绿色化学论文范例6篇

绿色化学论文

绿色化学论文范文1

大学化学是工科院校非化学化工专业所设置的一门基础课,对绝大多数的大学生来说也是唯一的一门化学类课程。现在的大学生将是建设国家未来的工程师,由于没有其他化学类后续课程,因此可以说大学化学教学效果的好坏直接关系到国家未来的工程师们的整体素质。由于大学化学直接面向非化学化工专业学生,因此,大学化学课程对学生进行绿色化学教育有着得天独厚的条件,其影响面之大、教学效果之明显远非其它课程所能比。如何把绿色化学融合于大学化学教学内容中,使绿色化学成为21世纪化学教学的重要组成部分,促进大学化学教学绿色化,对化学工作者来说是一个崭新的课题。但是,当前绝大多数的绿色化学教育都局限于化学化工专业。对非化学化工类学生进行绿色化学理念普及教育还远未引起教育界的重视。鉴于绿色化学对人类可持续发展、环境保护等重要领域都有重要的深刻意义,本文分别从理论教学和实验教学两个方面进行绿色化学理念的构建。

2绿色化学理念在理论和实验教学中的构建

2.1绿色化学理念在理论教学中的构建

要在理论教学中进行绿色化学意识的构建,必须十分关注国内外有关绿色化学进展的各项报道,注重对国内外相关资料的收集和整理,并对已有的资料加以消化和吸收。在此基础上,将绿色化学的重要内容较为系统地整合到教学内容中,并积极跟踪科研成果的新进展、新动向及其相关的新信息,不断丰富、深化和改进绿色化学的教学内容。例如,在第一节绪论课里,在给同学们讲述化学前沿技术时,特别提到了2005年诺贝尔化学奖的绿色化学内涵。该年度的诺贝尔化学奖授予三位有机化学家———法国学者YvesChauvin和美国学者RichardR.Schroch、RobertH.Grubbs,以表彰他们在烯烃复分解反应研究方面做出的贡献。烯烃复分解反应,被诺贝尔奖委员会主席佩尔.阿尔伯格幽默地比喻为“交换舞伴的舞蹈”,对化学工业、制药工业、合成先进塑料材料以及未来“绿色医学”的发展都起着革命性的推动作用,其最大的优点就是“绿色、高效”。该项研究使得人们向绿色化学又向前迈进了一大步,它大大地减少了有害废物对人们的危害。在电化学一节,讲述了原电池的原理和应用。为了迎合信息化时代的到来,锂电池等以高速的形式发展。那么电池在给人们生活带来方便之时,同时也给环境带来了污染,连生产电池的一线员工也未能幸免于难。如无锡的某个外资电池厂所发生的员工“镉”中毒事件,以及广东一些电池厂的员工所发生的“镉”中毒事件等。电池的使用涉及到千家万户,废电池的回收处理,需要每一个人的努力。通过理论教学,让同学们了解重金属对人体的严重危害。如,镉被人体吸收后,将在体内形成镉硫蛋白,它首先使肝脏受损,继而引起骨软化症。该病以疼痛为特点,疼痛性质为刺痛,始于腰、背,继而波及肩、膝、髋关节,并逐渐扩至全身。活动时,这种疼痛会加剧,轻症患者,咳嗽或轻微外伤即可引发病理性骨折;重症患者,其四肢可屈曲变型,身高比健康时缩短10-30厘米。通过详细地讲解,让同学们更加深刻地认识到电池的利与弊,为科学合理地使用电池打下了理论基础。在水体现状和水体保护一节时,给大家介绍了近几年发生在我国国内重大的水体污染事件,如2005年的松花江水体污染事件,还有太湖的蓝藻的爆发等,让更多人意识到环境对人类可怕的报复。在讲到水体保护时,不是泛泛讲述工业废水和生活污水的一般处理方法,而是结合现代污水处理技术,以某个污水处理厂为例,通过实地拍摄图片,讲述了活性淤泥法处理污水的工艺流程。通过污水处理的讲解,不仅让同学们学到了很多有用的知识,而且也提高了同学们的科技人文素质。

