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环境化学的研究方法范文1
【关键词】绿色化学 课程 方法
一 绿色化学的起源及内涵
近年来，随着环境污染的加剧和人类对环境问题的关心，化学和化学家面临着前所未有的挑战，全新理念的绿色化学应运而生。绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，它是通过化学方法合成对环境无害或友好的物质的一门新兴学科，旨在不使用有毒有害物质，不生产有毒有害废物，实现有害物质的零排放，从而达到从源头上根除污染的目的。而我们目前的化学教学也应更新教育观念，创造性地开设绿色化学课程。在高中阶段进行绿色化学教育，把绿色化学基础知识融入到中学化学教育中，使其成为素质教育结构的一个重要因素，充实我们的教学内容，这对于培养学生的绿色意识、环保意识有着现实而又深远的意义。
二 我国高中化学开展绿色化学教学的不足
由于我国绿色化学的产生，尤其是开展绿色化学教育的时间不长，许多化学教师对绿色化学并不熟悉，甚至还有人对绿色化学的重要性和前景持怀疑态度。因此，如何通过进修班、座谈会和研究会等多种方式对有志于从事绿色化学教育和教学研究的教师进行必要的绿色化学知识培训将是政府和教育界面临的紧迫任务。
我国对绿色化学的研究虽然起步不久，但作为普及化学知识和培养能力、肩负培养化学专门人才重任的化学教育，就必须义不容辞地承担起普及、宣传和实施绿色化学教育的任务，让绿色化学教育成为21世纪素质教育的重要内容，把绿色化学教育的思想和内容贯穿在整个教学工作的全过程，使学生认识到化学在社会发展、提高人们生活质量、促进人们身体健康、实现人与自然和谐发展中的作用，更要认识到化学给环境带来的负面影响，从而使学生牢固树立起绿色化学和环境保护的意识，认识到绿色化学是“防”，环境保护是“治”，只有从根本上切断污染源，才能真正做到环境保护。
要想从根本上解决日益严重的环境问题，除了依靠科技力量、经济制裁、法制治理外，各行各业都应重视环境教育工作。尤其重要的是把环境教育纳入各级各类学校的教学内容中，采取行之有效的方法，逐步形成保护环境的社会公德。20世纪90年代初，已有人建议在化学教育中渗透环境保护的教育思想，并在一些相关的刊物上发表了许多呼吁这种教育思想的文章。化学教育中的环境教育开始受到人们的重视。
三 实施绿色化学课程的教育设想
1.立足绿色化学内容，进行绿色化学教学设计
我国的化学教材应多涉入绿色化学的内容，例如：人教版《化学2（必修）》，最后一章直接以“化学与自然资源的开发利用”为题目，其第二节专门以“资源综合利用环境保护”为题，本节第二部分更是以“环境保护与绿色化学”为标题对绿色化学进行了正面介绍。教材的这种设计使绿色化学的思想更加明确化和系统化，教学中应立足这些显而易见的绿色化学内容，进行绿色化学教学设计，开展绿色化学教育。
2.努力挖掘教材内容潜在的绿色化学思想
教材中除了有明显的“绿色化学”提法的内容外，还应有许多内容包含绿色化学的思想和观念。例如，在讲有机化合物塑料时，以废弃塑料的回收利用为例，让学生讨论其可能的途径，认识化学对废旧物资再生与综合利用的作用；在讲“化学反应与能量”这一主题时，结合燃料燃烧效率的提高、高能清洁燃料的开发和新型燃料电池的研制，安排一些调查与交流活动，提出合理化建议。通过这样的教学设计，可以让学生意识到资源的循环利用、能源的优化应用及环境的源头治理对可持续发展的意义。
3.全程贯穿绿色化学的教学理念
要把绿色化学的理念贯穿到整个高中化学教学之中，教师就要树立可持续发展的观念。化学教学必须体现绿色化学的新内容，要在课程教材中体现绿色化学的理念，使绿色化学的思想和内容贯穿于化学教学的始终。在课堂教学、实验等方面，始终贯彻绿色化学的思想；让学生了解绿色化学，树立起绿色意识，培养学生从事绿色化学研究与开发的能力。化学教师的环境意识、环境知识和环保技能也要不断提高，处处做保护环境的楷模，积极开展关于环境教育内容和方法的研究。只有树立起这种可持续发展、绿色化学教育的观念，才能在教学、生活中自觉地实施绿色教育，鼓励和指导学生参加各项环境保护教育的实践活动，让学生亲身了解和体验环境污染的过程，从而感受到环境污染的危害性。
