綠色化學與綠色化學教育

祝健波

【摘要】隨著世界經濟水平不斷提高，我們也面臨著非常嚴重的能源短缺和環境污染的問題。我國的人口基數較大，近年來人口增長速度日益見長，能源資源消耗逐漸增加，淡水、礦產和耕地的人均占有量越來越少，目前阻礙我國可持續發展的關鍵因素之一就是日漸突出的資源和人口矛盾。化學研究的是如何將一種物質轉化為另一種物質，傳統化學能夠得到我們需要的物質，但是資源利用效率很低，因此綠色化學的概念應運而生。本文將就綠色化學和綠色化學教育展開探討。

【關鍵詞】環境友好技術 綠色化學 綠色化學教育

引言：在新形勢下，“綠色”代表的并不僅僅是一種顏色，還具有經濟、社會、生活、生產方面的內涵，我們在生活中經常能夠見到綠色組織、綠色食品、綠色化學等名詞，其中綠色化學受到社會各界的關注，綠色化學也是各國政府非常重視和關心的，綠色化學已經成為國家可持續發展的重要組成部分。現階段綠色化學以及其帶來的產業革命剛剛興起，我國也面臨著綠色化學發展的機遇和挑戰，針對綠色化學和綠色化學教育進行深入研究，具有重要的理論現實意義。

1、綠色化學

綠色化學研究的問題主要有：源頭污染治理、經濟性較高的合成方法、盡量不適用對環境和人類有害的物質、使用成本低、效益高并且毒性小的化學產品、盡量不使用化學溶劑、使用可再生原料等。下面選擇其中幾個方面進行分析。

1.1化學合成原子經濟性

化學合成的效率決定了化學合成的資源使用量和污染排放量，因此如何提高化學合成效率成為了化學界專家學者非常重視的問題。化學反應的合成效率包含兩個方面的內容，第一是選擇性，如區域選擇、化學反應選擇等；第二是原子經濟性，也就是化學原料的原子轉化為我們需要物質的效率。高度的選擇性和良好的原子經濟性是有效化學合成反應所必備的，要提高化學反應效率，就必須盡可能利用原材料的原子。理想的綠色化學反應就是參加反應材料分子的原子全部轉化為我們需要的物質，充分利用資源的同時，也實現了零污染、零排放。對于大部分化學反應，想要通過單一的化學反應提高原子經濟性難度較大，因此我們可以選擇封閉循環的方式，也就是充分利用與生成我們需要物質的化學反應相關的化學反應，將其中的反應的排放物作為另一個化學反應的原材料，實現零排放、零污染的目標。

1.2環境友好型化學反應

在傳統化學反應中，使用較多的原料有甲醛、光氣、環氧乙烷、氰化氫等，這些化學物質對環境和人類健康都有不利影響，而發展綠色化學的目的之一就是將有害的化學原料用無毒無害的原料代替。化學界專家學者在這個方面已經進行了大量努力和工作，很多專家都在研究如何在化學反應中使用酶作為催化劑，使用生物質作為原料。酶是一種優質的催化劑，而酶反應不需要要激烈的反應條件和復雜的設備，基本不產生污染，因此使用酶作為綠色化學反應的催化劑是綠色化學的研究重點之一。

1.3研制新材料

隨著工業發展和科學技術水平的不斷提高，各種新材料、新技術層出不窮，提高了我們的生活水平，讓我們的工作學習更有效率，但是也影響了環境的可持續發展，要在保證人們生活水平的做好環境保護工作，即必須研制對環境無害的新材料，例如生態協調肥料、低毒高效農藥等。

1.4計算機輔助設計綠色化學

綠色化學反應要確保產品性能，又要盡可能降低生產成本，提高原料利用率，產生最少的副產品和肥料，并且堅持環境保護的理念，要實現上述幾點要求顯然是非常困難的，因此專家學者考慮運用信息化技術設計新的綠色化學反應。早在二十多年以前這個思路就已經被付諸實踐，隨著科學技術的不斷發展，這項技術也越來越成熟，運用計算機技術，我們能夠得到我們需要的化學反應過程，計算機能夠根據我們的評估方法對所有可能的反應進行評估，將不合適的反應排除掉，盡可能找到物美價廉并且原料利用率較高的最佳化學反應途徑。

1.5需要關注的問題

近年來化學領域的專家學者致力于解決綠色化學反應原材料的問題，取得了一定的成績，這項研究具有極其重要的理論現實意義。如果研究得到有用的成果，在不久的將來，我們可能不需要使用諸如石油、天然氣等不可循環的能源和原料，轉而使用來自生態循環鏈中的物質，這并不代表我們要重新運用落后的生態循環鏈和經濟發展方式，而是不斷研究和創新，通過改造讓生態循環量包含我們生產生活需要的物質，加快關鍵環節的能量釋放和轉化，這是目前綠色化學研究的發展方向，也是實現經濟、環境可持續發展的必由之路。

2、綠色化學教育

近年來我們面臨愈加嚴重的環境污染問題，社會對環境保護工作也非常重視，人們也開始質疑化學工業對環境造成的不良影響，很多人認為化學工業是導致環境污染的主要原因，雖然我們堅持化學是創造性很強的學科，但是在公眾心中，化學工業的聲譽并不好。對于這個問題，我們應該堅持自己的理念，并采取恰當的措施向公眾宣傳化學工業的重要作用。學校是開展宣傳工作的首要場所，學生是開展宣傳工作的首要對象，讓學生認識到化學在提高生活質量、促進社會發展等方面做出的重要貢獻，同時要讓學生明白化學是科學技術的重要組成部分之一。同時我們也要加強反思，認清我們在化學生產中存在的缺陷和錯誤，認真全面的總結錯誤，檢討以往使用的化學原料和生產工藝，加大研究力度，提出原子經濟性化學反應，研究新型化學反應原料，對創造有用物質充滿信心。

綠色化學顯然不是一門獨立的學科，而是一種戰略思想、戰略方針或者說是一種研究政策，在課堂教學中，教師應該用生動形象的例子不斷豐富課堂教學的內容，運用例子中的知識點，在無機化學、有機化學、物理化學中有機的滲透綠色化學的思想和觀念，通過課堂教學培養學生的環境保護觀念和綠色化學觀念，讓學生能夠成為綠色化學家，為化學行業和經濟發展、環境保護貢獻力量。

結束語

綜上，綠色化學和綠色化學教育都是我們需要重點關注的問題，通過不斷深入的研究和創新，研究出新型化學反應物質和反應途徑，推動綠色化學產業的可持續發展。

【參考文獻】

[1]宋磊.阻燃材料工業中的綠色化學與技術[J].高分子材料科學與工程.2002，（01）：30.

[2]寇元.合成氣催化轉化的綠色化學[J].催化學報.208， （09）：62.

[3]陸熙炎.綠色化學與有機合成及有機合成中的原子經濟性[J].化學進展.2008，（02）：33.