第一篇:綠色化學結課論文
綠色化學結課論文——
我的“中國夢”之
綠色化學,綠色生活
學院:物理化學學院
專業(yè):應用化學1001
學號:311013030103
姓名:郝一影
目錄
一、綠色化學的概念……………………………………………………1
二、綠色化學的發(fā)展背景及主要特征
2.1綠色化學的產生與發(fā)展……………………………………
12.2綠色化學的主要特征………………………………………2
三、綠色化學的研究內容及原則
3.1主要的研究方向……………………………………………
23.2綠色化學研究的十二原則…………………………………3
三、綠色化學的重要性
4.1對化學工業(yè)待影響…………………………………………
44.2對人類生活的影響…………………………………………4
四、綠色化學的研究成果
5.1綠色化學在合成有機物上的應用……………………………
45.2綠色化學在水處理中的應用…………………………………4
5.3綠色化學在農藥中的應用……………………………………5
六、踐行綠色生活
6.1化學體現(xiàn)在生活的各個方面…………………………………6.2踐行綠色生活,從小事做起…………………………………6
七、參考文獻……………………………………………………………7
綠色化學,綠色生活
摘要:隨著污染嚴重、資源耗費和工業(yè)發(fā)展,導致人類面臨著嚴重的環(huán)境問題。人類已經意識到今天所面臨的困境的根源,是發(fā)展模式的問題。然而,無論是傳統(tǒng)的發(fā)展模式還是“可持續(xù)發(fā)展”的模式中,化學始終扮演著“中心科學”的角色。綠色化學是化學學科發(fā)展的必然選擇,是化學發(fā)展的高級階段。綠色化學研究的目標就是從根本上實現(xiàn)化學工業(yè)的“綠色化”,達到環(huán)境,經濟,社會三方面的和諧發(fā)展。綠色化學產生于20世紀60年代,它實質上就是阻止污染,即從“根本”上治理環(huán)境。而綠色生活不僅僅是指通過綠色化學達到的一些目標,也要求我們作為地球人從身邊小事做起,講究低碳環(huán)保,保護環(huán)境。
關鍵字:綠色化學,綠色生活,可持續(xù)發(fā)展,保護環(huán)境,從我做起,從身邊小事做起
一、綠色化學的概念
隨著21世紀環(huán)境污染問題的加重,綠色化學被提出,綠色化學也叫環(huán)境友好化學,它是從源頭上阻止污染的新興學科。“綠色化學”由美國化學會(ACS)提出,目前得到世界廣泛的響應。其核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產對環(huán)境的污染;反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。按照美國《綠色化學》(GreenChemistry)雜志的定義綠色化學是指在制造和應用化學產品時應有效利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險的試劑和溶劑。而今天的綠色化學是指能夠保護環(huán)境的化學技術.它可通過使用自然能源,避免給環(huán)境造成負擔,避免排放有害物質,利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術的開發(fā),并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少廢棄物排放量。
綠色化學又稱“環(huán)境無害化學”、“環(huán)境友好化學”、“清潔化學”,綠色化學是近十年才產生和發(fā)展起來的,是一個“新化學嬰兒”。它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科,內容廣泛。綠色化學的最大特點是在始端就采用預防污染的科學手段,因而過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把“化學的綠色化”作為新世紀化學進展的主要方向之一。
二、綠色化學的發(fā)展背景及主要特征
化學在為人類創(chuàng)造財富的同時,給人類也帶來了危難。而每一門科學的發(fā)展史上都充滿著探索與進步,由于科學中的不確定性,化學家在研究過程中不可避免地會合成出未知性質的化合物,只有通過經過長期應用和研究才能熟知其性質,這時新物質可能已經對環(huán)境或人類生活造成了影響。傳統(tǒng)的化學工業(yè)給環(huán)境帶來的污染已十分嚴重,目前全世界每年產生的有害廢物達3億噸~4億噸,給環(huán)境造成危害,并威脅著人類的生存。嚴峻的現(xiàn)實使得各國必須尋找一條不破壞環(huán)境,不危害人類生存的可持續(xù)發(fā)展的道路。化學工業(yè)能否生產出對環(huán)境無害的化學品?甚至開發(fā)出不產生廢物的工藝?綠色化學的口號最早產生于化學工業(yè)非常發(fā)達的美國。1990年,美聯(lián)邦政府通過了一個“防止污染行動”的法令,該法令條文中第一次出現(xiàn)“綠色化學”一詞,1991年,“綠色化學”由美國化學會(ACS)提出并成為美國環(huán)境保護局的中心口號,并立即得到了全世界的積極響應。1998年,P.T.Anastas和J.C.Warner出版了“Green Chemistry:Theory And Practice”,這是綠色化學發(fā)展史上的里程碑。總之,綠色化學在近十幾年受到了世界各國的高度重視,也取得了一定程度的發(fā)展。
綠色化學是從源頭上解決污染的一門科學,對環(huán)境保護和社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義,它的主要特征為:(1)體現(xiàn)人與自然的和諧,是自然科學與社會科學發(fā)展的統(tǒng)一;(2)強調原子經濟性反應,實現(xiàn)廢物的零排放;(3)體現(xiàn)化學與化工等發(fā)展與融合,目的是實現(xiàn)清潔生產;(4)要盡可能優(yōu)先地使用催化技術;(5)工藝條件盡可能的溫和,以減少能耗和提高安全性。
三、綠色化學的研究內容及原則
內容:近年來,綠色化學的研究主要圍繞化學反應、原料、催化劑、溶劑及產品的綠色化來進行的。研究內容主要包括:(1)化學反應的綠色化:尋求安全有效的反應途徑,如開發(fā)原子經濟反應、提高反應的選擇性等;(2)原來的綠色化:選擇安全有效的反應原料如采用無毒無害的原料、以可再生資源為原料等;(3)溶劑的綠色化:如采用無毒無害的溶劑;(4)催化劑的綠色化:如采用無毒無害的催化劑;(5)產品的綠色化:設計安全有效的目標分子、制造環(huán)境友好產品等;(6)化工生產的綠色化:尋求“零排放”的工藝過程和安全有效的反應條件等。英國Crystal Faraday協(xié)會在2004年提出了目前綠色化學的 8個關鍵技術領域:綠色產品設計;原料;新型反應;新型催化劑;溶劑;工藝改進;分離技術;支撐技術
總之,綠色化學的核心問題是:(1)研究新的反應體系包括新的、更安全的、對環(huán)境友好的合成方法和路線;(2)采用清潔、無污染的化學原料包括生物質資源;(3)探索新的反應條件,如采用超臨界流體和環(huán)境無害的介質;(4)設計和研究安全的、毒性更低的或更環(huán)保的化學產品。