四 结语
绿色化学教育是新世纪化学教学的新课题，化学高考具有重要的导向作用和教育功能，它对绿色化学的重视已表明绿色化学教育已成为高中化学新课程不可或缺的一部分。化学教学应结合绿色化学的新成果，将绿色化学思想和原理自然生动地渗透于课堂内外的各教学环节中，增强学生的绿色化学意识，以实现环境保护、可持续发展战略对公民的要求。
参考文献
[1]徐汉生.绿色化学导论[M].武汉：武汉大学出版社，2006
环境化学的研究方法范文2
关键词：绿色化学；高中化学；教学；应用
一、 绿色化学的概念
绿色化学的概念是随着我们所在的环境被越来越严重的遭到污染与破坏而逐渐引起人们重视的。所谓绿色化学是指采用现代化的科技手段去消除很多不良的、对环境造成破坏与影响的化学工艺及流程，同时，尽量杜绝对生态环境及人类健康有害的物质的产生，这是一场为生态环境打起的保卫战，同时，也是为了让人类能够有一个更安全健康的生存环境。我国的绿色化学工艺还在起步阶段，对于绿色化学的研究与试验也在不断进行中。高中阶段的化学教学学生们已经具备了很多相应的化学理论知识，在这个时期如果能够很好的向他们渗透绿色化学的理念，让环境保护意识在他们心里留存，这不仅对于化学课程的教学过程，甚至对于我们的生态环境的保护都能够起到积极的作用。
二、 课堂中引入绿色化学思想的教学难题
在课堂中引入绿色化学的思想一直在实践过程中，然而，它也存在着一定的困难。首先面临的一个难题就是目前学生们的环保意识不够强，很多学生对于绿色化学都不太在意也不太看重，实验过程中仍然会有很多不规范操作会带来更多的环境污染物质。其次，想要深入绿色化学理念的教育工作是需要一定的教育资源及教学设备做支撑的，例如在实验过程中，想要让实验更为环保安全，可能会用到很多其他的装置或者试剂，但是很多学校在这部分教学资源上还较为贫乏，无法很有效的为绿色化学思想的深入做支撑。此外，高中阶段的学生面对着繁重的课业负担和即将来临的高考压力，不仅是学生，很多时候教师都会较为急功近利，教学过程中首先关注的就是学生的成绩，绿色化学的思想并没有得到足够的重视，在这样的前提下这种理念想要在高中化学教学中得以渗透将会更为艰难。
三、 绿色化学思想在化学课堂教学中实践的方法
1.在课堂教学中渗透绿色化学教育
课堂是渗透绿色化学教育的最直接途径，在平时的理论知识教学中，教师可以针对很多教学要点向学生灌输绿色化学理念，并且让学生理解更多的绿色化学知识。在“原电池”的学习中应当让学生明白电池可能对于环境造成的污染，因此，回收电池是很有必要的。在“氮的固定”的教学过程中，对于传统的最普遍的三种固氮方式：人工化学固氮、雷雨闪电固氮及豆科植物的生物固氮，可以逐一和学生分析各种方法的原理及特性，让学生明白人工固氮及雷雨固氮都会一定程度对环境造成污染，生物固氮不仅不用外界提供能源，而且整个过程对于环境无任何污染，因此，这种固氮方法才是首选。课堂中很多教学内容中都涵盖着很多有价值的绿色化学理念，教师应当抓住这些教学点，让绿色化学理念在学生心里更深入。
2.用绿色化学思想设计与改进传统化学实验
化学是一门以实验为基础的学科，化学学习进入高中阶段，有太多的知识点的教学涉及到实验过程，很多化学原理都需要实验来向学生验证。在传统的化学实验中无论是实验过程还是实验产物上都可能一定程度对于环境构成影响，绿色化学理念下的高中化学教学应当对于这一点不断进行改进与革新，用绿色化学思想设计与改进传统化学实验。
1）推广微型实验
很多时候实验试剂及实验后的产物会对环境构成污染，在进行这类实验时可以减少试剂的用量，这也能减少其带来的有污染的实验产物。例如在进行硫的燃烧实验时，传统实验中通常会取0.5g硫粉进行燃烧，可以将这个用量降低，改为0.1g，这将会很大程度减少产生的二氧化硫的量，从而降低其对于环境构成的影响。
2）对实验进行改进
在很多传统实验的设计中存在一些不太合理的地方，对于有的明显会对环境构成影响的实验方案可以在不影响实验结果及观察效果的前提下适当的进行改进。例如，通常在还原CuO的实验中都会用到CO作为还原剂，考虑到CO具有的毒性可以在整个实验装置上加设尾气处理装置，这能够很大程度减少CO带来的污染与危害。类似的这样的情况还有很多，教师不仅要设计更为科学合理的实验过程，更重要的是要让绿色化学理念在学生脑海里得到渗透。
