環境污染治理中綠色化學技術的運用

吳帥澎

（延邊大學地理與海洋科學學院，吉林 延吉133002）

環境污染帶來影響程度日益嚴重化，同時影響范圍也在不斷擴大，不僅僅會給當代人造成影響，甚至還會威脅到后代人的生存，因此必須正視生態平衡被破壞等環境問題，治理突出的環境污染問題。在新一輪的環境治理活動中，可以積極地使用一些先進的科技手段，以此來提升治理效率，強化治理效果。綠色化學技術已被研發成熟，其可被運用到治理環境的工作中，現根據對綠色化學技術的了解，分析其如何在治理環境的過程中發揮作用。

1 綠色化學技術概述

如何防治環境污染，以確保生態環境持久的平衡發展，是新世紀人類必須解決的重大課題。環境破壞問題主要表現為： 大氣污染，臭氧層破壞，全球變暖，海洋污染，淡水資源緊張和污染，土地退化和沙漠化，森林銳減，生物多樣性減少，環境公害，有毒化學品和危險廢物增多。在上述問題中，多數與化學或化工產品中的化學物質污染直接有關，少數問題也與其間接有關。在這種形勢下，一門新興的化學——綠色化學應運而生。

綠色化學是設計研究沒有或只有盡可能小的環境負作用的、并在技術上、經濟上可行的化學品或化學過程的學科。1995 年美國環保局(EPA)在全美化學學會年會上，將綠色化學定義“設計出降低或消除有害物質的使用或產出的化學過程和化學產品”。具體地說，綠色化學即是利用化學的技術和方法去減少或消滅那些對人類健康、環境安全和生態過程有害原料、催化劑、溶劑和試劑、產物和副產物等的使用和產生。綠色化學的目標是不再使用有毒、有害的物質，不再產生廢物，不再處理廢物。它是一門以源頭上阻止污染的化學。

綠色化學技術可以在治理多種不同類型的污染問題的工作中發揮作用，進而解決世界性的污染問題，對比已有的環境化學，其在經濟層面有更強的可行性，環境化學的研究重點在于治理末端的污染，而綠色化學關注如何從源頭處控制污染與防治污染問題，減少污染物的排放，其主要特點有以下幾個：綠色化學技術所使用的原材料是無害與無毒的；其還具有原子經濟性的特征，對于目標產物有較強的選擇性，基本可以實現零排放；需要開展化學活動時，整個過程的反應條件是安全、無害與無毒的，綠色化學產品被使用以及后續回歸到環境中之后，對于環境也是非常友好的?？芍?，綠色化學技術在充分防止與控制污染問題的同時，還可提升能源與資源的使用率，以此提升化工實施過程的經濟型收益，持續發展化學工業需要有這一技術基礎，綠色化學可以被看作是更高層次的化學技術。

2 在治理環境污染問題的工作中運用綠色化學技術

2.1 治理大氣污染

大氣污染治理工作非常緊迫，大氣污染物中的二氧化硫主要是燃燒煤后形成的產物，煤中有一定的含硫物質，經過燃燒作用后，通過二氧化硫來污染環境，對煤炭進行脫硫處理時，可使用的技術有燃后煙氣脫硫、燃中固硫與燃前脫硫等，在燃燒前進行脫硫處理屬于預防污染，而燃后的脫硫與燃中固硫的行為均屬于治理污染。無論是在國外，還是在國內，所使用的潔凈煤技術均可達到技術標準，在生產硫、酚、輕油、重油、水煤漿、甲醇與城市煤氣時均可運用潔凈煤技術，以此來縮減排放出二氧化硫的數量，對大氣污染展開有效預防。

加工柴油時也開辟了綠色化途徑，同樣是為了縮減柴油中的硫物質的含量，對硫化物類催化劑進行應用，如鉬鎳與鉬鈷，對現有的加氫脫硫技術實施改進。為了控制這種催化劑再生與硫化時產生的污染問題，需繼續研發新型材料，如結構特殊的金屬氮化物；制備金屬氮化物的技術手段被持續改進，其中負載多組元素類的氮化物相關的研究獲得諸多進展；生產工業柴油時，注重達到綠色化加工指標?？s減柴油中芳烴成分含量，開發兩端脫硫芳烴深度飽和技術，使用的催化劑是貴金屬型。國內研發的微晶非晶態的合金材料具備穩定的芳烴飽和作用，對耐硫性進行突破之后，可將該技術運用到加氫精制的柴油，可繼續研發示范裝置。

