綠色化學化工問題研究

吳姣姣，馬燕良，梁 佩

（海南英利新能源有限公司，海口 570000）

近年來，我國生產一直追求綠色化學化工，其通過相關工藝處理化學反應中的有毒物質，將其轉變為對環境不造成任何污染的物質后，再進行排放。隨著國家對生態環境的重視，綠色化學化工研究工作得到快速發展，但是，我國全面實現綠色化學化工依然任重道遠。

1 綠色化學化工的概念及與傳統化學化工的差異

1.1 綠色化學化工的概念

綠色化學化工指的是一直對環境不造成污染的化學技術，綠色化學出現在20世紀末，涉及多種學科，也被稱為清潔化學、環境無害化學，是一種運用化學，旨在減少或消除有害物質。綠色化學的核心是在化學生產過程中，盡量減少或徹底消除有害物質[1]。綠色化學產生于美國，它是由美國化學協會提出的。它與傳統化學的本質不同，綠色化學利用化學原理，重組整合化學物質的分子結構，從而改變材料的性質，同時保留了原材料的物理特性，減少對周圍環境的污染。綠色化學體現出“原子經濟”特性，它要求產品轉化為原子，不產生任何廢物和有害物質，實現零排放、零污染。這種技術生產的是清潔綠色產品，不產生任何污染環境的物質[2]。

1.2 和傳統化學化工的差異

首先，綠色化學化工可以顯著減少對環境的污染，其間無污染能源得到利用。綠色化學化工和傳統化學化工存在顯著的差異，前者利用環保節能材料進行生產，將材料最大化利用，避免材料浪費，減少對環境的污染。

其次，綠色化學化工有效減少了反應物的排放。在傳統化學化工中，反應物量巨大，存在諸多有毒物質，對環境與人體健康均造成嚴重的危害[3]。綠色化學化工則不同，將化學反應物進行處理，把物質中的有用物質進行充分利用，并且經過處理的反應物對環境不造成任何影響，該生產方式完全符合我國所提倡的可持續發展觀。

再次，綠色化學化工提高了能源的使用率。一般情況下，人們往往注重的是生產的結果，而不注重生產的過程，這也是傳統化學化工污染嚴重的原因之一。傳統化學化工注重的是產生結果，資源使用率不高，大部分可利用的化學物質都被當作廢物而被排放掉，而這些化學物質對環境造成嚴重破壞。綠色化學是指在化工生產中綜合運用各種方式，充分提高資源使用率，從而實現資源最大化和零污染。

最后，綠色化學化工能夠確保產品的環保性。在傳統的化工生產中，生產方式大多為粗放型，其運用的原材料往往沒有經過加工，所產生的物質為有害物質，對環境必然會造成影響[4]。而綠色化學化工則通過調整物質化學結構，把其中有毒的物質加工處理，盡可能減少或去除污染物質。因此，在生產中運用綠色化學化工生產模式，將不會對環境造成不良影響。

2 綠色化學化工實現面臨的兩大問題

2.1 原材料問題

綠色化學是綠色的，其對環境的污染可以忽略，這就要求在生產前，嚴格篩選和分析生產材料，盡可能使用環保材料。化工過程不是一個簡單的過程，而原材料影響整個化工過程。因此，人們要注意原材料的選擇，一旦出現偏差將造成很多污染。人們不能一味貪圖便宜，否則需要花費大量人力和物力去治理污染，得不償失[5]。同時，人們要注意材料安全和環境保護，對原材料進行合理選擇和初步加工，消除污染源頭。例如，如果原料中含有過多氮和硫，人們可以進行初步脫氮和脫硫，然后將氮和硫作為原材料進行深度加工。

2.2 產品設計問題

綠色化學化工的核心是產品的綠色性，如果制造出的產品對環境有巨大污染，那么之前的一切準備和設計都將付諸東流。經濟和技術是制約生產能力和產品質量的主要因素，很多中小型企業雖有心進行綠色化工生產，卻無法改進原有的生產模式。這就需要國家相關職能部門推廣和宣傳綠色化學化工理念，引導相關企業進行整改和調整[6]。在整個化學化工生產過程中，產品設計是綠色的，同時產品也便于回收再利用。我國作為一個工業大國，應該引導企業走可持續發展道路，從源頭上治理化學化工污染，推動綠色化學化工的普及。

