綠色化學和傳統化學的區別
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綠色化學和傳統化學的區別范文第1篇
1藥學與化學
藥學是化學的衍生學科，而化學也是藥學的基礎與靈魂。藥學高等教育離不開基礎的化學教育，無機化學、有機化學、分析化學、儀器分析、物理化學這五大化學為藥學的后續教學奠定了必要的理論和實驗基礎，因此眾多醫藥高校無一例外都將它們作為藥學基礎主干課程。可以說，化學貫穿著藥學生的學習和未來的職業生涯。藥學高等教育的重要組成部分之一是實驗教學，部分實驗設計都直接來源于化學教育實驗設計，對培養學生的實驗操作能力、科研思維、創新能力都有重要的作用。值得注意的一點是，化學中存在的一些問題也在藥學實驗中不可避免的顯現出來，甚至因藥學領域的特點而放大加劇，例如有機溶劑在藥學實驗中用量遠大于普通化學實驗，所造成的環境問題也更加嚴重。近年來化學的概念朝著環境友好的方向不斷的發展，而藥學似乎沒能緊跟上步伐，因為觀念滯后帶來的問題日趨嚴重，追隨時代潮流的藥學教育改革刻不容緩。
2綠色化學
2.1綠色化學的定義
隨著國家以及世界對人類生存環境問題的愈加重視，“綠色化學”概念的提出符合人類與環境友好共處的發展方向。綠色化學是環境友好的化學，是指在化學品的設計、開發、制備和應用過程中利用化學原理來減少或消弭對人類健康和環境有害的物質的使用和產生。其中心思想是把化學和化工生產的現有技術路線從“先污染、后治理”改變為“從源頭上根除污染”，它與分析化學、有機合成、催化生物化學等學科都密不可分，身處當今國際化學研究的前沿［1］。綠色化學是對環境問題的重新審視，要求我們在獲得新物質的過程中，不只是在化學反應末端控制廢物的產生，而是要在化學過程中盡量減少產生廢物，提高反應過程的原子經濟性，充分利用每一個原子，使反應物分子中的原子全部轉化為目標產物，從而實現對環境的治理由治標轉變為治本［2］。
2.2綠色化學的十二條原則
美國的總統科技顧問P.T.Anastas博士和馬薩諸塞大學的J.C.Waner教授通過大量的研究工作，提出了綠色化學的十二條原則。這些原則目前是獲得世界公認的指導綠色化學發展的基本原則：（1）防止污染優于治理污染；（2）提高原子經濟性；（3）盡量在化學合成中減少使用有毒原料和產生有毒物質；（4）設計安全的化學品；（5）使用無害無毒的助劑及溶劑；（6）合理使用和節省能源；（7）利用可再生資源來代替消耗性資源合成化學品；（8）盡量減少非必須的衍生步驟；（9）采用高選擇性催化劑來代替化學計量助劑；（10）產物的易降解性；（11）發展分析方法，對污染物實施在線監測和控制；（12）減少易燃易爆物質的使用，最大程度地降低事故隱患［3］。
3綠色化學對藥學實驗教學的啟示
實驗過程中會產生一定的環境污染是不爭的事實。但藥學高等教育領域似乎視而不見、仍在按步就班的繼續這種陋習，以及因觀念滯后、改革不力而放任、加劇對環境不利影響的做法，與現實中大家對治理這些污染的認識仍然停留在“先污染、再治理”的落后思維一脈相承。雖然實驗室所制造的單次污染量相對于工業污染來說不大，但是因為同一院校、不同專業的學生也有可能會重復同樣的實驗，若不加以控制，不容忽視的累積效應堆積在排放區附近必定會造成一定的排放污染［4］。因此，減少藥學實驗污染的工作刻不容緩、勢在必行；藥學實驗教育改革也應順應歷史、與時俱進。本文將從綠色化學12原則中選取對藥學實驗教學改革有積極實際意義且急迫、可行的五條，并舉出具體實例加以論述。
3.1防止污染優于治理污染
