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【關鍵詞】高職高專 綠色化學教育
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2014)02C-0125-02
化學科學的研究成果使人們衣食住行各個方面都受益匪淺。但與此同時,隨著化學品的大量生產和廣泛應用,人類原本綠色平和的生態環境遭受著嚴重的破壞。面對生存危機,人類重新審視傳統化學,于20世紀90年代提出了綠色化學這一新的科學思想和發展戰略。綠色化學可以詮釋為環境友好化學,它的核心內涵是在反應過程和化工生產中盡量減少或徹底消除使用和產生有害物質,它從源頭上阻止污染物的產生。綠色化學的誕生,為人類最終從化學的角度解決環境污染的問題帶來了希望,讓越來越多的國家和人們認識到了其對社會進步、經濟發展及對化學界本身產生的巨大影響,而且它向人類展示了發展科學、造福社會卻不以犧牲環境為代價的新境界,為人類鋪設了一條可持續發展的道路。本文試分析高職高專院校開展綠色化學教育的必要性,并針對高職高專院校綠色化學教育中存在的問題,提出高職高專院校綠色化學教育的實施措施。
一、高職高專院校開展綠色化學教育的必要性
隨著社會公眾對環境保護及國民經濟可持續發展的日益關注,各國逐漸認識到對社會各階層,尤其是對大中學校的學生進行綠色化學教育至關重要。美國和英國等國家很早就開始在各類院校開展綠色化學課程教育或綠色化學思想、理念、原則的滲透性教育。我國綠色化學與教育基本上能跟上國際的步伐,目前,已有中國科技大學、清華大學、中山大學、四川大學、首都師范大學等國內知名本科院校開設了綠色化學必修課或選修課。然而,在大部分的高職高專院校中至今沒有開展綠色化學的相關教育。高職高專院校是以培養高等技術應用型專門人才為根本任務的,高職高專的畢業生應具備基礎理論適度、技術應用能力強、知識面較寬、素質高等特點。在高職高專院校中實施綠色化學教育,向學生傳遞綠色化學的科學思想和基本原理,介紹綠色化學的基本原則,讓學生認識綠色化學在可持續發展中的重要作用,能夠在未來的生產生活實踐中學以致用。一批批高職高專畢業生進入社會走上工作崗位,他們必將成為生產制造、社會服務等領域的主力軍,在這其中,只有接受過綠色化學教育,他們才能用綠色化學的思維方式來指導生產生活實踐,解決生產生活實踐中可能碰到的環境、資源、能源問題。況且當下,合理利用資源、減少能耗、保護環境,是企業得以生存和持續發展的根本保證。在這樣的前提下,企業就希望自己的員工具有環境意識和可持續發展的意識,以及具備較強的社會責任感。可見,在高職高專院校中實施綠色化學教育是必要的,符合企業行業的需求,符合社會可持續發展的需求。
二、高職高專院校開展綠色化學教育面臨的問題
(一)綠色化學教育師資隊伍薄弱
許多高職高專院校的化學化工類教師對綠色化學都不是太熟悉,這是綠色化學教育中面臨的最大問題。教育部門或院校本身可以通過進修班、研修班、研討會等形式對教師進行系統的綠色化學知識培訓,而教師本身也應該不斷收集了解綠色化學發展的最新動向、前沿信息。只有形成一支高素質的綠色化學師資隊伍,才能使綠色化學教育得到根本的保障。
(二)綠色化學教材缺乏
目前,針對高職高專學生編寫的綠色化學教材不多,使教師和學生的選擇受到限制,這也給綠色化學教育工作者提出了更大的挑戰。
三、高職高專院校綠色化學教育的實施措施
綠色化學教育的首要任務是建立一種新的綠色觀念體系,強調人類對環境與發展的責任感,培養學生以“科技與社會”之間和諧發展為基礎的道德、倫理和科學價值觀念。根據高職高專院校的培養模式和培養目標,高職高專院校開展綠色化學教育,可以從以下幾個方面著手:
