化学的内涵及绿色化学的必要性。
绿色化学亦称环境无公害化学或环境友好化学,是用化学的技术和方法消除那些对人类健康或环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂的使用和副(废)产物等的产生,力求使化学反应“具有原子经济性”,实现废物的零排放。
其目标是把传统化学和化工生产的技术路线从“先污染、后治理”变为“从源头上根除污染”。
是当今国际化学科学研究的前沿之一,是具有社会需求和科学目标的新型交叉学科。
它不但具有重大的社会、环境、经济效益、也表明化学的副作用是可以避免的。
中科院院士,在中国科学技术大学校长朱时清的积极倡导下开设了一门独立的绿色化学新课程。
199月26~28日在清华大学召开了有国内外多所大学参加的“大学绿色教育国际学术研讨会”,共同对“绿色大学化学课程体系”、“大学绿色教育问题”等进行了交流与研讨。
化学实验课是在高等院校进行绿色化学教育最合适的课程之一,这是化学实验课本身的特点决定的。
因为化学是以实验为基础的,因此在化学实验教学中进行绿色化学教育是非常合适和必要的。
2、化学实验教学与绿色化学教育。
2.1 结合绿色化学教育加强化学实验教材建设。
在高校化学实验教学中渗透绿色化学教育,首先应加强教材建设。
由于绿色化学这一领域刚刚形成不久,“具有原子经济性”这一重要的基本概念在1991年才由美国著名有机化学家Trost在《Science》上提出,19以前出版的教材都未能反映绿色化学的内容,所以化学实验用教材也需要做一定调整。
目前我国有机化学实验有些内容已改为少量或半微量实验,文献阐述了无机化学实验中的绿色化学教育问题,但仍需要进一步调整。
应先从绿色化学的基本原则出发选择更新一些具有时代性与绿色化学有关的内容,如汽油无铅化、洗涤剂无磷化、原子经济性减少废物的排放等。
分析化学实验应增加分析化学内容:扩展一些新开发的环境友好工艺中采用的新试剂和新技术。
如:有机化学教材中介绍Friedel-Crafts烷基化反应。
一般是使用反应是用液体酸催化剂,如:H2SO4,HF;或用Lewis酸,如:AlCl3、ZnCl2等催化。
由于使用H2SO4,HF类酸催化剂后,酸废液的后处理工艺复杂,产生的废液会污染环境,催化剂再生困难;AlCl3、ZnCl2类酸催化剂选择性不高,分离产物时催化剂被水解放热,并产生大量的HCl气体。
近年来国内外报道的负载型固体酸催化剂和其它固体催化剂。
如用蒙脱土为载体的固体酸催化剂(K10),金属卤化物,硅胶型催化剂,在Friedel-Crafts烷基化反应中表现出了优良的环境友好催化性能。
这样于点点滴滴中渗透绿色化学教育的内容,在介绍基本原理的同时让学生了解到新的应用和发展。
也可在教材中以专题形式增加绿色化学的内容。
设置开放实验。
从传统化学取其精华,弃其糟粕,完善教材内容,实现从传统化学到绿色化学的转变。
2.2 结合实验教学实际加强绿色化学教育。
文献阐述了如何处理对实验室环境构成严重危害的在实验中使用的各种各样的试剂,阐述了农药对环境所造成的危害及与绿色农产品相适应的未来的化学农药也应该是直接应用于绿色农产品的绿色农药。
可开展与实验教学有关的一些课外活动及社会实践活动,进行废物利用研究,如:从电镀液中回收铬化合物。
回收干电池、镉镍电池等实践活动是很有意义的。
不仅使学生所学知识得到了巩固和提高,更重要的是进行了绿色化学教育。
2.3 实验教学与计算机辅助的绿色化学设计。
化学实验的实施,既要考虑实验成功、尤其合成实验还要考虑具有高的原子利用率,能用简单、安全、对环境友好的操作快速、定量地把价廉易得的起始原料转化为天然或设计的目标分子,还要考虑最少的废物和副产品,而且要求对环境无害,可见其难度之大。
因而有必要使用现代化教学手段以适应高层次的绿色化学教育。
采用多媒体、Internet等信息教育手段进行实验教学。
