羅金菊
全球環(huán)境問題日益嚴峻,人們對化學(xué)實驗產(chǎn)生的環(huán)境污染越來越重視。90年代初,提出的“綠色化學(xué)”,對化學(xué)提出了新的要求與挑戰(zhàn),其核心內(nèi)涵是采用具有“原子經(jīng)濟性”的反應(yīng),即原料中的原子都進入到目標產(chǎn)物中,不產(chǎn)生任何副產(chǎn)物和廢物,實現(xiàn)廢物“零排放”,從源頭上防止和控制污染。美國化學(xué)會提出的有關(guān)綠色化學(xué)的12項準則,對綠色化學(xué)作出了明確的說明,為綠色化學(xué)的發(fā)展指明了方向。將綠色化學(xué)理念融入化學(xué)教學(xué),既是對學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)的需要,也是社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的必然要求。
高校化學(xué)實驗數(shù)量大,產(chǎn)生的實驗廢棄物種類多、數(shù)量龐大,綠色化學(xué)在高校受到重視,紛紛圍繞綠色化學(xué)進行系列研究,設(shè)計或重新設(shè)計對人類健康和環(huán)境更安全的化合物替代傳統(tǒng)的有毒化合物,探索更安全的、對環(huán)境友好的化學(xué)合成路線和生產(chǎn)工藝,改善化學(xué)反應(yīng)條件、開發(fā)綠色反應(yīng)介質(zhì)。而在中職教育階段,人們對綠色化學(xué)的研究并不多,李俊旺指出應(yīng)在中職化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)的理念,減小實驗試劑的使用劑量,拓展第二課堂強化學(xué)生的綠色化學(xué)意識。廣東省江門中醫(yī)藥學(xué)校(以下簡稱“我?!保┑乃帉W(xué)專業(yè)雖然并非化學(xué)專業(yè),但開設(shè)有無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)等基礎(chǔ)化學(xué)課程,化學(xué)是一門實驗科學(xué),化學(xué)實驗是實施化學(xué)教育的一種最有效的教學(xué)方式,是學(xué)生鞏固理論知識、掌握化學(xué)技能的必要手段,又是培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、分析解決問題、創(chuàng)新思維的重要環(huán)節(jié)?;瘜W(xué)實驗教學(xué)中,教師的教學(xué)設(shè)計往往重點考量化學(xué)實驗對理論教學(xué)、對學(xué)生技能發(fā)展的積極作用,忽略化學(xué)實驗教學(xué)過程中對學(xué)生綠色化學(xué)理念、環(huán)保意識與行為的培養(yǎng)。我校藥學(xué)專業(yè)每天都進行化學(xué)實驗的教學(xué),產(chǎn)生一定量的化學(xué)實驗污染。另外,藥學(xué)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后將到各級醫(yī)藥企業(yè)工作,學(xué)生綠色化學(xué)理念與環(huán)保意識及行為的培養(yǎng)也對日后工作產(chǎn)生影響。
本文從實驗內(nèi)容綠色化、學(xué)生的綠色化學(xué)意識兩個方面對我校藥學(xué)專業(yè)的化學(xué)實驗開展調(diào)查,探討提高我校綠色化學(xué)實驗開展程度的可行性方法與策略,切實提高學(xué)生的綠色化學(xué)與環(huán)境保護意識。
一、藥學(xué)專業(yè)化學(xué)實驗內(nèi)容綠色化調(diào)查
1.無機化學(xué)基礎(chǔ)實驗內(nèi)容。無機化學(xué)基礎(chǔ)開設(shè)的實驗有常見玻璃儀器的使用操作、托盤天平的稱量練習(xí)、粗食鹽的提純、溶液的稀釋與配制、緩沖溶液的配制及其pH的測定、鹽類水解情況的分析。如表1所示。
2.有機化學(xué)基礎(chǔ)實驗內(nèi)容。有機化學(xué)基礎(chǔ)開設(shè)實驗有水蒸氣蒸餾、萃取、熔點測定、肥皂的簡易制備以及醛、酮、羧酸、糖類、蛋白質(zhì)的性質(zhì)實驗,如表2所示。
3.分析化學(xué)基礎(chǔ)實驗內(nèi)容。分析化學(xué)基礎(chǔ)開設(shè)實驗有常用滴定分析儀器如分析天平、移液管、滴定管的使用,滴定液的配制與標定及常見的滴定分析方法的應(yīng)用,如表3所示。
通過對我校藥學(xué)專業(yè)三門化學(xué)課程的實驗內(nèi)容分析可見,盡管開設(shè)的實驗并沒有大量使用高毒性藥品,也沒有產(chǎn)生大量的實驗廢棄物,但依然會產(chǎn)生一定量的含酸、堿廢液或有機廢液和含金屬離子的廢渣。另外,所使用的實驗教材或?qū)嶒炘O(shè)計中并未強調(diào)實驗廢棄物的回收處理,實驗室也沒有回收實驗廢棄物的完善設(shè)施。由此可見,綠色化學(xué)的理念在化學(xué)實驗教學(xué)中的推廣滲透十分必要和迫切,是化學(xué)教師不可忽視的問題。