十二原則:1998年,Anastas和Warner提出了綠色化學的十二原則,目前已為國際化學界所公認,它也為綠色化學與技術研究的未來發(fā)展指明了方向。
綠色化學的十二條原則:
? 防止廢物——設計化學合成方法,防止廢物的產生,從而沒有廢物需處理或凈化。
? 設計安全的化學品和產品——設計更有效,同時較小毒性或無毒的化學產品。
? 設計較小危險性的化學合成方法——設計使用或產生對人類健康和環(huán)境無害或較小毒性的物質的合成方法。
? 使用可再生資源——使用可再生的原料而非消耗性原料;可再生的原料一般來源于農產品或其他過程產生的廢物;消耗型原料一般來源于石油、天然氣等。
? 使用催化劑,而不是化學計量試劑——通過催化反應使廢物的產生量降到最低。催化劑的使用量較小,并且能多次使用。化學計量試劑一般過量切只能反應一次。
? 避免化學衍生物——如果可能,盡可能避免不必要的衍生物。衍生化需使用額外的試劑,并產生額外的廢物。
? 最大化原子經濟性——應該設計合成方法,使得反應的最終產物含有最大比例的起始材料。
? 使用安全的溶劑和反應條件——應避免使用如溶劑、分離劑或其他輔助性化合物。如果必須使用,應該用無毒的。? 提高能量效率——可能的話,應在常溫和常壓下進行合成反應。? 設計使用后可降解的化學品和產品——化工產品影被設計成在完成使命后能降解為無毒的物質,而不在環(huán)境中累積。
? 防止污染的實時分析——生產過程中實時監(jiān)控,以減少副產物的產生。? 最小化事故的可能性——設計化學品及其狀態(tài)(固態(tài)、氣態(tài)、液態(tài)),以降低爆炸、火災、泄漏等事故發(fā)生的可能性。
四、綠色化學的重要性—對化學工業(yè)及人類生活的影響
迄今為止,化學工業(yè)的絕大多數工藝都是20多年前開發(fā)的,當時的加工費用主要包括原材料、能耗和勞動力的費用。近年來,由于化學工業(yè)向大氣、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質。以1993年為例,美國僅按365種有毒物質排放估算。化學工業(yè)的排放量為30億磅。因此,加工費用又增加了廢物控制、處理和埋放、環(huán)保監(jiān)測、達標、事故責任賠償等費用1992年,美國化學工業(yè)用于環(huán)保的費用為1150億美元,清理已污染地區(qū)花去7000億美元。1996年美國Dupont公司的化學品銷售總額為180億美元。環(huán)保費用為10億美元。所以,從環(huán)保、經濟和社會的要求看,化學工業(yè)不能再承擔使用和產生有毒、有害物質的費用,需要大力研究與開發(fā)從源頭上減少和消除污染的綠色化學。
另一方面,這些化學工業(yè)排放到大自然中的有毒有害物質造成了環(huán)境污染,破壞了生態(tài)平衡,已經嚴重危害到了人類的生存。比利時的馬斯河谷事件、美國多諾拉事件、英國倫敦的煙霧事件、日本水誤事件等等都是大自然給人類的警示,也將傳統(tǒng)化學的弊端赤裸裸的揭示了出來,這也是綠色化學最早被提出的一原因之一,也恰恰說明了綠色化學研究的重要性,它已經關系到了人類存亡的問題。
五、綠色化學的研究成果
1.綠色化學在合成有機物上的應用
1991年美國著名有機化學家Trost首先提出了原子經濟性的概念,認為高效的有機合成應最大限度地利用原料分子中的每一個原子,使之結合到目標分子中,實現(xiàn)零排放。目前在大工業(yè)品中,如氫甲酰化反應、Ziegler-Natta 聚合、從丁二烯和氫氰酸合成己二腈等都是原子經濟性反應的典范。2.綠色化學在水處理中的應用
在工業(yè)用冷卻水中加入高效穩(wěn)定劑,可將生產中的直流冷卻水(一次性用水)改成循環(huán)冷卻水,從而節(jié)省大量的淡水資源。從綠色化學的角度考慮,新型緩蝕劑是用鉑酸鹽替代原來的鉻酸鹽和重鉻酸鹽,由脂肪胺替代芳香胺,其毒性和污染性都顯著降低,如用綠色產品聚天冬氨酸替代原來的有機磷酸鉻和磷酸鹽類。中水是生活污水和工業(yè)污水經綠色化學技術處理以后,可用于工農業(yè)生產的非飲用水。近年來淡水資源日趨緊張,中水的生產越來越得到人們的重視,我國在北京、上海等地先后建成了具有一定規(guī)模的中水生產裝置。3.綠色化學在農藥中的應用
由于農藥及其在環(huán)境介質間傳遞所引起的污染很難根治,近年來研究者的注意力從農藥的強殺傷力和廣譜性上逐漸轉移到高選擇性和環(huán)境友好型農藥的研究上來,高效、安全的農藥品種在市場上漸唱主角。在眾多的新型農藥中,生物農藥可以說是綠色農藥的首選。近年來,我國已經生產了一些植物源農藥,用于綠色食品生產中,如苦楝素、魚藤酮、苦參堿、藜蘆堿等,絕大部分植物源殺蟲劑都具有對人畜安全、不污染環(huán)境、不易使害蟲產生抗藥性等優(yōu)點。開發(fā)單一活性異構體農藥或降低產品中無效、低效性異構體的比例是當代農藥生產的發(fā)展方向之一,如順式氰戊菊酯、順式氯氰菊酯的藥效分別是氰戊菊酯、氯氰菊酯的4倍和2~3倍。目前生物農藥還不能實現(xiàn)大規(guī)模的生產,進行大面積快速防治時效果不理想, 很難在短時期內成為農藥的主力軍。模擬天然物質結構合成、開發(fā)新劑型以及采用綠色合成技術生產低毒無害的綠色化學農藥,將是未來農藥的重要發(fā)展方向。
總之,雖然綠色化學還有許多地方需要不斷持續(xù)深入的探索,許多地方還不是那么的完美,但它取得的一些成果已經應用到部分化學工業(yè)中,它正在不知不覺中改變我們的世界,我們的生活。
六、踐行綠色生活
化學改變生活,我們的生活中的食品、化妝品、交通工具等等各個方面處處都有化學的影子,在科學家們努力研究綠色化學的同時,我們也應該在生活中踐行綠色生活。所謂“綠色”就是環(huán)保、健康、安全與節(jié)省,做到綠色生活會讓生活變得更加美好。
打造綠色生活,可以從點點滴滴生命細節(jié)開始:著手減少室內有害氣體(不噴發(fā)膠)、懸浮顆粒及電磁輻射的污染。純天然的植物提取物并非都是健康的,自制真正適合自身的護膚品。杜絕加工食品、含有多種添加劑或經過輻射處理的食品,選用綠色食品。把大自然帶回家,但并非所有物種都適合你的家。用肥皂水而非洗車香波洗車。簡便無毒而不殘忍的方法解決蟑螂、螞蟻和蒼蠅。巧妙清洗孩子的衣物。
綠色生活還要求人們通過自己的努力,過一種安全健康、無公害、無污染的生活;是人類通過自身包括生活舉止在內的所有實際行動,來實踐對生態(tài)環(huán)境的保護;它的最終目的則是要使人們的生活方式與天然節(jié)奏和自然循環(huán)相一致。因此,綠色生活是新世紀的時尚,它體現(xiàn)著一個人的文明與素養(yǎng)。同時綠色生活也是一種生活態(tài)度。
綠色生活讓我們一起從身邊小事做起,在日常生活中,要做到不吃野生動物,盡量選擇有機食品和健康食品食用,減少糧食浪費等;節(jié)約用水;綠色出行,盡量乘坐公交車或者騎自行車,少開私家車。而我們作為大學生,更應該努力做到綠色生活。節(jié)約電能,可以不開燈的情況下盡量不開燈,也要注意關閉那些不必要開的燈,盡量到人多的環(huán)境自習;多用郵件少用紙:無論何時,只要可能的情況下,選擇用郵件傳送文件來代替打印可以降低用紙量。我們可以做到的還有很多,相信在我們的共同努力下我們的家園會越來越美好,我們的生活也會更美好!美麗中國將不再是夢!