2.2绿色化学理念在实验教学中的构建

化学是一门以实验为基础的科学,化学实验是训练学生动手能力的重要手段。但学生在做实验时,一般会给环境带来不同程度的污染,因此,每个化学实验室就像一个小型污染源。虽然每次实验排放污染物的量较小,但是其积聚起来的污染效应绝对不能忽视。因此,化学实验的绿色化是一个非常迫切和亟待解决的问题。很多高校化学实验室通过微型化实验、减少使用有毒试剂和仿真模拟等一系列措施,进行绿色化实验的改革,并取得了很好的效果。近几年来,化学实验室按照绿色化学的理念和要求,改变和重新设计了部分化学实验的过程和方法,改进了实验仪器和装置,进行了微型实验的研究、重要反应过程的“绿色化”。具体做法是:①尽量避免使用或尽可能少用有毒试剂和溶剂(如盐酸羟胺等);②对污染严重的实验进行彻底改造,使之尽量少的产生或不产生污染物,或用绿色化学新实验取代之;③采用微型实验,注重对实验产物或残留物的处理、回收、再生与利用。实验中绿色化学教学的开展,不但减少了环境污染,保护了师生健康,而且增强了师生的环境意识和学生的社会责任感。另外,微型实验的开展,在减少环境污染、节省实验经验、时间的同时,也为实验内容的充实与改革提供了条件。

3结语

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一、绿色化学的现代内涵

绿色化学(GreenChemistry)概念从一提出来,就明确了它的目标,是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大程度地节约能源,在各环节都实现净化和无污染的反应途径。它的过程为零排放和零污染,具体内涵体现在五“R”上。

1、减量一Raduction“减量”是从省资源、少污染角度提出的,包括二层意思:(1)减少资源用量,在保证产量的情况下如何减少用量,有效途径之一是提高转化率,减少损失率;(2)减少“三废”排放量,主要是减少废气、废水及废渣(副产物)排放量,特别是排放废水量必须降低到一定标准以下。在我国的台湾,连实验室废水排放都制定有严格的标准。

2、重复使用一Reuse重复使用不仅是降低成本的需要,也是减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等,从一开始就应考虑有重复使用的设计。

3、回收一Recycling回收可以有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求,回收包括:回收未反应的原料,回收副产物(含“三废”),回收助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。化学工业产生中的循环操作程序就是一种常见的回收方式。

4、再生一Regeneration再生是变废为宝、节省资源能源、减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在它设计的开始,就应考虑到有关原材料的再生利用,特别高分子材料的再生显得尤为重要。

5、拒用一Rejection拒绝使用是杜绝污染的最根本办法,它是指对一些无法替代,又无法回收、再生和重复使用的药品原料,拒绝在化学反应过程中使用。在学术界日益重视的绿色化学现代内涵已得到理解,绿色化学概念在工业上也已日渐得到认可,但它的概念与内涵在教学中也应得到贯彻,它的应用在实验中也应得到推广。特别是中学化学教育教学,面对的是接受启蒙化学教育的中学生,贯彻绿色化学内涵,推广绿色化学成果显得尤为重要。

二、现行中学化学教材的绿色化学观绿色化学,对我国广大化学工作者、化学教育工作者来说,或许还是一个新概念,但他们所从事的环境保护、环境教育工作,微型化学实验研究和用品开发工作,都做到了与绿色化学要求的高度一致,甚至在现行中学化学教材中也充分体现了绿色化学观。

1.建立了与绿色化学相一致的概念现行初高中化学教材从不同角度建立了与绿色化学内涵相一致的基本概念。从环境保护角度介绍了环境污染、三废、大气污染物、酸雨、温室效应(选学)等概念,在介绍概念的同时还分析了有关污染的成因和污染物的主要来源及危害。从减量、减废的角度介绍了循环操作、交换剂再生、催化剂中毒等概念。

2.工业化学渗透了绿色化学观点中学化学教材中的工业化学内容虽然较为分散也不系统,但都不例外地合理渗透了绿色化学观点,这些观点主要体现在:(1)为了省资源、提高转化率和原料利用率,在工业合成氨、氨氧化制硝酸、接触法制硫酸、侯氏制碱法等工艺流程中都采取了循环操作(氧化);(2)为了防止或减少环境污染的发生,氨氧化制硝酸、接触法制硫酸工艺中都设立了尾气处理装置,并介绍了尾气回收的方法及回收物的利用;(3)为了防止催化剂中毒,使催化剂重复使用,合成氨、氨氧化制硝酸、接触法制硫酸都要求对原料气、炉气进行净化。另外,教材还介绍了电镀工业中采取无氰电镀,乙炔制乙醛中使用非汞催化剂的原因。