綠色化學摒棄了傳統的先污染后治理的化學思維，倡導從源頭上防止污染，這是其與傳統化學的最主要區別。從這個意義出發，在實驗教育之前，應該在理論課上向學生傳達綠色化學精神，培養環保的理念。在保證教學質量的情況下，優化教學項目，慎重選擇實驗內容，遵循環境友好、低能耗、經濟性等原則，重新設計污染更小、更環保的教學實驗。同時，還有一個現象值得注意。除了不合理的實驗設計帶來的污染外，有些污染往往來自人為的不恰當操作［5］。通常而言，學生對于實驗室的基本規定并不熟悉，對三廢（廢氣、廢液、廢渣）的處理十分草率。例如，將廢液直接倒入下水道等行為比比皆是，從而導致的環境污染可謂是無妄之災。這些情況都是可以通過提前教育得到改善的。在進入實驗室之前，應督促學生預習，最好讓學生手寫紙面材料，以便學生能夠熟悉實驗流程，再對學生進行理論指導，規范實驗操作，將綠色化學的概念貫徹在教學過程中，培養學生的良好實驗習慣，不僅能夠提高實驗效率，還能減少試劑損失。此外，要引導正確的三廢處理方式。實驗中制備的固體和液體產物可以用套用法，不能套用的固體進行統一回收；可以提純再利用含有有機溶劑的液體，針對一些酸、堿度過高以及重金屬離子的廢水進行統一處理；廢氣用吸收裝置回收，并且要在實驗臺上安裝排風裝置，這樣能對防止污染作出一些裨益［6］。
3.2盡量在化學合成中減少使用有毒原料和產生有毒物質
有機化學的一個重要組成部分是化學合成，在藥學中的合成概念更加廣泛，合成實驗也是實驗教學中不可或缺的一部分。化學家將綠色化學的12條原則定為評定合成路線、生產過程及化合物是否為綠色的規范。因此，綠色有機化學實驗在原料、合成方法和制備過程的選擇以及產物的生成等方面都應該盡量減小對環境的污染。要堅持選擇無公害的原料、反應條件，盡量控制生成環境友好型產物，并且減少甚至“零排放”副產物，即實現全過程綠色化［7］。實驗時，要在保障基本操作訓練的前提下，盡可能地選擇少用毒性和具有腐蝕性的原料的實驗。
3.3使用無害無毒的助劑及溶劑
在天然藥物化學、中藥化學等課程中，使用有機溶劑提取天然藥物中的有機成分是其他所有實驗的基礎。有機溶劑用量大、回收困難等特點注定了污染的存在。水作為另一種常見溶劑，提取效率較低，但環保無污染，且經濟節約，符合綠色化學要求。在實驗效率影響比較小的情況下，應該盡可能地以水為溶劑提取，避免有毒有害和揮發性有機溶劑的使用，尤其是鹵代烴類溶劑。除了更換溶劑之外，現代科學的發展還給我們提供了另一種思路。隨著化學實驗技術和儀器的發展，應積極將微波輔助萃取、超聲波提取等方法廣泛應用到實驗教學中去。此類方法提取效率高，所需溶劑少，而且能夠讓學生學習到化學發展新趨勢［8］。有機化學實驗課程中催化劑被廣泛使用，在不影響實驗效果的情況下，應盡量選擇無毒、無害、無腐蝕性的催化劑代替強腐蝕性的催化劑。例如在酯化反應中使用超強固體酸代替濃硫酸、在陽離子沉淀實驗中使用硫代乙酰胺替代有毒的硫化氫。
3.4合理使用和節省能源
在必須開展的實驗項目中，盡可能設計串聯實驗。傳統化學實驗是在理論課開設的同時配合展開的。每個實驗基本都是孤立、單獨展開的，實驗完成后，產物不能進行合理利用的話就會成為廢棄物，如果處理過程只是簡單拋棄，則會極大地危害環境。而串聯實驗是指通過恰當地調整實驗教學計劃，打破學科和實驗間的界限，將同一學科兩個或兩個以上不同的化學實驗組合在一起，將前面實驗的產物變成后面的實驗原料，這種實驗教學方法在檢查學生操作技能的同時還提高了化合物的使用率，印證了綠色化學的觀念。這增加了學科間的關聯性，對培養學生的學科整體觀和創新思維都是有所裨益的。例如，制備乙酸乙酯的實驗完成后可以用其產物去制備乙酰乙酸乙酯［9］。而且每一個實驗的產物以及純度與下一個實驗的進行都緊密相關，這使學生要認真對待實驗，實驗積極性得到了充分調動［10］。