绿色化学

1. 绿色化学

2. 人类正面临十大环境问题: 1大气污染、2臭氧层破坏、3全球变暖、4海洋污染、5淡水资源紧张和污染、6土地退化和沙漠化、7森林锐减、8生物多样性减少、9环境公害、10有毒化学品和危险废物， 其中的大部分问题与化学和化工产品的化学物质污染有关。因此，从根本上治理环境污染的必由之路是大力发展无污染的绿色化学。 一、  绿色化学与技术

3. 杀人雾 空气污染最典型的事件是50年代伦敦的冬季烟雾污染，4天夺走4000多条人命。过后的两个月中，又陆续有8000多人死亡。 　　时至1952年，伦敦仍用煤发电，距市中心不远有许多工厂，居民家庭用煤取暖，蒸汽机车拖着列车穿梭于伦敦和各大城市之间，对卡车和小汽车尾气污染也不加控制。这些污染源产生大量的碳、硫化物以及其它的化学烟雾漂浮在空气中。12月5日一场浓雾笼罩着伦敦，空气中的污染物与雾混合在一起，彼此产生化学反应。4天后污染浓度增强了10倍，毒性加强。 12月7日市中心能见度降低到5米以下，因而被称为“黑暗的星期日”，汽车无法行驶，泰晤士河上的船也无法航行。烟雾进入了莎士比亚剧场，舞台无法看清，因此正在上演的歌剧《茶花女》演到第一幕结束就被迫中止。　　 12月10日大雾散去，4000人死亡，其中大部分是老人，感染支气管炎和有关肺部疾病的患者达数千人。

4. 绿色化学又称环境无害化学，绿色化学即利用化学的原理、技术和方法减少或消灭对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。绿色化学又称环境无害化学，绿色化学即利用化学的原理、技术和方法减少或消灭对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。 绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。它是一门从源头上阻止污染的化学。绿色化学注重资源的可持续利用. 1、绿色化学的定义

5. 重要特点：原子的经济性，实现“零排放” 核心问题：发展新型化学反应，推动化学学科的发展。

6. 1. 防止-防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。 2．原子经济-应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。 3．较少有危害性的合成反应-无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。 4．设计安全的化学产品-设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能，还应具有最小的毒性。 2. 绿色化学的12项原则

7. 5．安全的溶剂和辅料-尽量不用辅料（如溶剂或析出剂），当不得已使用时，尽可能应是无害的。 6．设计中能量的使用要讲效率-尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。 7．用可以回收的原料-只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变坏。 8．尽量减少派生物-应尽可能避免或减少多余的衍生反应（用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程），因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。

8. 9．催化作用-催化剂（尽可能是具选择性的）比符合化学计量数的反应物更占优势。 10．要设计降解-按设计生产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为无害的降解产物，在环境中不继续存在。 11．防止污染进程能进行实时分析-需要不断发展分析方法，在实时分析、进程中监测，特别是对形成危害物质的控制上。 12．防止化学反应的安全事故-在化学过程中，反应物的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。

9. 应用物理学、生态学的最新理论、技术和手段，应用生物技术，但是并非所有涉及生物的都是绿色的。应用物理学、生态学的最新理论、技术和手段，应用生物技术，但是并非所有涉及生物的都是绿色的。 3、绿色化学与环境治理

10. 美国伊斯曼化学公司以煤为原料生产乙二醇等化学品，废渣用作建筑材料，副产物二氧化碳经净化后作饮料，实现了“零排放”。美国伊斯曼化学公司以煤为原料生产乙二醇等化学品，废渣用作建筑材料，副产物二氧化碳经净化后作饮料，实现了“零排放”。 我国原油企业每加工1吨原油平均耗水3.41吨，排放废水2.37吨，而国外炼油厂每加工1吨原油排放废水不足0.5吨。日本千叶炼油厂每加工1吨原油排放废水0.25公斤。 4、可持续发展的绿色化学

11. 1984年美国环保局提出“废物最小化” 1989年美国环保局提出“污染预防” 1990年美国联邦政府通过了“防止污染行动的法令”，首次出现绿色化学一词。 1995年美国政府设立“总统绿色化学挑战奖”。 1999年英国皇家化学会创办“绿色化学”杂志。 1994年我国政府发表“中国21世纪议程”白皮书，提出：优先实施清洁生产。 1999年北京举行“绿色化学基本科学问題论坛”

