白色污染--绿色化学作业
绿色化学
绿色化学
“绿色化学”又称为环境友好化学，它的重要特点如下：
1、充分利用资源和能源，采用无毒无害的原料。
2、在无毒、无害的条件下进行反应，减少废物向环境排放。
3、提高原子的利用率，力图所有作为原料的原子都被产品所吸纳，实现“零排放”。
4、生产出有利于环境、社区安全和人体健康的环境友好产品。
“绿色化学”给化学家提出了一项新的挑战，其核心就是要利用化学原理和新化工技术，以“原子经济论”为基础，从源头上上消除污染。
白色污染是“白颜色的污染”？
绿色食品是“绿颜色的食品”？
蓝色食品？
白色污染
白色污染是指聚乙烯类塑料垃圾，如难降解的塑料袋等，并非是指污染物的颜色。
绿色食品
“绿色食品”也并非是绿颜色的食品，而是特指无污染的、安全、优质的营养类食品。
自然资源和生态环境是食品生产的基本条件，由于与生命、资源、环境相关的事物人们通常冠之以“绿色”，为了突出这类食品出自良好的生态环境，并能给人们带来旺盛的生命活力，因此将其定名为“绿色食品”。
绿色化学
C2H4 + Cl2 + Ca(OH)2
摩尔质量 目标产物质量 废物量
C2H4O + 2CaCl2 + H2O 44
44 111 182871Fra bibliotek74111
18
44 44 ×100 原子利用率＝ ×100 ％＝ ％＝ ％ 25 44 +111+18 28 + 71+ 74
新方法以银为催化剂，用氧气直接氧化乙烯一步合成环氧 乙烷，反应的原子利用率达到了100％
绿色化学的特点——从注重产率到注重原子 经济性传统上，描述某一合成方法的有效性和效 率的概念是产率。
产率=
实际产量 预期产量
× 100%
例子：由乙烯制备环氧乙烷，采用经典的氯乙醇法是，原子利 用率为25％
CH2=CH2 + Cl2 + H2O ClCH2CH2OH + Ca(OH)2 + HCl ClCH2CH2OH + HCl C2H4O + 2CaCl2 + H2O
绿色化学的目的——预防优于治理 绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点， 重新审视和改革传统化学，使对环境的治理从治标转 向治本。因此，防止废物的产生优于在其生成后在进 行处理或清理，即“预防优于治理”。 1.从经济观点看，绿色化学为我们提供合理利用资源和 能源、降低生产成本，符合可持续发展的原理和方法。 2. 从环境观点看，绿色化学提供从源头上消除污染的 方法和原理，把现有化学和化工生产的技术路线从 “先污染，后治理”改变为“不产生污染，从源头上 根除污染”。
绿色化学在环境科学中的应用
绿色化学在环境科学中的应用在当今时代，环境问题日益严峻，成为了全球关注的焦点。
随着人类活动的不断加剧，资源的消耗和废弃物的排放给地球的生态系统带来了巨大的压力。
在这样的背景下，绿色化学作为一门新兴的学科应运而生，为解决环境问题提供了创新的思路和方法。
绿色化学，又称环境友好化学、清洁化学，其核心思想是在化学过程中减少或消除有害物质的产生和使用，从源头上防止污染的产生。
与传统化学侧重于治理污染不同，绿色化学更注重预防，通过设计更环保的化学反应和工艺流程，实现资源的高效利用和环境的最小影响。
绿色化学在环境科学中的应用十分广泛。
在工业生产领域，绿色化学的理念促使化工企业改进生产工艺，减少有害化学物质的排放。
例如，在有机合成过程中，采用绿色催化剂替代传统的重金属催化剂，不仅能提高反应效率，还能降低环境污染。
传统的有机合成反应中，常使用钯、铂等贵金属作为催化剂，这些金属不仅价格昂贵，而且在反应后难以回收，容易造成环境污染。
而新型的绿色催化剂，如酶催化剂、纳米催化剂等，具有高效、高选择性和环境友好的特点。
酶催化剂能够在温和的条件下进行反应，大大降低了能源消耗和废弃物的产生；纳米催化剂则具有高活性和高选择性，能够减少副反应的发生，提高产品的纯度和收率。
在农业领域，绿色化学也发挥着重要作用。
农药和化肥的过度使用是导致土壤和水体污染的重要原因之一。
绿色化学为开发新型的、低毒、高效的农药和化肥提供了可能。
例如，利用生物防治技术代替化学农药，通过引入害虫的天敌或利用微生物来控制病虫害的发生，不仅减少了化学农药的使用，还能保护生态平衡。
在化肥方面，研发新型的缓释肥料和控释肥料，能够提高肥料的利用率，减少氮、磷等营养元素的流失，从而降低对水体的富营养化污染。
绿色化学在能源领域的应用也备受关注。
随着传统化石能源的逐渐枯竭和环境问题的加剧，开发清洁能源成为了当务之急。
绿色化学为新型能源的开发提供了技术支持。
例如，在太阳能电池的制造过程中，通过绿色化学方法制备高性能的光电材料，提高太阳能的转化效率。
“白色污染”现状及处理的
03
“白色污染”的处理方法和技术
物理处理方法
填埋法
将废弃塑料制品直接填埋于地下，通过土壤的自然分解作用进行处理。但此方法存在占用大量土地、 造成土壤污染等问题。
焚烧法