(一)形成寬專業、多層次的教育體系
綠色化學的教學內容主要包括綠色化學的科學思想、綠色化學基本原理、綠色化學技術和綠色化學工藝等。其中,綠色化學的科學思想和基本原理是綠色化學的精髓,可以使人們形成綠色理念,是所有高職高專學生都應該了解和學習的,在教育方式上可以靈活多樣。綠色化學技術和工藝具有較強的專業性,只能向具備化學專業知識的學生開設,然而在大部分的高職高專院校中,雖然開設有化學化工或相關專業,但由于學生的知識水平及結構較本科生有限,培養目標也較本科生不同,綠色化學技術和工藝這些內容對于高職高專學生來說不一定需要掌握,可以考慮通過案例滲透的形式讓學生有所了解。也就是說在高職高專院校中,綠色化學的科學思想和基本原理才是學生們學習和了解的重點。針對不同的學習對象,綠色化學的教學目標、教學形式等也是有所區別的,可以通過表1體現高職高專院校綠色化學教育體系。
表1 高職高專院校綠色化學教育體系
授課對象 教學目標 教學內容 教學形式
除化學化工及相關專業外,各專業高職高專學生 了解綠色化學思想和基本原理,培養環境意識及基本科學素養 綠色化學的科學思想、基本原理、綠色原料、綠色化學品等 素養課、選修課、專題講座、主題活動、社團指導、主題宣傳
化學化工及相關專業高職高專學生 更全面理解綠色化學理論,常識性了解一些基本綠色工藝與技術 綠色化學的科學思想、基本原理、綠色原料、綠色溶劑、綠色催化、綠色資源綠色化學工藝與技術案例 限選課、選修課、專題講座、主題活動、興趣小組研究、專業實習實踐
鑒于高職高專學生的知識結構及能力結構特點,在實施綠色化學教育的過程中,要盡可能避免繁雜深奧的綠色化學原理及工藝技術,而應注重講授一些貼近生活、聯系生產實際、反映最新科技、體現環境保護的內容,同時介紹一些與化學科技發展相關的環境、倫理、道德、法律等人文社會方面的知識,如可持續發展理論、人類生存的地球、人與自然、清潔生產、綠色標志、美國“總統綠色化學挑戰獎”、日本“新陽光計劃”等。選擇這些易于被接受、實用性強的知識,既能激起學生學習綠色化學的興趣,促使學生樹立綠色意識,同時也與高職高專培養知識面較寬、素質高的高技能運用型人才這一培養目標相符合。
(二)在基礎課教學中滲透綠色化學
由于受教學課時及學生知識、能力結構的限制,在高職高專中專門開設綠色化學必修課的可行性不強,需要把綠色化學內容滲透到基礎化學教學中,使綠色化學的思想和內容貫穿于基礎課的教學。如用綠色化學的實例充實教學內容,使學生在潛移默化中受到綠色化學教育;再如化學實驗中,要求學生遵守實驗規則,規范實驗操作,盡可能降低實驗藥品濃度,減少藥品的損耗,預防環境污染。還可以指導學生優化實驗設計方案,使其成為綠色實驗。在基礎課教學中滲透綠色化學為改革課堂教學、培養學生的創新精神和創新能力提供了良好的契機。
(三)充分利用實習實訓開展綠色化學教育
在高職高專院校的課程設置中,專業頂崗實習實訓占據了將近一半的課時,如果能充分利用學生接觸社會的時機,讓學生開展一些綠色化學的研究性學習,勢必會取得較校內開展課堂教學更好的效果。綠色化學強調人類對社會的責任感,在學生進入實習階段之前,設置一些與社會息息相關的研究性課題,如地方空氣和水質污染情況、城市垃圾的處理、洗滌劑的合理使用、農藥的合理使用、汽車尾氣污染狀況及控制方法、農產品的綠色化、城市污水處理、綠色包裝等,讓學生利用實習實訓的機會開展調查、研究、分析、討論,最終形成結論,使他們意識到綠色化學的應用會帶來的社會效應,真切體會和感受到綠色化學與社會、與經濟、與環境之間的相互關系,從而改變舊有的思維方式,以科學的眼光來觀察社會中存在的矛盾和問題,形成綠色的理念,科學的價值觀。
