時(shí)間:2023-04-14 17:10:20
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2.1原料的選用
綠色化工科技的發(fā)展,如果不從化工污染、化學(xué)反應(yīng)的源頭著手,那么始終是治標(biāo)不治本而且十分被動(dòng)的措施。那么化工科技及工藝發(fā)展過程中,選擇無毒害溶劑、原料、催化劑等化學(xué)原料來進(jìn)行化工生產(chǎn)、制作化工產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)零排放、零污染的清潔生產(chǎn)和加工原則,有效防止和控制化學(xué)污染的產(chǎn)生。近年較為常見的無害化學(xué)原料為:野生植物、農(nóng)作物等生產(chǎn)物質(zhì)。將蘆葦、樹木等天然野生植物纖維,以及稻草、麥秸和蔗渣等農(nóng)副產(chǎn)品的廢棄物作為原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。還有利用生物質(zhì)氣化產(chǎn)生氫氣等,都是綠色化工技術(shù)中原料選擇應(yīng)用的非常好的例子。
2.2無毒害催化劑的選用
在百分之九十的化工生產(chǎn)中催化劑是提高反應(yīng)速率的必需品。然而在綠色化工科技的開發(fā)過程中,無毒害的烷基化固相催化劑是國(guó)內(nèi)外研發(fā)工作的重點(diǎn)。南京大學(xué)徐國(guó)際【2】利用環(huán)境友好性綠色化合成過程對(duì)烯丙基醇類化合物作為烷基化試劑,在無溶劑的條件下對(duì)1,3-二羰基化合物進(jìn)行直接烷基化反應(yīng),反應(yīng)后處理步驟簡(jiǎn)單,且催化體系可以循環(huán)使用,四次催化循環(huán)后收率仍然能大于84%。
3綠色化工技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用
3.1清潔生產(chǎn)技術(shù)
清潔生產(chǎn)技術(shù)是無毒、無害、無污染、無廢物排放的綠色化工技術(shù),包括輻射熱加工技術(shù),綠色催化技術(shù),臨界流體技術(shù)等。在冶金工業(yè)、印染工業(yè)、煤氣化、制甲醇、垃圾處理、海水淡化等行業(yè)都得到了很好的運(yùn)用。此外先進(jìn)的脫硝脫硫技術(shù)、垃圾制沼氣技術(shù)、高效清潔的煤氣化技術(shù)、利用風(fēng)能太陽(yáng)能等自然能發(fā)電技術(shù)等等這些都利用了清潔生產(chǎn)技術(shù)。例如,海水淡化技術(shù)的應(yīng)用不僅解決了我國(guó)淡水資源匱乏的現(xiàn)狀,還利用有效的化學(xué)方法將海水中的鹽水分離,在海水淡化的預(yù)處理過程中不會(huì)產(chǎn)生任何對(duì)環(huán)境狀況的不良影響,也沒有對(duì)生態(tài)環(huán)境造成傷害。而且,在海水淡化預(yù)處理過程中所產(chǎn)生的氫氧化鎂作為一種成本低廉、工藝簡(jiǎn)單、不產(chǎn)生二次污染的清潔化工產(chǎn)品,具有非常廣闊的發(fā)展前景。
3.2生物技術(shù)
生物技術(shù)領(lǐng)域包含細(xì)胞、基因、微生物和酶等技術(shù)范疇,其主要應(yīng)用在化學(xué)仿生學(xué)和生物化工兩個(gè)方面。生物酶在作為一種在生物體內(nèi)的催化劑,具有高效、轉(zhuǎn)移性,可以參與到各個(gè)生物化工的合成過程中。另外,化學(xué)仿生學(xué)中的膜化學(xué)技術(shù)也是這一領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的生物技術(shù)。在綠色化工技術(shù)中采用生物技術(shù),可以利用再生資源合成化學(xué)品。從早期來源于動(dòng)植物中的有機(jī)化合物原料,到后來以石油和煤炭作為原料。例如,在綠色化學(xué)工程與工藝中,制備丙烯酰胺,利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后,大大降低能耗,且沒有污染環(huán)境副產(chǎn)物產(chǎn)生。由此可見,利用廣泛存在于自然界中的酶當(dāng)做催化劑,與工業(yè)酶及一般的化學(xué)催化劑相比,自然界中的酶具有無污染、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)物性質(zhì)優(yōu)良的特點(diǎn)。