通过高温焚烧塑料制品，减小其体积，便于后续处理。但焚烧过程中可能产生有毒有害气体，对空气 造成二次污染。
化学处理方法
高温裂解法
在缺氧条件下，通过高温加热使塑料裂 解为低分子量的物质，再进一步进行化 学处理。此方法可有效处理塑料废弃物 ，但处理过程中可能产生有害物质。
采用环保替代品
研发环保材料
加大科技投入，鼓励企业研发环保、可降解的替代材料，从根本上 解决“白色污染”问题。
推广替代品
政府可以通过政策扶持、财政补贴等方式，推广生物降解塑料、纸 质替代品等环保产品的使用，降低传统塑料制品的消费量。
拓展应用领域
将环保替代品广泛应用于餐饮、超市、快递等各个领域，逐步替代传 统的一次性塑料制品，实现“白色污染”的源头减量。
VS
溶剂解法
利用特定溶剂将塑料溶解，再进行分离、 提纯等处理。此方法对技术要求较高，处 理成本相对较高。
生物处理方法
生物降解法
通过微生物的代谢作用，将塑料分解为水和 二氧化碳等无害物质。此方法具有环保、可 持续的优点，但降解速度较慢，处理周期长 。
生物联合法
结合物理、化学处理方法，利用生物技术提 高处理效率，降低污染。例如，生物酶解法 可将塑料分解为小分子物质，再通过微生物 代谢进行进一步处理。此方法在处理效果和 环保性方面具有一定优势。
来源
白色污染主要来源于日常生活、农业、工业、医疗等领域中大量使用的塑料制 品，如塑料袋、塑料瓶、一次性餐具、地膜等。
全球和中国现状
绿色化学
绿色化学：我们的未来————减少环境污染绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。
绿色化学是设计研究没有或只有尽可能少的环境负作用，并在技术上、经济上可行的化学品和化学过程。
包括原料和试剂在反应中的充分利用，它是实现化学污染防治的基本方法和科学手段，是一门从源头上阻止污染的化学，绿色化学适用各种化学领域。
是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂和产物、副产物等的使用和产生。
它是实现污染预防的基本的和重要的科学手段.人类正面临有史以来最严重的环境危机，由于人口急剧的增加，资源的消耗日益扩大，人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少，人口与资源的矛盾越来越尖锐；环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。
作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业，在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时，在生产活动中不断排放出大量有毒物质，化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。
开发清洁工业技术，消减污染源头，生产环境友好产品，已成为新世纪、新时期对化学工业的新要求。
“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。
传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质，但是在许多场合中却既未有效地利用资源，又产生大量排放物，造成严重的环境污染。
绿色化学则是更高层次的化学，它的主要特点是“原子经济性”，即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子，最终实现“零排放”。
因此既可以充分利用资源，又不产生污染。
传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。
绿色化学可以变废为宝，可使经济效益大幅度提高。
绿色化学已在全世界兴起，它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。
采用无毒、无害并可循环使用的新物料。
工业化的发展为人类提供了许多新物料，它们在不断改善人类物质生活的同时，也带来大量生活废物，使人类的生活环境迅速恶化。
为了既不降低人类的生活水平，又不破坏环境，我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。
83环境保护与绿色化学(精练)
8.3 环境保护与绿色化学【合格性测试】1．下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是()A．CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体B．使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一C．节能减排符合低碳经济的要求D．合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺【答案】A【解析】N2不是造成温室效应的气体。
