淺談綠色化學

摘要：社會空前發展的今天，環境污染越來越嚴重，綠色化學是應對挑戰的必然，本文論述了綠色化學的概念、產生及其背景以及綠色化學的核心內容。

關鍵詞：綠色化學 環境污染 無害 原子經濟性

當今，化學的發展非常迅速。在20世紀發現和人工合成的化合物的種類是2285萬多種，是此之前發現的所有化合物總數的41倍強。但“化學家太謙虛”，20世紀化學取得的輝煌成就，并未獲得社會應有的認可。

一、化學所面臨的挑戰

1、化學的形象正在被與其交叉的學科的巨大成功所埋沒

化學是一門中心科學，化學與生命、材料等八大朝陽科學有非常密切的聯系，產生了許多重要的交叉學科，但化學作為中心學科的形象反而被其交叉學科的巨大成就所埋沒?；瘜W這門重要的中心科學（central science）反而被社會看作是伴娘科學（bridesmaid science）而不受重視。

2、化學正被各種各樣的環境污染問題所困擾

化學的發展在不斷促進人類進步的同時，在客觀上使環境污染成為可能，但是起決定性的是人的因素，最終要靠人們的認識不斷提升來解決這個問題。一些著名的環境事件多數與化學有關，諸如臭氧層空洞、白色污染、酸雨和水體富營養化等；另一方面把所有的環境問題都歸結為化學的原因，顯然是不公平的，比如森林銳減、沙塵暴和煤的燃燒等。這當然與化學沒有樹立好自己的品牌有關系，在最早的化學工藝流程里面，根本沒有把廢氣和廢渣的處理納入考慮范圍，因此很多化學工藝都是會帶來環境污染的?，F在，有些人把化學和化工當成了污染源。人們開始厭惡化學，進而對化學產生了莫名其妙的恐懼心理，結果造成凡是有“人工添加劑”的食品都不受歡迎，有些化妝品廠家也反復強調本產品不含有任何“化學物質”。事實上，這些是對化學的偏見，監測、分析和治理環境的卻恰恰是化學家。

二、綠色化學是應對挑戰的必然

科學不但要認識世界和改造世界，還要保護世界?；瘜W也如此，為了應對化學所面臨的挑戰，提倡綠色化學是刻不容緩。

1、綠色化學的概念

綠色化學又稱環境無害化學、環境友好化學或清潔化學，是指化學反應和過程以“原子經濟性”為基本原則，即在獲取新物質的化學反應中充分利用參與反應的每個原料原子，在始端就采用實現污染預防的科學手段，因而過程和終端均為零排放和零污染，是一門從源頭阻止污染的化學。綠色化學不同于環境保護，綠色化學不是被動地治理環境污染，而是主動的防止化學污染，從而在根本上切斷污染源，所以綠色化學是更高層次的環境友好化學。

2、綠色化學的產生及其背景

當今，可持續發展觀是世人普遍認同的發展觀。它強調人口、經濟、社會、環境和資源的協調發展，既要發展經濟，又要保護自然資源和環境，使子孫后代能永續發展。綠色化學正是基于人與自然和諧發展的可持續發展理論。在1984年，美國環保局(EPA)提出“廢物最小化”，這是綠色化學的最初思想。1989年，美國環保局又提出了“污染預防”的概念。1990年，美聯邦政府通過了“防止污染行動”的法令，將污染的防止確立為國策，該法案條文中第一次出現了“綠色化學”一詞。1992年，美國環保局又發布了“污染預防戰略”。1995年，美國政府設立了“總統綠色化學挑戰獎”。1999年英國皇家化學會創辦了第一份國際性《綠色化學》雜志，標志著綠色化學的正式產生。我國也緊跟世界化學發展的前沿，在1995年，中國科學院化學部確定了《綠色化學與技術》的院士咨詢課題。

3、綠色化學的核心內容

原子經濟性是綠色化學的核心內容，這一概念最早是1991年美國Stanford大學的著名有機化學家Trost（為此他曾獲得了1998年度的“總統綠色化學挑戰獎”的學術獎）提出的，即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉化成了產物。理想的原子經濟反應是原料分子中的原子百分之百地轉變成產物，不產生副產物或廢物，實現廢物的“零排放”。他用原子利用率衡量反應的原子經濟性，認為高效的有機合成應最大限度地利用原料分子的每一個原子，使之結合到目標分子中。綠色化學的原子經濟性的反應有兩個顯著優點：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地減少了廢物的排放。原子利用率的表達式是：原子利用率=（預期產物的式量/反應物質的式量之和）×100%

如無公害氧化劑過氧化氫的制備可采用乙基蒽醌法，即由氫和氧在2-乙基蒽醌和Pd為催化劑作用下直接合成，2-乙基蒽醌復出并可循環使用。此反應原子利用率為100%，體現了原子經濟性，減少廢物的生成和排放，是典型的零排放例子。綠色化學為化學的發展注入了新的活力，在２１世紀化學必將大有可為。

參考文獻：

［1］王恩舉.漫談綠色化學．大學化學，2002，（4）

［2］徐光憲.今日化學何去何從？.大學化學，2003，（1）

［3］董昌耀，楊世忠．中學綠色化學教育實施策略探討，化學教育.2002