windboy2013
当今，化学的发展非常迅速。在20世纪发现和人工合成的化合物的种类是2285万多种，是此之前发现的所有化合物总数的41倍强。但“化学家太谦虚”，20世纪化学取得的辉煌成就，并未获得社会应有的认可。1 化学所面临的挑战1 化学的形象正在被与其交叉的学科的巨大成功所埋没化学是一门中心科学，化学与生命、材料等八大朝阳科学有非常密切的联系，产生了许多重要的交叉学科，但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。化学这门重要的中心科学（central science）反而被社会看作是伴娘科学（bridesmaid science）而不受重视。2 化学正被各种各样的环境污染问题所困扰 化学的发展在不断促进人类进步的同时，在客观上使环境污染成为可能，但是起决定性的是人的因素，最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关，诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等；另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因，显然是不公平的，比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系，在最早的化学工艺流程里面，根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围，因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。现在，有些人把化学和化工当成了污染源。人们开始厌恶化学，进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理，结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎，有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。事实上，这些是对化学的偏见，监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。2 绿色化学是应对挑战的必然 科学不但要认识世界和改造世界，还要保护世界。化学也如此，为了应对化学所面临的挑战，提倡绿色化学是刻不容缓。1 绿色化学的概念绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学，是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护，绿色化学不是被动地治理环境污染，而是主动的防止化学污染，从而在根本上切断污染源，所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。2绿色化学的产生及其背景当今，可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展，既要发展经济，又要保护自然资源和环境，使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年，美国环保局(EPA)提出“废物最小化”，这是绿色化学的最初思想。1989年，美国环保局又提出了“污染预防”的概念。 1990年，美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令，将污染的防止确立为国策，该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。1992年，美国环保局又发布了“污染预防战略”。1995年，美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”。1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志，标志着绿色化学的正式产生。我国也紧跟世界化学发展的前沿，在1995年，中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。 3 绿色化学的核心内容原子经济性是绿色化学的核心内容，这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost（为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖）提出的，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性，认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。原子利用率的表达式是： 原子利用率= （预期产物的式量/反应物质的式量之和）×100% 如无公害氧化剂过氧化氢的制备可采用乙基蒽醌法，即由氢和氧在2-乙基蒽醌和Pd为催化剂作用下直接合成，2-乙基蒽醌复出并可循环使用。此反应原子利用率为100%，体现了原子经济性，减少废物的生成和排放，是典型的零排放例子。4 绿色化学的12项原则和5R原则为了简述了绿色化学的主要观点，PTAnastas和JCWaner曾提出绿色化学的12项原则，这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。Ⅰ．防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。 