2．下列关于化学与生产、生活的认识中不正确的是()A．CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体B．使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一C．节能减排符合低碳经济的要求D．合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺【答案】A【解析】A项中N2不是造成温室效应的气体，故不正确；使用清洁能源、节能减排、合理开发利用能源都符合可持续发展的要求，故B、C、D都正确。
3．下列有关酸雨及形成的说法正确的是()A．pH小于7的降雨通常称为酸雨B．酸雨的形成和空气中CO2含量增多有直接关系C．大量含硫化石燃料燃烧是形成酸雨的主要原因D．植被破坏、水土流失、生态环境破坏导致了酸雨形成【答案】C【解析】酸雨是指pH<5.6的降雨，故A错误；CO2含量增多，导致温室效应，不会导致酸雨形成，故B错误；含硫化石燃烧会产生大量SO2，经过系列变化形成酸雨，故C正确；植被破坏、水土流失、生态环境破坏不会形成酸雨，D错误。
4．以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是()【答案】D 【解析】A 中，CO 2对应的环境问题是温室效应；B 中，SO 2对应的环境问题是酸雨，主要来源于煤的燃烧和硫酸厂排放的废气；C 中，NO 2对应的环境问题是酸雨及光化学烟雾，主要来源于汽车尾气的排放。
5．下列有关燃料的说法错误的是( )A ．燃料燃烧产物CO 2是温室气体之一B ．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染C ．以液化石油气代替燃油可减少大气污染D ．燃料不完全燃烧排放的CO 是大气污染物之一【答案】B【解析】形成温室效应的主要原因是CO 2的大量排放，故A 正确；化石燃料含硫元素，完全燃烧会产生SO 2，会造成大气污染，故B 错误；液化石油气杂质少，燃烧更充分，产生的CO 等污染物少，可减少大气污染，故C 正确；CO 可以和人体中血红蛋白结合损失送氧能力，是大气污染物之一，故D 正确。
白色污染
如何在生活中减少“白色污染”的产生？
解决“白色污染”的重要方法之一：
制造和使用降解塑料
• 降解是指聚合物在自然环境中被微 生物或光照分解为小分子的过程。大 部分塑料在自然环境中很难降解，因 此，使用一些新型的、可降解的塑料， 如微生物降解塑料和光降解塑料可有 效防止“白色污染”。
初放时
1个月
2个月Βιβλιοθήκη 课堂小结：1、“白色污染”：废弃塑料制产生的环境污染。 2、“白色污染”的危害： （1）污染土壤；（2）污染水源； （3）污染空气；（4）污染海洋
3、“白色污染”的治理： （1）减少使用；（2）回收利用； （3）生产使用可降解塑料
只有树立绿色化学观念，大力发展绿色化学 工艺，才能使人与自然和谐相处，才能让化 学为人类做出更大的贡献。
聚氯乙烯 （PVC）
特点：本色为微黄色半透明状，有光泽。分为 软、硬聚氯乙烯，软制品柔而韧，手感粘，硬 制品的在屈折处会出现白化现象，不易燃烧。 毒性：大部分含有Pb（铅）、Cd（镉）等多种 有害重金属。燃烧过程中会释放出氯化氢和其 他有毒气体,例如二恶英。 应用：广泛用于电线外皮和光纤外皮， 也常被制成手套等，还广泛用于防火。
注意：不能使用聚氯乙烯塑料袋盛装食品
活动与探究：聚乙烯和聚氯乙烯的鉴别
聚乙烯 无色、半透明，较轻，易燃烧，燃烧时 不冒烟，无臭味
聚氯乙烯 有色，透明度差，较重不易燃烧，燃烧时冒烟， 有臭味，离火即熄灭。 聚乙烯柔软、耐水、无毒，适宜于包装食物；聚氯乙烯有 毒，不宜包装食品。
可用点燃的方法鉴别聚乙烯和聚氯乙烯。
2.5个月
3个月已消纳
可降解塑料 的降解过程
解决“白色污染”的重要方法之二：
制造和使用可回收塑料
塑 料 的 回 收 从 你 我 做 起
介绍绿色化学
绿色化学技术：
生物技术：基因工程、细胞工程、酶工程和微生物工程。特点 ：能充分利用生物质资源，节约能源，实现清洁生产，并且实 现一般化工技术难以实现的化工过程。 催化技术：酶催化技术、纳米材料、光催化氧化法。 膜技术： 包括：膜分离技术和膜催化技术。优点：成本低、耗能少、效率 高、无污染、可回收有用物质等。
绿色化学的提出
绿色化学的口号最化学会（ACS）提出，按照美国《绿色化学》