3 實現綠色化學化工的策略

3.1 加強綠色化學化工產品設計

綠色化工產品設計要求環境影響最小，包括設計過程中的生命周期分析、再循環和再利用設計。如果產品對環境有害，就不足以降低成本，改善生產過程對環境的影響。化學工業需要更多地考慮產品整個生命周期的成本和效益，特別是社會成本和環境成本。因此，國家法律法規對產品的綠色設計產生了很大的影響[7]。在綠色化工產品的設計中，人們應遵循生命周期設計、回收再利用設計、原材料和能耗降低的原則，運用計算機技術設計綠色化工產品。目前，很多人只考慮產品直接控制的生命周期部分，難于把握化工產品的整個生命周期，化工產品的綠色設計還沒有成為企業發展的契機。綠色設計的標準和方法尚未建立，也是綠色設計發展的重要障礙。

3.2 加強新技術研究，實現創新發展

從綠色角度來看，許多傳統的有機合成反應都使用有毒試劑和溶劑，因此開發綠色替代品為這些傳統反應的重建提供了機會[8]。而反應與生物技術、分離技術、納米技術等的結合，使得新反應路徑仍有發展空間。從專業角度看，綠色化學的發展不應只依賴于微觀。化學分析領域的發展需要強有力的化學技術支持。兩者是相輔相成的。國家應加快建立化學實驗基地、生產基地等，為該領域的創新和發展提供技術平臺。國家應該建立健全激勵機制，為創新基地提供創新資金，鼓勵創新，從而提高創新水平。創新型化學發展模式在工業發展和科學進步中起著非常重要的作用，人們必須大力創新來推動綠色化學化工持續發展。

3.3 開發綠色溶劑與化學化工生產方式

在化工生產中，反應介質中最常用的溶劑是分離和配制溶劑。目前，揮發性有機化合物應用廣泛，其中有些會破壞臭氧層，有些會污染水和空氣。因此，有必要限制這些溶劑的使用。使用無毒無害溶劑代替揮發性有機物已成為綠色化學的重要研究方向[9]。此外，超臨界流體和離子液體催化相結合，水作為溶劑和無溶劑體系是當前研究者關注的焦點。我國綠色化學化工起步較晚，技術不成熟，傳統的化學化工仍占據主導地位，這就要求國家探究和應用更加規范、合理的改進辦法，使得生產方式朝綠色化方向發展。相關部門要加大宣傳力度，使人們理解和接受綠色化學化工生產模式。從企業到個人，都有義務為綠色化學做點貢獻。推廣和應用綠色化學化工生產方式，是化學工業發展的必然趨勢，也是人與自然和諧發展的客觀要求。

3.4 重視人才培養

從培養綠色化學化工人才的角度看，當務之急是切實落實國家有關教育規劃綱要。積極培養優秀工程師，更好地服務于創新型社會建設，是歷史賦予高校的使命[10]。因此，高校必須創新人才培養體制、教育管理體制與教學質量評價制度，大力推進教學內容改革，改進教學方法和教學手段，培養綠色化學創新人才。同時，高校必須跟上國際工程教育的發展步伐，不斷更新專業教學內容，創建綠色化學化工專業，最終實現綠色化工的可持續發展。

4 結語

21世紀以來，世界經濟整體發展較快，人們卻備受環境問題的困擾。因此，各國都致力于研發和推廣環保技術，綠色化學化工也越來越被重視。綠色化學化工是我國企業生產的發展方向，目前，要實現綠色化學化工還存在一定難度。但是，企業要想實現長遠發展，必須應用綠色化學化工生產模式，從而實現零污染。

1 董麗娟，張偉云.淺談綠色化學化工基本問題的發展[J].橡塑技術與裝備，2016，42（10）：40-41.

2 張耀杰，王 贊.綠色化學化工基本問題的發展與研究[J].山東工業技術，2016，（12）：58.

3 陳 宇.關于綠色化學化工的研究：問題與趨勢[J].赤峰學院學報（自然科學版），2017，33（11）：13-14.

4 周 麗.探析綠色化學化工發展前景與人才培養[J].山東工業技術，2015，（2）：264.

5 馬進毅，姜 璋.綠色化學化工基本問題的發展與研究[J].化工管理，2014，（32）：225

6 李坤蘭，魏立綱，宮國梁，等.問題為本教學法在《綠色化學與化工》課程中的應用[J].廣東化工，2014，41（16）：200.

7 竇明升.對于綠色化學化工基本問題的發展與研究[A].中國軟科學研究會.軟科學論壇——企業信息與工程技術應用研討會論文集[C].北京：中國軟科學研究會，2015.20.

8 陳振邦，王蕓碩.綠色化學化工基本問題的發展與研究[J].化工設計通訊，2016，42（1）：147-148.

9 田倩倩.綠色化學化工的相關問題研究[J].化工管理，2014，（36）：214.

10 呂俊霖.綠色化學化工基本問題的發展與研究[J].化工管理，2016，（35）：117.