(四)開展豐富多彩的課外活動,宣傳綠色化學
面對高職高專院校中種類繁多的專業群,要讓綠色化學得到普及,必須開辟課外活動這一陣地。專題講座、專題宣傳、主題論文大賽、校園論壇、社團、興趣小組等等,都是很好的開展綠色化學教育的途徑,而且這些豐富多彩的活動,還能變學生的被動學習為主動參與,提高學生對綠色化學的關注度。
總之,綠色化學不是一門獨立的學科,它是一種戰略、一種方針、一種指導思想、一種研究策略。將綠色化學思想和內容滲透給高職高專院校的學生,使學生具有較高的社會責任感和較高的環境意識,這對整個社會、經濟的發展都將起到積極的作用。
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關鍵詞:新課改 高中化學 綠色化學 教育理念
新課改進一步提升了“綠色化學”教育理念的地位。面對綠色化學新理念、新要求,如何結合當前的素質教育和創新教育,把綠色化學理念貫穿于高中化學新課程教學的全過程中,是一個非常值得我們深思的問題。
一、在課堂教學中滲透綠色化學理念
1.剖析教材內容(知識點),尋找結合點,滲透綠色化學理念。教材是教學過程中知識的載體。在我們目前所用教材中,涉及了許多有關環境保護、綠色化學的知識點,比如環境污染、三廢、大氣污染物、酸雨、溫室效應、光化學煙霧、固體廢棄物、重金屬污染等,緊密聯系生活實際,強調走綠色化學之路的必然性和重要性。
2.結合綠色化工原理,正反對比,凸顯綠色化學理念。化學教師的綠色意識是綠色化學走進課堂,潛移默化地傳遞給學生的前提,在課堂教學過程中,以目標物質在化工生產中的某一作用為切入點,通過尋找替代物質,并進行有針對性的對比,用事實凸顯綠色工藝的優勢。例如在介紹氯氣的化學性質及其用途時,可以對比雙氧水,在造紙工業中對于紙漿的漂白,雙氧水等綠色氧化劑將逐漸取代氯氣。因為使用雙氧水做漂白劑,不會產生一些含氯的有毒有害物質,對環境比較有益。
二、在化學實驗中踐行綠色化學理念
化學是一門以實驗為基礎的科學,而化學實驗往往存在“三廢”的問題,面對綠色化學的新理念,我們可以從以下幾個方面入手。
1.化學實驗微型化。化學實驗微型化是在滿足獲取化學信息目標的前提下,對化學實驗進行重新設計與探索,使其盡可能減少化學試劑的用量。儀器裝置小、化學試劑用量少是微型化學實驗的兩個基本特點。微型化學實驗的試劑用量一般只為常規實驗用量的幾十分之一乃至幾千分之一,能改善實驗室環境,大幅度減少實驗室空氣和水體的排放污染,具有操作方便、節約藥品、減少污染的優點,代表了綠色實驗發展的方向。對氯氣的性質實驗進行改進后,可以將氯氣的制備通過漂白液與稀硫酸在培養皿中反應制得,此反應生成的氯氣迅速擴散到培養皿中的其他液滴里進行反應,具有生成的氯氣量少、環境污染小、實驗效果明顯,且可同時驗證多個性質的優點。
2.化學實驗操作規范化。化學實驗操作有非常嚴格的標準,比如藥品的稱量、試劑的取用、三廢的處理等等,各個操作步驟必須嚴格按照標準來進行,否則,不但會造成藥品、能源的浪費,污染環境,有時候還可能會發生比較嚴重的實驗事故,給師生的人身安全及生活環境造成比較大的傷害。比如在進行化學實驗時,實驗“三廢”必須嚴格按照標準無害化處理后排放。通過規范化的實驗操作,培養學生的安全意識和綠色化學意識。