用多媒体演示对环境有毒有害的生产和已对环境造成的危害,同时介绍减少有毒有害工艺。
课程:绿色化学主讲老师:艾智慧院系:化学学院专业:应用化学学号:2010214131姓名:张伟
华中师范大学化学学院
2012年6月
室内污染与人类健康
摘要:
随着我们生活水平的日益提高,使我们每个人对自己生活环境的要求也越来越到,但是在和我们生活联系最紧密的的家居、工作、学习环境很可能就是隐形的杀手。本文即围绕着室内的污染与人类健康的关系,简要的涉及家居装修污染和日常家居污染的来源与危害,绿色化学化工生产,污染预防措施与解决方法和人类健康的保护。相信随着我们绿色化学概念的深入、环保意识的增加及对室内污染认识的加强,会有越来越多的人投入到自己室内污染防治的队列中。这对提高人们认识室内环境污染对人体健康的影响以及降低污染所造成的危害具有重要意义。
关键字:室内污染;来源危害;绿色化学;人体健康
前言
人的一生约有86%的时间在室内度过,随着人们生活水平的不断提高, 人们对生存环境, 尤其是室内生活环境的要求也越来越高。室内环境污染对人体健康的影响已越来越为人们所关注。医学研究证明室内环境污染已经成为诱发白血病的主要原因, 世界银行也已把室内环境污染列为全球四个最关键的环境问题之
一。随着越来越复杂的室内装潢材料的出现, 造成的环境污染也越来越严重。据国家监测中心统计, 据统计, 我国每年由室内空气污染引起的超频死亡人数可达11.1万人, 超频门诊数22万人次,超频急诊数430万人次。严重的室内环境污染造成了巨大的经济损失。仅1995年, 我国因室内环境污染危害健康所导致的经济损失就高达107 亿美元。室内环境污染已严重地危害了人们的健康, 影响了人们的生活质量,可见防治室内环境污染已迫在眉睫。
一、室内污染的主要组成1.居室内建筑装饰的化学物质的污染
(1)甲醛
它是世界上公认的潜在致癌物,是近年来消费者最为关注的室内空气污染物。甲醛是一种无色、具有刺激性且易溶于水,具有防腐作用的物质。而正是因为它的防腐作用,甲醛被广泛应用在各种建筑装饰材料之中。甲醛的熔点和沸点很低,很容易从装修材料中挥发出来,如果在室内感到有刺鼻的气味,就说明室内甲醛的浓度超标了。甲醛可经呼吸道吸收,长期接触甲醛的人可引起呼吸道疾病;还会引致妊娠综合症,新生儿体质降低、胎儿畸形;高浓度的甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏等都有毒害。
室内甲醛的主要来源有:由甲醛作为原料的酚醛树脂等黏合剂;使用了黏合剂的各种人造板如大芯板、复合板;使用了黏合剂的新式家具和墙面、地面等装修;化纤地毯、塑料地板砖、涂料、油漆等。
(2)苯及苯的化合物
苯系物也是为人们所关注的室内空气污染物。苯、甲苯、二甲苯为无色透明油状液体,具有强烈芳香的气体,易挥发为蒸气、易燃有毒,专家们把它称“芳香
杀手”。国际卫生组织已经把苯定为强烈的致癌物质,长期吸入会出现过敏性湿疹、苯系化合物也是导致白血病的主要元凶。
苯系物主要来源于有机溶剂, 如:油漆、涂料及一些添加剂、建筑、装饰材料如:人造板、塑料制品、化纤地毯等。
(3)氨气
氨是一种无色具有强烈刺激性臭味的气体,氨是一种碱性物质,溶解度极高,所以主要对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用,减弱人体对疾病的抵抗力。相关资料显示,长期在居住环境中接触氨,会有胸闷、咽痛、咽干、触觉及味觉减退, 头晕、头痛、疲劳、厌食等症状,部分人还会出现面部皮肤色素沉着,手指有溃疡等反应。严重中毒时可出现喉头水肿、声门狭窄、窒息、肺水肿。氨气主要来源于建筑施工中使用的混凝土外加剂,特别是冬季施工混凝土中的防冻剂;另外,还有来自室内装饰材料,比如家具涂饰时所用的添加剂和增白剂大部分都用氨水。
(4)挥发性有机化合物(TVOC)
