化学工业与可持续发展

1化学工业与可持续发展摘要：随着科技的不断发展，化学与我们越来越密切相关。化学工业为我们的衣食住行提供了必不可少的原料，是国民经济，国防等重要组成成分。同时化学工业也给环境、生态和人类健康带来了许多的危害。走可持续发展的道路，实现清洁生产，是化学工业未来的根本出路。绿色化学是21世纪化学科学的发展方向,世界未来化学工业可持续发展的理论支柱。关键词：化学工业;可持续发展;绿色化学化工——强国民富之保证从十九世纪开始，第一次工业革命开始，工业成为决定国家实力的主要因素，蒸汽机的发明，使人们双手从繁琐劳动中解放出来，更为工业的发展提供了强大的动力，从纺织业开始，一大批的化学工业逐步发展起来；第二次工业革命使电走进人们的日常生活，更走近了工厂，这种二次能源给使化学工业再一次腾飞起来。从民用的生成烧碱，纺织，到工业合成氨，生产化肥；从冶炼金属，电解铝，电解水，到合成各种新型材料，用于航空航天；从吃的到用的，从无机非金属到各种塑料、合成纤维、合成树脂。无一不看到化学的身影，到处都能看到化学工业带给我们的丰富多彩。以工业的血液石油为例，足见化工对一个国家的重要性。1920年美国用生产，这是大规模发展石油化工的开端。1939年美国标准油公司开发了临氢催化重整过程，这成为芳烃的重要来源。1941年美国建成第一套以为原料用制乙烯的装置.在第二次世界大战以后，由于化工产品市场不断扩大，石油可提供大量廉价有机化工原料，同时由于化工生产技术的发展，逐步形成石油化工。甚至不产石油的地区，如西欧，日本等也以原油为原料。[1]发展石油化工石油是重要的能源，日常经济生活，工业生产，航天军工都需要石油作为能源和原料。经过石油分离出的汽油、沥青等化工产品广泛应用到人们日常生活中。可以说，谁掌握的石油的供应权和定价权，就可以掌握世界的经济命脉。化工与能源的关系非常密切，还表现在化石燃料及其衍生的产品不仅是能源，而且还是化学工业的重要原料。以石油为基础，形成了现代化的强大的石油化学工业，生产出成千上万种石油化工产品。在化工生产中，有些物料既是某种加工过程(如合成气生产)中的燃料，同时又是原料，两者合而为一。所以化工生产既是生产二次能源的部门，本身又往往是耗能的大户。因此，化学工业可以说是国民经济的命脉，一个国家的富强与否，人民生活水平的高低亦由其决定。污染之殇近年来，污染对生态环境，对人类自身造成危害的例子已是举不胜举。总的来说，工业4产生的污染是废水、废气、废渣，这些污染物不仅污染我们土地，还有水源以及大气，种种无不危害着我们的健康。英国科学家发现，西方的神经系统疾病患者数量在过去20年中激增，这些脑病包括阿尔茨海默氏症、帕金森病及各种中枢神经疾病等。调查结果表明，男性的痴呆率上升了两倍。这些令人担优的情况与环境中的杀虫剂、工业排放、生活废料、汽车废气及其他污染物浓度的升高有关。[2]水利工程及设施损失是因水污染造成水利工程报废，及工程、设施运行效率下降而带来的相关经济损失。[3]拿黄河流域为例，根据黄河流域水污染危害的界定,水资源价值损失、工业危害损失、农业危害损失、城镇供水损失、市政额外投资、水利工程及设施损失、渔业损失、人体健康危害与损失的量化模式。计算结果表明,20世纪90年代末黄河流域8省(区)水污染损失比例自上游至下游呈增大趋势,在8种量化参数中,水资源价值损失、工业危害损失和人体健康危害与损失所占比例最大。[4]关于化学工业带来的大气污染，世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。”如果人类生活在污染十分严重的空气里，那就将在几分钟内全部死亡。工业文明和城市发展，在为人类创造巨大财富的同时，也把数十亿吨计的废气和废物排入大气之中，人类赖以生存的大气圈却成了空中垃圾库和毒气库。因此，大气中的有害气体和污染物达到一定浓度时，就会对人类和环境带来巨大灾难。大气污染危害生物的生存和发育。各种有害气体中，二氧化硫、氯气和氟化氢等对植物的危害最大。大气污染对动物的损害，主要是呼吸道感染和食用了被大气污染的食物。其中，以砷、氟、铅、钼等的危害最大。大气污染使动物体质变弱，以至死亡。大气污染还通过酸雨形式杀死土壤微生物，使土壤酸化，降低土壤肥力，危害了农作物和森林。大气污染对物体的腐蚀，大气污染物对仪器、设备和建筑物等，都有腐蚀作用。