3.实验内容充分体现了绿色化学原理在中学化学课本的编制和修订过程中,有关实验内容安排也充分体现了绿色化学原理:(1)对常见实验的固液试剂的取用给出了限量要求;(2)在教材修订时删除了有一定危险或危害的硫化氢和苯磺酸制备实验;(3)介绍了闻气体的方法;(4)强调了实验中常见的事故避免、应急处理等;(4)介绍了特殊试剂的保存和使用原则及方法;(6)在新编初中化学课本中引入了减量、减废的微型化学实验;(7)NO、NO2等有危害的制备实验只安排在实验室中进行;(8)在氯化氢、氯气等制备实验中强调了尾气的处理办法。

4.有关物质的内容编排中,考虑到了绿色化学因素课本在有关元素化合物、有机化合物的内容编排中从绿色化学角度有重点地介绍了有毒物质的性质、使用、保存等:(1)介绍了氯气、硫化氢、氟气、氟化氢、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、硝基苯、白磷、偏磷酸等有毒、剧毒物质的毒性及使用方法,甚至用黑体字写出加以强调;(2)在选学内容中安排了臭氧空洞的形成、合成洗涤剂的功与过介绍等。三、绿色化学与中学化学教育教学现代社会生活、经济发展呼唤绿色化学,绿色化学的新观点、新思想也需要及时向社会传播,中学化学教育工作者理当承担起这个义务与责任。

如何在中学化学教育教学的过程中体现绿色化学思想,在潜移默化中对学生进行绿色化学观点的教育呢?

1.在素质教育中体现绿色化学思想素质教育是全面的教育,中学化学教育也应是围绕全民族素质的提高进行的教育。在素质教育中体现绿色化学思想,既是传播绿色化学观点的需要,也是培养学生对社会、对将来的责任感的需要,更是培养创新精神的需要。(1)绿色化学与环境教育化工产品生产和化学实验产生的废水、废气和废渣都会对环境造成不容忽视的污染,这就需要在中学化学教育教学过程中进行环境教育,而绿色化学要求与环境教育宗旨是高度一致的。在实施环境教育过程中,一方面要向学生阐明绿色化学的观点、要求,使他们树立起防治污染、保证人类生存质量的责任感;另一方面,结合绿色化学要求,教给学生防治污染的重要方法——减量、减废、回收、再生和拒用等。(2)绿色化学与创造性教育培养学生创新精神是素质教育的灵魂,绿色化学对化工生产,化学实验提出的新要求,无疑对学生进行创造性教育将起到积极的作用:首先,“减量、减废”的实验要求,可激发学生传统化学实验进行改革,培养学生创造能力;其次,“省资源、零污染”的化工生产要求,可鼓励学生对化学课本中的化工生产工艺流程进行质疑,培养学生创造性思维。

2.在实验教学中贯彻绿色化学观点,实验教学与绿色化学联系最为紧密、最为直接,在实验教学中贯彻绿色化学思想最为重要。因此,为了适应绿色化学新要求,中学化学实验必须进行改革。笔者认为:

(1)要大力推行微型实验,即要对常见实验仪器进行微缩,对常用试剂要给出限量,实验中除了可使用已研制成功的井穴板等微型仪器,还可以把容量瓶、烧瓶、启普发生器等微型化。在微型化带来实验现象不明显时,可借助现代化辅助教学手段把实验结果放大。