參考文獻
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第二篇:材料化學結課論文匯總
新型可降解材料聚乳酸
摘要:隨著時代的進步,科技的發(fā)展,我國在各方面都進入了高科技和新型功能材料的領域。比如說在功能材料應用這方面,我國已經引進并且也自己研發(fā)了許多新型功能材料,使我們的工業(yè)生產和日常生活都得到了實惠,也為我們提供了諸多方便。
功能材料是指那些具有優(yōu)良的電學、磁學、光學、熱學、聲學、力學、化學、生物醫(yī)學功能,特殊的物理、化學、生物學效應,能完成功能相互轉化,主要用來制造各種功能元器件而被廣泛應用于各類高科技領域的高新技術材料。本文主要介紹了新型可降解材料——聚乳酸的兩種合成方法、基本性能、降解機理以及如何延長其使用壽命和前景展望。
關鍵詞:聚乳酸;合成;降解;使用壽命
聚乳酸(PLA)是以玉米為主要原料,經發(fā)酵制得乳酸,再經聚合而制成的高分子材料,具有良好的生物相容性和生物可降解性。PLA可像聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等熱塑性塑料那樣加工成各種產品,如薄膜、包裝袋、包裝盒、食品容器、一次性快餐盒、飲料用瓶、藥物緩釋包裝劑等。
聚乳酸的生產方法
聚乳酸的合成有兩種方法,即乳酸直接聚合法和環(huán)丙交酯開聚合法。
1.1直接縮聚法
直接縮聚法是乳酸的直接脫水縮聚,其聚合工藝短,對聚合單體的要求與普通縮聚單體的要求一致,但所得聚乳酸分子量小,且產品性能差,易分解,實用價值小。
1.2間接聚合法
間接聚合法因為是環(huán)狀二聚體的開環(huán)聚合,不同于一般的縮聚,沒有小分子水生成,所以不需要進行抽真空排除小分子,聚合設備簡單,此法所得聚乳酸分
材料化學結課論文
子量高達數萬乃至數百萬,機械強度高。近年來,為便于工業(yè)化生產,主要集中在開環(huán)聚合的高效催化體系,新型結構和組成的共聚物的合成等方面的研究,以制備更高分子量的聚乳酸。
聚乳酸的基本性能
聚乳酸是其中一種研究較多和性能較好的可生物降解的高分子材料。乳酸有非常好的透明性,可在牛物體內分解、吸收,同時其力學性能可和通用塑料媲美。聚乳酸制品廢棄后在土壤或水中,會在微生物的作用下分解成二氧化碳和水,隨后在太陽光合作用下它們又會成為淀粉的起始原料,對人體無害,具有良好的生物相容性。聚乳酸現(xiàn)已成為生物降解醫(yī)用材料領域中最受重視的材料之一。目前,聚乳酸已被廣泛應用于藥物控制釋放材料、免拆手術縫合線和注射用微膠囊、埋植劑、骨材料、眼科材料等。此外,聚乳酸還可用于農業(yè)、包裝材料、日用雜品等領域。聚乳酸的降解
乳酸是一種性能優(yōu)異的生物降解材料,能被酸、堿、生物酶等降解,降解的最終產物是CO2和H2O,對環(huán)境無污染。早已公認為是最有前途的醫(yī)用可降解高分子材料。
3.1聚乳酸的降解機理
PLA作為聚酯類材料,其降解分為簡單水解降解和酶催化降解。簡單水解降解是酯化反應的逆反應,起始于水的吸收,小分子的水移至樣品的表面,擴散進入酯鍵或親水基團的周圍。在介質中酸、堿的作用下,酯鍵發(fā)生自由水解斷裂,樣品的數均分子量緩慢降低,當分子量降低到一定程度,樣品開始溶解,生成可溶的降解產物。
3.2 影響聚乳酸降解的因素
聚乳酸所處環(huán)境對其降解有很大關系,凡是能引起酯鍵斷裂的因素都可以使聚乳酸發(fā)生降解,主要的因素有微生物、酶、聚合結構,此外如氧的存在與否、pH值、溫度、濕度等也對其有影響。
材料化學結課論文
(1)微生物 微生物降解是聚乳酸在自然界中最普遍存在的降解方式,聚乳酸可以被多種微生物降解。研究結果表明,鐮刀酶念珠菌、青霉菌都可以完全吸收D,L-乳酸,部分還可以吸收可溶的聚乳酸低聚物。聚乳酸的生物降解過程是間接的,是通過主鏈上不穩(wěn)定的鍵水解而成低聚物。然后在酶的作用下進一步降解為水和二氧化碳,其中也包含大分子在鏈端開始的酶的同化作用。PLA的酯鍵水解在整個聚合物內發(fā)生,但是如果微生物不能到達聚合物內部,則進一步的降解只能在聚合物的表面發(fā)生。
(2)酶 聚乳酸由于在主鏈上含有酯鍵,可以被酯酶加速降解。研究表明在根霉屬菌脂肪酶、豬胰腺脂肪酶、豬肝臟的羧基 酯酶這幾種酶中,根霉屬菌脂肪酶對聚乳酸的降解能力最強。降解的程度隨著時間的延長而增加。在無定形區(qū)域21天后可完全降解,而在結晶區(qū)域卻降解得很慢,21天后降解30%左右。這是由于在結晶區(qū)域分子結構排列緊密,酶分子很難進入到聚乳酸分子內部,因此降解速度很慢。(3)聚合結構 對于聚乳酸的降解速度,聚乳酸的聚合結構對其影響很大,包括化學結構、物理結構、表面結構等,由于聚酯類高分子含有易水解的化學鍵,有較快的降解速度。但當其固態(tài)結構不同時,不同聚集態(tài)的降解速度為:橡膠態(tài)>玻璃態(tài)>結晶態(tài)。聚乳酸材料一般是在固體狀態(tài)下應用的,同態(tài)的聚乳酸是部分結晶的高分子,結晶區(qū)的分子鏈堆積得非常緊密,對聚乳酸的降解速率有很大的影響。另外影響聚乳酸降解的因素還有分子量。
4提高其使用壽命的主要方法
影響聚乳酸高分子降解的因素繁多,但主要可分為材料特性和水解條件兩大類。
4.1 加入抗氧化劑
無論是簡單的有機分子,還是高分子或者生物體內進行的氧化,大多是自由基過程,一旦體系中生成自由基,經過自由基鏈式反應,氧化便可很快地進行下去。這些物質被氧化后失去了原有的有益屬性。防止有機物氧化的方法很多,但加入抗氧劑則是有效和方便的方法。所謂抗氧劑是指那些能防止或阻緩有機材料氧化的化合物,它可以捕獲活性游離基生成非活性的游離基,從而使連鎖反應終止;或者能夠分解氧化過程中產生的氫過氧化物生成穩(wěn)定的非活性產物,從而中斷連鎖反應。
4.2硝酸表面處理
材料化學結課論文
在復合材料的降解過程中 界面降解是導致材料性能下降的重要因素 通過碳纖維的硝酸處理并以化學鍵結合的方式可有效改善復合材料的界面結合狀況 使其綜合性能得到顯著提高。經硝酸處理后的PLA高分子材料初期降解很緩慢 其橫向剪切強度在前5d內僅降低了1.7%而后期則降解速度加快 考慮到酯鍵的鍵能及其亞穩(wěn)定性 可以認為它是處于基體與增強體之間的具有 自愈能力 的化學鍵 而且這種化學鍵一直處于不斷形成和斷裂的動態(tài)平衡狀態(tài)中。這樣不僅阻止了水等低分子物的破壞作用 而且由于這些低分子物的存在起到了松弛界面局部應力的作用。因此,經硝酸處理的PLA高分子材料初期的降解速度極為緩慢但當這種自愈能力的動態(tài)平衡被破壞后,界面降解就會以較快的速度進行 反映到橫向剪切強度曲線上,其后期下降加快。