二、藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的綠色化學(xué)認識調(diào)查
1.對象與方法。2017年12月對我校2016、2017級中職藥學(xué)專業(yè)隨機抽取6個班全體學(xué)生進行問卷調(diào)查,一共發(fā)放問卷186份,回收182份,其中有效問卷176份,有效回收率97%。
2.內(nèi)容與結(jié)果。我校藥學(xué)專業(yè)學(xué)生對綠色化學(xué)認識調(diào)查內(nèi)容與結(jié)果見表4。
調(diào)查顯示,92%的學(xué)生意識到化學(xué)實驗的廢棄物會污染環(huán)境,34%的學(xué)生甚至認為化學(xué)實驗產(chǎn)生的污染嚴重,89.8%的學(xué)生聽說過綠色化學(xué)的概念但了解程度不高,95%的學(xué)生不了解綠色化學(xué)的十二條準則和綠色化學(xué)實驗的5R理論,72.7%的學(xué)生非常希望教師在化學(xué)實驗設(shè)計及選題時能融合綠色化學(xué)實驗的內(nèi)容,65.9%的學(xué)生則認為綠色化學(xué)可以幫助解決實驗產(chǎn)生的污染,84.1%的學(xué)生認為綠色化學(xué)的知識與實驗習(xí)慣會影響將來工作的環(huán)境保護意識。由此可見,我校藥學(xué)專業(yè)學(xué)生普遍具有良好的環(huán)境保護意識,但對綠色化學(xué)及綠色化學(xué)實驗缺乏全面的認識,希望教師能在實驗教學(xué)中滲透綠色化學(xué)的理念,推廣普及綠色化學(xué)實驗,提高他們認識、運用綠色化學(xué)實驗的意識及習(xí)慣。
三、藥學(xué)專業(yè)綠色化學(xué)實驗開展的可行性措施
我?;瘜W(xué)實驗室條件相對有限,化學(xué)實驗過程中產(chǎn)生的廢氣通過通風(fēng)櫥直接排出,暫時沒有廢氣回收設(shè)備,廢液、廢渣也只是經(jīng)過簡單的回收,但并未有效處理再加以循環(huán)利用的設(shè)施與途徑。在這樣的條件下,我校藥學(xué)專業(yè)實行綠色化學(xué)可以從以下方面著手探索。
1.根據(jù)實驗?zāi)繕藘?yōu)化實驗設(shè)計。移液管、容量瓶、蒸餾、萃取等基本儀器使用操作實驗,可以選用水和天然植物作為實驗藥品替代化學(xué)藥品,如有機化學(xué)基礎(chǔ)的蒸餾實驗我們以生姜片或橘子皮加入蒸餾水進行蒸餾實驗提取揮發(fā)油,既能從源頭上減少化學(xué)實驗造成的污染,又將化學(xué)實驗與藥物聯(lián)系起來,既環(huán)保又體現(xiàn)專業(yè)特色。
2.設(shè)計串聯(lián)實驗,實現(xiàn)實驗藥品重復(fù)使用。合理將相關(guān)聯(lián)的實驗設(shè)計成串聯(lián)實驗,如托盤天平的稱量、粗食鹽的溶解、過濾、提純等,以粗食鹽作為托盤稱量練習(xí)藥品,稱好之后用稱量紙將其包好,留著作為溶解及過濾實驗的藥品,再將過濾后的粗食鹽溶液放到試劑瓶保存,作為粗食鹽的提純藥品,提純后的食鹽可作為下一個班的實驗藥品,通過串聯(lián)實驗,可以將實驗藥品循環(huán)使用,體現(xiàn)綠色化學(xué)實驗的要求。
3.設(shè)計微型實驗,減少實驗藥品用量。對于一些性質(zhì)實驗,如有機化學(xué)基礎(chǔ)中醛、酮、羧酸、糖類及蛋白質(zhì)等的性質(zhì)實驗,實驗過程中以點滴板代替試管進行實驗,對于需要加熱的則使用小試管,盡量減少藥品使用量,避免浪費和污染。
4.回收處理實驗廢棄物,變廢為寶。我校缺乏化學(xué)實驗廢棄物回收處理的設(shè)施設(shè)備,我?;瘜W(xué)實驗產(chǎn)生的廢棄物,對于實在無法避免產(chǎn)生的成分簡單的廢棄物,如含酸、堿的無機廢液可以統(tǒng)一收集并通過酸堿中和調(diào)節(jié)至中性,達到排放標準再排放至下水道。含金屬離子的廢液則加入適當?shù)脑噭⑵涑恋砗蠼?jīng)過過濾分離沉淀,濾液達到標準后排放,濾渣則統(tǒng)一收集。對于需要一定的設(shè)施進行處理的廢棄物,可以通過校企合作,統(tǒng)一收集后交給有資質(zhì)的企業(yè)集中處理,變廢為寶。
四、結(jié)語
習(xí)近平總書記在十九大報告指出,當前我國需加快生態(tài)文明體制改革,推進綠色發(fā)展,推進資源全面節(jié)約和循環(huán)利用,開展創(chuàng)建節(jié)約型綠色學(xué)校,創(chuàng)建綠色學(xué)校離不開綠色化學(xué)。作為中職化學(xué)教師,在教學(xué)過程中滲透和推廣綠色化學(xué)的理念是義務(wù)與責(zé)任,也是培養(yǎng)社會企業(yè)需要專業(yè)人才的必然要求。然而,綠色化學(xué)的普及任重而道遠,我校的綠色化學(xué)實驗的開展仍需要繼續(xù)艱難探索,為社會的可持續(xù)發(fā)展貢獻自己的力量。
責(zé)任編輯何麗華