12. 美国总统绿色化学挑战奖 Presidential Green Chemistry Challenge Award “总统绿色化学挑战奖” ,1996年由美国前总统克林顿提议设立，用来表彰以绿色化学作为商业应用中的可行替代方法的杰出成就。 它表彰化工领域中通过对化学工艺和产品进行有环保意识的设计以防止污染而取得的重要突破，代表了美国环保技术领域的最高荣誉。 奖项分5项：（1）绿色合成路径，（2）绿色反应条件，（3）绿色化学品设计，（4）小企业奖，（5）学院奖，

13. 酶催化酯交换技术生产低游离脂肪酸油脂、新方法高效立体选择性合成药物EmendR的活性成分Aprepitant(更新合成路线奖);酶催化酯交换技术生产低游离脂肪酸油脂、新方法高效立体选择性合成药物EmendR的活性成分Aprepitant(更新合成路线奖); 推动环保-效益共同进步的一种可紫外光(UV)固化的、单组分、低挥发性有机物(VOC)的汽车表面修整底漆(改进溶剂和反应条件奖); 一种可减少乳胶涂料挥发性有机物的、非挥发性的、反应性聚结剂Archer RCTM(更安全化学品设计奖); 2005年总统绿色化学挑战奖

14. 一种使用离子液体溶解和加工纤维素为高级新材料的平台策略(绿色化学学术奖);一种使用离子液体溶解和加工纤维素为高级新材料的平台策略(绿色化学学术奖); 利用生物技术制造天然塑料聚羟基烷酸酯(小企业奖). 2005年总统绿色化学挑战奖

15. ①绿色合成路线奖授予了Merck公司,他们开发出一条由β氨基酸制备Januvia TM的活性成分的新颖的绿色合成路线. ②Codexis公司获得了绿色反应条件奖,他们采用先进的基因技术开发了一种酶基过程; ③S.C. Johnson & Son公司获得了绿色化学品设计奖,他们研发出了Greenlist TM系统,该系统用来评估其产品中各成分对环境和人类健康的影响,并指导消费品配方的改进; 2006年总统绿色化学挑战奖

16. ④Arkon和NuPro技术公司获得小企业奖,他们联合开发了苯胺印刷工业中对环境安全的溶剂和循环利用方法;④Arkon和NuPro技术公司获得小企业奖,他们联合开发了苯胺印刷工业中对环境安全的溶剂和循环利用方法; ⑤Missouri-Columbia大学的Galen J. Suppes教授获得了学术奖,以奖励他从天然丙三醇合成出生物基的丙二醇和多元醇的单体.

17. 2007 Award Recipients Greener Synthetic Pathways AwardProfessor Kaichang Li, Oregon State UniversityColumbia Forest ProductsHercules IncorporatedDevelopment and Commercial Application of Environmentally Friendly Adhesives for Wood Composites (summary) Greener Reaction Conditions AwardHeadwaters Technology InnovationDirect Synthesis of Hydrogen Peroxide by Selective Nanocatalyst Technology (summary)

18. Designing Greener Chemicals AwardCargill, IncorporatedBiOH™ Polyols (summary) Small Business AwardNovaSterilis Inc. Environmentally Benign Medical Sterilization Using Supercritical Carbon Dioxide (summary) Academic AwardProfessor Michael J. KrischeUniversity of Texas at AustinHydrogen-Mediated Carbon–Carbon Bond Formation (summary)

19. 1、绿色技术 深绿色技术：指污染治理技术。例如，高分子气体分离膜，浓缩、回收二氧化碳。 浅绿色技术：指清洁生产以及节约能源和资源等综合利用技术。例如国际上开发的无污染电动汽车技术、聚氯乙烯新工艺等。 二 绿色化学的今天

20. 2、 绿色消费 在求得舒适的基础上，大量节约资源和能源。 3、 绿色包装 既要努力降低商品包装费用，又要降低包装废弃物对环境的污染程度和循环利用。 4、 绿色企业 开发清洁生产工艺，推出“三废”较少的产品，正在迅速变成优先的投资领域。

21. 5、 绿色投资 为防治环境污染和生态破坏，必须有一定的资金投入。美国达每年1740亿美元，亚洲达每年2000亿美元。 6、 绿色产品 无污染、无公害的绿色产品。如意大利用聚丙烯纤维代替石棉的新产品。 7、绿色标志 在商品上印制特定的图形，以标明该商品的生产、使用及处置全过程符合环境保护要求，不危害人体的健康，对环境无害或危害极少。我国从1994年开始实施“绿色环境标志”。