4.3酸性和干燥的環(huán)境
馬曉妍等的研究發(fā)現(xiàn)聚乳酸在去離子水、0.0lmol/L鹽酸溶液、PH=7.4磷酸緩沖液、0.0lmoL/L氫氧化鈉溶液四種降解介質中的降解速率如下遞減:堿液>酸液>去離子水>緩沖液。在堿液中的降解速率最快.是因為聚乳酸水解生成的羧酸產物與堿中和,促進了水解反應向正反應方向進行。聚乳酸在磷酸緩沖液中的降解.雖然生成羧基使溶液酸性增加.但是由于磷酸緩沖液可以保持溶液的pH在一個恒定的范圍內。因此降解較慢。而在去離子水中,由于聚乳酸水解產生的羧基可以催化和加速醣鍵的水解.所以聚乳酸在去離子水中的降解比在磷酸緩沖液中快。
錢以宏等專門對聚乳酸在不同濕度下降解性能進行了研究。結果顯示相對濕度為88%時的降解速度是相對濕度20%時的降解速度的3倍以上。環(huán)境濕度越大,溫度越高,水解就越快,降解時間便越短。
4.4改變PLA的分子結構
分子結構是影響聚乳酸類材料特性的重要因素。端基的種類對PLA的降解也有重要的影響。S.H.Lee等合成了不同端基(胺基、氯酰基、羧基和羥基)的聚乳酸并對其降解性進行了研究,發(fā)現(xiàn)NH2—PLA、Cl—PLA比COOH—PLA、OH—PLA的降解速度較
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慢,說明NH2—PLA和Cl—PLA有一定的抗水解性能。可能由于Cl和NH2的極性比OH-的小,導致較低的降解情況。
5.結語
在日益重視環(huán)保和能源的2l世紀,由于聚乳酸以淀粉等可再生資源為原料,并可完全生物降解為二氧化碳和水,屬于綠色環(huán)保材料,符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,因而日益受到重視。因其具有優(yōu)良的應用特性,且極易改性以滿足各種需要,應用面日益拓寬,涵蓋了醫(yī)用材料、包裝材料、日用塑料制品、紡織面料、農用地膜、地毯、家用裝飾品等。
隨著對聚乳酸研究的不斷深入,相信在不久的將來,人們將克服生產規(guī)模小、規(guī)格品種不全、價格較貴的問題。同時能夠自主地控制聚乳酸的降解速度,提高其使用壽命,使得聚乳酸高分子材料的前景更加光明。
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參 考 文 獻
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[6] 馬曉妍,石淑先,夏字正,等.聚乳酸及其共聚物的制備和降解性能[J].北京化工大學學報。2004,31(1):5l-5
[7] 錢以宏.聚乳酸酯及其降解特征[J].紡織導報,2004,(4):38-40.
第三篇:化學與人類結課論文(定稿)
天津師范大學 校公選課 結課論文
課程名稱:化學與人類 課程性質:選修 課時:34學時
課程編號:QUD18250L 上課學期:2013-2014 第一學期 上課班次:周六上午 院系: 專業(yè): 姓名: 學號:
食品添加劑對人體健康的影響
內容摘要:隨著人們生活水平的提高,生活節(jié)奏的加快,越來越多的人對飲食提出了更新、更高的要求,他們想讓食品更方便、更多樣、更有風味、更有營養(yǎng)、更加的高級,而為了滿足這些要求,僅僅利用我們的天然資源顯然是遠遠不夠的,于是我們漸漸開始離不開食品添加劑了,多樣化的食品層出不窮,這也讓我們對食品增添了從未有過的警惕心:是否都是健康的食品。正文
食品添加劑定義 根據《中華人民共和國食品衛(wèi)生法》,食品添加劑是指用于改善食品品質、延長食品保存期、便于食品加工和增加食品營養(yǎng)成分;是為改善食品色、香、味等品質,以及為防腐和加工工藝的需要而加入食品中的化合物質或者天然物質。食品添加劑的種類
食品添加劑按其原料和生產方法可以分為化學合成添加劑和天然食品添加劑。一般說來除了化學合成的添加劑外,其余的都可以歸為天然食品添加劑,主要來自植物,動物,酶法生產和微生物菌體生產。世界各地至今沒有統(tǒng)一的食品添加劑分類標準,我國是按食品添加劑的主要功能分類的。根據GB2760-2007《食品添加劑使用衛(wèi)生標準》規(guī)定,我國食品添加劑按期主要功能作用的不同分為:酸度調節(jié)劑、抗結劑、消泡劑、抗氧化劑、漂白劑、膨松劑、膠姆糖基礎劑、著色劑、護色劑、乳化劑、酶制劑、增味劑、面粉處理劑、被膜劑、水分保持劑、營養(yǎng)強化劑、防腐劑、穩(wěn)定和凝固劑、甜味劑、增稠劑和其他共21種類,加上單獨列出的食品香料,我國食品添加劑種類共有22類
3.食品添加劑對人類健康的影響【兩面性,危害更多】 盡管食品添加劑給我們帶來便利,可是食品添加劑一般在食品中添加的量極少,一般拉制在0.1~0.019/kg之間。即使對于天然的食品添加劑如鹽來說,我們一旦在食物中放的過多,也會打破我們生理上的平衡,給我們的健康帶來嚴重危害。據法國國家衛(wèi)生醫(yī)學研究所的一項研究,法國每年至少有7.5萬人因食鹽過量而患心血管疾病,其中2.5萬人因病情嚴重而死亡,這一數字是法國交通事故死亡人數的4倍,更何況那些大部分人工合成的食品添加劑,倘若使用不規(guī)范就會造成不可挽回的后果。近年來,食品添加劑超標的事件頻頻發(fā)生,給我們敲醒了一個又一個的響鐘。就說說防腐劑吧,如果過量不僅能破壞維生素B1,還能使鈣形成不溶性物質,影響人體對鈣的吸收,同時對人的胃腸有刺激作用,過量實用還可引發(fā)癌癥。面粉過量使用過氧化苯甲酰會使面粉中的營養(yǎng)物質受到破壞,還會產生苯甲酸,對肝臟功能會有不同程度的損害。醬鹵類制品、灌腸類制品、休閑肉干制品、五彩糖等若使用色素過量,長期食用后,人體健康會受到影響,尤其對兒童的健康發(fā)育會有一定的危害。磷酸三鈉、三聚磷酸鈉、磷酸二氫鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉是品質改良劑,通過保水、黏結、增塑、稠化和改善流變性能等作用而改進食品外觀或觸感的一種食品添加劑,過量不僅會破壞食品中的各種營養(yǎng)元素,而且會嚴重危害人體健康,在人體內長期積累將會誘發(fā)各種疾病,如腫瘤病變、牙齦出血、口角炎、神經炎以及影響到后代畸形和遺傳突變等,甚至對人的肝臟功能造成傷害。長期食用鋁含量過高的膨化食品,會干擾人的思維、意識與記憶功能,引起神經系統(tǒng)病變,表現(xiàn)為記憶減退,視覺與運動協(xié)調失靈,嚴重者可能癡呆??種種添加劑超標導致難以想象的嚴重后果使我們不寒而栗。