3.化學實驗藥品無害化。進行化學實驗的目的是為了更直觀地將一些實驗現象或實驗原理展示給學生,培養學生通過實驗探索科學、獲取知識的興趣。能展示同一實驗原理或實驗現象的化學試劑可能并不唯一,通過對實驗步驟或反應途徑進行設計,盡可能選擇一些對環境友好的原料、催化劑等。比如我們常用白磷來展示“自燃”這個實驗現象,但有很多缺點,白磷毒性較大,且產物對環境污染也比較嚴重,此時我們可以用Mg2Si水解產生的SiH4在水面上自燃代替白磷,實驗過程無毒無污染,體現了綠色化學的理念。
4.“三廢”處理標準化。“三廢”處理是化學實驗過程中的重要組成部分,針對“三廢”種類的不同,處理方法多種多樣,但“無害化”是共同的標準。在實驗過程中,作為教師應積極引導學生將各種廢液、廢渣按照處理方法不同,分門別類倒入各自的回收容器內,然后采用相應的處理方法,比如中和、分解、吸收、燃燒、回收循環利用等對其進行處理。
5.計算機輔助模擬高危實驗。個別化學實驗在操作過程中涉及到的有毒有害物質比較多,或危險系數比較大(易燃、易爆等),既對環境造成的污染比較大,又給師生身體安全及健康帶來極大的危害,這些與綠色化學的目標和原則相違背,在這種情況下,采用計算機模擬就顯得尤為重要。利用計算機技術對實驗原理、實驗設備、工藝流程進行模擬,使學生在仿真操作過程中有一種身臨其境的感受,這樣既有助于學生理解、掌握理論知識,又減少了“三廢”污染。
三、在課外實踐中延伸綠色化學理念
化學是一門與生活聯系緊密的科學,讓學生將課堂上所學的化學知識融入到生活當中,培養學生利用化學知識發現、解決生活中各種問題的能力,利用課外活動和社會實踐來延伸學生的綠色化學理念。
1.設計實踐性調研課題,調動學生求知的積極性。利用假期時間,帶領學生調查本地區生活垃圾的分類、回收及循環利用的問題。比如廢舊電池是如何處理的,如果處理不當會給我們的生活帶來怎樣的危害;家用洗衣粉的常用品牌、主要化學成分、對環境有何影響;“白色污染”的來源及可行的解決方法等,通過這些與化學有關的社會生活現象,讓學生自己發現問題,提出自己的看法或解決方法,調動學生學習化學的積極性,樹立正確的、綠色的化學理念。
2.開展綠色化學專題活動,引導學生樹立綠色化學意識。邀請相關專家進入校園舉辦有關綠色化學的知識講座、科普宣傳等,并結合化學競賽、化學板報,積極引導學生樹立綠色化學的意識,同時,也可以組織學生對身邊的一些污染現象進行調查,比如生活垃圾、造紙廢水等,明確這些污染物的產生、危害及處理方法,使學生在課堂所學的化學知識進一步得到深化,培養其學習化學的濃厚興趣,增強實踐能力,最終提升學生的綠色化學理念。
四、結束語
總之,綠色化學是未來化學發展的必然趨勢,也是我們人類生存、與自然和諧相處的根本保證,而高中教育是圍繞全民族素質提高進行的教育,在高中化學教育中引入綠色化學的理念,使學生樹立牢固的綠色化學觀,引導他們成為有責任感的新時期社會主義接班人,對于中華民族的可持續性發展,具有非常重要的意義。
參考文獻:
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國際化學研究的前沿內容即綠色化學,該研究主題受到世界各國的廣泛關注。化學不僅能夠為人們生活提供保障,還可以保護自然環境,使化學工業處于有利競爭地位。化學知識以及研究成果的應用為人們日常生活帶來福音,在衣、食、住、行上均得到了有效應用。但是,伴隨化學品的生產和應用,在一定程度上破壞了生態環境,污水、廢物、煙塵等給人們身體健康和生態環境帶來嚴重威脅,應引起廣泛關注。對于此,我們應充分認識到綠色化學的重要意義和價值,這也將作為素質教育的重要內容之一。
1 綠色化學的概念與原則
1.1 概念