3）加大废弃物的回收利用
化学实验过程必然会产生很多实验产物，对于很多废弃物可以将它们放入统一的回收装置中，通过中和、吸收、回收循环等方式来进行处理，这将很大程度避免它们对于环境构成的污染。很多实验过程都会用到有机溶剂，很多时候有机溶剂是可以通过合理的方式进行回收利用的。可以利用活性炭对于有机溶剂进行吸附处理，通过合理的比例能够很大程度让有机溶剂得到提纯，这样，有机溶剂就被很好的回收并且可以再利用。与有机溶剂相比活性炭的价格要低廉的多，因此，这个操作简便的提纯回收再利用过程很大程度节约了实验成本，是绿色化学的一个典范。
3.开展形式多样的教学活动
除了在课堂教学和平时的实验过程中能够很好的为学生传达绿色化学的理念，很多教学活动中也能够让这个理念得到进一步渗透。学校或年级组可以定期举办关于绿色化学的专题讲座，向学生们阐明绿色化学的原理及实现绿色化学的方法与途径，不断向他们进行有效的宣传教育。此外，也可以让学生开展相应的社会实践，让他们到环境污染严重的地方去进行实地考察，让他们切身体会到环境污染对于社会及人体健康构成的危害，这将会进一步加强他们心里的环保意识，绿色化学理念也会在他们心里更为深入。
四、 结语
绿色化学是近年来逐渐走进高中化学课堂的一个很好的理念，想要让这种理念在课堂教学中得以深入，首先要帮学生们树立绿色化学的观念，让他们意识到绿色化学的价值与意义。其次，可以在课堂实验中让绿色化学思想不断得以渗透，此外，开展各类教学活动也是很有必要的。只有从多方面共同努力，绿色化学思想才能够在高中化学教学过程中得到更好的应用。
参考文献：
[1]魏洪刚；高中化学教学引入“绿色”话题的研究[J]；华章；2012年14期.
环境化学的研究方法范文3
【关键词】绿色化学；环境污染；环境保护
1 绿色化学的概述
1.1 绿色化学的概念
所谓绿色化学，其主要是通过采取化学方法将一些对于生态环境和人类健康有害物质，在其生产或使用的过程中消除掉。同时通过对能源进行充分合理的利用，达到以最小的成本代价换取治理环境污染的目的。绿色化学的整个过程都必须符合我国经济和环境的可持续发展战略。
1.2 绿色化学的主要特点
绿色化学最主要的特点就是原子经济性，原子经济性主要是利用化学原理，在化学物质使用的过程中或其实施的过程中充分的利用每一个原料，或者是将一些废弃的原料原子通过化学转换的方法转化为一些新的化学物质，再进行充分地利用，从而可以实现“零排放”，不会对周边生态环境造成污染。另外，也可以将绿色化学看作是传统化学工程的一种可持续发展战略，将传统的粗放型化学生产过程，转变成为现代绿色集约型的化学生产过程。
1.3 绿色化学的重要性
虽然我国社会经济的快速增长，工业化进展也日益加快，但由于前期我国粗放式的发展模式，以至于对原有的生态环境带来严重的污染，甚至影响到人们的身体健康。根据相关数据显示，各种有害气体、水以及固态废杂污染都呈现出日益增长的趋势，例如在农村耕地中大量使用一些化肥、农药以至于出现土地日益贫瘠的现象；在人们的日常生活中使用的塑料袋，导致白色污染日益加重。
当人们意识到这些环境污染的严重性时，也开始了加大了污染治理的力度，然而也付出了较高的代价。因为有些环境污染是不可能在短时间可以解决的，例如全球变暖、雾霾天气、臭氧层破坏以及农田重金属污染等。所以，如果想要解决环境污染问题，同时促进工业经济发展，那么就必须严格使用绿色化学的方法和技术，以此来实现环境和经济的可持续发展策略。
2 绿色化学与环境污染
2.1 环境污染与绿色化学的相关问题
目前，由于化学物质所带来的环境污染有水、空气污染，尤其是空气污染问题尤为严重。主要是由于空气中含有大量的含氮氧化物和二氧化碳所造成空气污染，它们主要是在能源的消耗过程中所产生的，例如石油、煤炭等燃料在燃烧过程中所产生的，另外就是来源于一些化学工厂生产硝酸的过程，排向空气的废气中还有大量的含氮物质。当这些废气中的含氮物质和空气中的二氧化碳相遇后，再经过紫外线的照射，就会产生一系列的化学反应，产生很多大城市所存在的光化学烟雾，在阳光特别强烈的夏季表现的尤为突出，继而对地球的臭氧层造成严重的破坏。所以，如何更好地从根本上解决环境污染所带来的问题，已经成为人们亟待解决的问题。
