绿色化学研究浅析

吕景云

摘要：绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学。它是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论，为化学的发展注入了新的活力，发展前景广阔。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。

关键词：绿色化学 原子经济性 可持续发展

化学是一门中心科学，它与生命、材料等八大朝阳科学都有着非常密切的联系。化学产业一直以来都是国民经济的支柱产业，但是随着工业经济的发展，化学的污染也不断加大，排放出来各类有毒化学物质，严重影响了人民的身体健康。随着科学技术的飞速发展，发展新的、对环境更友好的化学，以防止化学污染，迫在眉睫。这就诞生了绿色化学这个重要的概念。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用，是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用的产物，对化学本身而言是一个新阶段的到来。那么，绿色化学的涵义是什么呢？

一、绿色化学的涵义

按照美国《绿色化学》（Green Chemistry）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，即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，获取新物质的化学反应，这就是所说的“原子经济性”。其基本原则是让过程和终端均为零排放和零污染，从源头就阻止污染，因此，绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学，与其相对应的技术称为绿色技术、环境友好技术。通过具有一定转化率的高选择性化学反应来生产目的的产品，不生成或很少生成副产品或废物，实现或接近废物“零排放”的过程就是理想的绿色技术。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。因此，绿色化学又被称为是更高层次的环境友好化学。

二、研究绿色化学的意义

化工科技的进步，为人类带来巨大的益处。要治愈不少疾病，延长人类的寿命，就要使药品发展；要有新的制衣和建造材料，就要进行聚合物科技创造；要控制虫害，要提高生产，就要发展农药化肥。然而，这些化学品的传统的化学制造工业，给环境带来了十分严重的污染。据统计，目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨～4亿吨，给环境造成了危害、也威胁着人类的生存。那么，对环境无害的化学品能否生产出？不产生废物的工艺能否开发出？针对这些问题，有识之士提出了绿色化学的号召。最早提出绿色化学口号的是化学工业非常发达的美国。今天，研究人员正努力应付各种环境问题，探讨各种物质对环境造成的影响，以及研究怎样清除污染。发达国家已经在开发清洁工业技术，从末端治理污染，消减污染源头，从治标转向治本，治理环境，生产环境友好产品。这对持久的人类发展来说，补救环境工作是非常必要的，也是，必然的。

三、原子经济性是绿色化学的核心内容

在人类文明的进步中，化学在人们的衣、食、住、行中起着十分重要的作用。怎样让化学这门科学向着有利于社会发展，有利于人民生活的方向发展，加快传统工业过程的转型升级，研究人员提出了原子经济性这一概念。即是指在化学反应中究竟有多少原料的原子进入到产品之中，用原子利用率来衡量化学过程的原子经济性。如在合成反应中，要减少废物排放的关键，是提高目标产物的选择性和原子利用率，即化学反应中，到底有多少反应物的原子转变到了目标产物中。这就体现出绿色化学原子经济性的两个显著优点：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，实现废物的“零排放”。

四、绿色化学的发展前景

化学的发展在不断促进人类进步的同时，在客观上使环境污染成为可能。现代人类，由于急剧增加的人口，日益扩大的资源消耗，资源占有量逐渐减少的人均耕地、淡水和矿产等，越来越尖锐的人口与资源矛盾，环保问题正面临有史以来最严重的危机，也成为经济与社会发展的重要问题之一。但是起决定性的是人的因素，最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。“绿色化学”的出现，像一盏明灯照亮了科技发展的前途。它激励人们研究开发多种技术，诸如新的合成方法、高效率催化技术、工艺设计技术、结构控制技术、纳米技术、转基因微生物技术、超临界流体控制技术、微反应器技術等等，还可以选择反应原料绿色化、选择环境友好催化剂、物理方法促进化学反应、酶促有机化学反应，提高反应的高效性、选择性，生产出各种环境友好产品。如可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料和CFCs替代物等，更加经济合理地利用原料分子中的每一个原子，减少中间产物的形成，少用或不用保护基或离去基，避免副产物或废弃物的产生。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论，发展前景广阔。当今世界，可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展，既要发展经济，又要保护自然资源和环境，使子孙后代能永续发展。科学不但要认识世界和改造世界，还要保护世界。化学也如此，为了应对化学所面临的挑战，绿色化学为化学的发展注入了新的活力，也成为应对挑战的，必然。相信随着科学技术的进步、人们绿色意识的提高，我们赖以生存的地球环境会变得更加美好。