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化学是以实验为基础的课程.在化学实验教学中,要严格落实绿色理念,严格遵守规范要求.在实验课前,学生要认真学习操作规范,严格按照步骤要求进行化学实验的各项操作,控制废物的产生量,并对废水、废渣、废气做好回收和利用工作,避免污染周围环境.实验结束后,要引导学生将废弃液和剩余的固体药品倒入指定的容器内,提高学生的环保意识,对回收的废液进行处理之后再排放.还要做好仪器的清洗工作,并将仪器摆放到原来的位置,培养良好的实验卫生习惯,落实绿色化学理念.例如,在做“硫在氧气中燃烧”实验时,燃烧所生成的二氧化硫会带来污染,为避免污染问题发生,实验时应该严格控制硫的使用量,在瓶中事先放入少量碱溶液,实现吸收二氧化硫的目的,从而避免燃烧产生的二氧化硫对空气带来污染.另外,可以设计微型实验,尽量选用无毒无害的绿色实验材料,实验后利用中和、分解、深埋、回收等方式,对生成物进行严格处理,以保护好周围环境,避免带来环境污染问题.

二、课外活动中应用绿色化学理念

在初中化学教学中除了要培养学生的绿色理念,还要注重对绿色理念的应用,将其合理应用到课外活动中,让学生养成良好的习惯,更好地开展各种活动.合理组织课外活动,也能提高学生的知识应用能力.这是落实绿色化学理念的重要平台.教师可以组织兴趣学习小组,开展化学知识竞赛等活动,以所学的初中化学知识为基础,介绍生物系统的物质循环和能量流动等,学习人类活动与大气、水体、森林、植物之间的关系,学生通过学习之后更加明白环境保护的重要性.同时,学习环境保护、新能源利用、食品卫生保健等,提高学生的环保意识,让学生利用所学化学知识指导自己的实际行动.还可以采用课外宣传、讲座等形式,介绍人们所关注的环境问题,丰富学生这方面的知识,进一步提高学生的环保意识,将所学知识有效应用到日常生活之中,从而提高学习效率,同时提高初中学生的化学知识应用能力.

三、考试练习中应用绿色化学理念

在考试和练习过程中,适当增加绿色化学理念方面的内容,有意识地加强训练,指导学生的日常行动.在布置习题和练习时,要结合教学内容和课要求,精心设计习题,合理设置环境保护方面的练习,提高学生的环保意识.例如,在讲“水的组成”后,教师可以设置习题:水资源保护,节约用水的主要对策有哪些?在做“硫在氧气中的燃烧”实验时,为降低对周围环境的污染,可以采取哪些有效的环境保护对策?这些习题和练习与环境保护息息相关,也是培养学生环保意识的重要策略.通过这些习题和练习,能够培养学生的环保意识,使学生将绿色化学理念的相关理论熟记在自己脑海中,并落实到自己的实际行动中,在日常生活中积极采取相应对策,加强对周围环境的保护工作.

四、调查研究中应用绿色化学理念

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绿色化工技术是通过改进改良现有的化学技术及方法,对化学原理的应用和使用工程技术来减少甚至消除化工原料、催化剂、溶剂、化学废物或化工产品等能够污染环境的物质,实现废物零排放,减少其对人类健康和生态环境的危害,建立友好环境。用“资源-产品-再生资源”这种全新的循环物质流动过程替换掉过去的“资源-废物”方式排放的流动过程。利用先进的绿色化工技术,研究出新型环保产品,及绿色工艺技术的运用实现清洁生产,从而大幅度降低三废排放量【1】。21世纪,绿色化工技术已经被国际发达国家在化学有机合成、生物化学、分析化学、催化等领域列为主要的研究发展方向之一。在我国制定的“九五”发展规划中,绿色化学与技术在酿造、制药、造纸、印染、海水淡化等行业作为应逐渐补充及开发应用的重大研究项目。

2绿色化工技术的开发

2.1原料的选用

绿色化工科技的发展,如果不从化工污染、化学反应的源头着手,那么始终是治标不治本而且十分被动的措施。那么化工科技及工艺发展过程中,选择无毒害溶剂、原料、催化剂等化学原料来进行化工生产、制作化工产品可实现零排放、零污染的清洁生产和加工原则,有效防止和控制化学污染的产生。近年较为常见的无害化学原料为:野生植物、农作物等生产物质。将芦苇、树木等天然野生植物纤维,以及稻草、麦秸和蔗渣等农副产品的废弃物作为原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。还有利用生物质气化产生氢气等,都是绿色化工技术中原料选择应用的非常好的例子。