绿色化学就是对那些影响人们身体健康和生态环境的化学物质，对其生产的源头进行消除，杜绝出现有害有毒的物质。因此，绿色化学已经成为人们追求绿色环境的最佳方法。
2.2 绿色化学在环境保护中的研究成果
目前，对于绿色化学的研究也日益受到人们的重视，绿色化学在环境保护的很多方面也取得了较好的研究成果，主要表现在以下三个方面：
第一，能源清洁。至今为止，煤炭一直是我国非常重要的能源来源。绿色化学技术在我国得到推广以来，相关部门和企业也开始着重处理煤炭燃烧所带来的环境污染问题，而且大力推广煤炭液化以及洗煤技术。另外，我国的一些清洁能源技术也得到了快速地推广使用，例如核能、水能、风能以及太阳能等，在很大程度上也避免了由于能源制造过程所产生的环境污染问题。
第二，二氧化碳也得到了较为有效地吸收。二氧化碳是造成温室效应的罪魁祸首，而且目前全球的温室效应问题也日益严重，而二氧化碳的主要来源就是燃料燃烧所带来的。然而二氧化碳过量问题在短时间是不能解决的，如何更好地处理和吸收二氧化碳也开始引起了人们的关注。随着绿色化学技术的发展，目前也研制处理了很多吸收二氧化碳的方法和技术，例如膜分离技术、碳酸钾加热化学吸附法等。
第三，越来越多的环境友好的产品得到了开发。正是由于人们对于环境保护问题开始了日益关注，而且对于环境保护也提出了更高的要求，不但要对已经出现的环境污染源进行控制和治理之外，还要求更多地开发出新的、绿色的能源，以便于建造更加适合人类居住的自然生态环境。在一些传统的化学工艺中，很多化学原料都是有害物质，会对人们的身体健康和生态环境造成一定的威胁。而随着现代科技的快速发展，人们开始采用生物作为原材料，然后使用酶作为催化剂，这样就可以从根本上消除一些污染源。
3 绿色化学的发展方向
3.1 开发利用一切的绿色能源
在传统的能源获取方面，燃料燃烧的过程中有大约60%的能量都会由于不同的原因被消耗掉，这样的能源有效利用率实在是太低了。目前，虽然水利发电已经开始作为商业运用的可再生资源，但是其电量也仅占所有发电量的18%左右。所以需要大力发展一切可再生资源作为能源的来源，例如风能、太阳能等，从最根本上解决能源制造过程中所产生的环境污染问题。
3.2 大量可再生材料的重复使用
对于一些难以降解的材料进行二次利用，或者一些可再生材料进行多次重复使用。借助绿色化学技术将原有的化学物质结构进行改变，以此衍生出具有其他功能的精细化学品。就目前我国环境保护情况而言，使用绿色化学技术对可再生材料进行使用，正逐步成为引领和开展绿色革命的重要课题，而且也将促进环境保护技术的大力发展。
3.3 实现农药化学的绿色化
农药化学已经成为了一门单独学科，其是由生物学与有机化学交叉而形成的。在农村，与生态环境接触较多的化学污染主要来源于农药、化肥等，而且农药、化肥污染已经成为全球化环境污染的重要影响因素之一。然而，在对植物的保护过程中，农药以及化肥依旧是起着非常关键的作用。如何更好地促使农药和环境得到友好相处是目前化学农药的主要发展方向，那么大力发展农药化学的绿色化也已经成为迫在眉睫的问题。
4 绿色化学的可持续性发展
如何更好地解决环境污染问题，保持社会经济和环境的可持续发展已经成为现代人们研究的重要课题之一。那么就需要采用绿色化学的方法和途径，对绿色化学技术和方法进行更加深入的科学性研究，以此发展绿色化学技术。与此同时，也要改变人们对环境保护传统观念，将可持续发展作为环境保护的基本理念树立于人们心中。只有在整个过程中对资源进行充分、全面地利用，才能够更好地推进低碳经济的快速发展，构造出一个人和自然和谐相处的生活居住环境。
5 结论
绿色化学不但是要利用化学原理实现“零排放”，而且也是化学发展的新目标。绿色化学的应用能够真正地实现社会经济和环境的可持续发展。
【参考文献】
[1]朱池平.环境污染是化学惹的祸吗[J].化学教育，2013（01）。
[2]曹亮亮.环境保护从绿色化学开始[J].科技致富向导，2011（17）.
[3]李金东.化学教学与环保教育相结合的一点思考[J].科技资讯，2013（06）.
[4]薛建跃，李雷.绿色化学和环境保护[J].安徽化工，2013（04）.