實驗過程中很多學生因為沒有形成節約的觀念，在稱量時操作不嚴謹，稱量過后又忘記密封試劑，導致試劑浪費較多，這就需要在實驗開始前說明，特別是在進行需要使用一些容易吸濕的藥品的實驗前老師要著重強調；量取有機試劑時，容易灑出較多試劑，這種情況下需要老師將大瓶試劑用小試劑瓶分裝、小試劑瓶配置吸管以便于取用；在對照品和薄層展開劑的配制過程中，學生會配制過多造成浪費，針對這個問題，老師可以提前配好，或者學生合作配制展開劑；此外微型實驗也是目前實驗教學中節省能源的新思路，微型實驗是指用微量的藥品在微型的儀器中進行的實驗方法與技術，通過少原料、少排放、少污染，體現綠色化學的理念。比如過去在試管中進行的化學現象驗證實驗改在點滴板上操作，使用試劑只需幾滴，大大減少了試劑的用量，而達到了預期的教學效果［11］。
3.5盡量減少非必須的衍生步驟
綠色化學的要求之一是反應要具備“原子經濟性”，也就是原料分子中到底有百分之幾的原子轉變成了產物。如果在反應中包含一些消除及降解等衍生步驟，則會由于生成與目標產物無關的分子，使得該反應的原子經濟性變低。反應中的衍生步驟越少，原子的利用率越高，目標產物的產率越高，副產物或廢物的排放量就越低［12］，也利于做到環境友好。實驗室合成對溴苯胺常用的方法是用錫-鹽酸還原法，其合成過程以苯胺為初始原料，通過形成乙酰苯胺、對溴乙酰苯胺等中間體的過程，保護了芳胺上的氨基，減小了芳胺發生衍生反應的可能性，進而提高了對溴苯胺的產率，提高了反應的“原子經濟性”。
綠色化學和傳統化學的區別范文第2篇
引言
當人們驚訝于知識經濟、數字經濟在一夜之間傳遍九州大地之神速時，當人們陶醉于人類自身對自然界越來越“文明、高效”的掠奪成就時，當人們開始不自覺地懷念從前的青山綠水、鳥語花香時，當人們感嘆全球變暖、環境惡化等已嚴重威脅到人類自身的生存時，誰也無法抵制和拒絕這樣一個事實:生態經濟已經邁著輕盈的步伐向我們悄悄地走來。一個嶄新的時代—生態經濟時代正在以她獨特的方式向人們展示著她無窮的魅力。顯然，生態經濟的產生和發展并不是偶然的，有其必然性與可能性。
1.生態經濟發展的必然性
生態經濟的產生和發展是歷史的必然，時代的呼喚，是人類為了自身的發展而在經濟與自然之間達成的一種妥協與平衡。生態經濟產生和發展的必然性主要體現在以下幾個方面:
1.1生活質量提高的需要在全球環境繼續惡化的背景下，1卯2年召開的聯合國環境與發展大會，徹底否定了工業革命以來那種“高生產、高消耗、高污染”的“三高”發展模式及“先污染、后治理”的發展道路。人們在追求物質享受的同時，也開始向往和追求精神上的滿足及高質量的生活。經濟的過速增長，城市化、工業化進程超常進展，使得生態環境危機日益加劇，如水體、大氣、土壤等嚴重污染;環境事故、生態災難及自然災害更加頻繁;生物多樣性、水源涵養能力、生態系統服務功能及生態系統健康的持續下降給人民身心健康、地區與全球的環境安全和經濟的可持續發展構成了嚴重的威脅。在人口分布相對集中的城市生態系統中，城市的熱島效應、氣候彎隆、逆溫層等城市環境問題，已經嚴重地影響了城市居民的生活質量，而鄉鎮企業的崛起給鄉鎮農業生態系統帶來巨大經濟效益的同時，其造成的污染及由此引起的生態效益和社會效益的損失電是難以估測的。如何在經濟發展的同時，確保環境質量的維持和改善是人類對自身的生存和發展所必須解決的一個歷史難題。
