绿色化学技术在环境污染中的应用 2

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1、绿色化学技术在治理环境污染中的应用班级：化学1001学号：100900010姓名：黄庆兰摘　要：论述了绿色化学的原理、研究现状,总结了绿色化学技术的应用进展。从大气污染、水污染和固体废物三方面论述了绿色化学技术在环境污染治理中的应用情况,并提出应用绿色化学技术来解决环境污染问题是环境保护的发展方向。工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料,化学反应的绿色化,是从“本”治理环境污染的重要途径。关键词：绿色化学;绿色技术;环境治理;化学技术随工业化进程加快,排放到自然生态环境中的污染物数量和种类日益增多。目前,环境污染治理方法较多,有些处理效果较好,但都属于末端治理,容易造成二次污

2、染。绿色化学是从源头上阻止污染物生成的新策略,即所谓的污染预防。绿色化学注重研究与环境友好的化学反应与技术,促进社会的可持续发展和人与自然协调关系的建立。发达国家对环境的治理,已开始从治标,即从末端治理污染转向治本,即开发清洁工业技术,消减污染源头,生产环境友好产品。“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。1　绿色化学技术1·1　绿色化学绿色化学(GreenChemistry),又称为环境无害化学(EnvironmentallyBenignChemistry),是指设计生产不具有或具有较小环境负作用,并在技术和经济上具有可行性的化学品和化学过程。它包括合成、催化、工

3、艺、分离和分析监测等多个领域。目前,绿色化学的研究主要有以下几个方面。1·1·1　反应的绿色化反应的绿色化就是开发“原子经济”反应[1]。绿色化学的核心内容之一是“原子经济性”,即充分利用反应物中的各个原子,高效的有机合成应最大限度地利用原料分子中的每一个原子,使之结合到目标分子中,从而达到零排放。1·1·2　原料的绿色化目前已成功开发了可代替有毒有害原料的替代物。替代光气原料[2]方面有:①胺类和二氧化碳生产异氰酸酯技术;②在特殊的反应体系中采用一氧化碳直接碳化有机胺生产异氰酸酯技术;③用二氧化碳代替光气生产碳酸二甲酯技术。1·1·3　利用可再生资源合成化学品作为植物生物质的最主要成本,木

4、质素和纤维素是地球上极为丰富、且可再生的有机资源,每年产生约1640亿吨,相当于目前石油年产量的15~20倍,而为人类所利用的还不到2%[3]。由于生物质来源于CO2(光合作用),燃烧后不会增加大气中CO2的含量,与矿物燃料相比更为清洁。1·1·4　产品的绿色化绿色化学的一个重要方面是设计、生产和使用环境友好产品,这种产品在其加工、应用及功能消失之后均不会对人类健康和生态环境产生危害[4]1·2　绿色化学技术绿色化学是对传统化学进行创新性改革,站在环境的角度,联系环境系统物流运动的闭路循环结构,提出了环境友好化学。在[5]绿色化学基础上发展起来的绿色化学技术主要有以下几个方面。1·2.1　生

5、物技术生物技术主要包括基因工程、细胞工程、酶工程和微生物工程,其最大特点在于能充分利用生物质资源,节约能源,实现清洁生产,并且实现一般化工技术难以实现的化工过程[6-7]。1·2.2　催化技术催化剂是化学工艺的基础,是使许多化学反应实现工业应用的关键,目前大多数化工产品的生产均采用了催化反应技术酶催化效率比一般的化学催化剂高106~1013倍;酶反应条件温和,控制容易,副反应少,环境污染小[8]。纳米材料具有不同常规的性能,其催化活性和选择性都大大优于常规催化剂[9]。光催化氧化法设备简单,操作条件易控制,氧化能力强,无二次污染[10]。1·2.3　膜技术膜技术通常包括膜分离技术[11]和膜

6、催化技术[12]。膜分离技术包含微滤(MF)、超滤(UF)、渗析(D)、电渗析(ED)、纳滤(NF)和反渗透(RO)、渗透蒸发(PV)、液膜(LM)等。其中,RO、NF技术尤为引人注目。膜分离技术具有成本低、能耗少、效率高、无污染、可回收有用物质等优点;膜催化反应可以“超平衡”地进行,提高反应的选择性和原料的转化率,节省资源,减少污染。1·2.4　高级氧化技术(AOPs)AOPs主要包括O3/UV(紫外线)法、UV固相催化剂法、H2O2/Fe2+法、O3/H2O2法等。其原理是反应中产生氧化能力极强的·OH,·OH能够无选择性地氧化水中的有机污染物,使之完全矿化为CO2和H2O。1·2.5　

7、微波技术微波加热用于某些化学反应时,反应速度比采用传统加热方式快。微波应用于有机合成,能大大加快化学反应速率,缩短反应时间,特别是以无机固体物为载体的无溶剂的微波有机合成反应,操作简便,溶剂用量少。产物易于分离,产率高。在无机合成中,微波主要用于烧结合成和水热合成。1·2.6　超声波降解技术超声波降解有机污染物原理为:当声能足够强时,在疏松的半周期内,液相分子间的吸引力被打破,形成空化核,空化核的寿命为0·1