TVOC是一种有臭味、有刺激性、有毒性的有机化合物。TVOC能引起机体免疫水平失调,出现头晕、头痛、无力、嗜睡、食欲不振、胸闷等自觉症状,影响中枢神经系统功能和消化系统功能,严重时甚至可损伤肝脏和造血系统,出现变态反应等等。
TVOC 主要来源于各种途料、黏合剂及各种人造材料等。
(5)氡污染
氡的危害也不可小视,氡由放射性元素镭衰变而生成,是一种无色无味的天然放射性气体,可使人不断累积诱发肺癌,国际癌症研究机构认为,氡是室内重要的致癌物质。科学研究表明,氡对人体辐射伤害占人体一生中所受到的全部辐射伤害的55%以上。世界上1/5的肺癌患者都与氡有关,是导致肺癌的第二大“杀手”,仅次于吸烟。
室内环境中的氡主要来源于建筑材料和室内装饰材料,特别是一些用矿渣、炉渣等原料制成的建筑材料和含铀高的室内装饰材料, 像花岗岩、大理石、瓷砖等, 其次地基土壤里也产生氡。
2.日常生活中起居的污染
(1)电磁波污染
空调、彩电、计算机、冰箱、电热毯,手机等电子产品在使用中都不同程度的发出电磁波电子雾。电子雾会使人头痛、疲乏,影响儿童发育,生物学家调查发现,1969~1982年美国马里兰州有951名男子死于脑瘤, 其中大部分是电气工作人员,而在高压线附近工作的人,体内癌细胞的生长速度比一般人快24倍。从安全起见,人与彩电之间的距离应为彩电尺寸的6倍以上;离开荧光灯管23 m;卧室内勿放置冰箱,电热毯变热后应及时切断电源,移动电话、对讲机发出的高频电磁波可引起头痛、注意力分散、眼睑抽搐、记忆力衰退等症状, 故也应尽可能的不用或少用移动电话。
(2)室内噪声污染
生活中,噪声扰民的事情很多,有时人们对噪声的干扰也无能为力,只得被迫接受或去适应。噪声潜在的危害性更是常常被人们所忽视。其实,受到噪声污染危害的不仅是家庭,一些写字楼和办公楼也未能幸免,一些位于马路旁边的写字楼内的办公人员反映室内噪声污染,工作效率下降。
从目前研究分析结果看,写字楼和家庭室内环境中的噪声污染主要来自以下
几个方面:1.交通运输噪声 2.工业机械噪声3.城市建筑噪声4.社会生活和公共场所噪声家5.用电器直接造成室内噪声污染。
(3)室内光污染
光污染即视觉环境的污染,按其位置大致可分为室内、室外、局部视环境污染三种,按其产生方式可分为白亮污染、人工白昼和采光污染。室内光污染的成因主要可概括为三个方面:
① 室内装修采用镜面、釉面砖墙、磨光大理石以及各种涂料等装饰反射光线,明晃白亮,眩眼夺目。
② 室内灯光配置设计的不合理性,致使室内光线过亮或过暗。
③ 夜间室外照明,特别是建筑物的泛光照明产生的干扰光,有的直射到人的眼睛造成眩光,有的通过窗户照射到室内,把房间照得很亮,影响人们的正常生活。
上述原因导致室内产生了不同程度的眩光,引起了严重的光污染,影响了人们的视觉环境,进而威胁到人类的健康生活和工作效率。
(4)生物污染
室内生物污染的主要来源是人们在室内活动,使微生物随飞沫与悬浮颗粒物飞扬于空气中,附着于悬浮颗粒物和飞沫上的许多致病生物在空气湿度大、通风不良、阳光不足、环境不洁和居室拥挤的情况下,可保持较长的生存时间,很容易进入肺部从而引起急性哮喘。另外,居民在室内饲养的猫、狗等宠物会使微生物大量繁殖,很容易滋生真菌和细菌,容易导致鼻炎、哮喘、湿热、齿槽炎、遗传性过敏皮炎等疾病。
二、室内污染的预防措施和解决方法
(1)建立现代低碳环保装饰新理念
家庭装修与起居要从整体设计着手融入环保、节能的理念,用绿色家装、绿色消费、原生态的理念进行设计,在保证室内空间、色彩、内涵得到良好体现的情况下,环保的设计应当充分考虑所选的材料是否环保、用量是否合理、室内是否存在空气流通死角、是否会出现光污染等。避免盲目追求豪华装饰装修, 达到重装饰、轻装修的完美结合。
(2)开发和使用绿色建材或低污染低毒的建材