Ⅱ．讲原子经济——应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。 Ⅲ．较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。 Ⅳ．设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能，还应具有最小的毒性。 Ⅴ．溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料（如溶剂或析出剂）当不得已使用时，尽可能应是无害的。 Ⅵ．设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。 Ⅶ．用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变坏。Ⅷ．尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应（用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程），因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。 Ⅸ．催化作用——催化剂（尽可能是具选择性的）比符合化学计量数的反应物更占优势。 Ⅹ．要设计降解——按设计生产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为无害的降解产物，在环境中不继续存在。 Ⅺ．防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法，在实时分析、进程中监测，特别是对形成危害物质的控制上。 Ⅻ．特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中，反应物（包括其特定形态）的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。 为了更明确的表述绿色化学在资源使用上的要求，人们又提出了5R理论：Ⅰ．减量——Reduction 减量是从省资源少污染角度提出的。减少用量、在保护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、废水及废弃物（副产物）排放量，必须排放标准以下。Ⅱ．重复使用——Reuse 重复使用这是降低成本和减废的需要。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。Ⅲ．回收——Recycling 回收主要包括：回收未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。 Ⅵ．再生——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工艺设计中应考虑到有关原材料的再生利用。 Ⅴ．拒用——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、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用。3 绿色化学的发展前景1反应原料的绿色化 即反应原料符合5R原则。2原子经济性反应 在基本有机原料的生产中，已有一些原子经济性反应的典范，如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。3高效合成法 不涉及分离高效的的多步合成无疑是洁净技术的重要组成部分。提高反应的选择性———定向合成 如不对称合成。环境友好催化剂 例如在正己烷的裂解反应中，固体酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的选择性，更小的腐蚀性。物理方法促进化学反应 如微波引发和促进Diels Alder反应、Claisen重排、缩合等许多重要的有机反应。酶促有机化学反应 酶促有机化学反应有高效性、选择性、反应条件温和和自身对环境友好等特点。8溶剂 化学污染不仅来源于原料和产品，而且与反应介质、分离和配方中使用的溶剂有关，有毒挥发性溶剂替代品的研究是绿色化学的重要研究方向。如超临界流体、水相有机合成和室温熔盐溶剂等。计算机辅助绿色化学设计和模拟 在化学化工领域，计算机已广泛用于构效分析、结构解析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。无疑，计算机在寻找符合绿色化学原则的最佳反应路线、化工过程最优化、产品设计等方面推动了绿色化学的更快发展。10环境友好产品 如可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料和CFCs替代物等。绿色化学为化学的发展注入了新的活力，在21世纪化学必将大有可为。 