綠色化學是指基本原則為原子經濟性的化學過程和化學反應,即在化學反應中對每個參與反應的原料因子進行充分利用,在獲得新物質的同時確保零排放,使資源得到充分利用,且不會造成環境污染問題。同時通過無毒害的催化劑、助劑以及溶劑等,生產出對人體健康、環境保護有積極作用的環境友好型化學產品。綠色化學的核心是通過化學原理使污染在源頭上得到消除。綠色化學與環境化學之間存在差異,環境化學作為一門科學,其主要研究對象是污染物,研究內容包括污染物存在形式、分布特點、遷移與運行、對生態環境造成的影響等。綠色化學是從開始階段就通過化學原理預防污染,這也是其最大特點,所以綠色化學的過程及其終端才能夠實現零污染與零排放。綠色化學又被稱為環境友好化學、環境無害化學、清潔化學,針對傳統化學中對環境產生破壞的反應,綠色化學將通過新環境友好反應將其取代。
1.2 原則
綠色化學的應用需要遵循一定原則,只有遵循應用原則才能將綠色化學的實際意義充分發揮出來。綠色化學應用原則概括起來主要包括以下內容:第一,從廢物產生上進行預防,避免產生之后再進行處理。第二,化學反應應盡量控制能量消耗,以經濟條件和生態環境可接受為準。第三,化學反應中盡量避免分離試劑、溶劑等輔物質的應用,若有涉及應選擇無毒的輔物質。第四,化學產品的設計不僅要將原功能保持,還應盡量減少毒性或做到無毒。第五,化學反應所涉及的物質應盡量減少毒性甚至做到無毒,避免給人體健康和生態環境造成影響。第六,在最終產物中嵌入、并入所有起始物質是合成方法設計的重中之重。第七,化學產品設計時應將產品本身性質考慮在內,當其功能發揮之后不能在環境中滯留,應降解成為無毒、無害的產物。第八,針對衍生中一些不必要的過程應盡量避免,如臨時修改化學過程、物理過程等。第九,盡量選擇具備高選擇性的催化劑,而非依靠反應物配料比的提高。第十,如果經濟條件和技術條件允許應使用可再生原材料。第十一,深入研究并開發綠色化學的分析方法,使其實現現場監控和實時監控,避免有害物質產生。第十二,化學過程中涉及的物質應盡量避免著火、爆炸等危險事件的存在。
2 綠色化學的研究內容和方向
2.1 研究內容
通常情況下,化學反應容易受以下幾方面因素影響:第一,起始物或原料性質。第二,合成路線或試劑特點。第三,反應條件。第四,目標分子或產物性質。這一系列因素之間存在著密切聯系,在一定條件下可產生關聯,所以這些方面也是綠色化學的主要研究內容。
綠色化學研究內容的重點在于:第一,重新設計化合物,保證人體健康和生態環境,這也是研究綠色化學的重要內容。第二,探索更安全、更新、更利于環境友好的生產工藝與合成路線,這部分內容的研究可以從起始化合物以及原料的變換、新試劑引入上著手。第三,不斷改善并突破化學反應條件,使其對人體健康和生態環境的危害降低,廢棄物排放減少。綠色化學追求更安全的理念,不僅體現在人體健康方面,還體現在整個生命周期影響下的動物、植物等方面。在考慮直接影響的同時,不能忽視代謝物毒性等間接影響。
2.2 研究方向
綠色化學以原料、溶劑、化學反應、催化劑、產品為中心展開研究,主要包括以下方面:第一,對綠色反應進行開發,使原子利用率得到提升。第二,選用無毒害原料。第三,在催化劑選擇上應注意無毒害。第四,在溶劑選擇上應注意其無毒、無害。第五,發展綠色工藝技術。第六,開發綠色產品。
3 綠色化學教育實施的方法和意義
3.1 實施方法