开发和使用绿色建材或低污染低毒的建材是消除室内污染源,改善室内空气质量, 提高舒适性的最经济最有效的途径。我们应严格立法,对建材和家居产品实行环境标志制度,同时大力开发环境自净材料,健康材料。其次避免引入污染源,尽量少使用甲醛释放量较高的人造板材料、涂料和陈设,同时对已造成污染的家具或其他家居用品采取一些切实可行的补救措施进行治理。在消费观念上,应追求简约、健康、舒适的消费观和生活观,要减少装修,自觉改善室内空气质量。
(3)有效地减轻噪声污染的措施
① 在进行居室装饰时,尽可能采用吸声隔音材料,以降低室内声音的混响时间。
② 地面布置地毯,既增强室内保温作用,又可减轻行走和小孩玩闹时的声响,还有利于邻居的团结互助。
③ 在门窗装置上吸声效果好的厚重窗帘式隔离帷帐。
④ 在冰箱、洗衣机与地面接触部位安装垫片,减轻工作时的机械震动污染。⑤ 有条件的可安排两层玻璃窗,即做成隔音窗的形式,条件有限的也要用密封条或橡胶海绵把窗户缝及门缝等处尽可能压紧。
(4)控制和消除室内光污染的措施
讲究“绿色声、光环境”是最近兴起的一种家庭装修新理念。它通过对室内灯光合理的布置和采用的防噪措施,从而达到环保、健康、节能和精美舒适的室内声光效果。室内灯光布置不单指亮度、位置、角度的合理性,还有颜色格调、光源类型、配光方式等一系列问题。具体讲,室内灯光布置应该注意四个方面的问题:
① 注意色彩的谐调:即冷色、暖色视用途而定,前些年很多人家把日光灯或白炽灯用于家居内所有的房间,其实日光灯在欧美国家仅仅用于卫生间或厨房,其冷硬的气质用于办公室尚可,用于家居空间就很难谈得上“格调”、“氛围”了。
② 要避免眩光:以利于消除眼睛的疲劳,一般来说光源过高或单一都容易造成眩光;合理安排局部照明,如阅读灯、镜前灯等都能大大提升生活品质。
③ 要合理分布光源:顶棚光照明亮,使人感到空间大、明快开朗;顶棚光线暗淡,使人感到空间狭小、压抑。近年来,随着人们对居家品质越来越高的要求,多元布光、散点布光已经逐渐取代了一间房一盏灯的照明形式。
④ 光线照射方向和强度要合适,避免直射人的眼睛:照明光源与氛围光源要讲究,比如现今时髦的纸质艺术灯,其实从它的亮度到散射形式都不宜作主灯,更不宜做阅读灯使用,若作为茶室、阳台、卧室角落的氛围灯就非常到位。
(5)利用观赏植物改善室内环境污染
改善室内环境污染的途径除了控制空气污染源、选择放射性小的房屋建筑材料、加强室内空气的处理、改善室内通风环境、注意室内的通风换气、重视房屋卫生、避免长期暴露在电磁辐射中外,植物是提高空气质量的最好方法。室内观赏植物的应用不仅美化环境、净化空气、调节湿度、减少尘埃、减轻气体污染、吸音吸热、抑制、杀灭空气微生物、调节人的神经系统、改善人体机能、吸收有害气体、减轻化学污染以及对缓解病态建筑综合症效应潜力较大,对无二次污染,是一种比较理想的解决室内环境污染的措施。随着环境与健康关系研究的不断深入,人们对观赏植物在室内环境净化中的重要作用日益关注。
结束语
进入新的世纪,室内环境污染与安全问题,在国际上已经得到一些国家、地区和组织的高度重视,国际室内空气质量协会(IAQ)已经成立多年,美国环保局(EPA)成立了专门机构负责室内环境安全与空气质量的调查,日本大约有30%的住宅因为使用有害的化学物质而引发“新居综合症”。我国同样面临严重的室内环境污染与安全问题,近几年我国经济快速发展,工业化、城市化水平的不断提高,人们的工作、生活和居住条件得到了大幅度的改善。由于建筑、装饰装修和现代家电与办公器材造成室内环境污染,已成为影响人们健康的重要因素,因此,对室内环境的污染控制与安全问题已经成为社会关注的重大问题之一。室内环境质量控制是我国目前经济和社会发展中一个亟待解决和改善的问题。
参考文献:
[1] 张显辉 李长玉.浅谈室内环境污染问题.环境科学与管理,1673-1212(2008)10-0064-03
[2] 闫 峰.浅谈民用建筑室内环境污染的来源、危害与防治.四川建材,1672-4011(2011)01-0061-02