界定涂料是否符合绿色环保标准，有三个考量层次。 第一是涂料的总有机挥发量（TVOC）。有机挥发物对人类自身和自然环境构成的危害是直接的，超标涂料已成为现代社会中继汽车尾气、油料泄漏的又一巨大污染源，越来越受到世界各国的关注。早在1967年，美国洛杉矶地区就实施了限制涂料溶剂用量的“66法规”。此后，各发达国家对涂料的绿色环保标准，愈来愈严格，开始的时候，只对一些可发生光化反应的溶剂实施限制，后来发现，除了水、丙酮以外，几乎所有的溶剂，如甲苯、二甲苯、丁酮、醋酸脂、乙醇都能发生光化反应，形成有机挥发物污染，必须加以限制使用。 第二是溶剂的毒性，即与人体接触或吸入后可能会导致疾病。乙二醇的醚类曾是一类水性涂料常用的溶剂，在上世纪70年代被严格禁用。聚乙烯吡咯烷酮是一类人造血浆，制备它的单位乙烯吡咯烷酮曾被认为是无毒化学品，上世纪80年代起在光固化涂料系列产品中得到广泛运用，认为是一种具有高稀释放率、高聚合速度的活性单体，作为稀释剂所得到的漆腊性能超群。但不久发现它是一种强烈的致癌物质，因此被禁止使用。 第三是用户的环境安全。一般说来，涂料干燥后，它的制备溶剂基本上都可挥发干净，但这要有一个过程，特别是有些室温固化的涂料，溶剂挥发速度很慢，溶剂量虽不大，但若有毒性的话，用户长时间的接触，就会对人体造成伤害，因此在制备时，一定要限制有毒溶剂的使用。绿色环保涂料的兴起 1988年第一届国际材料科学研究会上首次提出了“绿色建材”的概念，绿色成为人类环境愿望的标志。绿色建材是指采用清洁生产技术，少用天然资源和能源，大量使用工业或城市固态废弃物生产的对人体、周边环境无害的健康、环保、安全、消防型建筑材料，国际上也称“生态建材”、“健康建材”或“环保建材”。1992年国际学术界明确提出绿色材料 的定义：绿色材料指在原料生产、产品制造、使用或者再循环以及废料处理等环节中对地球环境负荷为最小和有利于人类健康的材料，亦称为“环境调和材料”。 绿色环保涂料作为绿色建材的一种，同样是对涂料“健康、环保、安全”属性的评价，包括对生产原料、生产过程、施工过程、使用过程和废弃物处置五大环节的分项评价和综合评价。绿色环保涂料的基本功能除作为建筑涂料的基本实用外，还在于维护人体健康、保护环境。因此，绿色环保涂料与传统涂料相比，应该具有以下五个特征： 少用或不用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物作为再生资源。 采用低能耗制造工艺，采用清洁的生产技术，尽量减少废气、废渣和废水的排放量，或使之经有效的净化处理。 在产品配制或生产过程中，不得使用甲醛、卤化物、溶剂或芳香族碳氢化合物；产品不得含有汞及其化合物，不得使用铅、镉、铬及其化合物及添加剂。 严格控制涂料的voc的释放量，禁止使用有毒有害的溶剂，使产品不仅不损害人体健康，而且应有益于人体健康，产品要具有多功能：如抗菌、防霉、隔热、阻燃、防火、调温、消声、消磁、防射线、抗静电等等。 产品可循环或回收再利用，无污染环境的废弃物等等。 随着人类对自身健康和环保意识的不断增强，人们对绿色环保涂料的消费需求日趋强烈。为此，国家还于2001年12月10日批准发布了《室内装饰装修材料有害物质限量》等10项强制性国家标准，自2002年1月1日起，企业生产的产品应执行该10项标准，自2002年7月1日起，市场上停止销售不符合该10项国家标准的产品。其中一项就是gb18582-2001《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》国家标准，其技术要求包括(1)挥发性有机化合物(voc)(g/i)≤200；(2)游离甲醛(g/kg)≤1；(3)重金属(mg/kg)：可溶性铅≤90，可溶性镉≤75，可溶性铬≤60，可溶性汞≤60等。这些强制性的标准的出台无疑将推进绿色环保涂料成为涂料工业开发的主流，同时绿色环保涂料也将成为涂料生产企业实施可持续发展战略重要内容之一。 绿色环保涂料的可持续发展 从企业的角度理解建筑涂料的可持续发展应该是，使建筑涂料的生产———分配———流通———消费———生产这一循环能够周而复始地进行下去。为了实现这一点，就要求有可持续的生产、优化公平的分配、顺畅快捷的流通和文明的消费，并且要有持续的要素投入。但实现这一循环的必要条件是其所生产的产品是绿色和环保的，因为只有对环境友好的涂料产品，才能具有旺盛的生命力，才能使企业实现可持续发展。 因此，开发“绿色环保涂料”是21世纪涂料企业生存发展的前提，具有非常重要的意义。具体表现在以下几个方面： 减少环境污染，给子孙后代留下一个洁净的空间。 目前，大量使用的建筑涂料仍是一个重要的污染释放源，因为，涂料在生产和使用过程中的污染排放不仅会对大气和环境造成破坏，同时，还直接影响着人们的身体健康。 提高企业在消费者心目中的地位，树立和改善企业形象。 任何企业的市场营销活动都是以消费者需求为中心的，随着环境污染的日益严重，环保意识在人们心目中的地位逐步提高，人们在选择商品时把环境指标当作是一个非常重要的因素加以考虑。对涂料产品而言，工厂生产出来的只能算半成品，与其实现最终用途的装饰保护作用的形态之间还存在一个使用过程评价这一特殊的互动环节。因此，涂料生产企业必须迎合消费者的这种购买心理，努力生产“绿色环保涂料”，满足消费者的需求，这样，企业才能最终赢得消费者，在消费者心中树立良好的企业形象，提高企业的知名度，在市场竞争中处于优势。 抵制绿色贸易壁垒的影响，促进产品的出口创汇。 随着国际上环境保护意识的增强，为国际贸易提出了新的机遇和挑战，各国政府为了实现环保目标以及为了鼓励出口，限制进口，增大国际贸易顺差，采取了多种贸易限制措施。如：征收环境进口附加税、环境费，推行国际环保标准等等。这对我国产品的出口创汇产生深远的影响。因此“绿色贸易壁垒”已成为我国贸易领域难以摆脱的障碍。因此，我们的涂料企业必须更多地生产“绿色环保涂料”，盯住国际标准，紧跟世界潮流，为我国外贸出口开拓更多、更广阔的绿色市场，实行“绿色市场营销”，努力克服绿色贸易保护障碍，争取更多的外汇。 值得注意的是，生产绿色环保涂料产品已为许多企业带来了丰厚的利润，特别是一些拥有先进的涂料生产技术、资金雄厚的大企业，已在这方面走在了前面。生产绿色环保涂料要求企业在技术和设备上的投入，对任何一个企业来说都是一笔不小的费用。