发布时间 : 星期四 文章绿色化工的发展更新完毕开始阅读efd3b123bdd126fff705cc1755270722192e590c
霍双才,王丽朋
(陇东学院化学化工学院,甘肃 庆阳 745000)
Developmengt on Green Chemical Inustrry
HUO Shungcai,WANG Lipeng
(Institute Of Chemical Engineering Of Longdong University,
Gansu,Qingyang745000)
摘要:随着社会发展速度的加快,传统化工的高能耗,稿排放,高污染对紫云和环境造成了巨大的 负担,从事化工学习工作者也不断受到人们的质疑,为改变现状,大力发展节能环保无污染的绿色化学化工已成为目前化学化工行业势在必行的趋势,由此,本文介绍了绿色化学化工的起源和绿色化学化工的内容以及化工园区和发展概况,同时着重介绍了绿色化工从产品设计的原料选用以及生产方案和生产过程到目的产品全套的绿色化,也对现今化工园区的现状和未来的发展趋势进行了一些整理分析。希望可以帮到有需要的阅读学习者。
关键词:绿色化学、绿色化工、化工污染、绿色化工技术、化工园区
Abstract: with the acceleration of the pace of development of the society, the traditional chemical high energy consumption, release emissions, high pollution in Ziyun and environment caused great burden, engaged in chemical workers learning is also constantly being people questioned, to change the status quo, and vigorously develop energy-saving, environmental protection and no pollution green chemistry and chemical industry has become the trend of chemical industry is imperative under the situation. Therefore, this paper introduces the origin of green chemistry and chemical engineering and green chemical content and chemical industry park and development situation, and emphatically introduces the green chemical industry from product design,
selection of raw materials and production plan and production process to products of a full set of green, but also to the current chemical park The status quo and future development trend of the area are analyzed, hoping to help the students who need to read.
Key words: green chemistry, green chemical industry, chemical pollution, green chemical technology, chemical industry park
1 绪论
自十八世纪化学工业产生以来,由于工业化进程的加快,生产过程中大
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量排放的工业污染物以及化工产品的使用工程造成的二次污染,使人们面临着日益严重的环境资源危机。化学工业在促进人类进步的同时,客观上也加剧了环境污染和温室效应等负面效应。环境污染多与化学化工工业有关,例如臭氧层空洞、酸雨、土壤板结沙化、水体富营养化、白色污染等。面对环境污染和资源匮乏等问题日趋严重,人们甚至已经有些谈“化学品”而色变了,面对种种质疑,我们从事化学化工专业学习工作者不能够要求非专业者以专业的眼光来看待问题,因为毕竟化学化工确实给人类带来巨大便利的同时,也对环境造成了相当严重的破坏,为改变现状,化学化工绿色化,实施可持续发展已成为21世纪经济和社会发展的重要战略,由此也催生和促进了绿色化学化工的快速发展。