2.2无毒害催化剂的选用

在百分之九十的化工生产中催化剂是提高反应速率的必需品。然而在绿色化工科技的开发过程中,无毒害的烷基化固相催化剂是国内外研发工作的重点。南京大学徐国际【2】利用环境友好性绿色化合成过程对烯丙基醇类化合物作为烷基化试剂,在无溶剂的条件下对1,3-二羰基化合物进行直接烷基化反应,反应后处理步骤简单,且催化体系可以循环使用,四次催化循环后收率仍然能大于84%。

3绿色化工技术在化学工业中的应用

3.1清洁生产技术

清洁生产技术是无毒、无害、无污染、无废物排放的绿色化工技术,包括辐射热加工技术,绿色催化技术,临界流体技术等。在冶金工业、印染工业、煤气化、制甲醇、垃圾处理、海水淡化等行业都得到了很好的运用。此外先进的脱硝脱硫技术、垃圾制沼气技术、高效清洁的煤气化技术、利用风能太阳能等自然能发电技术等等这些都利用了清洁生产技术。例如,海水淡化技术的应用不仅解决了我国淡水资源匮乏的现状,还利用有效的化学方法将海水中的盐水分离,在海水淡化的预处理过程中不会产生任何对环境状况的不良影响,也没有对生态环境造成伤害。而且,在海水淡化预处理过程中所产生的氢氧化镁作为一种成本低廉、工艺简单、不产生二次污染的清洁化工产品,具有非常广阔的发展前景。

3.2生物技术

生物技术领域包含细胞、基因、微生物和酶等技术范畴,其主要应用在化学仿生学和生物化工两个方面。生物酶在作为一种在生物体内的催化剂,具有高效、转移性,可以参与到各个生物化工的合成过程中。另外,化学仿生学中的膜化学技术也是这一领域中广泛应用的生物技术。在绿色化工技术中采用生物技术,可以利用再生资源合成化学品。从早期来源于动植物中的有机化合物原料,到后来以石油和煤炭作为原料。例如,在绿色化学工程与工艺中,制备丙烯酰胺,利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后,大大降低能耗,且没有污染环境副产物产生。由此可见,利用广泛存在于自然界中的酶当做催化剂,与工业酶及一般的化学催化剂相比,自然界中的酶具有无污染、反应条件温和、产物性质优良的特点。

3.3生产环境友好型产品

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南京林业大学张智光教授所带领的研究团队20年磨一剑,新近出版的《绿色中国(1-3卷)》(先后于2010年和2011年由中国环境科学出版社出版)向世人展示了绿色中国建设从理论和战略到模式和运作的宏大篇章。目前,关于中国可持续发展的研究已取得了丰富的成果,但系统研究绿色中国建设的理论和实践的学术专著还是首次出版。此前我们所见到的为数极少的以“绿色中国”命名的著作,或侧重于描述中国生态环境的历史、现状和问题,或致力于环保知识的普及。张智光教授的《绿色中国》系列著作,对实现环境和经济共生发展的绿色中国之路进行了开创性的理论与实践探索。这套著作有许多创新之处,我认为最突出的亮点主要表现在以下几个方面。

1 抓住了绿色中国研究的关键交汇点

绿色中国建设所涉及的领域非常广泛,包括资源与能源节约利用、可再生资源培育、森林生态建设、国土绿化、防治水土流失、防治土地沙漠化和盐碱化、水资源保护、湿地保护、环境污染治理、垃圾处理、降低温室气体排放、防治自然灾害、野生动植物保护和生物多样性保护等许多方面。对于这样一个庞大的课题,如果面面俱到,则难以深入研究下去,因此必须寻找到关键的突破口。

许多学者对地球生态系统做出了形象的比喻:森林是地球之肺,湿地是地球之肾,水系是地球的血脉,土地沙化是地球的癌症,生物多样性是地球的免疫系统等。而这些子系统的健康与否都与林业有着密不可分的联系。正如联合国的《2000年全球生态环境展望》中所指出的:“没有任何问题比人类赖以生存的森林生态系统更重要了,在经济社会可持续发展中应赋予林业首要地位”。中国政府也高度重视林业在绿色中国建设中的突出地位, 自2001年以来多次阐述了林业的地位:在贯彻可持续发展战略中,林业具有重要地位;在生态建设中,林业具有首要地位;在西部大开发中,林业具有基础地位;在应对气候变化中,林业具有特殊地位。2009年12月,在哥本哈根气候会议上总理代表中国做出了温室气体减排的承诺,并强调,中国是世界人工造林面积最大的国家,人工林面积达5 400万hm2,居世界第一。