首先,通過化學知識滲透綠色化學意識。綠色化學的相關教育是中學化學教育工作的重點內容。由于中學化學課程中包括了化工生產相關知識,這是滲透綠色化學意識的素材,在傳授知識過程中可通過實例講解、對比的方式逐漸滲透給學生,使學生建立綠色化學意識。例如:可通過三個途徑固定氮:一是人工化學固定;二是苜蓿與豆科植物根部瘤菌固定;三是閃電固定。其中人工化學固定的方式工藝復雜且能源消耗較高,生產過程會影響環境。而植物根部瘤菌固定的方式不僅不會造成能源消耗,還不需要機械設備等,同時不會污染環境,此種固定氮的方法體現了綠色化學。其次,通過化學實驗滲透綠色化學意識。在綠色化學應用原則中要求化學過程中涉及的物質應盡量避免著火、爆炸等危險事件的存在。這可以在化學實驗中得到體現,進而引起學生思考。例如:在化學實驗中,藥品取用應定量化,部分藥品的取用需要通過微型化操作或取最小量;在氫氣、乙烯、甲烷等物質點燃之前應先檢驗其純度;在銀氨溶液配置過程中,應做到隨配隨用,不能長時間放置等;稀釋濃硫酸過程中應謹防其爆沸等。最后,通過社會實踐活動中滲透綠色化學意識。化學教育除具備知識性特點之外,還具備社會性、開放性特點,因此可由學校組織,帶領學生進入造紙廠進行參觀,對其污水排放給環境帶來的影響進行深入了解,讓學生在參觀過程中親身體驗到綠色化學的重要意義,豐富學生感受,增強學生意識。
3.2 實施意義
伴隨著環境污染越發嚴重,人們對環境問題的關注程度也隨之提升。在化學工業方面,人們提出了諸多質疑,懷疑化學的科學性。人們認為環境污染嚴重的根本原因是化學。對于此,化學研究者除堅信化學屬于中心科學之外,還應做好宣傳工作。首先,應面向學生進行宣傳,將化學在人們生活質量提升、身體健康、社會發展等方面的積極影響介紹給學生,并宣傳化學在科學技術中的關鍵性地位。其次,在化學研究方面應做好反思工作,積極總結前人的經驗教訓并努力改進和完善,以綠色化學應用的基本原則為依據,對合成路線進行深入研究,對生產工藝和技術進行認真檢討,探索出新反應條件,使原子合成路線得到突破,開發并生產出更新、更安全的化學物,讓化學工?I成為綠色工業。為社會發展提供更多、更優質的技術材料,同時實現環境友好。
【關鍵詞】綠色化學 化學化工業
綠色化學是20世紀90年代國際化學領域興起的領域性革命,其主要強調節約自然、防止污染。受經濟發展程度的影響,近代中國一直強調以工業帶動第一、第三產業的發展,長期的工業化發展大大降低了國家的各種能源的儲備量,且對環境造成了極為嚴重的影響。自綠色化學革命以來,我國也逐漸將其引入到國家相關的化學化工業發展的指導思想體系中來,且相關院校也將綠色化學教育作為化工等專業教學的重點方向,以為我國化化學工業的綠色生態化發展培養出更多優秀人才。
一、綠色化學的基本原理
綠色化學即指通過各種作用實現化學物質反應后的污染“零排放”,其要求發展中遵循防止廢棄物的產生、從污染源入手制止污染;遵循以最大的限度將參加反應的原子出成為最終的產物的原子經濟性;確保設計、合成、催化等各道工序的無毒無害化反應;研究可降解的化學品,減少不必要的資源浪費等。綠色化學的原理為實現節能、減排、綠色、無污染的可持續發展提供了一條科學的發展路徑。
二、發展綠色化學化工業的重要意義
(一)綠色化學化工業的發展可以降低環境污染,營造更健康的生活環境
傳統化學工業發展中會造成嚴重的水、固體廢棄物、噪音等污染,嚴重影響人們的身心健康。綠色化學化工業強調的是從污染源進行根本的制止,以最先進的技術加大各種能源作用時的利用率,減少各種能源的未充分反應而造成的污染;加大廢水、廢棄物的加工處理工序,禁止污染物的排放。以化學工業發展中對二氧化硫和二氧化碳的利用程度,二氧化硫漂浮到空氣中會酸化空氣,容易引起酸雨等危及人、動植物健康的現象,而二氧化碳是引起全球氣候變暖的罪魁禍首,化學工業中引入兩種氣體時要強化對其的封閉性控制,確保其在反應的過程中不會泄露。有毒有害物質的精細化處理、防止各種污染為人們的正常生活創造了更為舒適的居住環境,有利于人們的身心健康。