23. 可持续发展（sustainable development） • 是一种建立在生态环境保护基础上的兼顾生态、经济和社会共同发展的概念，它强调人类利用生物圈的管理，使生物圈既能满足当代人的最大持续利益，又能保持其满足后代人的需要与欲望的潜力。 • 可持续发展作为人类共同的发展战略，基本含义是“在不损害未来世代满足其发展需要的资源基础的前提下的发展”。 • 实现可持续发展需要多种努力，其中绿色投资是重要途径，因为绿色投资坚持社会、经济和环境效益的统一。 • 我国经济高投入、高能耗、低效益。03年，消耗了世界钢铁总产量的30%，水泥总产量的40%，煤炭总产量的31%。已经成为资源依赖进口的国家，其中铁矿石和氧化铝的50%、铜的60%、原油的36%依靠进口。

24. 1 安全的辅助物质 ①、  采用无毒无害的溶剂 如用水作溶剂。 ② 固态反应 如六水三氯化铁在固相反应中，50C，2小时将2-萘酚氧化为2,2’-二羟基-1,1’-联萘，产率95 %。 ③用毒性较小的溶剂取代毒性较大的溶剂 如用二甲苯替代苯作油漆稀释剂。 三、绿色化学反应条件和介质

25. 特点： ①、高选择性的定向合成 ②、酶催化 2 高效的催化剂 3 能量的有效利用 1、节能技术 2、节水技术

26. 1、可降解塑料 2、新农药 3、手性合成 4 保持功效和降低毒性

27. 1. 新型绿色农药 高效低毒 土壤中易降解 四、 绿色化学和新的产业革命 全敌---0.3%印楝素乳油  无公害果蔬专用杀虫剂

28. 高固含量溶剂型涂料 水基涂料 粉末涂料 液体无溶剂涂料 2. 绿色环境保护涂料

29. 经济代价昂贵的末端治理 一级处理站投资建设费用1.5万元/t，日常运转费用为14-20元/t。我国制革工业每年排放废水70M t，照此计算，一级处理站投资建设费用10500亿元，日常运转费用为9.8-14亿元。 因此，应用绿色化学与技术，把环境保护和资料利用统筹考虑的可持续发展模式成为必然选择。 3.制革工业中的绿色化学与技术

30. 污染物淤塞鳌江河道

31. 最严重的污染源有： 原皮防腐保藏用的工业盐，应尽量少用氨盐、食盐。改用对环境影响小的防腐剂，如次氯酸钠。 脱毛浸灰用的硫化物（硫化钠、硫氢化钠）、石灰。改用酶制剂。 传统铬鞣工艺排放的含铬废液。开发无毒和少毒的鞣剂。 开发绿色皮革化学品 铬鞣剂

32. 如：脱毛浸灰液循环使用； 新型废铬液循环使用； 水资原的循环使用； 制革废弃物的回收利用等。 研究和实施清洁工艺技术

33. 人类食物与绿色农业 农业生态系统的发展历程 两个发展方向，微观农业:基因遗传工程； 宏观农业:有机、生态农业。 现代农业的三次技术进步：杂交玉米的成功，农药的使用、石油农业的兴起等，都是为了生产更多的粮食。 石油农业是指对能源的利用和消耗来讲的，其实质是用高能量换取高产量，但也带来严重后果，如加剧能源危机，加剧自然生态的破坏、造成严重环境污染等 五、人类生活与未来

34. 生态农业就是要建立及维持一个特殊类型的农业系统，建立和维持一个生态上自我维持、低输入且经济上有生命力的小型农业生态系统。这种小型农业系统能达到最大的生产而又不引起大的的环境改变。 建立生态农业的条件 浙江乌镇 华庄生态农业园

35. 1、生态农业必须是自我维持包括能量自我维持系统。1、生态农业必须是自我维持包括能量自我维持系统。 一切副产物都要通过再循环，尽量减少损失。通过使用腐殖质，作物轮作，以及正确处理和使用农家肥料等技术来保持土壤肥力。 2、为了增强农业生态系统的稳定性与获得最大的生物量，必须实行多种经营，要求动物与植物的构成比例必须恰当。种植业与畜牧业用地比例恰当。3：7

36. 3、生态农场的规模通常应该小一点，便于经营，获得高产，利于投资和增加雇佣人员。（100-1000亩之间）3、生态农场的规模通常应该小一点，便于经营，获得高产，利于投资和增加雇佣人员。（100-1000亩之间） 4、生态农业单位面积净生产量必须是高的 5、生态农业在经济上必须是可行的。 6、生态农业应大量加工农畜产品。 7、保持优美环境与关心畜禽健康生长。