1.2生態學和經濟學發展的共同需要工業生產的專業化和規模化是目前生態系統功能弱化的主要原因之一。當專業化和規模化應用到整個自然生態系統以此來加速對所需商品的流轉速度時，工業生產所導致的直接結果是生態系統組織之間嚴重失衡，從而使生態系統失去完整性和持續性。從經濟學角度來分析，經濟的發展要求商品的生產具有專業化特征;而生態學原理則要求生態系統在向“頂級群落”演替的同時保持其多樣性特征(盡管生態系統中生物多樣性與穩定性之間的關系還有待于做進一步的研究)。而生態經濟恰好能夠把他們的要求有機地結合起來，從而有效地解決了生態經濟系統中商品的專業化與生物的多樣性之間的平衡問題。此外，只有生態學家與經濟學家的共同努力，才能對生態經濟系統的生態服務功能有一個科學、正確的認識。生態學家的一個重要任務就是為地區的可持續發展提供決策支持，然而生態系統的服務功能只有通過價值的形式才能量化，并進行相關的決策分析，最終為決策者提供可以接受和操作的管理措施。另一方面，經濟學家由于缺乏足夠的生態學知識，無法運用生態學原理來進行生態經濟系統的能流、物流及信息流分析，因此只有與生態學家的合作才能取得滿意的結果。
1.3可持續發展的需要世界環境與發展委員會(WCED)把可持續發展定義為:既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發展。顯然，可持續發展要求我們在發展經濟的時候，不僅要考慮到眼前的利益，更要用發展的眼光審視我們的長遠利益，以期做到短期利益與長遠利益的平衡。越來越多的研究表明，經濟的增長，并不意味著人民生活質量的提高，也不像環境經濟學中所假定的那樣，人民的收人水平與一個地區的環境保護程度具有正相關。因此，深人地理解可持續發展的內涵時，我們可以發現，正確處理好經濟效益、生態效益和社會效益這三者之間的關系，達到三效益和諧統一，這才是可持續發展的根本宗旨。
1.4國際貿易平等交換的需要新古典主義的玲一0理論(HeChsche尸Oldin)認為:一個國家在生產和出口某一商品上具有比較優勢，而且在生產這一商品時運用較其他國家相對充足的資源。這一理論的存在有三個基本的假設:(l)兩個國家生產n種產品并受m種因素的制約;(2)產品的限制因素在國內是流動的，但不能在國際上流動;(3)不存在產品的外部性。基于以上的假設，新古典主義所得出的結論是:自由貿易的結果是雙贏的，即所有的交易參與者都可獲益。然而，現實情況絕非如此。由于環境成本的外攤，發展中國家所生產的商品其成本的外部性并沒有在商品的價格及國際自由貿易的交換中體現出來，或者發達國家所支出的貨幣不能完全補償發展中國家所出現的環境成本的外部性，因此發達國家與發展中國家之間的貿易存在不平等交換的現象。這種不平等交換的直接后果是:自由貿易導致商品的專業化程度越來越高，由于商品外部性的存在，專業化對環境的外部性起了積累和放大作用，從而使區域生態環境問題也變得更加尖銳和突出，進而導致發展中國家的可持續發展面臨危機。生態經濟的發展，使商品外部性的定量計算成為了可能，從而也為國際貿易平等交換的真正實現提供了現實途徑。
2.生態經濟發展的可能性
生態經濟系統是一個復雜巨系統，它涉及到生態學、經濟學、社會學、倫理學等多學科、多領域的知識，相關學科的發展對生態經濟的推動和促進作用也是不言而喻的。
2.1工業生態學工業生態學的產生和發展是人們對工業可持續發展的一種外在表現。工業生態學的主要內容是用生物生態學的理論和觀點對工業體系進行設計和管理，以實現各企業之間互惠互利的“工業共生體”的目標，丹麥卡倫堡自發形成的“工業共生體”就是個很好的例子。工業生態學的主要內容之一是產品和經濟活動的非物質化。產品的非物質化是工業生態學以科技為動力這一基本要素的具體反映。隨著新材料的不斷出現，再循環技術的完善以及環保設計方法等發展，產品和生產方式的非物質化傾向將進一步加強。在這方面，納米技術可能是非物質化的強大因素;從原子和分子的層次上進行生產控制，可以獲得今天近乎于只能幻想的超凈、超強、超輕等的新材料。