綠色化學技術(shù)在環(huán)境污染治理與保護中的應用

江婷，朱慧君，閆超，韓榮榮

（1.河北省環(huán)境監(jiān)測中心，河北石家莊 050000；2.秦皇島市環(huán)境監(jiān)控中心，河北秦皇島 066001；3.河北省秦皇島環(huán)境監(jiān)測中心，河北秦皇島 066001）

隨著社會的發(fā)展以及生活水平的提高，人們面臨的環(huán)境問題也越來越嚴峻。綠色化學技術(shù)是現(xiàn)代處理環(huán)境污染問題的重要途徑，運用綠色化學技術(shù)來治理環(huán)境污染，可以進一步提高環(huán)境治理水平，改善環(huán)境質(zhì)量，為公眾的生活提供優(yōu)質(zhì)的環(huán)境。

1 綠色化學技術(shù)的類型

1.1 催化技術(shù)

在化學工藝中，催化劑是實現(xiàn)工業(yè)中化學反應的重要物質(zhì)，因此催化劑反應技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的推廣和應用，不僅有利于提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，同時還可以對工業(yè)生產(chǎn)中的污染排放進行有效的控制和管理[1]?，F(xiàn)階段，所使用的催化技術(shù)主要酶催化技術(shù)、光催化技術(shù)、納米催化技術(shù)。在這三種催化技術(shù)中，與普通的催化劑相比，酶催化技術(shù)的催化效率可以是其普通的催化劑的106～1013倍，納米催化技術(shù)的作用主要是為了提高材料的催化活性，光催化技術(shù)具有較強的氧化能力，且存在較少的二次污染。

1.2 膜技術(shù)

膜技術(shù)主要分為膜分離技術(shù)和膜催化技術(shù)。在實際的應用中，膜分離技術(shù)主要包含微濾技術(shù)、超濾技術(shù)、滲析和液膜技術(shù)，并且膜分化技術(shù)具有低成本、效率高、污染少以及低耗能的特點[2]。膜催化技術(shù)是一種可以平衡進行的化學應用技術(shù)，可以極大地提高原料的轉(zhuǎn)化效率，實現(xiàn)節(jié)省資源，有效控制環(huán)境污染。

1.3 微波技術(shù)

微波技術(shù)的主要內(nèi)容是燒結(jié)合成與水熱合成，在實際運用過程中，微波技術(shù)具有化學反應速率快、時間短的優(yōu)點，操作方便，并且在應用的過程中能夠使產(chǎn)物得到有效分離，達到節(jié)省資源、控制污染的目的。

1.4 其他技術(shù)

生物技術(shù)指主要包含基因工程和細胞工程，并且需要符合一定的標準和要求，生物技術(shù)是常用化學技術(shù)之一，能夠提高資源的利用率、節(jié)省資源。等離子技術(shù)在實際使用過程中對環(huán)境造成的影響比較小，并且反應速率快、轉(zhuǎn)化效率高，在清潔生產(chǎn)中應用的范圍比較廣[3]。超聲波技術(shù)主要應用在有機物的降解過程中，能夠?qū)τ袡C物進行全面處理，超聲波技術(shù)在應用的過程中，伴隨著高溫分解反應能夠大大提高污染物的處理效率。

2 綠色化學技術(shù)在環(huán)境污染治理與保護中的具體應用

2.1 在水污染治理與保護中的應用

在廢水處理過程中，運用最為廣泛的綠色化學技術(shù)是超濾技術(shù)，而且運用效果比較明顯。超濾技術(shù)的運用原理主要是通過使用微孔結(jié)構(gòu)鋁膜來對污染物進行分離，從而使污水分離、濃縮，達到凈化污水的目的。超濾技術(shù)在水污染處理中具有高效率、高質(zhì)量的優(yōu)點[4]。在實際應用過程中，需要不斷提高超濾處理技術(shù)，提升水污染凈化效果，可以通過對濾膜材料的規(guī)范來保證材料的高質(zhì)量，使用表面覆蓋率高的、濾膜效果好的并且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強、低成本、孔道均勻的濾膜材料。