(二)綠色化學化工業強調資源的充分利用,極大的降低了生產成本
綠色化學化工業在工具的選擇上強調其循環利用功能,這樣各種資源的利用率就達到了90%――100%,降低了廢棄物排放對環境的影響外,節約了生產生本的投入,為化學工業的發展省卻了一筆不小的生產成本。省卻的生產成本可以進行更為科學嚴謹的化學工程試驗,從而又推進了綠色化學化工業的進一步發展。
(三)綠色化學化工業在一定程度上可以避免不必要的自然災害
諸如滑坡、泥石流、地震等地質災害的發生主要原因雖是自然因素,但經濟社會發展中對各種資源的不合理的開采、各種對自然環境有影響的工程施工在一定程度上講都是災難發生的誘因。綠色化學化工業的發展大大降低了對各種自然能源的開采和利用,社會發展對自然環境的依賴程度降低,將引發地質災害的人為誘因降到最低值。
三、綠色化學化工業的發展前景
(一)綠色化學取代不可再生能源的消耗
當前有機化學品的主要成分來自于不可再生的能源,如煤和石油,降低了能源的儲備量之外還對環境造成嚴重的污染。綠色化學化工業正在極力研制從可再生的地質能源和生物能源中汲取有效的成分以取代對不可再生能源的消耗。綠色的能源將成為未來社會發展的主要能源來源,有利于發展的可持續性。
(二)綠色化學革新制藥領域
目前化學制藥是我國重要的醫藥用品的來源,但化學制藥工業發展中存在化學藥品的品種多且更新快、制藥過程的化學品反應步驟多、對制藥的各種原材料的需求量大等狀況,廢水、廢氣、固體廢棄物的排放量巨大,環境污染嚴重。且各種藥品都是用化學品配置而成,含有不同程度的有毒成分,印證了“是藥三分毒”的說法,人們長期的服用化學藥品,對其身體各器官均會造成不同程度的損傷。綠色化學制藥中雖仍采用各種化學物質,但由于提煉技術的更新,大大加大對有毒有害物質的提取程度,既降低了藥品對人體的傷害,也強化了制造工藝的原子經濟性。
(三)高效可降解材料作用于社會發展的各個領域
塑料袋、塑料管等塑料制品是一種難以降解、難以腐蝕的物質,其對自然環境的影響非常嚴重,綠色化學的普及后可以強化對生物、光等降解高分子的利用,加強對高效降解材料的研發。高效降解材料可以利用于塑料袋等生活用品的普及中,也可以利用到生物醫學材料等領域,為人類造福。
(四)綠色化學化工業推進二次利用工程建設
生活中不可避免的會產生各種生活垃圾,生活垃圾的不合理處理便會對人們生活造成一定的影響,因而隨著綠色化學化工業的發展各種科學處理并循環利用垃圾的方法逐漸全面化,無論是生活垃圾和建筑垃圾,均可以通過有效的途徑進行處理。這樣經過處理的垃圾被正常投入到利用中后便成為一種資源,這種資源與其他不可再生能源不同,后者只會越來越少,而其會隨著生活的發展而不斷的增長。綠色化學化工業對垃圾的處理和利用便推動了廢棄物的二次利用,為社會節省發展成本的基礎上降低了各種生活垃圾對人們的生活和自然環境的影響。
隨著經濟的發展和社會各方面的發展,原有發展模式的弊端愈加明顯,制約著社會可持續發展的步伐。而綠色化學化工業對緩解資源緊缺、改變日益惡化的環境問題有積極的影響,且其可以極大的提升人們的生活質量,對保障人民和國家發展安全做出巨大的貢獻。本文根據綠色化學的基本原理,分析并總結了發展綠色化學化工業的重要意義及其發展前景,呼吁政府、企業和個人加大對綠色化學化工業的關注和研究力度,以推進社會的可持續發展建設。
參考文獻:
[1]劉珊珊.實行綠色化學工業 促進社會可持續發展[J].商情,2013,(25).
