文档介绍：第 3 讲绿色化学
1. 绿色化学产生的背景
化学工业蓬勃发展,化工科技的进步,为人类带来巨大的益处。药品的
发展有助治愈不少疾病,延长人类的寿命;聚合物科技创造新的制衣和建造
材料;农药化肥的发展,控制了虫害,也提高了产量。化学品已渗透到国民
经济的各个行业和人类生活的方方面面。正象当初美国杜邦公司的口号那样
“化学造就更好的物质,创造更美好生活”。然而,与此同时,化学品也带
来了严重的污染。
煤炭和石油对工业的发展发挥了巨大的作用,而煤炭燃烧产生的大量
SO2、CO、煤烟尘等和燃油产生的碳氢化合物、氮氧化物(NOx)等,以及由
这些一次污染物在受环境因素的影响下发生化学反应所生成的毒性更强的二
次污染物,对大气造成了极大的破坏,甚至对人类造成严重伤害。1873 年 12
月 5 日在英国伦敦爆发的伦敦烟雾事件,4 天之中死亡 4000 人,在事件过后
的 4 个月内继续死亡 8000 人。1943 年在美国的洛杉矶上空爆发了洛杉矶烟雾
事件,以后于 1949 年、1950 年、1952 年、1953 年、1954 年、1955 年、1960
年、1967 年等连续不断地发生这种严重的光化学烟雾事件,在 1955 年的一次
事件中仅 65 岁以上的老人就死亡 400 人。
然而污染物和污染源远不止这些,工业、农业、交通等各部门以及人类
自身的生活所产生的三废除造成大气污染外,还造成温室效应、酸雨、江河
湖泊的水体污染、土地沙漠化、城市空气污染和垃圾等等。
2001 年,全国废水排放总量(统计范围内,下同)428 亿吨,其中工业
废水排放量 201 亿吨;城镇生活污水排放量 228 亿吨。废水中化学需氧量
(COD)排放总量 1407 万吨。其中工业废水中化学需氧量排放量 608 万吨;
城镇生活污水中化学需氧量排放量 799 万吨。2001 年,全国废气中二氧化硫
排放量 1948 万吨。其中工业二氧化硫排放量为 1567 万吨;生活二氧化硫排
第 3 讲绿色化学·313·
放量 381 万吨。烟尘排放量 1059 万吨,其中工业烟尘排放量 841 万吨;生活
烟尘排放量 218 万吨。工业粉尘排放量 991 万吨。 2001 年,全国工业固体废
物产生量 亿吨。
世界上污染最严重的二十个大城市中,中国占了半数,北京市名列第三。
江浙地区 97 年酸雨沉降量已占全年雨量的 66%,最严重的酸雨酸碱度 pH=,
已接近食醋(pH=)。生态在恶化,土地荒漠化日趋严重,从而造成绿色
植被锐减,黄河断流,长江泛滥,西北地区沙尘风暴肆虐。
自然界中从未发现过的人工合成化合物正在以高速度增加,估计已有
96000 种化学物质进入人类环境,其中有许多是有毒化学物质,它们通过口(食
物和饮料)、肺(呼吸)、皮肤(接触)进入人体,产生包括癌症在内的各
种病变,并在地球大气循环的作用下被带到世界各地,甚至在北极的海豹和
南极的企鹅体内也发现了 DDT。杀虫剂 DDT 于 1941 年上市,至 1972 年美国
环保署禁止使用,期间长达 30 年,这一事例也说明认识一种化学物质对生态
的危害性要有一个漫长的过程。
我们已经可以明显地感到,化学在人们心目中的形象发生了一些微妙的
变化。杜邦(DuPont)公司广告用语中“化学”被删去,尽管还是要用化学来
生产它的产品,但只剩下“开创美好生活”一句了。我们国内一些食品、化
妆品广告或包装上常加一句“本品不含任何化学添加剂”。好像“化学”成
了“有害”的同义词,其实标榜的纯天然物也都是化学品。造成以上这些现
象固然部分是出于误解,但是不可否认的是由于不少化学工业生产的排放和
一些化学品的滥用,确实给整个生态环境造成了非常严重的影响。而影响更
为严重的是化学化工生产过程中长期积累性的废物排放,以及一些有毒有害
的化工产品在环境中的残留和对环境的破坏。
另一方面,废物控制、处理和埋放,环保监测、达标,事故责任赔偿等
费用使加工费用大幅度上升。1992 年,美国化学工业用于环保的费用为 1150
亿美元,清理已污染地区花去 7000 亿美元。1996 年美国 Dupont 公司的化学
品销售总额为 180 亿美元,环保费用为 10 亿美元。2001 年,中国环境污染治
理投资为 亿元。所以,从环保、经济和社会的要求看,化学工业不能
再承担使用和产生有毒、有害物质的费用。在严峻的现实面前,人们开始大
·314· 第8 章现代化学的研究进展
力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学。
2. 绿色化学的概念和内涵
2.