[3] 张春艳 黄艳宁 邓旭.观赏植物对室内环境污染的改善作用.中国农学通报,第24卷第6期2008年6月
[4] 房新民.浅议民用建筑室内环境污染问题.黑龙江科技信息,2010年第20期
[5] 申兰芹.室内环境污染的来源与控制.广东化工,2007年第10期第34卷总第174期
[6] 刘晓红,周定国.室内环境污染的危害及其预防.浙江林学院学报,2003,20(3): 297-301
[7] 张秀琴,刘海燕.室内污染与人体健康.社区医学杂志,1672-4208(2008)02-0070-03
题
环境保护与绿色化学 教学目标
知识与技能
1、了解一些环境保护的知识及“绿色化学”的思想;
2、通过收集、调查、发言,培养学生团结合作、科研实践、组织表达等能力。
过程与方法
1、课前学生对学习内容进行社会调查和查阅相关资料;
2、课堂中,学生根据准备的材料进行发言,讨论。情感、态度与价值观
通过参加环境教育活动,学习一些环境知识,增强环境保护意识,树立主人翁社会责任感,体会化学与社会发展的关系。
教学重点
增强环境保护意识,体会化学与社会发展的关系。教学难点
课前资料的收集与整理。
课前准备
1、提前一周印发阅读材料,布置学生分组进行调查,收集资料,访问身边的人群,为课堂的讨论发言做好充分准备。
2、小组长负责召集成员进行原始材料的收集和分类整理,准备发言内容。
3、材料可以是图片、文字(报刊杂志,复印材料等)、实物、影片等。
教学过程
一、创设情境,引入课题
1、播放幻灯片《森林狂想曲》
这是一幅多么迷人的自然美景。然而,如今的地球正在遭受着前所未有的灾难
2、播放幻灯片《环境污染》
(边播放边讲解)大气污染加剧、水污染严重、赤潮、酸雨、臭氧空洞、固体废弃物与日俱增、温室效应、水土流失、土地沙漠化……。生存环境的日益恶化,严重威胁着人类的健康和生命,于是,全人类大声疾呼:“Save Our Soul”,(拯救生命),保护地球,保护环境。
3、播放幻灯片《环境保护与绿色化学》
[引言]纵观历史,从使用火到水、木材、煤、石油、天然气等资源,人类能源的来源全部都是从自然界中得到,仅仅注重资源开发是远远不够的,人类要实现可持续发展,必须做到合理开发资源,最大限度地利用好资源,还要保护好 环境,而化学不仅在资源的开发和综合利用上发挥重要的作用,在环境保护方面也大有用武之地。
[展示]幻灯片《大气环境和水环境监测》 要了解环境的污染情况,消除和控制污染以及研究污染物的存在、分布和转化规律,就需要对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定,提供可靠的分析数据。化学工作者承担着繁重的环境监测工作。
二、组织学生发言、讨论,了解一些环境污染及防治措施知识
[引言]俗话说:“明枪易躲,暗箭难防”。难防,不等于不触防。隐藏在我们身边的无形杀手究竟是什么?下面请第一小组同学代表给大家讲讲。
[问题1] 居室污染的来源、危害及防治措施。[学生活动]讲述居室污染的来源、危害及防治措施。
[问题2]硫氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要物质。工业上常利用它们与一些廉价易得到的化学物质发生反应加以控制、消除或回收利用。请举例说明这些方法的化学反应原理和类型。
[学生活动]讲述酸雨的防治措施
[问题3]含氮、磷的大量污水任意排向湖泊、水库和进海海域,会出现水华、赤潮等水体污染问题。你认为在农村和城市造成的这种水体污染各有什么特点,并查阅资料了解有关的污染及治理情况。
[学生活动]讲述水体富营养化及治理
[问题4] “世界环境日”的来历怎样?历年“世界环境日”主题是什么?古人说:“千里之行,始于足下。”我们每个人应该为环境保护作些什么?
[学生活动]“世界环境日”的来历怎样?历年“世界环境日”主题是什么?我们每个人应该为环境保护作些什么?