在眾多廢水類型中，工業(yè)廢水是其重要組成部分，工業(yè)廢水中含有大量的酸堿性離子、重金屬元素和放射性物質(zhì)等，這些物質(zhì)會對人們的身體健康產(chǎn)生嚴重的威脅，同時這些物質(zhì)也是工業(yè)生產(chǎn)的重要使用原料，具有極高的二次利用價值。傳統(tǒng)污水處理工作中，受到技術(shù)的制約，污水中的化學物質(zhì)提煉效果并不好，極大地影響了污水處理效果，同時也浪費了大量的工業(yè)資源。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)廢水的綠色化學處理技術(shù)也得到有效發(fā)展，一方面可以使用清潔化的原料減少廢水的產(chǎn)生，降低有害物質(zhì)的數(shù)量，使得有害物質(zhì)能夠更容易進行分離。另一方面，現(xiàn)代綠色化學技術(shù)可以更加有效的提煉和吸取廢水中的有機物質(zhì)、重金屬物質(zhì)等，從而達到清潔污水的目的。

廢水處理過程中，除了使用超濾膜技術(shù)和二次利用技術(shù)外，還可以使用其他形式的物理處理技術(shù)和化學處理技術(shù)。例如使用吸附改性法、材料共聚法以及材料接枝法等，這些方法能夠?qū)Τ瑸V膜法進行有效的改良和優(yōu)化，從而提高超濾膜的污染處理能力，提高超濾膜表面的親水效率，從而達到清潔廢水的目的。

2.2 在廢氣污染治理中的應用

廢氣污染治理是環(huán)境治理中的重要組成部分，現(xiàn)階段我國的廢氣污染主要包含工業(yè)生產(chǎn)排放的廢氣、汽車排放的尾氣以及人們生活所排放的廢氣。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，汽車使用數(shù)量的不斷增加，我國的廢氣污染問題越來越嚴重，急需采取必要措施來進行廢氣處理。我國很多地區(qū)，由于受到傳統(tǒng)廢氣處理技術(shù)的制約，產(chǎn)生了大量的酸雨和霧霾現(xiàn)象，因此需要采取綠色化學技術(shù)來對廢氣進行治理。首先需要對大氣污染中的成分進行分析，確定其組成成分，然后運用清潔化學一會無公害化學技術(shù)將大氣中的有害物質(zhì)，如懸浮顆粒、氮氧化物以及二氧化硫等物質(zhì)進行分解和吸收，極大地降低霧霾和酸雨的產(chǎn)生率。

大氣污染中，二氧化硫是主要的污染物質(zhì)，現(xiàn)階段大部分的工業(yè)生產(chǎn)都會排放大量的二氧化硫氣體，一旦排放量超標就會產(chǎn)生酸雨的現(xiàn)象，因此可以采用綠色化學技術(shù)中的煤炭生物脫硫技術(shù)來處理大氣中的二氧化硫，應用比較廣泛的煤炭生物脫硫技術(shù)主要有微生物絮凝法、生物浸水法以及表面浮選法等，除了這些方法還可以使煤炭生物技術(shù)與非生物乳化技術(shù)結(jié)合使用，加快大氣脫硫效率，提升大氣污染治理效果。

2.3 在廢渣污染治理中的應用

環(huán)境治理過程中，廢渣污染治理是十分重要的，工業(yè)生產(chǎn)以及人們生活排放的大量廢渣如果處理不當，會對土地資源造成極大的污染。傳統(tǒng)的廢渣處理主要是通過焚燒和填埋的方法來進行的，如果處理不當就會對環(huán)境造成嚴重的二次污染。廢渣污染的來源有很多，一方面是工業(yè)生產(chǎn)廢渣，具有固體污染物多樣化的特點，還有城市生活垃圾、白色污染以及礦山廢棄物等，運用綠色化學技術(shù)來對這些固體廢棄物進行處理，可以針對不同的污染物使用不同的污染治理辦法，例如固體廢棄物的電離氣化技術(shù)，這項技術(shù)不僅能夠?qū)U棄物的資源進行無害化，同時也可以對二次污染進行有效控制，且投入成本較低，使用起來比較方便?；て髽I(yè)廢物在處理的過程需要先分析固體廢棄物中的構(gòu)成，然后在對其進行處理，至于城市固體廢棄物垃圾則可以通過電分離或者是熱分選煤氣化技術(shù)來達到治理的目的。