因此，从某种意义上来说，激烈的市场竞争已有意无意地利用了绿色技术来淘汰一部分落后原始的小企业和正待建设的小企业，这是市场经济的法则，是企业的可持续发展的必修课。 绿色环保涂料的生产 尽管人们对绿色环保涂料的呼声越来越高，企业也日益认识到要采取主动，积极适应这一发展趋势。但如何行动，或者说如何做到既满足环保要求，又不致增加过高的投资，保证企业的利润和良性发展仍是一个值得研究的课题。 生产途径：由于真正意义上的绿色环保涂料是指从事制造、使用、废弃整个过程，都与生态环境相协调，那么绿色环保涂料的设计就不能局限于“末端治理”型的狭义的环境保护，检验产品是否绿色环保也不仅仅是控制涂料的voc那么简单和单纯，而是在产品的整个生命周期中都贯彻环保思想，实现生命周期成本总和最小化。因此，生产绿色环保涂料应该是采用清洁生产工艺、使用可回收利用的包装、以及绿色营销等手段等等。 (1)清洁生产。清洁生产是指对工艺和产品不断运用综合性的预防战略，以减少其对人体和环境的风险。研究表明，以清洁生产技术解决污染问题的成本要比末端处理技术节约25~50%。1999年3月，朱镕基总理在政府工作报告中首次明确提出鼓励清洁生产，将推行清洁生产作为我国政府的重要政策。清洁生产的技术手段有使用有毒有害原料的替代技术；节能技术；物料循环使用或重复使用技术；先进的催化、分离技术等等。 (2)可回收利用的包装。选择可以重复使用或者是容易分解处理的包装材料。 (3)绿色营销。引进科学的市场营销手段，把企业的经济效益、环境效益和社会效益结合起来，拓展营销观念，引导文明消费。 保证措施：生产绿色环保涂料除了要具有以上的工艺和技术外，还与企业的经营管理、政府的政策法规、产品的技术创新、教育培训以及公众参与和监督有着紧密的联系。因为企业的经营管理是生产绿色环保涂料的体现主体，政府的政策法规是生产绿色环保涂料的调控手段，产品的技术创新是生产绿色环保涂料的强大推动力，教育培训和公众参与是生产绿色环保涂料的保障。因此，要确保企业有动力和能力和平和销售绿色环保涂料产品，还要求政府、行业协会、企业自身、公众等各方采取相应的措施，如： (1)宏观上，国家要健全各种规章制度，利用经济手段限制污染产品的生产，鼓励绿色环保涂料产品的开发。 (2)建立良好的信息传递机制，促进企业之间的协调竞争。可以通过发展科技咨询中介和服务中介，解决企业在研发绿色产品过程中的信息短缺问题。同时，博弈论的角度看，建立企业间的协调的竞争秩序，在竞争中合作，合作中竞争，可以避免在目前绿色产品和技术尚不完善的前提下，发生低水平重复和资源的浪费，实现企业间的双赢。 (3)实行环境标志，公布权威的认证机构，引导消费者购买“绿色涂料产品”。环境标志通过标志图形、说明标签等形式向消费者指出标志产品与非标志产品行为的判别及标志产品对环境保护的作用；公布权威的认证机构是为了在源头上杜绝假冒“绿色涂料产品”之名坑害消费者的产品在市场上流通。 (4)加大科技创新，努力研发绿色涂料产品和绿色技术。目前市场上之所以还有那么多污染的产品在生产和应用，其主要原因是我们的科技水平有限，开发“绿色涂料产品”会导致成本的大幅度提高，所以，我们必须大力提高科技创新水平。 建筑涂料的可持续发展是全面贯彻实施可持续发展战略的一个组成部分，是建筑涂料的发展方向。正确理解认识绿色环保涂料与可持续发展之间的关系和相互促进机制，对提高我国的涂料生产水平和人们的生活质量有着重要的意义。 (转摘自‘中国塑编网’）
家庭装潢环保小论文追求无毒、无害、无污染的生存环境，已成为当今人们生活的主流趋势。一些有害物质，如甲醛、苯、二甲苯、氡气等进入居室，长期超限吸入人体，可能引发30多种疾病，苯化合物等已被世界卫生组织确定为强烈致癌物质。世界银行已将建材的有害污染列为全球4个最关键的环境问题之一。因此，绿色环保装修越来越引起人们的关注，但是，什么样的装修才是绿色环保的，有些消费者并不是很清楚。涂料在家庭的装潢中是少不了的。所以我们要使用环保的涂料，对我们人体健康的涂料。涂料选择不当，会有许多坏处：其含有苯等挥发性有机化合物，以及重金属。市场上有部分伪劣的“净化”产品，通过添加大量香精去除异味，实际上起不到消除有害物质的作用。因此，买涂料最好选择没有味道的，使用前应打开涂料桶，亲自检查一下：一看，看有无沉降、结块或严重的分层现象，若有则表明质量较差；二闻，闻着发臭、刺激性气味强烈的不好；三搅，用棍轻轻搅动，若抬起后，涂料在棍上停留时间较长、覆盖较均匀，则表明质量较好。涂料是否是真正的绿色涂料，需注意三大要点：一、要看涂料是否符合国家强制标准，是否有由中国环境标志认证证书。二、要看清楚产品的质量合格检测报告，尤其是质检报告上的VOC含量。(VOC是可进行墙面涂饰时，还要注意基层的处理，禁止使用107胶，也别用调和漆或清漆，否则会造成甲醛和苯双重污染。但我们该怎样去选择真正的绿色涂料呢？据有关专家指出，评判挥发性有害物质的简称，当居室中的VOC含量达到一定浓度时，人会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等症状，严重的还会出现昏迷，并会伤害人的肝脏、肾脏和神经系统。国家标准中，VOC限量为每升不超过200克，较好的涂料在每升100克以下，真正环保健康的涂料接近于零。) 三、在购买时注意品牌，最好选取知名的大企业生产的产品。还要观察铁桶的接缝处有无锈蚀、渗漏现象；注意铁桶上的标识是否齐全；进口产品还要看有无中文说明。 对我们来说，装修的危害性真的难以想象，虽然室内环境污染已经引起了全社会的重视，但是由于建筑、装饰和家具造成的室内环境污染仍然是室内环境污染的主要问题，人们的室内环境意识还需要不断提高。所以，我们要注重环保！要使用环保的装修！
