有机化学在环境工程中的有效运用

2020-01-15张雪

化工设计通讯 2020年2期

张雪

（方圆（天津）检测技术服务有限公司，天津 300380）

1 有机化学与环境工程相关概述

1.1 有机化学

有机化学概念起源于1806年，由“有机化学之父”之称的瑞典化学家首次提出，当时的有机化学还依赖于在天然动植物机体中提取有机物。1824年，德国化学家实现了利用无机物制得有机物的突破。自此，越来越多的有机化合物在实验室中被不断合成出来。经过有机化学的不断研究，到了20世纪初，有机化学原料逐渐形成以煤焦油、石油和天然气为主，有机化学也在诸多产业中发挥出重要作用。当前，有机化学已经促成了染料、制药、合成纤维、橡胶等产业的形成和发展，对人类生产和生活产生了巨大影响。

1.2 环境工程内涵

环境工程属于环境科学范畴，环境工程主要研究怎样通过科学有效的措施和手段解决当前日渐严重的自然环境问题，通过对自然环境质量的改善，对自然资源的合理保护和利用，促进环境保护与社会发展的和谐。环境工程是20世纪60年代才逐渐发展起来的，是21世纪重点发展的新兴科技之一，主要针对生产和生活中产生的废气、废水和污染物质的防治和处理。

2 有机化学对人类生活的影响

有机化学促进了人类社会的发展，极大程度满足了人类物质方面的需求。有机化学广泛存在于人类的工业生产和日常生活中，在农业生产技术改良、医药学专业研究、食品化工等行业中都发挥着极为重要的作用。

2.1 有机化学在染料行业中的应用

染料是有机化学类产品的一种，被广泛应用于纤维染色和建筑材料及工艺品制作等方面，通过有机化学在染料行业中的应用，让人类生活变得多姿多彩，促进了服装业和印染行业的发展。随着人们环保意识的不断提高，社会各界对环境工程越发重视。1992年德国率先将具有污染和有害作用的118种染料列入禁用染料名单，其中包括近80种直接染料和近30种酸性染料等。在对具有污染和有害染料禁用的同时，世界各国也明确了环保染料的概念，即不会对自然环境构成污染，不会对人体产生过敏影响或刺激、生产过程中对环境友好的染料。

2.2 有机化学在洗涤用品中的应用

人们生产和生活中，洗涤用品已经成为常用的必需品，大到公共场所和工厂，小到家庭生活和街边小吃，都要依赖于洗洁精进行卫生清洁。洗洁精的主要化学成分是有机化合物。利用其特有的化学成分，发挥去污和杀菌能力，进而为人类生活提供健康和卫生保障。近年来，受到环保理念影响，一些具有较高去污能力的洗洁精采用天然植物萃取精华作为主要制作原料，例如：芦荟、椰子油等，具有较好的环保效果，但是生产成本较高。

2.3 有机化学在医药行业中的应用

有机化学在医药方面具有广泛的应用。人们结合对中草药成分进行分析和研究，对其中有效成分进行提取，利用化学技术生产出具有抗病、治病效果的中草药冲剂等，不但减少了传统中医药煎熬工艺带来的时间耗费，简化了传统中药制作流程，而且，在疗效上也得到了普遍提升；此外，绝大多数西药都是利用有机化学技术合成的药品。

2.4 有机化学在饮食行业中的应用

人类食品与有机化学息息相关，人类成长发育所必须的蛋白质、维生素等营养成分都属于有机物，很多饮料、乳制品中都需要添加各类微量元素，促进人体生长发育，其主要成分就是利用化学技术从动植物机体中提取有机化学成分。

3 有机化学在环境工程中运用影响分析

有机化学科技提高推动了社会的发展和进步，但是，在有机化学普遍应用的过程中，也带来了环境工程方面负面影响，不仅影响到人们身体健康，甚至改变了人们赖以生存的自然资源。

3.1 有机化学对室内环境的影响

目前，建筑住宅室内设计中，常常应用到大量的胶和油漆一类的化学产品，这些产品具有一定的挥发性，会长期弥漫在室内空气环境中，造成室内环境污染，给人们健康带来隐患。基于环境保护的理念下，人们逐渐对绿色环保给予了更多关注，低碳、简约的室内装修和设计风格被广泛接受，不仅降低了装修带来的高污染材料的应用，也改善了室内生活环境。

3.2 有机化学对自然环境的影响

经济建设的不断发展带来了生活质量的提高，生活水平得到了彻底改善。目前，汽车已经成为人们出行必备的交通工具。汽车在社会中的普及，给自然环境带来了重大影响。最近几年里，我国空气质量明显恶化，与汽车尾气排放密切相关。汽车尾气是汽油燃烧产生的副产品，不仅带来空气环境的恶化，还容易引起城市温室效应，带来气候的变化，给环境工程带来较大负面影响。

3.3 有机化学对土壤和水资源的影响

有机化学产业发展推动了世界工业化生产的进程，加快了现代化进程。但是，有机化学工业也成为当前环境工程重点整治的行业。石油化工、纺织印染、医药以及煤炭产品生产都会形成大量工业废气、废水，在缺乏有效环境工程防治措施下，将带来土壤成分的变化，失去自然代谢的功能；同时工业废水的排放将加大水资源的恶化，让人类丧失生存和发展的环境。

4 有机化学在环境工程中的应用要点

4.1 有机化学种类选择

要实现有机化学科学合理的应用，既要丰富人们生产和生活所需的各类产品，又要遵循环境工程污染防治的基本原则，因此，应对有机化学种类进行科学选择。20世纪末期，以德国为代表的欧洲国家已经对印染原料进行了优化选择，将对人体和自然环境有害的产品列入了禁用名单，并出具了相关法律法规对相关行业加以规范，这也为世界化学工业生产模式首开先河。随着我国汽车保有量不断提升和环境治理力度不断加大，我国推出了具有低污染的醇化汽油取代了原有的92号汽油，同时，我国也在大力发展新能源汽车产业，其目标在于对有机化学种类进行选择，减少社会发展带来的环境污染，降低有机化学产业发展给自然环境带来的危害。

4.2 有机化学应用时机的把握

有机化学对人类生活具有重要影响，但是对环境工程提出了更高的要求。要把握住有机化学应用的准确时机，才能够降低对环境造成的污染和危害。环境工程是新型科技，发展时间较晚，目前尚处于不断探索阶段。而有机化学发展超出环境工程至少100a。在对环境工程有了充分认知的基础上，要对有机化学实际应用进行科学分析，在确保有机化学产业产生的废气、废水等污染物能够得到综合治理的前提下，加快有机化学在工业中的应用。因此，要实现经济发展和社会进步，一方面要加大环境工程方面的投入，提高环境治理技术和手段，另一方面，要对有机化学种类进行优化，以实现有机化学和环境工程发展的平衡。

4.3 加大绿色化学应用

随着人们环保意识的提高，绿色化学已经引起了社会各界的关注。绿色化学是指对自然环境无危害的化学，能够降低有机化学在应用过程中对环境的污染，解决环境工程所面临的问题。绿色化学的实质在于在化学工业生产中，要秉承环保理念进行绿色环保管理，在产品研发中融入无污染和无危害的原则。在绿色化学投入应用过程中，要通过化学合成、产品催化和环保监测等完成产品的处理过程，从而在提高有机化学产品研发水平的同时，达到保护环境目的。