如金属建筑物出现的锈斑、古代文物的严重风化等。大气污染发展至今已超越国界，其危害遍及全球。对全球大气的影响明显表现为三个方面：一是臭氧层破坏，二是酸雨腐蚀，三是全球气候变暖。如此的污染，已经严重的威胁到了我们可爱的地球，甚至人类的生存，污染之殇，伤的是生命。绿色化学——可持续的化学现在，环境污染越来越引起人们的重视。科学发展观要求以人为本，全面协调可持续的发展，在化学工业方面，要求化学向绿色方向发展。工业的发展与环境并不是矛盾的，只要采取得当的措施，不向环境中乱排放废物，两者是可以完全兼顾的，即在维持原生态环境的前提下，发展工业。化学工业能否洁净的生产化学品，其实质就是要利用化学原理从源头上消除污染。绿色化学是指化学反应过程以“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3用参与反应的每个原料原子实现“零”排放，不产生污染。采用无毒无害的溶剂、助剂和催化剂生产有利于环境保护、社会安全和人身健康的环境友好的化学品[5]。绿色化学化工的目标是寻找充分利用原材料和能源，且在各个环节都洁净和无污染的反应途径和工艺。对生产过程来说，绿色化学包括节约原材料和能源；淘汰有毒原料，在生产过程排放废弃物之前，减降废物的数量和毒性。对产品来说，绿色化学旨在减少从原料的加工到产品的最终处置的全周期的不利影响。绿色化学是解决环境污染问题的一种方法与传统污染治理方法不同，它是通过改变化学品或生产过程的内在本质，来减少或消除有害物质的使用或产生，是非常科学的，是化学工业可持续发展的基础[6]。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:1.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。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。2.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。3.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。4.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。5.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。5R理论明确的指明了实现化学工业绿色化的方法，使工业产物达标排放，重复利用可利用原料，学会回收，变废为宝，以及拒绝使用有毒有害原料都使化学朝着绿色化方向发展。另外，不断改进化学工艺，不断在工业流程中创新，使原子利用率更高，也是非常重要之举。在处理废物方面，要利用好化学知识，将能分解的有害物分解，在废气中的有毒气体吸附，废水中的有毒有害物质采用吸附、生成沉淀、过滤，或将些有毒离子通过氧化还原反应，电化学反应使其变为其他价态离子，从而达到生成沉淀或者除去其毒性的目的。在监管方面，政府有关部门要加大环保执法力度，使生产废物达标排放。总之，一提到化工就会将其与污染联系到一块是可悲的，化学工业是关乎国计民生的大事，是使我们生活的世界更加丰富多彩，是我们进一步发展，提高生产力的得力助手。我们应当使化学工业绿色化，可持续发展，唯有与生态环境相融洽的化学才是人类真正需要的化学。参考文献：[1]闵恩泽，绿色化学与技术——推进化工生产可持续发展途径，[中国科学院院士咨询报告，化06号I[R].北京：中国科学院化学部,1977[2]张蓉珍.工业环境污染问题及调控对策[J].陕西师范大学学报(自然科学版).1997(04).16页[3]马中.环境与资源经济学概论.4[4]任玉岭.生态现代化战略需以黄河流域为重点[A].第五期中国现代化研究论坛论文集[C].2007.68页[5]RockstromJ.GordonL.Assessmentofgreenwaterflowstosustainmajorbiomesoftheworld[J].J.Phys.Chem.2000,26(11～12):843～851.[6]王夔.新层次上的化学[J].化学通讯,1997(4)：1.