環(huán)境污染治理工作中綠色化學(xué)技術(shù)的研究進(jìn)展

王慧銘+白煉+李文俊+李建

摘 要：本文從綠色化學(xué)原理以及研究現(xiàn)狀，對(duì)我國應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)情況進(jìn)行了總結(jié)。從水污染、固體廢物和大氣污染三方面講解了在治理環(huán)境污染中綠色化學(xué)技術(shù)應(yīng)用狀況，并提出了想要解決環(huán)境污染問題，必須要應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)?；诖?，本文研究了治理環(huán)境污染中，綠色化學(xué)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況，希望能夠?yàn)橛嘘P(guān)行業(yè)帶來一定借鑒作用。

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué) 環(huán)境污染治理 化學(xué)技術(shù)

中圖分類號(hào)：X38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）11（a）-0123-02

在工業(yè)化進(jìn)程日益加快的背景下，很多污染物都被排放到自然環(huán)境中。雖然治理環(huán)境有很多種方法，有的方法治理效果較好，有的治理效果較差，但無論哪種治理方法都是末端治理，很容易引發(fā)二次污染。正因?yàn)槿绱?，綠色化學(xué)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，這種方法是源頭上防止生成污染物，也就是預(yù)防污染。綠色化學(xué)重視研究與環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)與技術(shù)，更多層面上考慮到社會(huì)發(fā)展能力，促進(jìn)人與自然的和諧穩(wěn)定發(fā)展。

1 概述綠色化學(xué)

綠色化學(xué)技術(shù)是一種新型技術(shù)，其就是應(yīng)用先進(jìn)的、科學(xué)的化學(xué)理念、化學(xué)技術(shù)，并利用一些特殊的化學(xué)反應(yīng)來處理影響社會(huì)公眾身體健康的有毒害的化學(xué)污染物質(zhì)，盡量最大程度上降低這些有毒害化學(xué)物質(zhì)的排放。因?yàn)榫G色化學(xué)的目的就是要將污染環(huán)境的因素消除掉，所以我們又將綠色化學(xué)稱之為環(huán)境友好型化學(xué)。從另外角度上而言，綠色化學(xué)要比傳統(tǒng)的化學(xué)具有諸多優(yōu)勢，尤其是綠色化學(xué)具有更快的化學(xué)反應(yīng)效率，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物可以一定程度上轉(zhuǎn)變成為可環(huán)保、可充分利用的產(chǎn)物，威脅著人們身體安全以及生態(tài)環(huán)境的廢氣、廢物幾乎不存在。綠色化學(xué)牽涉很多方面的學(xué)科，它與催化反應(yīng)、分析化學(xué)以及有機(jī)合成等等學(xué)科有著密切的關(guān)系，是當(dāng)前需要深入研究的一門學(xué)科。

2 綠色化學(xué)技術(shù)

綠色化學(xué)指的是創(chuàng)新性改革傳統(tǒng)化學(xué)，是以促進(jìn)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定發(fā)展、人與自然協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)發(fā)展為目的一門技術(shù)。以綠色化學(xué)為主發(fā)展起來的綠色化學(xué)技術(shù)包括如下幾點(diǎn)內(nèi)容。

2.1 生物技術(shù)的應(yīng)用

生物技術(shù)包括微生物工程、基因工程以及細(xì)胞工程等，其主要特征就是可以對(duì)生物質(zhì)資源充分利用，在節(jié)約生物能源基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)清潔化生產(chǎn)。

2.2 催化技術(shù)的應(yīng)用

催化劑作為化學(xué)工藝的基礎(chǔ)，是很多化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的前提，當(dāng)前我國各大領(lǐng)域中生產(chǎn)的化工產(chǎn)品都普遍使用了催化反應(yīng)技術(shù)。如納米催化以及酶催化技術(shù)。酶催化效率要比普通化學(xué)催化劑高出很多倍；酶反應(yīng)容易控制，沒有太大副反應(yīng)，也不會(huì)給環(huán)境帶來太大污染。因?yàn)榧{米材料的性能特殊，所以納米催化劑的催化性能要比常規(guī)催化劑好很多。光催化氧化法容易控制操作條件、氧化能力高，也不會(huì)出現(xiàn)二次污染，有著較為可觀的應(yīng)用前景。