环境化学的研究方法范文4
环境化学的发展大致可分为三个阶段：1970年以前为孕育阶段，70年代为形成阶段，80年代以后为发展阶段。二次大战以后至60年代，发达国家经济从恢复逐步走向高速发展，由于当时只注意经济的发展而忽视了环境保护，污染环境和危害人体健康的事件接连发生，事实促使人们开始研究和寻找污染控制途径，力求人与自然的协调发展。60年代初，由于当时有机氯农药污染的发现，农药中环境残留行为的研究就已经开始。这个阶段是环境化学的孕育阶段。到了70年代，为推动国际重大环境前沿性问题的研究，国际科联1969年成立了环境问题专门委员会(SCOPE)，1971年出版了第一部专著《全球环境监测》，随后，在70年代陆续出版了一系列与化学有关的专著，这些专著在70年代环境化学研究和发展中起了重要作用。
1972年在瑞典斯德歌尔摩召开了联合国人类环境会议，成立了联合国环境规划署，确立了一系列研究计划，相继建立了全球环境监测系统(GEMS)和国际潜在有毒化学品登记机构(IRPTC)，并促进各国建立相应的环境保护结构和学术研究结构。应该说，这一系列的举措在人类的环境保护事业中起到了里程碑作用。
80年代全面地开展了对各主要元素，尤其是生命必需元素的生物地球化学循环和各主要元素之间的相互作用，人类活动对这些循环产生的干扰和影响，以及对这些循环有重大影响的种种因素的研究；重视了化学品安全性评价；开展了全球变化研究，涉及臭氧层破坏、温室效应等全球性环境问题。同时加强了污染控制化学的研究范围。
1992年在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展会议(UNCED)，国际科联组织了数十个学科的国际学术机构开展环境问题研究。例如：国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)1989年制订了“化学与环境”研究计划，开展了空气、水、土壤、生物和食品中化学品测定分析等六个专题的研究。
1991年和1993年在我国北京召开的亚洲化学大会和IUPAC会议上，环境化学均是重要议题之一。
1995年诺贝尔化学奖第一次授予三位环境化学家Crutzen,Rowland和Molina，他们首先提出平流层臭氧破坏的化学机制。Crutzen于1970年提出了NOx理论，Rowland和Molina于1974年提出了CFCs理论，这几位化学家的实验室模拟结果在现实环境中得到验证。从发现平流层中氧化氮可以被紫外辐射分解而破坏全球范围的臭氧层开始，追踪对流层大气中十分稳定的CFCs类化学物质扩散进入平流层的同样归宿，阐明了影响臭氧层厚度的化学机理，使人类可以对耗损臭氧的化学物质进行控制。这些理论的研究成果因1985年南极“臭氧洞”的发现而引起全世界的“震动”，从而导致1987年《蒙特利尔议定书》的签订。这充分表明环境化学家的工作已经引起全人类的重视，环境化学已经开始走向全面发展。
我国的环境化学研究也已经有了20多年的历史，自70年代起，在典型地区环境质量评价，环境容量和环境背景值调查，污染源普查，围绕工业“三废”污染，在大气、水体、土壤中环境污染物的表征、迁移转化规律，生物效应以及控制等方面进行了大量的工作。近年来，完成了一批攻关课题和重大基金项目等国家任务。“八五”和“九五”期间，在有毒污染物环境化学行为和生态毒理效应、水体颗粒物和环境工程技术、大气化学和光化学反应动力学、对流层臭氧化学、区域酸雨的形成和控制、天然有机物环境地球化学、有毒有机物结构效应关系、废水无害化和资源化原理与途径等方面的工作分别得到了国家自然科学基金、国家科技攻关、中国科学院重大重点等项目的支持，取得了一批具有创新性的研究成果，形成了一支从政府到地方各级行政管理与环境保护部门、科研单位、高等院校等多层次的管理人员与研究人员队伍［2，3］。
在酸雨测量技术、形成机制、物理化学特征、高空云雨化学、大气酸性污染物来源和沉降过程等方面取得重要成果，在天然源研究、区域酸沉降模式和酸雨成因、能源与环境协调规划、酸雨区域综合防治和临界负荷的研究方法等方面达到国际先进水平，获国家科技进步一等奖。
在环境分析化学方面，从80年代起，我国先后制订出《环境监测标准方法》，《环境污染分析方法》和《环境监测分析方法》等，选取了200多种分析方法，近百种无机和有机物，所用的方法灵敏、准确、可靠，多年来在全国环境监测系统和有关实验室广泛应用。对监测分析方法的统一与标准化，在提高分析监测水平及实验室质量控制方面起了重要作用。
1992～1995年，国家基金委化学部资助了重大基金项目“典型有机污染物环境化学行为与生态效应”的研究，探讨了某些有毒有害污染物的环境行为、在介质中的迁移转化规律、污染物的环境风险评价、水生天然有机物的起源、表征、与重金属相互作用机理与模型以及卤代烃生成潜力等。在新农药单甲脒的环境行为和生态毒理效应以及有机锡的生态毒理效应研究中取得了创新性成果。首次发现城市水源中的硝基多环芳烃的存在，对多氯联苯等的光解规律和产物毒性提出了新的机理和解释。部分研究成果达到国际先进水平，该工作于1999年获得了中国科学院自然科学一等奖。
在O3的测量技术、中国光化学烟雾特征、室内大气光化学反应模拟、空气质量模式、汽车尾气高效净化等方面取得了重大成果，其中大气微量组分源排放、大气氧化能力、大气光化学模拟和模式的研究达到世界先进水平，曾获国家科技进步
二、三等奖。
在天然水质变化与水污染控制原理、难降解有毒有害污染物的物理化学去除与生物降解和高级化学氧化、水质净化的高效生物和絮凝反应器、废水的无害化与资源化、清洁生产等方面取得了达到国际先进水平的研究成果，获中国科学院科技进步二等奖和国家教委科技进步二等奖等奖励。