由此可见,与绿色中国建设各子系统关联度最大的关键子系统就是林业系统。张智光教授的这套专著恰恰抓住了绿色中国研究的关键交汇点,以林业为中心深入研究绿色中国建设的关键路径。然后在此基础上,适当拓展到绿色中国建设的其他相关领域,做到了深度和广度的有效结合。从而使得该著作所得出的森林生态与林业经济共生发展模式等研究结果,对其他领域的环境经济协调发展也有良好的示范和指导作用。

2 构建了绿色中国建设的三维体系框架

确定了研究的关键点,可以极大地提高研究工作的聚

焦度。然而,即使是以林业为中心的绿色中国建设问题也还是一个涉及生态、环境、社会和经济的复杂系统工程,还需要构建绿色中国建设的理论框架,以便为研究工作提供科学合理的技术路线。根据张智光教授先前提出的管理金字塔理论张智光著. 管理金字塔——成功企业三维集成管理体系研究. 北京:科学出版社,2009 (2011年,获江苏省第十一届哲学社会科学优秀成果奖一等奖)。,他们将《绿色中国》系列专著的研究框架设计成一个包含管理层次维、领域维和过程维的严谨的三维管理金字塔体系。其中,管理层次维由绿色中国战略层、绿色共生模式层、绿色模式运作层构成;管理领域维由第一产业资源培育、第二产业绿色制造、第三产业绿色营销和绿色物流等构成;管理过程维由决策与计划、组织、领导、控制构成。在过程维中,组织过程是关键。在绿色中国建设的不同层次,其组织过程具有不同的内涵,它们分别是:战略层的经济—生态、模式层的价值链—资源链—生态链、运作层的运行机制—制度机制—市场机制等。

上述三维体系结构将复杂的绿色中国建设问题梳理得十分清晰,对于该问题的理论研究和应用实践都提供了十分有效的系统化分析框架和工作路径。

3 提出了绿色中国建设的理论和战略体系

根据以上三维体系框架,《绿色中国(第一卷):理论、战略与应用》主要研究了在绿色中国建设战略层的问题,包括战略理论、战略体系和战略应用。在这本著作中,作者首先构建了绿色中国战略的理论体系,并将相关理论归纳为绿色中国战略的通用理论和专用理论两大类。其中,通用理论包括环境经济学理论、生态经济学理论、绿色GDP理论、绿色文化理论、可持续发展理论、循环经济理论和低碳经济理论等,专用理论包括森林资源—环境—经济复合系统(FREES)协调发展理论、林业绿色供应链理论、自然保护区可持续发展理论、绿色城市理论等。这一理论体系既体现出一般性绿色中国理论的广度和前沿性,又展示了以林业为中心的绿色中国理论的深度和独创性。

在战略理论的指导下,该书研究者运用系统工程方法对绿色中国战略环境、FREES系统结构、战略目标进行了系统分析,并在系统评价的基础上构建了包含战略领域维和过程维的绿色中国的战略体系。在战略领域维,从林业三次产业的视角,着重研究生态战略和产业绿色化战略;在战略过程维,主要研究了绿色中国战略实施过程中的组织保障以及绿色文化建设等问题。而在绿色中国建设的系统结构、定量评价、优化模型、战略保障和战略应用等方面均体现出多维度的集成化战略管理思想。

4 确立了实现绿色中国战略的绿色共生型供应链模式

在探讨了绿色中国的理论和战略之后,接下来的问题就是如何践行这些理论,探索实现绿色中国战略的途径和模式。为此,《绿色中国(第二卷):绿色共生型供应链模式》运用共生理论,提出了实现经济与环境互利共生(又称为绿色共生)的林业绿色供应链模式。

