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理事長文稿

腐植酸走上“綠色化學”產業之路有多遠

時間:2011-01-24   作者:曾憲成   來源:

      人類發展推動了“綠色化學”這一新生兒的誕生,一洗“化工污染”的傳統色彩。近二十年來,人類在“綠色化學”領域不斷前行。1984年,美國環保局(EPA)提出“廢物最小化”的環保概念,體現了“綠色化學”的最初思想。1990年,美國聯邦政府通過了“防止污染行動”的法令,并確立為國策。在該法令中,首次應用了“綠色化學”一詞并迅速傳遍全球。隨著“綠色化學”全球化進程的快速發展,各國政府相繼推出了一系列“綠色化學”的產業政策。我國政府緊跟世界化學發展步伐,制定了若干扶持綠色產業的政策。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。近幾年,我國傳統化工產業主動向“綠色化學”轉型,有關“綠色化學”的概念、理論、原­則、技術應運而生。

      “綠色化學”又稱“環境無害化學”“環境友好化學”“清潔化學”。為此,在資源使用上,人類研究并提出了“5R理論”:(1) 減量(Reduction)。減量是從省資源、少污染角度提出的。在保持產量的情況下,減少原料用量,提高原料轉化率,減少原料損失率,減少廢氣、廢水、廢棄物的“三廢”排放量。(2) 重復使用(Reuse)。重復使用是降低成本和減廢的需要。在化工生產過程中,應考慮催化劑、載體等重復使用的設計。(3) 回收(Recycling)。回收未反應的原料、副產物、助溶劑、催化劑、穩定劑等。(4) 再生(Regeneration)。再生是變廢為寶,也是節省資源、能源,減少污染的有效途徑。在工藝設計中,化工產品生產應考慮到有關原材料的再生利用。(5) 拒用(Rejection)。拒絕使用是杜絕污染的最根本辦法。在化工產品生產中,拒絕使用一些無法替代,又無法回收、再生和重復使用的毒副作用、污染作用明顯的原料。腐植酸是大自然賦予人類的一類天然、環保的有機資源,來自于自然,回歸于自然,可以循環使用。腐植酸含有多種官能團而具有很強的生物活性,其表現出的儲碳控氮、減少CO2排放、節約資源的諸多特點,就是對“綠色化學5R理論”的最好佐證。

      從腐植酸產物的性質看,其“綠色化學”之特性顯而易見。腐植酸在開發中,應該對照“綠色化學”的12項原則(由P.T.Anastas和J.C.Waner提出)來考量。“綠色化學”的12項原則,即:(1) 防止產生廢棄物;(2) 用原子經­濟性求得零排放;(3) 較少有危害性的合成反應;(4) 生成的化學產品是安全的;(5) 溶劑和輔料是較安全的;(6) 能量的使用要講效率;(7) 用可以回收的原­料;(8) 盡量減少派生物;(9) 催化作用(利用催化劑盡可能是具選擇性的);(10) 按設計生產的生成物最終降解為無害產物(即:設計降解);(11) 防止污染進程能進行實時分析;(12) 防止事故發生。“綠色化學”的核心內容之一是“原子經­濟性”。1991年,美國著名有機化學家B.M.Trost提出了“原子經­濟性”的概念,即用原子利用率衡量反應的原子經­濟性,在有機合成中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達到零排放。為此,他獲得了1998年度美國政府設立的“總統綠色化學挑戰獎”。

       腐植酸產業是資源利用型經濟,尤以煤炭腐植酸(風化煤、褐煤、泥炭)資源開發最為突出。審視我國腐植酸傳統企業,在煤炭腐植酸資源的開采、儲運、生產、出品等諸環節之中,其腐植酸產物的“天然”形象均被不“友好”的生產加工過程所扭曲。回首看來,我考察過不少腐植酸生產企業,若按“綠色化學”來設計產業模式者,未有一如愿者。縱觀進入市場的大多數腐植酸類產品,說是“天然產物”——有機、綠色、環保、無公害、安全可靠,可謂冠名不少,不管忽悠誰都是短視。經濟全球化,理論且莫攀,原則但得講。真想辦好腐植酸企業,就不能拿“原則”做游戲。如此說來,“綠色化學”不是拿來看的,只有做起來才能講硬道理。對此,腐植酸走上“綠色化學”的產業之路還有多遠?我們該思考的還少嗎?

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