但是，从国际发展趋势和目前水平来衡量，就总体而论，我国环境化学的研究，无论从方法、技术上，还是研究思路上大多缺乏独创性、系统性和完整性，对热点环境问题的研究远远不能满足国家在环境保护方面的需求。在分支学科和研究的内容上发展也不平衡，缺乏连贯性、系统性和综合性。在环境化学过程研究中对化学污染物的外观表征研究得较多，而在复合污染的界面反应过程动力学，污染机制及其效应方面研究的深度不够，缺乏从分子水平上对污染物动力学机制的研究。在环境分析化学方面，虽然建立和发展了较为完备的常规分析测试方法，但对于环境样品的形态、结构与中间产物、同族体等的分离与测定还与国际先进水平有很大差距。在污染物的现场测试、实时测定等方面尚缺少有效的方法和仪器。
随着国家对环境污染问题的重视和公众环境保护意识的提高，跨世纪的环境化学任重道远。无论是控制或防治环境污染和生态恶化，还是从改善环境质量、保护人体健康、促进国民经济的持续发展等各个方面，环境化学都可以发挥重要作用。在环境监测，大气复合污染的化学机制、污染评价与防止对策，水体中复合污染及土壤多介质污染机制研究，有毒化学品生态效应及危险性评价，内分泌干扰物质的筛选，污染控制原理，环境修复技术等诸多领域，环境分析化学，大气、水体和土壤环境化学，污染生态化学，污染控制化学等分支学科都面临着挑战和良好的发展机遇。
环境化学的研究方法范文5
1化学所面临的挑战
1.1化学的形象正在被与其交叉的学科的巨大成功所埋没
化学是一门中心科学，化学与生命、材料等朝阳科学有非常密切的联系，产生了许多重要的交叉学科，但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。化学这门重要的中心科学（centralscience）反而被社会看作是伴娘科学（bridesmaidscience）而不受重视。
1.2化学正被各种各样的环境污染问题所困扰
化学的发展在不断促进人类进步的同时，在客观上使环境污染成为可能，但是起决定性的是人的因素，最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关，诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等；另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因，显然是不公平的，比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系，在最早的化学工艺流程里面，根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围，因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。现在，有些人把化学和化工当成了污染源。人们开始厌恶化学，进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理，结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎，有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。事实上，这些是对化学的偏见，监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。
2绿色化学是应对挑战的必然
科学不但要认识世界和改造世界，还要保护世界。化学也如此，为了应对化学所面临的挑战，提倡绿色化学是刻不容缓。
2.1绿色化学的概念
绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学，是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护，绿色化学不是被动地治理环境污染，而是主动的防止化学污染，从而在根本上切断污染源，所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。
2.2绿色化学的产生及其背景
当今，可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展，既要发展经济，又要保护自然资源和环境，使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年，美国环保局(EPA)提出“废物最小化”，这是绿色化学的最初思想。1989年，美国环保局又提出了“污染预防”的概念。1990年，美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令,将污染的防止确立为国策,该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。1992年，美国环保局又了“污染预防战略”。1995年，美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”。1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志，标志着绿色化学的正式产生。我国也紧跟世界化学发展的前沿，在1995年，中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。
2.3绿色化学的核心内容
原子经济性是绿色化学的核心内容，这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost（为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖）提出的，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性，认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。原子利用率的表达式是：