身體是革命的本錢,正所謂:國以民為本,民以食為天;只有身體的健康,談志論道才能進行。國家的強大靠的是人民,只有人民的身體健康,國家才能繁榮,社會才會進步。然而,在日益經濟化的社會中,各類非自然的新物質層出不窮,人類在享受這美好的生活的同時也在注意著對自己身體好壞的東西。尤其是在人類每日必須的餐飲方面。有了食品添加劑,食品安全的問題也就越來越引起人們的關注。食品添加劑的使用也引起了很多的爭議,在用與不用之間產生了很多爭論。
其實,任何東西都具有兩面性。再拿廣泛用于風味酸奶、水果罐頭、八寶粥、果凍、等食品的阿斯巴甜來說,它具有和蔗糖極其近似的清爽甜味,無苦澀后味和金屬味,是迄今開發(fā)成功的甜味最接近蔗糖的甜味劑。阿斯巴甜的甜度是蔗糖的200倍,在應用中僅需少量就可達到希望的甜度,所以在食品和飲料中使用阿斯巴甜替代糖,可明顯降低熱量并不會造成齲齒。與蔗糖或其他甜味劑混合使用有協(xié)同效應,如加2%~3%于糖精中,可明顯掩蓋糖精的不良口感,與香精混合,具有極佳的增效性,尤其是對酸性的柑桔、檸檬、柚等,能使香味持久、減少芳香劑的用量。此外,阿斯巴甜中的蛋白質成分,可被人體自然吸收分解。當然,有利必有弊,阿斯巴甜對酸、熱的穩(wěn)定性較差,在強酸強堿中或在高溫加熱時易水解生成苦味的苯丙氨酸或二嗦呱酮,不適宜制作溫度>150℃的面包、餅干、蛋糕等焙烤食品和高酸食品。因為阿斯巴甜在人體胃腸道酶作用下可分解為苯丙氨酸、天冬氨酸和甲醇,不適用于苯丙酮酸尿患者。也有報告指出有少數人會對阿斯巴甜不耐,可能會引起頭痛、抽搐、惡心、過敏反應的癥狀。有了這些不利的因素存在,人們所擔心的問題也就隨之而來。也許有人會想:不在果凍、八寶粥、水果罐頭等食品里加阿斯巴甜就不會對人們的健康產生威脅了。但是,很多問題并不是人們所想象的那么簡單,如果不用阿斯巴甜代替糖,食品中存在的糖分就會增多。吃糖過多可影響體內脂肪的消耗,造成脂肪堆積,容易肥胖;吃糖過多,還可以影響鈣質代謝;吃糖過多,會使人產生飽腹感,食欲不佳,影響食物的攝入量,進而導致多種營養(yǎng)素的缺乏。除此之外,食用過多的糖可能會導致心臟病、高血壓等疾病。對幼兒來說,可能會造成齲齒、近視、軟骨癥、消化道等疾病。這同樣對人的健康產生了極大的威脅。所以,有的時候使用一定的添加劑是有益的。4.食品添加劑對人類健康產生危害的原因
食品添加劑之所以對人類健康產生如此嚴重的危害,其實最重要的原因還是歸結為市場上某些生產者被利益所驅動而鋌而走險做出的違法行為。一些企業(yè)使用添加劑并非為了改善食品品質,提高食品本身的營養(yǎng)價值,而是為了迎合消費者的感官需求、降低成本,違反食品添加劑的使用原則,加上使用方法不科學,不符合食品添加劑使用衛(wèi)生規(guī)范要求,以致超范圍、超量使用。同時,也有一些企業(yè)由于品牌的原因,一直對其食品配方進行保密,不容易發(fā)現(xiàn)其添加劑超標的事實。同時國家在監(jiān)管方面仍然存在著漏洞,雖然制定的法律和規(guī)章制度很健全,但是對于這方面的違法行為處罰卻很輕,罰款額最高僅為查獲問題產品價值的20倍,所以違規(guī)廠商即使被處罰了,依然可以“東山再起”,這就是為什么食品添加劑超標事件頻頻發(fā)生的一個很重要的原因。不過,若我們消費者關于食品安全的知識有所欠缺的話,也容易誤食或誤買不符合標準的食物,造成食品中毒的結果。5.對策
1·首先生產者要有集體意識,樹立誠信的形象,拋卻唯利是圖的觀念,這是人命關天的大事,不能為了那小小的利潤而置人命不顧。即使生產者通過這種不道德的途徑獲得了暴利,要是東窗事發(fā),卻始終逃脫法律的制約和良心的譴責,最終還是會身敗名裂。
2·要形成監(jiān)管有力的市場運行機制,規(guī)范制約生產者嚴格遵守食品生產安全的有關規(guī)定,提倡文明生產。
3·完善立法,加大懲罰力度,一旦發(fā)現(xiàn)有違法的行為,國家要進行強有力的懲罰措施,絕不輕怠,以保證我國食品安全。
4·完善食品添加劑管理法規(guī)和標準體系,建立現(xiàn)代化信息平臺。5·加強對中小城市,問題食品的質量監(jiān)督,加強輿論監(jiān)督。6·加強檢驗方法的研究和普及,開展危險性評估。
7·加強對食品添加劑相關法規(guī)的宣傳,科學知識的普及。
8·消費者也要有自我保健的意識,增加有關食品安全方面的知識,能夠辨別具有危害性的添加劑,在日常生活中避免因添加過多食品添加劑而出事的情況。6結論
食品添加劑對人類的健康是把雙刃劍,它已經深入我們的生活中,不能忽視它的作用,但是同樣不能因為它可能給我們帶來的副作用而完全敵視它,不能因噎廢食。而是懂得運用它的優(yōu)勢為我們創(chuàng)造出一個色彩斑斕的生活。《化學與人類》學習心得體會
化學在社會發(fā)展中的地位和作用是十分重要的,我們都不可避免的接觸化學。人類生活的各個方面,社會發(fā)展的各種需要都與化學息息相關。化學涉及各行各業(yè),對人類社會的發(fā)展起著巨大的作用,小到人們的衣食住行,大到一個國家的獨立和強盛。學習了《化學與人類》以后,我對化學的作用有了更深的理解。
從我們的衣、食、住、行來看,色澤鮮艷的衣料需要經過化學處理和印染,豐富多彩的合成纖維更是化學的一大貢獻。要裝滿糧袋子,豐富菜籃子,關鍵之一是發(fā)展化肥和農藥的生產。加工制造色香味俱佳的食品,離不開各種食品添加劑,如甜味劑、防腐劑、香料、調味劑和色素等等,它們大多是用化學合成方法或用化學分離方法從天然產物中提取出來的。現(xiàn)代建筑所用的水泥、石灰、油漆、玻璃和塑料等材料都是化工產品。用以代步的各種現(xiàn)代交通工具,不僅需要汽油、柴油作動力,還需要各種汽油添加劑、防凍劑,以及機械部分的潤滑劑,這些無一不是石油化工產品。此外,人們需要的藥品,洗滌劑、美容品和化妝品等日常生活必不可少的用品也都是化學制劑。可見我們的衣、食、住、行無不與化學有關,人人都需要用化學制品,可以說我們生活在化學世界里。