尤其是從理論上說，掌握這種生產方式，還可以在生產過程中不產生任何廢料，因為人們只運用需要的那部分原子和分子。而經濟活動的非物質化是指加強商品的售后服務、日常維修等商業措施，以提高產品使用壽命，提高資源的使用率，從而間接減少了生產中的污染。“生態工業園區”(Ecolnd[lst百al】〕ark，簡稱EIP)是對工業生態學的一個具體應用。EIP是指在一個園區中，各企業進行合作，以使資源得到最優化利用，特別是相互利用廢料(一個企業的廢料當作另一個企業的原料)。生態工業園區的概念區別于傳統的廢料交換項目的地方是，它不滿足于簡單的一來一往的資源循環，而是旨在使一個地區的總體資源增值。生態工業園區自卯年代提出來以后，在美國等一些北美國家已經展開了很多有益的嘗試，至于生態工業園區的成就則還有待于我們拭目以待
2.2清潔生產從搖籃到墳墓的產品生命同期評價理論要求我們在產品生命全過程的無污染技術，清潔生產是將污染整體預防戰略持續地應用于生產全過程，通過不斷改善管理和技術進步，提高資源綜合利用率，減少污染物排放以降低對環境和人類的危害的一種生產方式。清潔生產采用清潔高效的生產工藝，使物料能源高效益地轉化成產品，減少有害于環境的廢物量。對生產過程中排放的廢物進行再利用，做到變廢為寶、化害為利。隨著全球人口的急劇膨脹，如何合理、安全、高效地利用地球所賦予的越來越稀缺的自然資源，使其發揮最大的效益，是我們所必須解決的難題、清潔生產以經濟效益最大化、資源利用高效化、廢料的減量化和產品的無害化為基本原則。而清潔生產在理論上的成熟及實踐中的推廣，為生態經濟的發展奠定了基礎
2.3“綠色科學”所謂“綠色科學”，是指以生態環境為主要研究內容且其目的是為改善環境質量的一類科學的總稱，“綠色科學”的最終目的之一是使研究對象對環境的無害化或廢物的減量化，包括綠色化學、綠色設計、綠色工藝、綠色產品、綠色包裝、綠色材料等學科。下面就以綠色化學為例，對“綠色科學”做一簡單介紹。綠色化學是指利用化學的原理、技術和方法減少或消滅對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產物、副產物等的使用和產生。綠色化學的理想在于不再使用有毒、有害的物質，不再產生廢物，不再處理廢物。它是一門從源頭上阻止污染的化學。在某種意義上來說，綠色化學是更高層次的化學，它的主要特點是“原子經濟性”。即在獲取新物質的轉化過程中充分利用每個原料原子，實現“零排放”，因此既可充分利用資源，又不產生污染。傳統化學向綠色化學轉變可以看作是化學從“粗放型”向“集約型”的轉變。因此，“綠色科學”的發展將為生態經濟的發展提供理論依據。
2.4公民生態環保意識的提高公民生態環保意識的提高，一方面要求商品的“綠色”程度達到一定的要求，同時也要求廠家的研發中考慮產品的環境效應及產品的整個生命過程盡可能地做到對環境的友好，另一方面，生態產品的設計、制造技術的成熟與完善，使鑒定和區別普通產品與生態標志產品成為了可能，又反過來刺激了生態產品的消費和生態意識的提高，進而推動生態經濟的前進和發展。隨著生態環境意識的提高，綠色商品將成為消費者的首選。因此，如果公民的生態環保意識提高了，而商品即無法達到“綠色產品”的要求，那將會是一個昂貴的教訓。前一段時間出現在我國農產品中的事例就可以說明這一問題，由于我國大部分農產品的有機農藥殘留都有超標的情況，所以農產品出口時，尤其是出口到歐共體的一些國家，綠色壁壘已經成了一條不可逾越的鴻溝，從而給我國農產品的出口創匯造成重大的經濟損失。因此若要在當今的國際自由貿易中笑傲群雄，生態經濟是唯一的制勝法寶。