原子利用率=（预期产物的式量/反应物质的式量之和）×100%
如无公害氧化剂过氧化氢的制备可采用乙基蒽醌法，即由氢和氧在2-乙基蒽醌和Pd为催化剂作用下直接合成，2-乙基蒽醌复出并可循环使用。此反应原子利用率为100%，体现了原子经济性，减少废物的生成和排放,是典型的零排放例子。
2.4绿色化学的12项原则和5R原则
为了简述了绿色化学的主要观点，P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出绿色化学的12项原则，这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。
Ⅰ．防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。
Ⅱ．讲原子经济——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。
Ⅲ．较少有危害性的合成反应出现——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。
Ⅳ．设计要使所生成的化学产品是安全的——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。
Ⅴ．溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料（如溶剂或析出剂）当不得已使用时，尽可能应是无害的。
Ⅵ．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。
Ⅶ．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。
Ⅷ．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。
Ⅸ．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。
Ⅹ．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。
Ⅺ．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。
Ⅻ．特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中，反应物（包括其特定形态）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。
为了更明确的表述绿色化学在资源使用上的要求，人们又提出了5R理论：
Ⅰ．减量——Reduction减量是从省资源少污染角度提出的。减少用量、在保护产量的情况下如何减少用量，有效途径之一是提高转化率、减少损失率。②减少“三废”排放量。主要是减少废气、废水及废弃物（副产物）排放量，必须排放标准以下。
Ⅱ．重复使用——Reuse重复使用这是降低成本和减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，从一开始就应考虑有重复使用的设计。
Ⅲ．回收——Recycling回收主要包括：回收未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。
Ⅵ．再生——Regeneration再生是变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在工艺设计中应考虑到有关原材料的再生利用。
Ⅴ．拒用——Rejection拒绝使用是杜绝污染的最根本办法，它是指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用。
3绿色化学的发展前景
3.1反应原料的绿色化即反应原料符合5R原则。
3.2原子经济性反应在基本有机原料的生产中，已有一些原子经济性反应的典范，如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。
3.3高效合成法不涉及分离高效的的多步合成无疑是洁净技术的重要组成部分。
3.4.提高反应的选择性———定向合成如不对称合成。
3.5.环境友好催化剂例如在正己烷的裂解反应中，固体酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的选择性，更小的腐蚀性。
3.6.物理方法促进化学反应如微波引发和促进DielsAlder反应、Claisen重排、缩合等许多重要的有机反应。
3.7.酶促有机化学反应酶促有机化学反应有高效性、选择性、反应条件温和和自身对环境友好等特点。
3.8溶剂化学污染不仅来源于原料和产品,而且与反应介质、分离和配方中使用的溶剂有关,有毒挥发性溶剂替代品的研究是绿色化学的重要研究方向。如超临界流体、水相有机合成和室温熔盐溶剂等。
3.9.计算机辅助绿色化学设计和模拟在化学化工领域,计算机已广泛用于构效分析、结构解析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。无疑,计算机在寻找符合绿色化学原则的最佳反应路线、化工过程最优化、产品设计等方面推动了绿色化学的更快发展。
3.10环境友好产品如可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料和CFCs替代物等。
绿色化学为化学的发展注入了新的活力，在21世纪化学必将大有可为。</P><P>参考文献
［1］王恩举.漫谈绿色化学．大学化学，2002，（4）
环境化学的研究方法范文6
关键词:环保 化学实验 意识 绿色化学