张智光教授把传统供应链、一般绿色供应链、绿色共生型供应链三者之间的关系分析得入木三分:传统供应链的目的是实现物流链和价值链的整体优化,它与生态系统的关系是一种非共生关系;一般绿色供应链通过对废弃物的处理和回用,实现“从摇篮到摇篮”的资源循环利用,从而降低资源消耗,减少对环境的破坏,并提高经济效益,是一种“保健式”的管理机制,属于偏利共生;而绿色共生型供应链将传统制造业拓展到可再生资源培育环节,不仅要减少对资源、环境和生态的破坏,更要实现森林资源的增长、生态环境的改善和经济效益的提升,即实现整体供应链“从苗圃到森林”的“成长式”管理机制,是一种互利共生的发展模式,是实现绿色中国战略的正确和有效的途径。

在这一思想的指导下,该书研究者在模式领域维,以林业绿色供应链为主线,将战略层的三次产业具体化,着重研究资源培育、绿色制造、绿色营销和绿色物流等供应链环节及其相互关联的系统结构和运行原理。在模式过程维,将战略层的经济建设和生态建设过程进一步深化,研究价值链、资源链和生态链三个循环过程,探讨“三链”系统结构和“三链共生”模式的原理。然后在此基础上,研究了各维度的集成管理:探讨中国林业绿色供应链的发展状况;研究林业绿色供应链的多级测度体系——面向企业的绿色核算体系、面向产业的绿色度评价体系、面向产业与生态的共生度评价体系;由此构建林业绿色供应链“三链共生”模式的多层次结构模型和循环经济结构模型。

张智光教授的研究团队所提出的绿色共生型供应链模式为绿色中国建设在经济与生态的矛盾交织中找到了一个“冲出重围”的突破口,以及实现绿色战略目标的有效路径。

5 设计了绿色共生模式的运作机制

战略和模式建立起来后,要将绿色中国建设的谋划付诸实现还有一个重要的问题必须解决,这就是绿色共生模式如何运作的问题。否则,绿色中国战略和模式都将成为不同层面上的“空中楼阁”。为此,在《绿色中国(第三卷):绿色共生模式的运作》中,张智光等进一步探讨了绿色共生模式的运作管理问题。

在运作层的领域维,沿袭模式层的资源培育、绿色制造、绿色营销和绿色物流等供应链环节,研究了绿色共生模式下林业供应链的销售、生产和资源培育各环节的集成化运作技术,以及林业绿色物流各环节和整体物流系统的集成化运作技术。

在运作层的过程维,根据模式层所提出的价值链、资源链和生态链的共生原理,从多层次运行机制、制度机制、市场机制、生态文明支撑等管理过程,研究“三链共生”的集成化运作体系。在运行机制方面,基于MultiAgent技术,分别研究了林业绿色供应链系统的核心层、紧密层/半紧密层、松散层和协同层的运行机制。在制度机制方面,分别面向资源链、价值链和生态链,研究了绿色共生模式的制度机制和市场机制。在生态文明支撑方面,研究了生态文明理论框架、发展现状和绩效评价,并从生态物质文明(包括生态经济文明、生态环境文明和生态科技文明等)、生态精神文明和生态社会文明(包括生态政治文明和生态行为文明等)几个方面构建了绿色共生模式的生态文明支撑体系。党的十报告已将生态文明建设放在了突出地位,可见张智光教授的科研团队在这方面的研究成果具有较强的学术前瞻性。

更加难能可贵的是,该书作者还将上述研究成果综合应用于实际问题的解决,为我国两个林业绿色供应链示范区量身定制了具体的发展战略、共生模式和运作方案,并进行实施成效的分析和展望。示范区的实践探索,一方面表明关于绿色中国建设的研究成果具有良好的实际应用效果,另一方面也为绿色共生模式的广泛实施提供了成功的范例。