3 研究綠色化學(xué)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

3.1 在控制大氣污染中應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)

大氣中含有的SO2通常來源于煤中含硫物經(jīng)燃燒出現(xiàn)的產(chǎn)物，當(dāng)前煤炭脫硫包括3種方式，即：燃后煙氣脫硫、燃前脫硫以及燃中固硫。從綠色化學(xué)層面上而言，燃前脫硫?qū)儆陬A(yù)防污染，燃中固硫和燃后煙氣脫硫?qū)儆谥卫砦廴?。綠色化的煤炭生物脫硫技術(shù)是我國將來脫硫技術(shù)發(fā)展的一大趨勢。常使用的煤炭生物脫硫方法包括微生物絮凝法、生物浸出法以及處理表面浮選法。很多人提出結(jié)合非生物乳化技術(shù)以及煤炭生物技術(shù)，提出煤炭脫硫的生物非生物綜合技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢多，尤其是可以減少脫硫時(shí)間。在研究微生物菌種上，我國在運(yùn)用馴化傳統(tǒng)菌種的基礎(chǔ)上，還對(duì)遺傳學(xué)技術(shù)進(jìn)行了深入分析，改良了脫硫微生物。雖然當(dāng)前煤炭生物脫硫技術(shù)還處于不完善時(shí)期，但它是一種使用價(jià)值極高的煤炭燃前脫硫方法。

3.2 在處理固體廢棄物中應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)

（1）處理白色污染。所謂的“白色污染”指的是使用一次性的塑料廢棄物沒有經(jīng)過科學(xué)處理和收集而帶給環(huán)境的污染，通常包括一次性餐具、農(nóng)用地膜以及塑料包裝袋。處理白色污染物有很多種方法，降解方法、熔融方法以及燃燒方法等都普遍實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。但結(jié)合具體情況來講，這些方法會(huì)不同程度的為環(huán)境帶來污染，所以研究可生物降解塑料是解決“白色污染”問題的根本措施。

（2）處理城市垃圾。當(dāng)前處理城市垃圾技術(shù)包括：①焚燒垃圾，這是很多西方國家曾經(jīng)采用的垃圾處理技術(shù)，雖然可以實(shí)現(xiàn)部分資源化，但是需要巨大的投資，并且廢氣中大量的HCl，SO2.H2S會(huì)產(chǎn)生更多的污染物。②無害化垃圾衛(wèi)生填埋場，盡管技術(shù)和操作上沒有太大要求，但需要投入巨大財(cái)力，占用很多土地，只能實(shí)現(xiàn)一部分無害化，并且處理垃圾黑液已經(jīng)是全球國家共同面對(duì)的難題。與綠色化化學(xué)技術(shù)相符的技術(shù)包括固體廢棄物電離氣化技術(shù)、熱分選煤氣化技術(shù)，特別是在固體廢棄物電離氣化技術(shù)，這一技術(shù)的使用不但不會(huì)出現(xiàn)二次成本，而且運(yùn)行費(fèi)用較低，在短期內(nèi)就能夠收回投資。