從社會發(fā)展來看,化學對于實現(xiàn)農業(yè)、工業(yè)、國防和科學技術現(xiàn)代化具有重要的作用。農業(yè)要大幅度的增產,農、林、牧、副、漁各業(yè)要全面發(fā)展,在很大程度上依賴于化學科學的成就。化肥、農藥、植物生長激素和除草劑等化學產品,不僅可以提高產量,而且也改進了耕作方法。高效、低污染的新農藥的研制,長效、復合化肥的生產,農、副業(yè)產品的綜合利用和合理貯運,也都需要應用化學知識。在工業(yè)現(xiàn)代化和國防現(xiàn)代化方面,急需研制各種性能迥異的金屬材料、非金屬材料和高分子材料。在煤、石油和天然氣的開發(fā)、煉制和綜合利用中包含著極為豐富的化學知識,并已形成煤化學、石油化學等專門領域。導彈的生產、人造衛(wèi)星的發(fā)射,需要很多種具有特殊性能的化學產品,如高能燃料、高能電池、高敏膠片及耐高溫、耐輻射的材料等。總之,化學與國民經濟各個部門、尖端科學技術各個領域以及人民生活各個方面都有著密切聯(lián)系。通過學習這門課,我知道了更多的能源知識。知道了 能源可以分為四大類:太陽能、地熱能、核裂變資源和核聚變資源、月球、太陽等星體對地球的引力為主產生的能源。知道了一次能源和二次能源是如何劃分的,知道了哪些是再生能源,哪些是非再生能源。對生物能有了新的認識,知道了其優(yōu)缺點。建議在通識課上老師可以加入更多的互動環(huán)節(jié)。
第四篇:化學與軍事結課論文
化學與軍事結課論文
班級:勞動與社會保障09-1班
姓名:溫宇迪 學號:540909040142
化學與生活
人類正面臨有史以來最嚴重的環(huán)境危機,由于人口急劇的增加,資源的消耗日益擴大,人均耕地、淡水和礦產等資源占有量逐漸減少,人口與資源的矛盾越來越尖銳;環(huán)保問題就成為經濟與社會發(fā)展的重要問題之一。作為國民經濟支柱產業(yè)之一的化學工業(yè)及相關產業(yè),在為創(chuàng)造人類的物質文明作出重要貢獻的同時,在生產活動中不斷排放出大量有毒物質,化學工業(yè)也為環(huán)境和人類的健康帶來一定的危害。發(fā)達國家對環(huán)境的治理,已開始從治標,即從末端治理污染轉向治本,即開發(fā)清潔工業(yè)技術,消減污染源頭,生產環(huán)境友好產品。“綠色技術”已成為21世紀化工技術與化學研究的熱點和重要科技前沿。
綠色化學又稱綠色技術、環(huán)境無害化學、環(huán)境友好化學、清潔化學。綠色化學即是用化學及其它技術和方法去減少或消除那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)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。
化學可以粗略地看作是研究從一種物質向另一種物質轉化的科學。傳統(tǒng)的化學雖然可以得到人類需要的新物質,但是在許多場合中卻既未有效地利用資源,又產生大量排放物,造成嚴重的環(huán)境污染。綠色化學則是更高層次的化學,它的主要特點是“原子經濟性”,即在獲得物質的轉化過程中充分利用每個原料原子,實現(xiàn)“零排放”,因此既可以充分利用資源,又不產生污染。傳統(tǒng)化學向綠色化學的轉變可以看作是化學從“粗放型”向“集約型”的轉變。綠色化學可以變廢為寶,可使經濟效益大幅度提高。綠色化學已在全世界興起,它對我國這樣新興的發(fā)展中國家更是一個難得的機遇。
就化學對人類的日常生活的影響來說,化學在我們的日常生活中無處不在。首先,我們的衣、食、住、行無一不用到化學制品。
“民以食為天”,我們吃的糧食離不開化肥、農藥這些化學制品。1909年哈伯發(fā)明的合成氨技術使世界糧食翻倍,如果沒有他發(fā)明的這個化學技術,那么世界上就有一半的人得不到溫飽,那么世界上就多了一半的人的生命面臨危機了。加工制造色香味俱佳的食品就更離不開各種食品添加劑,如甜味劑、防腐劑、香料、味精、色素等等,多是用化學合成方法或化學分離方法制成的。
如果沒有合成纖維的化學技術,那世界上大多數人就要挨凍了,因為有限的天然纖維根本就不夠用。我國1995年的化學纖維產量為330萬噸,其中90%是合成纖維。何況純棉純毛等天然纖維也是棉花、羊毛經化學處理制成的。再有就是合成橡膠,少了合成橡膠,世界上60億人口又有多少億人要穿草鞋過冬啊?合成染料更使世界多了一道多彩繽紛的亮麗風景線。所謂“豐衣足食”,是生命得以延續(xù)的保證。沒有了化學,就沒了保證。
生活離不開化學,遍觀周圍,幾乎每件事物都與化學有關。化學是研究物質的性質、組成、結構、變化和應用的科學。自有人類以來就開始了對化學的探索,因為有了人類就有了對化學的需求。它與我們的生活息息相關,在我們的日常生活中無處不在。我國著名滑雪前輩楊石先生說:“農、輕、重、吃、穿、用,樣樣都離不開化學。”沒有化學創(chuàng)造的物質文明,就沒有人類的現(xiàn)代生活。
人是社會的人,社會是人的社會,因此可以從人與化學的關系去探討化學對社會發(fā)展的重要性。
化學作為一門龐大的知識體系,能用來解決人類面臨的問題,滿足社的需要,對人類社會做出貢獻。它的成就已成為社會文明的標志,深刻的影響著人類社會的發(fā)展。社會的發(fā)展離不開人類的發(fā)展,人類的發(fā)展離不開人的生存,而人的生存離不開化學。社會的一切發(fā)展,生命是基礎。一切生命的起源離不開化學變化,一切生命的延續(xù)同樣離不開化學變化。恩格斯說:“生命的起源必然是通過化學的途徑實現(xiàn)的。”沒有化學的變化,就沒有地球上的生命,也就更不會有人類。是化學創(chuàng)造了人類,創(chuàng)造了美麗的地球。
總之,現(xiàn)代生活與化學是緊密相連不可分割的。不管是生命本身作為一個過程,還是生命得以維持所必須依賴的外在物質條件,都離不開化學。沒有生命還有化學,沒有了化學就絕對不會再有生命存在。化學是生命存在的支柱,也是社會存在和發(fā)展的支柱和動力。
第五篇:化學與社會結課論文
化學與社會結課論文
論文題目:社會環(huán)境與化學
學生姓名:程興龍
學生學號: 1066129234
專業(yè)班級:
應用化學10-2班
學院名稱: 化學與化工學院
指導老師: 李國祥
社會環(huán)境與化學
【摘要】
化學是人類賴以生存的基礎科學,是為人類提供材料和藥品的科學,也是人類借以認識自然、改造自然、控制自然的科學。由于化學為其它科學提供基礎材料,所以也是其它科學得以發(fā)展的基礎。現(xiàn)在,高科技的發(fā)展很大程度得益于高新材料的發(fā)展,同時,高新技術也反過來促進了化學學科的發(fā)展。也就是說,化學為其它學科提供各種新材料,其它學科為化學提供新設備、新方法、新手段。化學的發(fā)展在不斷促進人類進步的同時,在客觀上使環(huán)境污染成為可能,對環(huán)境有很大的污染,但是起決定性的是人的因素,最終要靠人們的認識不斷提升來解決這個問題。
【關鍵字】環(huán)境 環(huán)境問題 環(huán)境污染 綠色化學 化學與環(huán)境
【正文】
一、環(huán)境