6 结 语

绿色化学论文范文6

关键词:绿色化学 绿色化学化工 绿色度定量化 绿色非绿

随着全球范围内人口的膨胀、能源和资源的短缺、环境污染问题的日益突出,世界各国政府以及人们在享受现代科学与技术给人们带来的巨大便利和快乐的同时,也逐渐意识到人们未来面临的巨大生存危机和困难。为了唤起人们对环境保护的重视和绿色产品和工程的关注,许多诸如可持续发展、循环经济、绿色产品、绿色化学等词汇大量涌现。尽管“绿色化学”这个词的使用频率非常之高,如政府、媒体、工厂、研究机构人员等均将其广泛使用于政府报告、规划、研究论文中。但是,象使用“纳米”一样,许多人只是更多将其作为一种“时髦”的词在使用,而对其真正含义以及其中一些深层次的问题,却不甚了解,甚至经常将其与环境保护、可持续发展以及循环经济混为一谈。这些问题不仅造成了绿色化学概念的滥用和混乱,而且还尚未引起人们,特别是学术界的普遍注意。基于这种情况,作者认为非常必要对绿色化学与化工的基本问题,诸如其定义、原理、它的本质、特征、研究范围、对象等以及产品和过程绿色度的定量评价等,应该有一个清晰的界定。而对其存在的问题,如离子液体等研究中出现的“绿色非绿”等问题,应该有清醒的认识,并力争去加以解决。

特别需要说明的是:“绿色化学”与“绿色化学化工”概念相同,使用“绿色化学化工”是为了强调“绿色化学”与“化工”的关系。为此,作者结合绿色化学以及绿色化工发展现状及趋势,从绿色化学化工的基本问题出发,从多个角度或多个层面来谈谈绿色化学与化工的基本问题,希望能引起学术界和政府部门的重视和讨论,在大家讨论和争论的基础上,最终达到正本清源的效果。

一、绿色化学化工基本问题的发展及研究进展

1984 年美国环保局首先提出“废物最小化”,初步体现绿色化学的思想。而到1989 年美国环保局提出“污染预防”——绿色化学思想才初步形成,1990 年美国联邦政府通过“防止污染行动”的法令,将污染的防止确立为国策之后,才第一次出现“绿色化学”这个词汇。尽管这个词出现至今已近17年,但其含义,也即其定义却也在不断的发展和变化。刚出现时,它更多的是代表一种理念、一种愿望。但随着时间的流逝,它本身在不断的发展变化中逐步趋于实际应用,且其发展与化工密切相关。实际上,绿色化学代表了化学和化工学科的共同发展趋势和目标之一,即无论是化学还是化工,不仅要面对社会发展对环境、健康和能源等方面日益严格的要求,而且还要面临来自其他新兴学科前所未有的挑战。而绿色化学在连接化学与化工中所起的桥梁作用就体现得越来越明显。

二、绿色化学和化工的发展趋势

按照技术领域作者提出了绿色化工产品设计、新型反应技术、溶剂的绿色化及绿色溶剂等几个方面绿色化学和化工的发展趋势。

1.绿色化工产品设计

绿色化工产品设计要求对环境的影响最小化,这包括设计过程中的生命周期分析和循环回收、回用设计等。如果一个产品本身对环境有害,仅仅降低其成本和改进其生产工艺对环境的影响是不够的,化学工业需要思考更多的是产品全生命周期中的成本和收益,特别是要考虑社会和环境的成本。因此,国家在这方面的法律法规对于产品设计的绿色化具有很大的影响。其中发达国家对于化工产品“绿色化”的要求,以及发展中国家受到“绿色壁垒”的限制,使得化工产品设计的绿色化成为必然趋势。在绿色化工产品设计时,要遵循全生命周期设计、再循环和再使用设计、降低原料和能量消耗设计以及利用计算机技术进行绿色化工产品的设计等原则。由于大多数人只考虑到他们直接控制的产品生命周期部分,造成化工产品全生命周期的想法尚不能深入化学工业界。另外,化工产品设计的绿色化并没有成为企业发展的机遇,而更多的是企业被大环境所逼而致的。因此,绿色化设计的积极性急需提升。绿色化设计的标准和方法尚未建立也是其发展的重要障碍。还有新材料,如纳米材料的安全性等方面的问题。

2.新型反应技术

迄今为止,化学家构筑了大量的化学反应,已有十几年没有新的人名反应出现,因此仅从化学反应本身开发新的反应已经难上加难。从绿色角度来看,由于很多传统有机合成反应用到有毒试剂和溶剂,这些有毒试剂和溶剂的绿色替代物的开发给这些传统反应的重新构筑提供了机遇。另外反应与生物技术、分离技术、纳米技术等的结合使得开发新型反应路径仍有空间。

3.溶剂的绿色化及绿色溶剂