三、理解“原子经济”的概念,体会绿色化学的思想。
[引言]我们可以设想,实施清洁生产,既能满足人们的物质需求又可以合理使用自然资源,同时可以保护环境。绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。
简单而言,化学反应就是原子重新组合的过程。因此,按照绿色化学的原则,最理想的“原子经济”就是反应的原子全部转化为期望的最终产物,这时原子利用率为100%。
[思考] 课本92页《思考与交流》
[讲解]
1、原子利用率=M(环氧乙烷)/ M(环氧乙烷)+ M(CaCl2)+ M(H2O)=44 / 44 + 111 + 18 =0.254 = 25.4% 2、100% [播放并讲解] 《绿色化学示意图》
四、练习与作业 1、20世纪90年代初,国际上提出“预防污染”的新概念。“绿色化学”是预防污染的基本手段,下列各项中属于“绿色化学”的是()
A、处理废弃物 B、杜绝污染源 C、禁食有毒物 D、制度治污规章制度
2、“绿色食品”是指()
A、原料生产过程及加工过程中都没有污染的食品 B、含有叶绿素的食品
C、原料生产过程中没有污染的食品 D、添加了绿色色素的食品
3、酸雨对环境的影响很大,为减少酸雨的产生,应______________________。
①少用煤作燃料 ②燃料脱硫 ③在已污染的土壤中加石灰 ④多种美人蕉、银杏 ⑤开发新能源 ⑥多种法国梧桐和柠檬
4、煤、石油、天然气等能源在地球上已探明的蕴藏量是有限的,以目前人类消耗这些能源的速度估算,石油、天然气不过几十年,煤不过几百年就会消耗殆尽。因此进一步开发利用新能源已显得十分迫切。
氢气是一种高效而无污染的理想能源。下列是制取氢气的方法,其中包括正在研发的方案:(1)电解法:2H2O == 2H2↑+ O2 ↑
(2)甲烷转化法: CH4 + H2O ===== CO + 3H2(3)水煤气法:C + H2O ===== CO + H2(4)碳氢化合物热裂法:CH4 ==== C + 2H2
(5)设法将太阳能聚焦产生高温使水分解:2H2O ==== 2H2↑+ O2 ↑(6)寻求高效催化剂使水分解产生氢气
上述6种方法中你认为可行的、且有发展前途的方法是哪几种?说明理
高温
高温 100℃
催化剂
由。
教学后记:
1、联合国教科文组织公布的21世纪教育的四个基本点:1.)学习知识;2.)学习做事;3.)学习为人处世;4.)学习和睦相处。这其中包含着做人的根本、思想道德、社会责任感的教育。因此,如今的课堂除知识、能力外,不容忽视的是思想道德教育。
2、采用课前调查、收集的形式,有助于学生实践、自主学习、团结合作能力的培养。借助计算机、大屏幕等多媒体进行教学,可增大信息量,有助于学生更多、更全面地认识环境污染的形成、危害及防治,从而清醒地认识到环境保护的重要性和迫切性。
一、概念及核心内容
1. 概念。
绿色化学又称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, 是一门从源头阻止污染的化学。
2. 核心内容。
原子经济性是绿色化学的核心内容, 这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost提出的, 即原料提供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”。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料;二是最大限度地减少了废物的排放。
二、渗透“绿色化学”思想
如今, 绿色蔬菜、绿色产品、绿色科技、绿色化学, 还有现在所提倡的“绿色学校”, 都成为最时髦的名词。绿色话题成为人类最具共识的话题。这种绿色意识, 是人类重新审视自然的表现。传统观念中把人类和自然放在对立的位置上, 人类总是妄图征服自然, 操纵自然, 为己所用, 却完全不顾及自己赖以生存的环境破坏。而绿色意识把人看成是自然界中的一员, 追求的是人与自然的统一以及人对自然的尊重。只有培养人类真正意义上的“绿色意识”, 才能实现对环境, 对人类更友善的化学——绿色化学。
因此, 人类在生产、生活中都应贯穿绿色化学的思想, 在生活中对其废弃物要妥善处理, 决不能随意倾倒, 造成环境污染, 有的还可以变废为宝。如使用环保节能电池;使用太阳能热水器;使用节能灯;不食保护的野生动植物等。如不使用难降解的一次性饭盒, 少使用与废弃塑料袋, 不乱扔废旧电池等。关注重大的绿色化学研究成果。如环境友好的海洋生物防垢剂, 新配方汽油, 环境友好柴油等。使用具有绿色环保标志的产品如绿色电冰箱, 无磷洗衣粉, 太阳能热水器等。
三、设计“绿色新工艺”