(GreenChemistry)杂志的定义，绿色化学是指:在制造 和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除 废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的 绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用 自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质.利 用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的 开发，并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。 /greenchemistry/
绿色化学
绿色化学的提出
绿色化学的特点和原则 绿色化学的应用
绿色化学的研究成果
绿色化学的提出
传统的化学工业给环境带 来的污染已十分严重，目前全 世界每年产生的有害废物达3亿 吨～4亿吨，给环境造成危害， 并威胁着人类的生存。严峻的 现实使得各国必须寻找一条不 破坏环境，不危害人类生存的 可持续发展的道路。化学工业 能否生产出对环境无害的化学 品？甚至开发出不产生废物的 工艺？
生物质：生物质能在世界能源消耗中居第四位，仅次于煤 炭、石油、天然气，占世界总能耗的1 5％～ 1 8％。我 国生物质能资源丰富，但大部分生物质资源没有得到有效 利用。与化石能源相比生物质能具有的优点如下： 一、炭排放少，对环境友好 ； 二、具有可再生性；
绿色化学催化剂和溶剂
绿色催化剂定义：绿色化学要求化学品的生产最大限度 地合理利用资源，最低限度地产生环境污染和最大限度地 维护生态平衡。它对化学反应的要求是：采用无毒、无害 的原料；在无毒无害及温和的条件下进行；反应必须具有 高效的选择性；产品应是环境友好的。这四点要求之中有 两点涉及到催化剂，人们将这类催化反应成为绿色催化反 应，其使用的催化剂也就称为绿色催化剂。绿色催化剂主 要有：固体酸催化剂，杂多酸催化剂，固体碱催化剂，生 物催化剂，膜催化剂等。 绿色溶剂研究热点：用超临界流体(SCF)或水溶液、离子 液体、固定化溶剂为反应介质取代易挥发的有毒有机溶剂。
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How to minimize the disadvantages
• 政府立法、控制生产、有偿使用 • 分类回收、循环利用 • 生产可降解塑料
政府立法、控制生产、有偿使用
• 2007年12月31日，中华人民共和国国务院 办公厅下发了《国务院办公厅关于限制生 产销售使用塑料购物袋的通知》。 • 在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度 小于0.025毫米的塑料购物袋”； • 在所有超市、商场、集贸市场等商品零售 场所实行塑料购物袋有偿使用制度
• 材料再循环 • 热能回收 • 作为垃圾填埋
材料再循环
• 分类回收、清洗熔融、制成产品 • 部分不同类型聚合物混溶效果差，如极性 的聚氯乙烯和非极性的聚烯烃
热能回收
• 焚烧回收，处理数量大、成本低、效率高 • 会产生多环芳烃聚合物、一氧化碳、二噁 英
作为垃圾填埋
• 最常见的处理方式 • 材料的大量浪费 • 占用大量土地、难降解、
The Polymers for Packaging
Class 1 of Applied Chemistry
杨焱平、杨珊、尹恒、展斐
contents
1.The advantages and disadvantages of the use of ploymers for packaging
2.The main ways for 聚合物包装的 处理 in China
• 代替其他材料、节省能源 • For a car, replacement of 250 kg of metal = 750 liters of fuel = CO2 emissions of 30 million tonnes for Western Europe per annum.
The disadventages
视觉污染
生态环境污染 影响人体健康
The disadventages
• 视觉污染 • 影响景观美感和生活情绪，破坏市容
The disadvantages
• 生态环境污染
The disadvantages
• 影响人体健康 • 制成餐盒的聚丙乙烯塑料中残留苯乙烯单 体，对人体造成伤害
2.The main ways for 聚合物包 装处理 in China
分类回收、循环利用
生产可降解塑料
• 生产过程中加入一定量的添加剂制成可降 解塑料 • 一般环境中暴露3个月后开始变薄、失重、 强度下降，逐渐裂成碎片
Thank you !
3.How to minimize the disadvantages
The advantages
• 易成型，耐酸碱，防细菌，方便生活、保 护健康
Байду номын сангаас
The advantages
• 原料易得、节约材料 • 来自于石油，原料易得，与其他材料相比 制作工艺简单、生产过程不需要耗费过多 材料和能量
The advantages