環(huán)境可分為自然環(huán)境和人類活動環(huán)境,自然環(huán)境指以人類為主體的外部世界中使個體得以生存和發(fā)展的物質條件的綜合,是直接或間接影響到人類生活的一切物質及能量總體。自然環(huán)境包括大氣、水、土壤、巖石以及存在于其交界處的生物圈和陽光,它們組成環(huán)境的結構單元進而構成環(huán)境整體。人類活動環(huán)境按人類活動范圍劃分為:①大環(huán)境。與人類生存直接有關的大氣層(高20千米)、水層和土層(深10千米)范圍內人人共享的環(huán)境物質之總和。②小環(huán)境。任何個人活動的空間如工廠車間、辦公室、農村田野、實驗室、課堂、宿舍、居室等,亦稱工作和生活環(huán)境③外環(huán)境。大環(huán)境和小環(huán)境的總稱。④區(qū)域環(huán)境。指地區(qū)、行業(yè)的特有環(huán)境問題的概括,如城市環(huán)境、旅游環(huán)境等。⑤全球環(huán)境。指研究戰(zhàn)略。近20年來已出現(xiàn)了不少超出一個國家的環(huán)境問題,需要從全球的角度來研究它們對人類、整個生物界造成的危害和潛在威脅,研究它們的聯(lián)系、后果及對策。⑥宇宙環(huán)境。預測至2015年人類可在月球上建立基地,將來還可建立各種星際站。因此太空環(huán)境研究已提上日程。
二、環(huán)境問題
環(huán)境問題指環(huán)境效應及某些特殊病態(tài)。①生態(tài)效應。這是一種環(huán)境生物效應,主要指保持生態(tài)平衡,即在一段時期內環(huán)境中物質循環(huán)和能量流動狀態(tài)應保持相對穩(wěn)定,特別要保護自然資源如土地、森林和水這些基礎資源,在保證更新的前提下合理開發(fā)和利用②
溫室效應。這是一種全球性的環(huán)境物理和化學效應,認為大氣中二氧化碳的積累,吸收了地面向太空的熱輻射,保持了地面空氣有較高的溫度。溫度如果繼續(xù)升高,將使海洋水位增高,淹沒部分大陸。目前這個問題尚有爭論。③熱島效應。這是一個區(qū)域環(huán)境物理和化學效應,主要指城市地區(qū)由于人口稠密、工業(yè)集中造成溫度高于周圍地區(qū)的現(xiàn)象。據世界上20多個城市的統(tǒng)計,城市年平均氣溫比郊區(qū)高0.3~1.8℃。如我國北京和南京高0.7℃,夏季城市更熱。再如對杭州市的一次實測結果為,市內官巷口的氣溫比近郊的杭州大學高3.2℃,比蘇堤高3.9℃。(2)環(huán)境疾病指由環(huán)境問題引起的某些人體疾患。近年來人們比較關注的環(huán)境疾病主要有:①城市病。指現(xiàn)代化和城市化使人類疾病類型發(fā)生改變的現(xiàn)象。原因主要在于大氣和水質污染。首先,大氣污染集中在城市,使呼吸道疾病顯著增加。如上海(國際性大都市)、長沙(人口密度最高)、南京(車輛密度最大)的肺癌發(fā)病率最高;其次,飲水不潔或缺水(青島、北京)是50多種水質病患(如氟骨癥、傳染性肝炎)流行和傳播的主因。最近又見報道,高樓病又成為一種新病象。②職業(yè)病。各行各業(yè)由于小環(huán)境的影響有不同的職業(yè)病,如粉塵引起硅肺;某些化工廠的一氧化碳、煙霧引發(fā)心紋痛;雷達、射頻設備引起電磁輻射病(白內障、心律不齊、神經衰弱等)。③地方病。指發(fā)生在某一特定地區(qū),同當地自然環(huán)境有密切關系的疾病,由環(huán)境的化學和生物效應引起。
三、環(huán)境污染
環(huán)境污染主要包括大氣污染、水體污染等等。1.大氣污染:由于空氣對人體健康的重要作用,所以大氣的質量很受重視。除了常規(guī)污染問題如顆粒物、氧化劑、氮氧化合物、二氧化硫、一氧化碳、多環(huán)芳烴、光化學煙霧等的影響外,近年來社會公眾普遍關心臭氧層破壞(涉及冰箱的更新)、酸雨以及污染的指示等問題。(1)臭氧層在離地面20~25千米的太空,覆蓋著一層臭氧含量高達0.1%的稀薄大氣,稱為臭氧層。這個臭氧層能吸收太陽發(fā)射到地球的大量紫外線,保護人類和整個地球的生態(tài)系統(tǒng)免受過量紫外線的危害。據研究,如果該層臭氧減少1%,則抵達地球表面的紫外線將增加2%,人類的皮膚癌患者也將增加2%。由于一切生物遺傳基因的物質基礎DNA都易受紫外線的影響,因而臭氧層的破壞,會嚴重影響到動植物的生殖繁衍。有人認為,現(xiàn)在每年的皮膚癌患者增加12萬與此有關,長此以往問題將會越來越嚴重。導致臭氧層破壞的原因,在于排進大氣中的許多化學物質能與臭氧發(fā)生反應而消耗臭氧,其中主要是氟里昂。氟里昂是一類應用廣泛、生產量很大的清洗電路用的溶劑、噴霧推進劑、滅火劑、致冷劑,具有無毒、化學穩(wěn)定性 2
好等特點,在大氣層下部不會由于降雨、氧化或陽光作用而分解,可在環(huán)境中滯留40~150年。因此,人們已對臭氧層采取保護措施。例如:一是削減或停止氯氟烴生產;二是削減鹵素化學品如四氯化碳、三氯甲烷的產量;三是控制核試驗和航天器引起的污染物高空排放等。(2)酸雨:所謂酸雨是指氣態(tài)染污物、飄塵和大氣雨云結合形成的pH<5.6的雨雪或其它形式的大氣降雨。通常的雨水呈弱酸性,因為它能吸收二氧化碳而生成碳酸,其pH值約為6。雨水的這種微弱酸性,可溶解地殼的礦物質,供給植物吸收,有營養(yǎng)作用。這種酸水是正常的。環(huán)境科學要著重研究的是由于人類活動的影響,pH值降至5.6以下的酸性降水。除基體水外,酸雨的主成分為硫酸和硝酸,還包括堿金屬、堿土金屬陽離子、銨離子和某些酸根如氟、氯、碳酸根、亞硝酸根、亞硫酸根等離子,這些成分之間又能發(fā)生復雜的化學反應,因而酸雨的化學組成是很復雜的。通常認為由于石化燃料燃燒放出的二氧化硫及氮氧化物是酸雨形成的主因。這些氣體可以是當地排放的,也可以是從遠處遷移來的。它們釋放入大氣后,在陽光和飄塵的(催化)作用下,經歷各種大氣化學和大氣物理過程,成為酸雨降落地面。酸雨使土壤、湖泊、河流酸化,抑制土壤中有機物的分解和氮的固定,淋洗與土壤粒結合的鈣、鎂、鉀等營養(yǎng)元素,使土壤貧瘠。1988年美國《化工新聞》曾報道指出,酸雨促使苔蘚生長,這些較低級植物產生一些有機酸能與土壤中的鋁結合。這種被激活的鋁輸送到樹木的根部,取代了樹木生長所需要的鈣,從而造成近地面處樹根缺鈣枯死。湖水或河水的pH值降到5以下,使泥土中的鋁形成可溶性的羥基鋁離子以至魚、蝦、水禽無食而不能棲息。酸雨直接害及禾苗,會使水稻出現(xiàn)赤褐色斑而枯死。酸雨與大氣中的煙霧結合形成酸霧,其酸性和腐蝕能力大增,使建筑物和各種露天材料受損。