1.1 化学发展中带来的污染
20世纪60十年代欧洲的药物“反应停”(Thalidomide)曾被用作减轻孕妇恶心和呕吐的药剂,导致一万多名儿童具有出生缺陷,甚至会产生缺胳膊少腿或严重畸形婴儿。在巴西,曾用此种药治疗麻疯病,导致数十个生育畸形。 美国加利福尼亚州洛杉矶地区的大雾; 宾夕法尼亚州匹兹堡市的黄烟。 进入20世纪80年代,探明氟氯烃对大气臭氧层的破坏。 会引起紫外光透过大气层,增加照射导致皮癌等。1984年印度波帕尔的化工厂,发生甲基异氰酸的大量泄漏,致死约4000人,伤者无数。 1986年4月26日,乌克兰切尔诺贝利核反应堆爆炸,使放射性物质传播远至瑞典。死亡 45人,并使500公里外的儿童甲状腺癌患者明显增加。 1996年4-6月间,英国利物浦附近的一家化工厂溢出了704磅二氯乙烯和331,000磅的三氯甲烷。 90年代由于城市生活垃圾造成的白色污染
1.2全球十大环境问题
(1)大气污染:大气污染中国是世界上大气污染最为严重的国家,1995年大气污染造成的经济损失占总损失的16.1%。1998年,世界卫生组织曾对53个国家的272个大城市空气中的三种污染物(总悬浮颗粒物、二氧化硫、氮氧化物)指标作过统计调查,从而确定了世界十大污染城市名单。它们依次是:太原、米兰、北京、乌鲁木齐、墨西哥城、兰州、重庆、济南、石家庄、德黑兰。
(2)臭氧层破坏:臭氧层破坏意味着大量紫外线将直接辐射到地面,导致人类皮肤癌、白内障发病率增高,并抑制人体免疫系统功能;农作物受害而减产;破坏海洋生态系统的食物链,导致生态平衡的破坏 。研究表明,臭氧层破坏与氟利昂分解时产生的氯原子有直接关系。
(3)全球变暖:气温上升的原因:人类燃烧煤、石油和天然气,排放大量CO2等温室气体。由于全球气候变暖,将会对全球产生各种不同的影响,较高的温度可使极地冰川融化,海平面每10年将升高6厘米,因而将使一些海岸地区被淹没。影响农业和自然生态系统,威胁人类生存。2007年7月10日,冰岛杰古沙龙湖,漂浮的冰川。冰岛约10万平方公里的国土面积中约有11%被冰川覆盖。专家称,未来200年间,冰岛的冰川将受全球变暖的影响而消失。
(4)海洋污染:目前,世界海洋污染状况最严重的是波罗的海、地中海、
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日本的濑户内海、东京湾、美国的纽约湾等。在这些海域里,海洋生物大量减少,鱼、贝类濒于绝迹,有些已变成没有生命的“死海”。 目前,我国大部分海域的水质基本保持良好状态。但近岸海域已受到不同程度的污染和生态破坏。特别是与大中城市毗连的海域、海湾、入海河口处的污染比较严重。
(5)淡水资源紧张和污染:目前约有100多个国家被列为缺水国家。全球约有14亿人喝不到安全的饮用水,有23亿人没有起码的卫生条件,每天有6000名儿童死于卫生不良引起的疾病。中东14个国家中的9个已面临缺水困境,是世界上缺水国家最集中的地区。中国也是淡水资源缺泛的国家。七大河流的污染顺序是:辽河<海河<淮河<黄河<松花江<珠江<长江。 联合国环境规划署发布的《全球环境展望四》综合报告指出,从全球范围而言,污染的水源是人类致病、致死的最大单一原因。世界卫生组织(WHO)的一项调查显示:全世界80%的疾病是由饮用被污染的水而造成。全世界50%儿童的死亡是由于饮用水被污染造成。全世界平均每年有4260亿吨工业废水和生活废水排入水体,多数河流和湖泊都受到不同程度的污染,其中约有40%的河流受到较为严重的污染。
(6)土地沙化:全球陆地面积占60%,其中沙漠和沙漠化面积29%。全世界每年有600万公顷土地沙漠化,其中320万公顷是牧场,250万公顷是依靠降雨的耕地,12.5万公顷是灌溉耕地。土地沙漠化使近1/6的人口生存环境受到影响。经济损失每年423亿美元。人类文明的摇篮底格里斯河、幼发拉底河流域,由沃土变成荒漠。中国的黄河,水土流失亦十分严重。中国的土地沙漠化问题之严重更是令人触目惊心。近20年来我国土地沙化面积,平均以每年2460平方公里的速度扩展,这相当于每年损失一个中等县的区域面积。我国荒漠化的土地面积高达280多万平方公里,占我国国土面积的近1/3。每年因荒漠化造成的直接经济损失达540亿元 。