環(huán)境污染中的廢渣污染還包括白色污染以及礦山廢棄物污染，白色污染主要指的是那些一次使用過后的沒有經(jīng)過科學處理的所有塑料廢棄物，如一次性餐盒、一次性塑料包裝袋以及農(nóng)用地膜等，這些物質(zhì)降解難度較大，對環(huán)境的污染力度較大。處理白色污染物的主要方法有降解法、燃燒法以及熔融法等，這些方法雖然具有一定的效果但是無法確保對環(huán)境的零污染，因此可以利用綠色化學技術(shù)來研究和開發(fā)可生物降解塑料，從而提高對白色污染的治理效果。

在開采礦山的過程中會產(chǎn)生大量的礦山廢棄物，如礦石、不用的尾礦等，這些也是二次資源，目前對這些資源的利用和廢棄物處理的方法較少，導致大量資源的浪費，并且對環(huán)境也造成了很大的影響。對于這些礦山廢棄物污染可以采用綠色化學技術(shù)來進行治理，例如運用非氰化法和生物浸出法等，這些方法的使用不僅可以提高資源的利用率，回收資源，同時也不會對環(huán)境造成很大的影響。

2.4 在噪音污染治理中的應用

環(huán)境污染問題中，噪音污染問題是比較嚴重的，噪音污染主要有工業(yè)生產(chǎn)噪音、機動車運行噪音、工程建設(shè)噪音和人們娛樂生活噪音等，這些噪音不僅會影響人們的生活，還會對人們的身體健康造成很大的影響。利用綠色化學技術(shù)來對噪音污染進行處理，主要的治理方法有控制污染源、采用隔音設(shè)備建設(shè)隔音區(qū)以及研發(fā)吸音材料等，這些都是治理噪音的主要手段，通過對這些技術(shù)的運用，不僅可以有效控制噪音，降低噪音污染，還可以有效改善環(huán)境質(zhì)量。

2.5 在農(nóng)藥污染中的應用

在環(huán)境污染中，還存在著大量的農(nóng)藥污染，人們進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動會用到很多的農(nóng)藥，這些農(nóng)藥都是具有高毒性的，會對環(huán)境造成危害，因此治理農(nóng)藥污染也是治理環(huán)境污染中的重要組成部分?？梢允褂镁G色化學技術(shù)制成光活化農(nóng)藥或者是現(xiàn)代化農(nóng)藥以及生物農(nóng)藥等，這些農(nóng)藥具有無公害、毒性低的特點，可以極大地降低農(nóng)藥對環(huán)境的污染。

3 綠色化學技術(shù)的應用優(yōu)勢

綠色化學技術(shù)在環(huán)境治理中具有很大的優(yōu)勢。首先，運用綠色化學技術(shù)來治理環(huán)境污染，其治理周期比較短，例如在廢水、廢氣污染治理中，可以對污染源頭進行有效控制，大大提高了污染治理效果，提升了環(huán)境治理的效率和質(zhì)量。其次，綠色化學技術(shù)的投入成本較低[5]?，F(xiàn)階段，運用綠色化學技術(shù)可以使對原料進行無公害、清潔處理，極大地減少了污染物處理任務(wù)，節(jié)省投入成本。再次，運用二次利用技術(shù)可以對利用后的材料進行清潔處理，提高資源的利用率。另外，在環(huán)境污染處理過程中，由于受到污染處理技術(shù)的限制，很多設(shè)備和材料在使用的過程中會受到二次污染，不利于污染治理效果的提升，使用綠色化學技術(shù)來進行環(huán)境污染治理，可以進一步提高環(huán)境污染治理效率和質(zhì)量，降低二次污染的發(fā)生率。最后，綠色化學技術(shù)在應用的過程中，通過對人們進行環(huán)境污染治理觀念的推廣以及對傳統(tǒng)污染處理工作中問題的控制，可以進一步提高綠色化學技術(shù)應用的規(guī)范性和有效性。

4 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及城市化進程的不斷推進，人們面臨的環(huán)境問題越來越嚴峻，水污染、空氣污染以及固體廢棄物污染等問題嚴重，對人們的生活質(zhì)量和身體健康造成極大的威脅。運用綠色化學技術(shù)對環(huán)境污染進行治理和保護，可以進一步提高環(huán)境污染處理技術(shù)，提高環(huán)境污染治理效果。