許多電視鐵塔或橋梁即使用高級防護漆刷好幾層,但在酸雨侵蝕下不出3~5年就會出現(xiàn)斑駁銹塊,架空輸電的金屬器件壽命也大為縮短。酸雨使雅典古堡如巴特侖神廟、我國的樂山大佛、美國自由女神像都蒙受侵害(自由女神像及海岸建筑物的損害還與鹽霧的作用有關)。(3)污染的指示:除化學指示即對污染物進行化學監(jiān)測外,近年來發(fā)展了生物指示體系或開展了許多指示物研究,以適應城市及工廠外環(huán)境美化的需要。①指示生物。對污染物產生各種反應信息而被用來監(jiān)測和評價環(huán)境質量的現(xiàn)狀和變化的生物,通常分大氣污染指示和水污染指示兩類。②大氣污染指示生物。金絲雀對一氧化碳敏感,可將其用于監(jiān)測煤礦坑道的大氣污染。植物如花卉的指示作用更受重視,如秋海棠、美人蕉和紫花苜蓿對二氧化硫敏感,杜鵑花、扶桑,菊花、矮牽牛和煙草對氮氧化物氣體靈敏,百日草、薔薇可用于氯氣監(jiān)測,香石竹、蘭花、鳳仙花易受乙烯氣體作用,向日葵對氨氣的作用很明顯,吊蘭對臭氣吸收效果好,郁金香在氟濃度為0.5ppb時即部分枯死等等。
③水污染指示生物。主要有許多藻類和幼蟲。如水中存在毛翅目幼蟲、蜉蝣目稚蟲時,水質一般比較清潔,而顫蚓類大量存在或食蚜蠅幼蟲出現(xiàn)時,水體一般受到嚴重污染。2.水污染 人體組織內約有65%是水分,成年人每天需飲用1.5~2.5升水。生活用水范圍極廣,食、衣、住、用均離不開水,水污染影響人體健康,也影響到其它衛(wèi)生和保健活動(1)水污染對健康的影響。據調查,世界上80%的疾病與水或水源污染有關。例如,洪水災難時,人們往往容易患腹瀉病。原因是喝了被霍亂孤菌等物質污染的水。鉛廠周圍居民易腹痛,原因是喝了破鉛污染的水而發(fā)生鉛中毒。①食物鏈毒化。這是化學污染的惡果。如甲基汞(水俁病)、鎘(痛痛病)、農藥及氟、砷、鉻、鉛、鋇等均可引起飲水或食物毒化;②傳染病。以水為媒介的細菌性腸道傳染如傷寒、痢疾、腸炎等,病毒傳染如血吸蟲、傳染性肝炎等;
四、綠色化學
1、綠色化學的概念
綠色化學又稱環(huán)境無害化學、環(huán)境友好化學或清潔化學,是指化學反應和過程以“原子經濟性”為基本原則,即在獲取新物質的化學反應中充分利用參與反應的每個原料原子,在始端就采用實現(xiàn)污染預防的科學手段,因而過程和終端均為零排放和零污染,是一門從源頭阻止污染的化學。綠色化學不同于環(huán)境保護,綠色化學不是被動地治理環(huán)境污染,而是主動的防止化學污染,從而在根本上切斷污染源,所以綠色化學是更高層次的環(huán)境友好化學。
2、綠色化學的產生及其背景
當今,可持續(xù)發(fā)展觀是世人普遍認同的發(fā)展觀。它強調人口、經濟、社會、環(huán)境和資源的協(xié)調發(fā)展,既要發(fā)展經濟,又要保護自然資源和環(huán)境,使子孫后代能永續(xù)發(fā)展。綠色化學正是基于人與自然和諧發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展理論。在1984年,美國環(huán)保局(EPA)提出“廢物最小化”,這是綠色化學的最初思想。1989年,美國環(huán)保局又提出了“污染預防”的概念。1990年,美聯(lián)邦政府通過了“防止污染行動”的法令,將污染的防止確立為國策,該法案條文中第一次出現(xiàn)了“綠色化學”一詞。1992年,美國環(huán)保局又發(fā)布了“污染預防戰(zhàn)略”。1995年,美國政府設立了“總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎”。1999年英國皇家化學會創(chuàng)辦了第一份國際性《綠色化學》雜志,標志著綠色化學的正式產生。我國也緊跟世界化學發(fā)展的前沿,在1995年,中國科學院化學部確定了《綠色化學與技術》的院士咨詢課題。、綠色化學的核心內容
原子經濟性是綠色化學的核心內容,這一概念最早是1991年美國Stanford大學的著名有機化學家Trost(為此他曾獲得了1998的“總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎”的學術獎)提出的,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉化成了產物。理想的原子經濟反應是原料分子中的原子百分之百地轉變成產物,不產生副產物或廢物,實現(xiàn)廢物的“零排放”。他用原子利用率衡量反應的原子經濟性,認為高效的有機合成應最大限度地利用原料分子的每一個原子,使之結合到目標分子中。綠色化學的原子經濟性的反應有兩個顯著優(yōu)點:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地減少了廢物的排放。
五、化學與環(huán)境
化學是人類賴以生存的基礎科學,是為人類提供材料和藥品的科學,也是人類借以認識自然、改造自然、控制自然的科學。由于化學為其它科學提供基礎材料,所以也是其它科學得以發(fā)展的基礎。現(xiàn)在,高科技的發(fā)展很大程度得益于高新材料的發(fā)展,同時,高新技術也反過來促進了化學學科的發(fā)展。也就是說,化學為其它學科提供各種新材料,其它學科為化學提供新設備、新方法、新手段。
化學工程在實施過程中,很容易產生人類所不需要的副產物,因處理不當或者無法避免而影響到了環(huán)境,造成了環(huán)境污染。但是環(huán)境污染的治理、各種副產物的處理技術,又要依賴化學手段才可能得到改進。所以環(huán)境改善也需要化學。其實,環(huán)境污染也不全部是化學工業(yè)的責任,其它工業(yè)同樣也對環(huán)境產生污染,只不過化工的污染更加直接,更加顯見而已。而治理、克服、控制這些污染,卻更是離不開化學。只有通過化學的手段才可能使其得到根本的治理。所以,可以說化學與環(huán)境是相輔相成的。
另外,人類的活動必然消耗自然資源,這種消耗也必然導致自然環(huán)境的改變。要認識到這些問題并且控制這種改變給世界帶來的負面作用,所有學科都必須盡其能力,把負作用降低到最小。也就是人類必須盡其全力認識并控制自然、控制自身。科學學科并不存在過錯,人類對科學學科也不應該存在任何偏見,才有可能使人類更加美好。
【參考文獻】
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【4】鄭曙陽 綠色設計之路——室內設計面向未來的唯一選擇 建筑創(chuàng)作 第十期 2002