环境污染是世界瞩目的共同问题。随着环境污染的日益严重和公众对环境问题的日益关心,化学这门最具创造性的“中心科学”在人们眼中的声誉开始下降。学校化学实验室是师生学习和教研的重要场所,由此产生的环境污染和对师生健康的直接影响是不可忽视的,因此建设绿色化学实验室,采取切实可行的有效措施防止和消除实验室造成的环境污染,是值得广大的化学工作者关注和思考的。
绿色化学实验的目标和任务不是被动地治理污染,而是主动地减少和消除实验室的化学污染。因此增强环保意识,精选实验内容,改进实验方式,妥善处理废弃物等,是建设绿色化学实验室的有效途径[1][2]。
1 绿色化学的含义
绿色化学(Green Chemistry)又称环境无害化学(Environmentally Benign Chemistry)、环境友好化学(Environmentally Friendly Chemistry)、清洁化学(Clean Chemistry)。
20世纪90年代初,化学家提出与传统的“治理污染”观念不同的“绿色化学”的观念,它要求任何一个与化学有关的活动(包括化学原料的使用、化学和化学工程以及最终产品)对人类的健康和环境都应该是友好的。从科学观点看,绿色化学是化学科学基础内容的更新;从环境观点看,它强调从源头上消除污染;从经济观点看,它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本,这是符合可持续发展要求的。
绿色化学的基本原则:
①防治污染的产生优于治理产生的污染;
②原子经济性(设计的合成方法应将反应过程中所用的材料,尽可能全部地转化到最终产品中);
③只要可行,应尽量采用对人类和环境低毒或无毒的合成路线;
④设计的化学品应能保留其功效,降低其毒性;
⑤应尽可能避免使用辅助物质(如溶剂、分离试剂等),即便使用也应是无毒的;
⑥应考虑到能源消耗对环境和经济的影响,并应尽量少地使用能源(在常温、常压下进行);
⑦只要技术和经济上可行,原料应是可再生的,而不是即将耗竭的;
⑧尽量避免不必要的衍生步骤(阻断基团、保护和脱保护等);
⑨催化剂(尽可能好的选择性)优于化学计量性试剂;
⑩化工产品在完成其使命后,应能降解为无害的物质,而不应残留在环境中;
上述12项绿色化学的原则,反映了近年来在绿色化学领域中所开展的多方面的研究工作内容,也指明了未来发展绿色化学的方向,目前逐渐为国际化学界所接受。
2 化学实验的环保型(绿色化)的方法[3]
2.1 实现实验室的零污染
寻找替代性药品。只要有可能,实验过程中使用和生成的物质应对人类健康和环境无毒或毒性很小。积极寻找、研究、开发具有环保功能的系列化学实验仪器和设备,多设计和制作一些全封闭的成套装置。采用全封闭式系统也是防止和消除污染的较好方法。用综合性实验替代单纯性实验。将两个或两个以上不同的化学反应组合在一起,提高实验的综合性,既避免了单独的制取和性质实验时有毒有害物的扩散,又巩固了学生的基本操作,提高了实验的覆盖面,进一步培养了学生独立实验的技能、技巧。对剧毒气体的实验,若没有有效的预防排放措施,用实验录像代替,既能让学生观察到实验现象和操作,又避免了有毒有害气体的排放。
2.2 发展微型实验,实现最低污染
微型化学实验是在微型的化学仪器装置中进行的化学实验,其特点从理论上讲,是以尽可能少的化学试剂而获得比较明显的反应结果和准确的化学信息的一种新型方法[4]。采用微型实验技术,不仅可大幅度减少实验费用,而且可以扩大化学实验的覆盖面,提高化学教学质量。其优点是减少试剂用量,仅为常规实验的1/10―1/100,降低实验排废量,减少环境污染,缩短实验时间,且安全可靠。微型化学实验作为绿色化学的一项方法和技术,已在国内外日益得到重视和推广。
2.3 妥善处理废弃物减少环境污染
实验中不可避免会产生某些有毒的气体、液体和固体,特别是一些剧毒物质,如果直接排放就可能污染周围空气和水源,使环境污染,损害人体健康。因此,对废液和废气要经过处理后,才能排弃[5]。实验室常见的有害物处理方法如下:
(一)废气:用碱液吸收或与其它物质反应,使其变成液体或固体,再作处理。
(二)废液:废酸用石灰乳或碳酸钠中和;废铬液用浓高锰酸钾再生;含重金属离子的废液可加碱或硫化钠使其沉积,再过滤分离,残渣埋于地下。
(三)废渣尽可能再生利用,不能再生的有毒物要远离生活区深埋。
3 提高环保意识
提高环保意识是化学实验的根本,因为实验的主题是学生。在化学教学中培养学生的绿色化学意识是社会可持续发展的基本要求。实验既是化学教学的重要组成部分,也是培养学生绿色化学意识的最有效途径。
在化学实验中也应重视环保教育,培养学生的环保责任感,把绿色化学教育渗透到化学实验室、实验过程中,禁止乱扔、乱倒行为。实验教师应从我做起,既要耐心、细致的言传身教,又要认真、严格地要求学生,做保护环境的模范。在实验过程中,要教育和督促学生把废液、废渣倒到指定的容器并作妥善处理,并不断改进实验,包括尽可能采用微型实验,尽量减少有害气体的任意挥发,将有害气体尽可能作化学处理,实验的废液,废渣尽可能回收利用。使学生牢固地树立起绿色化学和环境保护的意识,关心和重视绿色化学实验室的建设。
此外,实验室环境的潜移默化作用也不可忽视。实验台、柜干净,仪器摆放整齐、有序,整个实验室宽敞、明亮、整洁,使师生一进实验室就产生了保护环境的强烈意识。
4 结语
环保是化学实验发展的必要。世界各国都在进行绿色化学的研究,并注重绿色环保化学的发展与教育。作为一名化学教育工作者,如何面对绿色化学新思想、新要求,在实际教学中,把绿色化学教育贯穿于化学教学的全过程之中,是一个新的研究课题。本文试通过绿色化学内涵的介绍,再从绿色化学角度分析现行化学实验的环保型(绿色化)的方法,最后强调环保意识的重要性,才是根本。
参考文献
[1]朱文祥.绿色化学和绿色化学教育[J].化学教育,2001,(1):1-18
[2]张魁柱.实验改进与环保意识[J].化学教育,1999,(2):30-31
[3]王七容,黄世英。化学实验室的绿色化设计[J]。huaxue.省略