通過生物脫硫技術來處理煤炭，具體技術包括微生物絮凝法、浮選法與生物浸出法，可嘗試將非生物型乳化技術與煤炭生物技術結合運用，新型綜合化的煤炭脫硫技術可將脫硫時間縮短，針對微生物菌種技術展開基礎性研究，國內對傳統菌種進行馴化時，可使用遺傳學技術，改良過去所用的脫硫處理微生物技術。雖然這種生物脫硫技術暫時停留到初期試驗階段，但是其應用前景相對廣闊。

2.2 治理水污染

對水污染問題進行控制，對水處理技術進行開發時，重點在于避免生成二次污染、低能耗、低毒與高效，為了強化水污染的綜合治理效果，可聯用多種技術，包括生物氧化技術、無毒藥劑氧化、電、磁、聲以及光技術等，確保綠色技術切實融入到水處理系統中。

處理城市廢水以及工業廢水時，需重點把控污染源，實現零排污目標，在中間過程、終端與始端都積極地切入，最大程度地控制污染，同時進行節水活動。在既有的零排污循環冷卻水技術系統很早就發揮作用，濃縮倍數超過5，甚至能夠接近10。有些國家處理廢水，可使其重新達到飲用水的標準，提升處理后的廢水利用率。國內注重開發熱水鍋爐可使用的零排污技術，該技術影響之下，規避再生煮爐水與廢鹽水的問題，對沖洗水進行有效啟用與停用，確保連續化地排放污水，滿足定期排放污水的目標。針對蒸汽鍋爐使用的零排污技術還有一定的研發空間。

很多農業活動中應用的農藥屬于高毒品種，無論是生產還是使用環節中都會形成公害，因此開發綠色且無公害型農藥的工作也變得更加必要，新型農藥主要有光活化農藥、現代化學農藥與生物農藥，運用這些農藥來替代原本的農藥，以此控制環境污染。

開展化學教學工作時，需要進行化學實驗，而很多院校進行的實驗內容相對陳舊化，其中驗證型實驗與基礎實驗占比例較大，教師與學生所運用的化學實驗設備與手段都不夠先進，導致污染加重。需要引進綠色化學技術，并進行改進。

2.3 治理固體廢棄物

治理固體廢棄物造成的污染時，首先要考慮到城市垃圾，處理城市垃圾時可用技術具有多元化的特點，首先可運用無害化的衛生垃圾填埋場，需要運用的技術相對比較簡單，但是需要一次性投入大量的資金，同時需要使用較多的土地空間，部分垃圾可展開無害化處理，但是處理垃圾黑液的難度很高。

發達國家曾經運用焚燒垃圾這一手段處理垃圾，部分垃圾可能出現資源化的特點，同時也能夠達到減量化的目標，然而同樣需要一次投入大量資金，處理垃圾后形成的廢氣中含有大量的HCI、NOx、H2O 以及SO2，甚至還有重金屬，形成的二次污染物有極大的毒性。應對這些污染物時，可使用的化學技術主要有電離氣化技術與熱分選煤氣化技術等，一些技術可以使固體廢棄物達到無害化的程度，并可以將其轉化為可用的資源，在此過程中，并不會如以往形成二次污染問題，同時整體運行成本不高，在1 到2 年之間可對建設成本進行收回，創造的經濟收益也很顯著。

白色污染主要是指塑料廢棄物帶來的污染，這些被排放到自然環境中的塑料廢棄物大多為具有一次性的使用功能，并未對其進行集中收集與處理，最終造成環境污染問題，具體有一次性餐具、塑料材質的包裝袋與農用地膜等，處理這類污染物時，主要運用降解法、熔融法與燃燒法，使用這些方法進行處理后均會產生污染，因此應當開發能夠生物降解的塑料制品，加強對這方面的綠色化學產品的研發力度。

在礦物開采過程中，產生了許多尾礦和廢堆礦石，即通常所說的二次資源，目前在這方面的研究和利用較少，造成了資源的嚴重浪費和環境污染。金屬礦物資源的高效利用，是以最低的能耗和最少的環境污染，來達到最高的礦物資源綜合利用。

結束語

運用綠色化學技術最為根本的目標就是保護環境、控制污染與節約資源，世界中的很多國家都對綠色化學技術予以了高度重視，我國也在不斷加強研究綠色化學的深度，確保在治理環境時，使用更加友善溫和的技術，最大程度地抑制化學污染，減少其給環境帶去的損害。本文首先對綠色化學技術本身展開研究，而后從多個角度探討了綠色化學技術的應用情況，確定了其在治理水污染、大氣污染等問題中的價值，日后需繼續研究更新綠色化學技術，解決更多的環境污染問題。