（3）處理礦山廢棄物。在開采礦物中，不可避免要出現(xiàn)很多廢堆礦石以及尾礦，這也就是人們常說的二次資源，目前對(duì)這方面我國還沒有太多的研究，導(dǎo)致資源嚴(yán)重浪費(fèi)，環(huán)境污染情況過于嚴(yán)重。高效利用金屬礦物資源，這是以較低的能源消耗來達(dá)到最高程度上高效利用礦物資源。在施工工藝上運(yùn)用環(huán)境友好治理方法，主要研究包括非氰化法以及生物浸出提取技術(shù)來回收金屬。生物浸出方法在研究和分析銅礦的生物浸出領(lǐng)域中經(jīng)常使用。非氰化法是研究和應(yīng)用硫代硫酸鹽浸出以及硫浸出常常使用的方法，它們可以快速溶解銀以及金，對(duì)環(huán)境污染力度小，與綠色化工需求相符。

3.3 在控制水污染中應(yīng)用化學(xué)技術(shù)

開發(fā)低能耗、高效、不會(huì)產(chǎn)生二次污染的水處理技術(shù)，尤其是光、無毒藥劑氧化、電以及生物氧化等多種方式聯(lián)用的新型綠色化技術(shù)將成為水處理技術(shù)的研究方向。

（1）城市生活污水以及工業(yè)污水。當(dāng)前，我國水環(huán)境主要污染源就是工業(yè)廢水以及城市生活廢水。零排污水處理是一項(xiàng)以“綠色化學(xué)”為主的新型技術(shù)，從各個(gè)環(huán)節(jié)方避免產(chǎn)生污染，可以從根本上解水污染的一項(xiàng)新技術(shù)，雖然這項(xiàng)技術(shù)在我國還處于應(yīng)用初級(jí)階段，在實(shí)際應(yīng)用中還有很多方面不完善，但是這項(xiàng)技術(shù)的問世，代表了新世紀(jì)我國水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢。在20世紀(jì)70年代開始研究循環(huán)冷卻水零排污技術(shù)，像美國、日本、英國等發(fā)達(dá)國家循環(huán)冷卻水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)通常都是5.5以上。美國研究的零排污廢水技術(shù)可以在處理廢水后，水質(zhì)可以完全符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。我國的熱水鍋爐零排污技術(shù)也在深入研究中，其目的是為了實(shí)現(xiàn)廢水零排放，真正意義上實(shí)現(xiàn)我國水資源的充分利用。

（2）處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢液。在化學(xué)教學(xué)過程中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)占據(jù)著重要位置，當(dāng)前我國很多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備過于陳舊、內(nèi)容過于傳統(tǒng)，并且驗(yàn)證型以及基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)過多，實(shí)驗(yàn)方式以及實(shí)驗(yàn)手段依然采用傳統(tǒng)形式，這些因素給學(xué)校附近環(huán)境帶來了很大的影響。而綠色化學(xué)技術(shù)可以有效處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢液，但如何在處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢液中高效應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)還是一個(gè)值得商榷的課題。

（3）處理農(nóng)藥污染。當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的農(nóng)藥多數(shù)都是高毒品種，不但影響著農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量，而且也嚴(yán)重威脅著人們的身體健康。在“綠色食品”概念興起后，人們開始對(duì)“綠色農(nóng)藥”有著新的要求。新型綠色農(nóng)藥通常有光活化農(nóng)藥、生物農(nóng)藥以及現(xiàn)代化農(nóng)藥等等，這些農(nóng)藥代替以前的化學(xué)農(nóng)藥必然會(huì)降低環(huán)境污染率，在保證糧食增產(chǎn)率的同時(shí)，也能夠保證人們的身體安全。

4 結(jié)語

總而言之，綠色化學(xué)盡管是近些年來才興起的一門學(xué)科，但其先進(jìn)的理念以及應(yīng)用的可行性受到人們的廣泛關(guān)注，得到了很多專家和學(xué)者的研究和肯定。在處理經(jīng)濟(jì)增長以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的沖突上，綠色化學(xué)給出了切實(shí)可行的實(shí)施措施，相信在綠色化學(xué)技術(shù)的大力應(yīng)用下，定會(huì)在促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，保護(hù)好我國生態(tài)環(huán)境，真正實(shí)現(xiàn)生態(tài)中國的建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

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