我国在环境资源、容量方面, 总量虽大但人均拥有量很小。经济生产的特点是工业技术水平整体不高, 能源和资源消耗及污染排放量高, 在贫困地区“三废”处理不到位, 污染事件屡见不鲜。人们不仅不能走“先污染破坏, 后治理恢复”的道路, 也不能走“边污染, 边治理”的道路, 而应该采取我国政府制定的“全面规划, 合理布局, 综合利用, 化害为利, 依靠群众, 大家动手, 保护环境, 造福人民”的环境保护方针, 还要在化工工艺上采取更为绿色的、环保的工艺过程。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。
1. 设计环保工艺。
开展环境分析方法和标准化的研究, 建立高灵敏度、高选择性、快速、自动化程度高的监测方法;开发新材料、新能源、用绿色化学工艺代替传统工艺;在制定污染物向环境排放量标准的同时与其他手段相结合, 积极开展处理和利用废物的技术研究, 变废为宝。三废的处理过程不应产生新的污染, 这样才能实现减少或消除污染。更有实际意义的是绿色工艺的设计。如粉煤加压气化技术:该气化技术在高温高压下以粉煤为原料, 纯氧作氧化剂生产合成气, 气化炉采用拥有自主知识产权的多喷嘴对置式炉型。其工艺过程的特点是消耗低、煤种适应性广, 碳转化率高, 热效率高, 适宜大规模放大等, 是一项绿色的洁净煤利用技术。探索污染物的防治、转化、处理及综合利用的途径, 积极改革旧工艺, 探寻无污染或低排放的“绿色”新工艺。
2. 开发和生产绿色产品。
绿色产品是指产品在使用过程中和使用后不会危害生态环境和人体健康, 产品具有合格的使用功能及使用寿命, 产品易于回收、利用和再生, 报废后易于处理, 在环境条件下容易降解。如日常生活中适用的包装材料, 用后可以进行再利用, 如用再生纸作购物袋, 不但可节约宝贵的资源, 还可以减少固体废弃物的排放。再如目前大量使用的聚苯乙烯发泡塑料快餐盒, 使用后成为白色垃圾, 在自然条件下, 需数百年方能降解, 对环境带来严重的影响。为了加速它的自然降解, 生产时可在其中加入光敏剂、化学助剂等, 使其在使用后几个月内即分解成无害物质。逐步推广使用新配方汽油, 减小由汽车尾气中的一氧化碳以及烃类引发的臭氧和光化学烟雾等对空气的污染。新配方汽油要求限制汽油的蒸汽压、苯含量, 还将逐步限制芳烃和烯烃含量, 还要求在汽油中加入含氧化合物, 比如甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚。这种新配方汽油的质量要求已推动了汽油的有关炼油技术的发展。
四、绿色化学与环境治理
目前, 随着绿色化学作为学科前沿方向的逐步形成, 在很短的时间内, 通向绿色化学的各种途径已隐约可见。这说明绿色化学是有效的, 也是有益的。从科学观点认识, 绿色化学是对传统化学思维方式的更新和发展;从环境观点认识, 它是从源头上消除污染;从经济观点认识, 它合理利用资源和能源, 降低生产成本, 符合经济可持续发展的要求。其目的就是要把现有化学和化工生产的技术路线从“先污染、后治理”改变为“从源头上根除污染”。然而, 必须指出的是, 绿色化学与环境治理是完全不同的概念。环境治理是对已被污染的环境进行治理, 使之恢复到被污染前的面目;而绿色化学则是从源头上阻止污染物的生成, 即所谓污染预防。因此, 只有通过绿色化学的途径, 从科学研究出发, 发展环境友好化学、化工技术, 才能解决环境污染与经济可持续发展的矛盾。另一关键问题是培养具有环境保护意识的人, 树立可持续发展的观念。通过宣传, 强化公众的环境意识。作为高等学校培养的各种层次的高素质人才, 应努力学习有关知识, 加强对保护环境, 改善环境的责任感。创造一个清洁美好的生活环境是人类的共同愿望, 给后代留下一个良好的环境, 也是我们这一代人所必须履行的责任和义务!
相信随着科学技术的进步和人们绿色意识的提高, 只要我们用好绿色化学技术, 搞好经济, 我们赖以生存的地球环境会变得更加美好。
摘要:环境污染是目前全球各国普遍关注的问题。但绿色化学的产生, 改变了人们旧有的改善环境的思想。文章从绿色化学的最原始污染的预防上对消除污染更有效的观点展开讨论, 认为绿色化学才是消除污染的最有效的方法。
关键词:绿色化学,原子经济性,环境治理
参考文献
[1]朱清时.绿色化学和新的产业革命[J].现代化工.1998 (6)
[2]闵思泽.环境友好石油炼制技术的发展[J].化学进展.1998 (1)
[3]黄培强.绿色合成:一个逐步形成的学科前沿[J].化学进展.1998 (4)
摘 要:绿色化学也被称作环境友好化学、环境无害化学、清洁化学。绿色化学解决了化工产业在生态环境、资源和经济等方面的问题,是一门从源头上阻止污染的化学。为了避免生态环境遭到严重的破坏,科学家已经开始研究和开发从本质上减少污染的清洁产品,即绿色化学。
关键词:绿色化学;环境保护;展望
一、绿色化学