(1)綠色化學發展觀.這個觀點包括兩個方面:一是發展經濟,即實現人口、經濟、社會、資源、環境協調發展;二是保護我們人類賴以生存的共同家園地球自然資源和環境,為子孫后代的安居樂業和永續發展做貢獻.換言之,經濟發展的同時不忘環境的保護,污染的控制,資源和能源的節約,廢物排放的減少,清潔生產和文明消費的實施.目的是實現自然、經濟、社會這個三維復合系統的持續、健康、穩定的發展.我們實施綠色化學觀教育旨在追求學生在知識、科學、技能方面的綜合提高,深刻認識了解人與自然,人與經濟、人與社會、人與環境的關系,在可持續的基礎上利用自然為人類服務.
(2)綠色化學價值觀.環境價值觀就是指人類對環境價值的認識、觀念、看法、觀點.轉變我們以往以人為中心判斷物質利害觀念為以人與自然平等和諧觀念,以綠色化學原理指導高中化學知識的教學,即要掌握化學物質、化學實驗對人的危害以便進行防止.高中化學實驗的綠色化是一個長遠的任務,教育工作者要有深刻的認識,這不僅是科學戰線和化工戰線的任務更是整個化學領域的任務.
(3)綠色化學教育觀.綠色化學根本上是為了預防和控制環境污染,是人類的生活質量得到保證和提高,使自然環境得以保護.在高中化學教育課程改革和課堂教學的全過程中貫穿綠色化學理念,將其化作中學課程改革的重要內容.之所以將綠色化學的理念引入化學教學中,是因為綠色化學有利于環境的保護和人類社會的可持續發展.站在一線的化學教育工作者需要做到的很多,更新自己的知識結構,認識化學新知識,真正理解綠色化學的含義,承擔綠色化學的宣傳和教育,潛移默化對學生進行教育,不斷灌輸“綠色化學”的理念,認識到綠色化學的重要性,掌握綠色化學的知識和技能.
(4)綠色化學道德觀.這一觀念是傳統人類道德觀念的延續和繼承并且得到廣泛的發展,由于當前現代工業文明引發的人類與環境關系日漸突出使得其產生并且迅速得以發展.這是一種新的道德觀念———人類與環境和諧相處的觀念,是人類環境意識有史以來發展的最高階段,體現了主客體的統一,人與環境的統一.
二、高中化學實驗中學生綠色化學觀的培養
自從新課改以后,中學化學課本的編制和修訂過程充分考慮了綠色化學原理,例如:限制了常見實驗固體液體試劑取用的數量;刪除了有害的實驗氣體如:硫化氫、苯磺酸等等的制備;科學介紹聞氣體的方法;實驗中遇到事故的緊急處理;試劑保存和使用的方法原則尤其是特殊的試劑;強調某些實驗尾氣的處理等等.新課改有益處也存在缺點,為了符合綠色化學觀的發展要求,從以下幾方面改進實驗以增強學生綠色化學觀的培養.
首先,大力推行化學微型實驗操作.簡單的對常規實驗進行縮微或者減量并不是這里所指的微型化學實驗,實際的微型化學實驗是指在微型化條件下,重新設計和探索實驗,旨在利用最少的試劑獲得最多的化學信息目標.微型實驗的兩個顯著特點是儀器裝置微型化和試劑少量化,操作簡單,藥品節約,污染減少,是未來綠色實驗發展的方向.同時還可以使用身邊的廢舊物或者自制的簡單儀器進行一些實驗,更體現了綠色化學的概念,讓學生樹立綠色化學觀.
其次,正確規范的進行實驗操作.實驗的操作規范務必嚴格進行,例如:稱量藥品、取用試劑、連接裝置、傾倒廢液廢渣等等實驗的每個環節都要按照規范的要求操作,因為這樣進行的實驗,不僅對藥品、試劑、能源節約了,而且實驗發生事故的幾率也減少了,自然污染也相對減少了.然后,尋找實驗的儀器和藥品的替代品.化學實驗室的管理應該加強,化學實驗員和教師要在實驗結束時,將用過的各種廢液如:酸類、堿類、鹽類等等必須倒入指定的回收容器中,切勿私自隨意倒棄.對于廢棄物,要按照國標要求進行合理的處置或分解或中和或燃燒或循環利用等等.對于用后的金屬片要循環利用交到指定的管理員手中.另外減少環境污染的另一種有效措施是加強對尾氣的吸收和處理,這也是實現化學實驗末端綠色化的要求.