37. 存在的问题；土壤退化；森林退化；农药残留和毒害；生物多样性丧失；土地荒漠化；水蚀和水土流失存在的问题；土壤退化；森林退化；农药残留和毒害；生物多样性丧失；土地荒漠化；水蚀和水土流失 1、  粮食安全 粮食安全是指在任何时候都能得到健康和积极生活所需要的食物。实现粮食安全的基本条件是：粮食供应稳定，价格能为人们接受，保证穷人获得资源的机会以生产粮食或获得粮食。 世界粮食安全线的标准是粮食安全系数在17 % - 18 % 之间（二个月的消费量。 ） 绿色农业与人类食物安全性

38.   1990年，国家建立了粮食专项储备制度，并成立了专门的管理机构——国家粮食储备局。专项储备制度的建立，使中国粮食储备体系中第一次包括了专门用于调节市场供求和平抑年际间粮食波动的后备储备。  1990年，国家建立了粮食专项储备制度，并成立了专门的管理机构——国家粮食储备局。专项储备制度的建立，使中国粮食储备体系中第一次包括了专门用于调节市场供求和平抑年际间粮食波动的后备储备。 现阶段粮食储备体系包括四个部分： ①战略储备(“506”)； ②备荒储备(“甲子粮”)； ③后备储备(专项储备) ④周转储备(商品储备)。 与国际粮价飞涨相对照，中国粮价虽有所上扬，但还是比较温和，粮食市场稳定，供应充足， 粮食储备连续增长，占当年消费总量的比例高达33%以上。

39. 2、食物污染 1）致病病原菌：真菌、细菌、病毒。 2）真菌毒素：黄曲霉毒素类等。 3）生物素类：扁豆、双鞭毛藻，蓝藻等 4）化学物质污染 国际上相继发生了一系列震惊世界的食品污染事件， 如欧洲的二恶英污染畜禽饲料事件、2001年（Dioxin）相当于氰化钾毒性的50—100倍,一级致癌物。 比利时可口可乐污染事件，1999年包装袋防霉剂，150名儿童头疼、胃痛和腹泻！

40. 法国的李斯特菌污染熟肉罐头事件： 2001年，1月7日，法国卫生部宣布，法国共发现了9名因食用熟肉制品而感染了李斯特杆菌的患者，两人死亡，捷克10人。 日本的生拌色拉蔬菜的Ｏ157：Ｈ７大肠杆菌污染事件等， 1996年在日本发生的 O157:H7的暴发流行，引起出血性腹泻，先后波及30多个都、府、县，感染近万人，并造成12人死亡，引起了全世界的关注。 3、农业生态管理 1）水土地保持：必需解决水资源供应问题。 2）耕作制度：充分利用自然控制因素—在有害生物的自然控制因素中，天敌始终是一个重要的因素，它们普遍存在，往往能有效控制有害生物的种群密度。

41. 1、绿色食品的定义 绿色食品是无污染的安全、优质、营养类食品的统称。由于与环境保护有关的事物通常都冠以“绿色”，为了更加突出这类食品出自良好的生态环境，因此定名为绿色食品。 绿色农业与绿色食品 http://www.56.com/n_v139_/c24_/15_/0_/chenghaizh_/zhajm_119146687574x_/2719000_/0_/19971132.swf

43. 构成：上方的太阳、下方的叶片和蓓蕾，象征自然生态；标志图形为圆形，意为保护、安全；构成：上方的太阳、下方的叶片和蓓蕾，象征自然生态；标志图形为圆形，意为保护、安全； 颜色为绿色，象征着生命、农业、环保。 ＡＡ级绿色食品标志与字体为绿色，底色为白色，Ａ级绿色食品标志与字体为白色，底色为绿色。 整个图形描绘了一幅明踞阳光照耀下的和谐生机，告诉人们绿色食品是出自纯净、良好生态环境的安全、无污染食品，能给人们带来蓬勃的生命力。 绿色食品标志还提醒人们要保护环境和防止污染，通过改善人与环境的关系，创造自然界新的和谐。

44. 现代农业是与现代生产力水平相适应的农业生产关系武装的农业。现代农业是与现代生产力水平相适应的农业生产关系武装的农业。 近半个世纪以来，机械化程度高、劳动生产率高，却以破坏人与自然环境间的和谐，消耗大量能源为特征的现代农业，在推动世界经济的迅速发展，解决世界农产品产量问题等方面作出贡献的同时，也带来了种种问题： 环境恶化，资源缺乏与人口骤增的巨大威胁。为了解决这些问题，发达国家针对其农产品相对过剩的状况，提出了发展自然农业，有机农业或持续农业的观点，绿色食品获得了前所未有的发展机遇。 2、绿色食品的生态效益和社会效益