绿色化学是一门能够保护地球环境的化学技术。它可通过使用自然能源、化学技术和方法来避免给环境造成污染、避免排放有害物质、副产品和废物。并考虑节能和节省资源。它消除了各种有害化学物质对生态环境和人类健康危害,是控制化工污染的最有效手段。
绿色化学代表的是一种理念和愿望,它本身在不断的发展变化中逐步趋于实际应用,绿色化学的发展趋势和目标就是适应社会发展对环境、健康和能源等方面日益严格的要求,绿色化学从其现在代表的意义来看,暂时还可用环境友好化学、可持续发展、清洁生产等词汇来进行描述。虽然绿色化学与环境化学、可持续发展、清洁生产、循环经济等词汇有密切的联系,但它们代表了不同的概念。
二、我国发展绿色化学的意义
近年来,由于我国的传统化学工业许多废水、废气与废渣仍未经严格处理就外排,导致工业生产造成的环境污染变得十分严重。并威胁着人们的生活环境健康。从当前我国的环境保护、经济水平和社会的要求来看,我国化学工业已经无法再承担使用和产生有危害物质的费用,我们需要大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学,绿色化学能够充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;绿色化学还可以变废为宝,大大的提高了经济效益,同时还能在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;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。从而尽量做到不再产生和处理废物与副产品,绿色化学在环境保护中起着相当大的作用,我们判断绿色化学正是实现污染防止的基础和重要工作。
三、绿色化学的内容
绿色化学包括:
(一)使用绿色可再生的资源
以无毒、无害和可再生资源为化工生产的原料。
(二)绿色化学反应
它涵盖了对环境友好的化学工艺和“原子经济”反应。
(三)对环境友好产品
主要是废物的零排放和易于降解为无毒代谢物。
(四)无危害的催化剂
最注重的是生物催化剂和酶催化剂,可以减少副产品和环境污染。
(五)新的合成技术
包括有机电合成以及不对称合成。
(六)采用无副作用溶剂
其中固态反应无溶剂,如若有溶剂则使用无毒无害的溶剂。
四、绿色化学与环境保护
(一)绿色化学与环保的联系
1.资源再生和使用
我们都清楚存在于自然界的资源非常有限,然而中国毋庸置疑是一个人口大国,而且“白色污染”和石油资源浪费十分严重。所以是否能回收循环使用各种化学物品,非常之重要。对于资源在再生与使用就是变废为宝,节省资源和能源,减少污染。再者就是降低塑料制品的用量,提高塑料的稳定性,倡导塑料包的再利用,回收废气塑料再生产成其他的可用产品。
2.减量
为了推进绿色化学的发展,提高转化率,就必须减少化学试剂的用量,还要减少废气、废水和副产品的排放。
3.拒绝使用非绿色产品
每个消费者都自主杜绝使用高塑料、无法回收、再生产和重复使用的化学产品,然而每个工作者都自觉在化学过程中拒绝使用毒副作用、污染作用明显的材料,这将是减少污染的有效办法。
在我们化工行业不断向前推进的同时,环境保护逐渐引起了全球人民的关注,而与此密切联系的绿色化学化工也随之得到推广,从我们处理日常生活中的社区安全和环境问题不断与绿色化学接触的情况来看,绿色化学已经与人们的生活息息相关。人们开始意识到,在接下了来的环境保护阶段中绿色化学已经成为不可缺少的部分。
(二)绿色化学的目标
绿色化学的目标是以绿色意识为指导的可持续方法来降低有害物质的产生和有害物质内在的危害性来达到目的,不仅可以减少污染,还可以预防污染,来达到从源头阻止污染的目标。绿色化学的12条原则度是目前为国际化学界所公认的,它的提出主要是让化学化工清楚对资源利用、化工生产和化学反应的要求,以及提倡降低污染源以及污染的危害。它也反映了近年来在绿色化学领域中所开展的多方面的研究工作内容,同时也指明了未来发展绿色化学的方向。
五、结论与展望
绿色化学是一种战略方针,一种指导思想,一种研究策略。随着全球工业化,城市和人口的不断发展扩大,对化学化工的要求将更加严格,而绿色化学的出现为我国化工行业的快速发展提供了良好契机,绿色化工技术和科技产品的逐渐完善,将能够达到资源再生变废为宝的目标,使我国的化学化工业实现可循环经济。
化学工业的发展在不断促进人类进步的同时,它在环境污染、温室效应等方面带来的负面效应也不可忽视。这些环境事件大多与化学工业相关联,如曾经在全球引起人们关注的臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等事件,当然这并不只是化工行业的错误,但我们必须高度重视。为了应对化学工业所面临的挑战,消除人们对化学工业的误解,提倡绿色化学当然是必不可少的方针。
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