(7)森林锐减:全球森林面积的减少主要发生在20世纪50年代以后,其中1980年至1990年期间全球平均每年损失森林995万公顷,约等于一个韩国的面积,森林正以平均每年4000平方公里的速度消失。近100年来,中国的森林面积已经减少了50%,木材蓄积量减少了33%;森林覆盖率为13.92%,不到全世界森林覆盖率30%的一半,居世界第100位左右。
(8)生物多样性减少:目前地球上大约有1000万~3000万种生物物种。然而由于生态环境的破坏,地球上生物物种灭绝的速度比历史上任何时候都快:每年大约有5万个物种灭绝,平均每天灭绝的物种达140个 。估计到21世纪初,全世界野生生物的损失可达其总数的15%~30%。 在中国,由于人口增长和经济发展的压力,对生物资源的不合理利用和破坏,生物多样性所遭受的损失也非常严重,大约已有200个物种已经灭绝;估计约有5000种植物在近年内已处于濒危状态,这些约占中国高等植物总数的20%;大约还有398种脊椎动物也处在濒危状态,约占中国脊椎动物总数的7.7%左右。
(9)酸雨成灾:酸雨降落到河流、湖泊中,会妨碍水中鱼、虾的成长(pH<4.8,鱼类就会死亡),以致鱼虾减少或绝迹;酸雨还导致土壤酸化,破坏土壤的营养,使土壤贫脊化,危害植物的生长,造成作物减产,危害森林的生长。此外,酸雨还腐蚀建筑材料,有关资料说明,近十几年来,酸雨地区的一些古迹特别是石刻、石雕或铜塑像的损坏超过以往百年以上,甚至千年以上。 全球三大酸雨区美国和加拿大地区、 北欧地区、 中国南方地区。我国重庆、贵州、长江三角洲、珠江三角洲雨水的pH值经常在4左右。 全
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国每年由于酸雨污染造成的经济损失达200亿元左右。
(10)有毒的化学品和危险废物:全世界每年排放的各种工业废弃物和城市生活垃圾约有100亿吨,其中5%-10%属于危险废物。我国2002年生活垃圾年产量约为1.36亿吨,工业固体废物9.5亿吨,其中化学品等危险废物约1000万吨。由于缺乏有效处理,我国历年的垃圾存量已超过60亿吨,全国660多个城市中有2/3处于垃圾包围之中.环境污染带来的后果,1/3 哺乳动物面临灭绝,20%淡水鱼濒临灭绝,9% 树种面临灭绝,50% 珊瑚退化,80% 原始森林遭到破坏,20% 人口难以获得安全饮用水,2/3 人口面临供水困难和大气污染,环境污染对人体的危害,环境污染导致生活环境中的致癌物质越来越多。1991年至2000年,我国城市居民中的癌症死亡率上升了18.31%,农村居民中死亡率上升了11.03%。
1.3人类早期对待污染的对策
(1) 随意抛弃法:人类社会的早期,人口密度小,生活水平低下,精神文明程度低下,垃圾少且易分解。因此当时的人类对垃圾的采取随意抛弃的方式。
(2) 深埋或遥远抛弃法:随着人类社会的发展,随意抛弃的垃圾已成为人们的眼中之钉,因此人们则将垃圾深埋或到遥远的荒郊野岭去抛弃。这就是所谓的“眼不见为净法”。
(3)异国他乡抛弃:目前这已成为严重的国际问题,许多发展中国家都大力抵制这种“侵略”。因此异国他乡抛弃法是一种“侵略法”。
(4)末端处理法:即生产的过程或生产出的产品出现污染了,马上进行处理。如:大气被污染了,马上进行大气污染治理;水被污染了,又进行水治理。这是一种消极被动的处理方法。
1.4废物处理与处置的发展过程
(1)环境保护治理的三个发展阶段
化工给人们带来新生活的同时,也带来了一系列有关环境的新问题。纵观世界环境治理的发展,一般来说经历了三个发展阶段。最早可以追溯到20世纪中期。由于人们对一些化学物质的毒性及致癌性等还不了解,而且对废水、废气、废渣的排放也没有立法来限制,所以人们普遍认为只要把三废稀释排放就可以无害,这一阶段的环保对策可以称为“稀释废物来防治环境污染”。到了第二阶段,随着人们对化学品对环境危害的了解的深人,制定了环境法规,开始限制废物的排放量,特别是废物排放的浓度,这阶段的环保对策就进入了“管制与控制”的时代。由于环保法规日益严格,于是对一些废水、废气和废渣不得不进行后处理才能进行排放,这样就开发了一系列三废的后处理技术。随着1990年美国通过了《污染防治条例》LthePollutionPreventionAct(PPA)],环保治理也就进人了第三个阶段。PPA是美国全国环境保护的政策,宣称环境保护的首选对策是在源头防止废物的生成,这样也就避免了对化学废物的进一步处理和控制。
(2) 导致的八大公害事件: 马斯河谷事件,多诺拉事件, 洛杉矶光化学烟雾事件, 伦敦烟雾事件, 四日市哮喘事件, 米糠油事件,水俣病
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