45. 1、转基因技术 通过基因工程手段将一种或几种外源性基因转移至某种特定的生物体（动、植物和微生物等）中，并使其有效地表达出相应的产物（多肽或蛋白质），这样的生物体直接作为食品或以其为原料加工生产的食品就叫做转基因食品。 2、转基因食品的类型 增产型；控熟型；高营养型；保健型等 绿色农业与转基因食品

46. 3、转基因食品的安全性 转基因食品是一个新技术产品，目前的科学水平还不能确切地回答它是否对人类健康和环境生态有不良影响，过去20多年的研究和应用，并没有发现它与一般食品有明显的差别。 但是人们对以下方面仍有些不放心：外源基因是否安全？基因结构是否稳定以及会不会产生有害人体健康的突变？基因转入后是否产生新的有害遗传性状或不利健康的成分？

47. 转基因食品现状： 目前全世界转基因的生物的种植，主要集中在四个国家。其中美国与阿根廷两个国家占了 90% ，还有加拿大与中国。这四个国家加在一起占了 99% 。在作物方面主要集中在四种作物。其中大豆与玉米占了 80% ，加上棉花、油菜加在一起达到 99% 。 风险的来源： 一是毒素，基因破坏了或者其不稳定性可能会带来新的毒素，引起急性的或慢性的中毒。 二是过敏，外来基因产生新的蛋白质可能会引起人类的过敏反应。 三是营养，转基因产品的营养成分变化了，可能使人类的营养结构失衡。 四是不确定性，转基因生物目前还不能够确定它的安全。主要原因，一个是资料不全，或者未知因素比较多。

48. 转基因食品安全事件： • 年，把一种巴西豆的基因转入到大豆里面，导致部分人过敏反应，后来这个计划就放弃了。 • 1998 年英国进行转基因的土豆实验，用转基因的马铃薯连续喂大鼠之后，大鼠的器官生长异常，体重减轻，免疫系统遭到破坏，这在当时轰动全球。 • 年英国进行了转基因食品 DNA 的人体残留试验。有 7 名做过切除大肠组织手术的志愿者，吃了用转基因大豆做的汉堡包之后，在他们的小肠肠道细菌里面检测到了转入的基因 DNA 残留。 • Star link 玉米污染事件。这种玉米是 1998 年美国环保局批准商业化生产，当时批准是用作动物性饲料，不是用于人食用，因为它对人体有过敏，可能产生皮疹、腹泻。但是在 2000 年，在市场上 30 多种玉米食品当中发现了这种玉米的成分，所以美国政府下令把所有的这种转基因玉米收回。

49. 美国的药用转基因玉米污染大豆的事件。 一家公司它开发了一种给病人吃的药物玉米，而不是给普通的消费者吃的，是治病用的，也许对某种病，艾滋病或者什么病把这种转基因玉米当做一种药吃的。结果在上一年种了这种药物玉米的土地上没有根除。第二年接着种了大豆，在收获大豆的时候，把转基因的药物玉米也收在了一起，整个大豆就都被污染了。 转基因食品对环境的影响。 1999 年美国的斑蝶事件。转基因的抗虫玉花粉撒在了马利筋杂草上面，而北美斑蝶要吃这种杂草，结果吃了这种叶子斑蝶，就毒幼虫。斑蝶蝴蝶是北美一种珍稀濒危动物。 2001 年墨西哥玉米基因污染事件。《自然》Nature 墨西哥有法规规定不允许种植转基因的玉米，但它进口美国的转基因玉米用做饲料。结果可能是有些农民拿转基因玉米去种，种完之后就污染了当地的玉米。墨西哥是玉米的原产地。如果玉米原产地的遗传多样性受到污染，本地的玉米遗传结构受到破坏，产生的污染问题是很严重的。

50. 食用油价格暴涨！ 为什么中国还进口转基因大豆？ 中国现在加入了WTO ，国际经济全球化，哪儿的东西便宜，哪儿的东西比哪儿的东西要好，他就买哪的。 我们东北大豆在市场上，美国大豆也市场上。过去我们东北大豆当时的价格比美国大豆要高 20% ，但是我们大豆的含油量不如美国大豆，美国大豆含油量达到 21% ，我们只有 18% ，所以榨油商要用美国的大豆，出油率高。