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化学农业论文范文

绿色化学是指使化学反应效率更高,反应物最大限度地变成有用的产物,而且产生的无用副产物和其他废物越少的化学[1],它又被称为环境无害化学、环境友好化学和清洁化学.绿色化学概念起源于美国,是近十几年才产生和发展起来的,是一个“新化学婴儿”.它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛.绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染.世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一.

1. 绿色化学的历史

1990年美国颁布污染防治法案,并确立其为国策,推动了绿色化学在美国的迅速兴起和发展.1996年,美国政府设立的“总统绿色化学挑战奖”,旨在奖励利用化学原理从根本上减少化学污染方面的成就[2].1997年,美国国家实验室、大学和企业联合成立了绿色化学院,美国化学会成立了“绿色化学研究所”.同时日本制定了环境无害制造技术等以绿色化学为内容的“新阳光计划”,欧洲、拉美地区也纷纷制定了与绿色化学相关的科研计划.有关绿色化学的国际学术会议不断增加,展示了绿色化学的最新研究成果,受到学术界的高度重视,如美国每年有以绿色化学为主题的哥登会议.美国化学学会于2004年9月在纽约召开了“绿色化学：应用于解决全球环境问题的多学科的科学和工程”专题会议.Elsa Reichmanis指出：能源、气候变化、人类健康和生物多样性相互深层次地交织在一起,而且与重大的经济、政治和社会问题相关联.2005年,绿色化学的“哥登会议”在英国牛津召开,同时出版了《绿色化学：理论与应用》专集,同年英国皇家化学会创办了《绿色化学》国际性化学期刊,旋即在欧洲掀起了绿色化学的浪潮.总之,绿色化学已经成为世界各国政府、企业和学术界所关注的重要研究与发展方向.

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2. 绿色化学的核心

杜绝污染源是绿色化学的核心.绿色化学的倡导者美国科学家Anastas和Waner提出绿色化学的12条原则[3],其中第1条就是“防止废物的生成比在其生成后处理更好”,也即防止污染最好的方法就是一开始就不要产生有毒物质和形成有害废弃物.然而没有一种化学元素的物质是绝对良性的,多少都可能有些负面影响,但每一个化学工作者都应该以绿色化学为己任,将它作为一种理想、一种目标、一种追求.绿色化学的内容蕴藏在一般环境工程或化学过程的基本要素中,即目标分子或最终产品,原材料或起始物,转换反应和试剂以及反应条件.

3. 绿色化学研究的内容

绿色化学的研究是围绕化学反应、催化剂、溶剂和产品的绿色化展开的[4].绿色化学研究的第1个重点是设计或重新探寻对人类健康和生存环境更安全的目标物质.这是它的关键部分,也就是利用化学构效关系和分子改性以达到效能和毒性之间的最佳平衡.绿色化学的“更安全”概念不仅是对人类健康的影响,还包括化合物整个生命周期中对生态环境、动物、水生生物和植物的直接或间接的影响.绿色化学不仅重视新化合物的设计,同时要求对多种现代化工产品重新评价和研究.例如联苯胺是个很重要的染料中间体,但因强致癌作用而被国家禁用,当将其分子结构改造后,既保持了染料的功能,又消除了致癌性.罗姆哈斯公司的船舶防垢剂研究组成功研制并生产了对环境安全的涂料——“海洋9”,它在防垢、低毒、降解等诸多性能上均极为论文范文.绿色化学的第2个研究重点是着眼于基本原料的改变.例如生产尼纶的原料己酸,一直是使用有致癌作用的苯为起始物制备,在生产过程中还产生氮氧化合物,造成环境污染.在1999年,科学家采用遗传工程获得的微生物为催化剂,以葡萄糖为起始物成功合成了己二酸,这个新技术革除了大量有毒的苯,且在技术上、经济上都完全可行,是绿色化学的一个范例.

4. 绿色化学与农业环境的关系

对于我国的经济发展来说,农业的发展所占的比重非常大.在这种大的经济发展背景下,我国在农业上如何提高农作物的产量成为亟待解决的问题,同时农产品的质量也被广为关注[5].农业是国民经济的基础产业,农业生产不仅肩负着生态环境保护与建设的重任,而且维系着城乡居民的生存与生活,其主要功能充分体现在生产清洁度高、安全性好、营养丰富、口感佳的绿色食品上.而开发绿色食品的前提首要是在重点加强农业的生态环境建设中发展绿色农业.要实现绿色农业生产就应该运用生态经济学原理,以绿色化学技术进步为基础,集节约能源、杜绝化学污染源、保护与改善农业生态环境、发展农业经济于一体,进行各种农业资源的可持续性开发与保护,并在开发中保持和实现农业生态系统的良性循环,在农业生态系统良性循环的基础上实现农业资源的可持续利用[6].绿色农业催生了绿色化学,绿色化学主体思想是采用无毒、无害的原料和溶剂,新化学反应得到选择性高、生产环境友好的产品,并且经济合理.绿色化学是与生态环境协调发展的、更高境界的化学,它要求化学家重新考虑化学问题,从源头上消除任何污染[7].

5. 绿色化学在我国的发展概况

我国对绿色化学这一新兴学科的研究也十分重视.1995年,中国科学院化学部确定了“绿色化学与技术——推动化工生产可持续发展的途径”的院士咨询课题；1997年,国家自然科学基金委员会与中国石油化工集团公司联合资助了“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”重大基础研究项目.自1998年开始举办的国际绿色化学高级研讨会,推动了我国绿色化学的发展.以后每年举行1次,至今已成功举办了9届（举办地点分别是合肥、成都、广州、济南、合肥、成都、珠海、北京、合肥）,推动了我国绿色化学的发展.

6. 展望

目前世界各国无论是作为发达国家的美国,还是作为发展中国家的中国都对绿色化学相当重视,在这方面做了大量的工作,并取得了瞩目的成就.因为地球的生态环境、农业环境、大气环境等已经被人类污染、破坏到了一个相当严重的地步,人类正面临有史以来最严重的环境危机.人口急剧增加,资源消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐年减少,人口与资源、环境的矛盾越来越尖锐,保护环境、减少污染已到了刻不容缓的地步,地球用了几十亿年形成的适宜人类及整个生物界生存的生态环境、大气结构已被人类破坏的千疮百孔.每一个化学工作者都应有绿色化学意识,要从思想上重视它,从自身做起,从现在做起.当论文范文化学家的绿色化学意识真正提高时,地球将迎来一个美好的明天.