化學(xué)反應(yīng)的綠色化是指在相關(guān)的制備和反應(yīng)過程中做到“零排放”。而傳統(tǒng)意義上的“零排放”是指反應(yīng)物經(jīng)過催化作用以及一系列的反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化成為所需的物質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)百分之百的轉(zhuǎn)化率。其實(shí)這樣一種概念是十分難達(dá)到的,盡管已經(jīng)有許多先進(jìn)的技術(shù)和手段達(dá)到了近乎“零排放”的標(biāo)準(zhǔn)和要求,但想實(shí)現(xiàn)真正意義上的轉(zhuǎn)化率為百分之百還是存在著困難的。近些年來隨著相關(guān)學(xué)者的研究不斷深入,許多新的技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生,將傳統(tǒng)意義上的“零排放”轉(zhuǎn)變了概念,意為在盡量滿足較高的轉(zhuǎn)化率的情況下,將得到的副產(chǎn)物也直接經(jīng)過下一反應(yīng)步驟并轉(zhuǎn)化成為環(huán)境友好的物質(zhì)進(jìn)行排出或是進(jìn)一步加以利用。這種新型的轉(zhuǎn)化思想也將原本無用或是對(duì)環(huán)境存在著威脅和污染的物質(zhì)“變廢為寶”,讓副產(chǎn)物成為能夠被人們所利用的原料物質(zhì)。這類技術(shù)的研發(fā)不僅僅是改善了環(huán)境污染的問題,還一定程度上節(jié)約了能源,可以稱得上是真正的綠色環(huán)保、節(jié)約能源的技術(shù)手段。
2.產(chǎn)品的綠色化
之所以要強(qiáng)調(diào)化工產(chǎn)品的綠色化,是因?yàn)槭突ゎ惖漠a(chǎn)品在我們的日常生活中實(shí)在是太普遍了,不得不承認(rèn)的是石油化工類的產(chǎn)品的的確確改變了我們的生活,給生活帶來許多方便和優(yōu)越,但相對(duì)于這些有利之處來說,其對(duì)于我們生活環(huán)境的污染也是不容小覷的。比如,我們生活中最普遍的洗滌用品,過去我們常用的洗衣粉中都是含磷的,而這些含磷的洗衣粉在溶于水之后隨著生活污水一同被排到江河湖海中,造成了赤潮,給自然環(huán)境與生態(tài)平衡帶來了相當(dāng)大的影響,因此,近些年來人們逐漸對(duì)此問題開始重視起來,研發(fā)了不含磷的洗滌劑,從根本上杜絕這種環(huán)境污染問題。同時(shí),還有許多常見的石油化工類污染就每天在我們身邊發(fā)生,比如汽車使用的汽油以及柴油。由于人們生活水平越來越高,對(duì)于汽油和柴油的需求量也越來越大。近些年來我國(guó)對(duì)于汽車能源的開發(fā)上也格外關(guān)注,低硫低碳、環(huán)境友好的配方和技術(shù)逐步成熟起來;另外,我國(guó)還在不斷開發(fā)太陽(yáng)能汽車、以及新能源汽車等等,另外,對(duì)于交通工具的能源上,我們國(guó)家還大力推崇使用電能的汽車。
二、節(jié)能技術(shù)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用
最初,人們?yōu)榱俗非蟾咝实纳a(chǎn)以及最大程度上提升經(jīng)濟(jì)效益,不斷研發(fā)一些節(jié)能技術(shù),而近些年來,由于能源枯竭的問題日益嚴(yán)重起來,有越來越多的專業(yè)人員和學(xué)者們都投身于節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和研究,不僅僅是從經(jīng)濟(jì)利益角度出發(fā),更重要的是能夠節(jié)約能源,實(shí)現(xiàn)人類經(jīng)濟(jì)和自然的可持續(xù)發(fā)展。目前,在石油化工行業(yè)中較為常見的一種節(jié)能技術(shù)為變頻調(diào)節(jié)技術(shù)。在石油化工企業(yè)中,耗費(fèi)能源最大的就是電動(dòng)機(jī),包括泵類以及風(fēng)機(jī)等等。因此,想實(shí)現(xiàn)石油化工企業(yè)的節(jié)能化應(yīng)該從根本上減少電動(dòng)機(jī)的耗能。而變頻調(diào)節(jié)技術(shù)正是針對(duì)于電動(dòng)機(jī)的一種有效的技能技術(shù)改革。變頻調(diào)節(jié)技術(shù)的根本原理是通過控制方案與實(shí)際負(fù)荷相互之間的匹配,在控制的過程中實(shí)現(xiàn)閥門阻力的降低,從而提高系統(tǒng)的效率,以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)于泵類以及風(fēng)機(jī)的科學(xué)化、節(jié)能化控制。這種控制技術(shù)可以根據(jù)石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中的實(shí)際需要,按照生產(chǎn)要求以及計(jì)算選型,并且全面參考產(chǎn)品方案的調(diào)整以及原料的調(diào)整,科學(xué)地控制各項(xiàng)指標(biāo)和參數(shù),降低企業(yè)的電能耗費(fèi)以及設(shè)備磨損等等方面的耗費(fèi),實(shí)現(xiàn)成本上的節(jié)約以及能源上的節(jié)約,不論對(duì)于企業(yè)自身長(zhǎng)遠(yuǎn)地發(fā)展還是對(duì)于能源方面的可持續(xù)發(fā)展都是具有著重要的意義和價(jià)值的。
1.1選擇有益材料對(duì)于化學(xué)反應(yīng)來說,最重要的還是選料的環(huán)節(jié),它的好與壞直接影響著化學(xué)反應(yīng)是否友好是否有益。有效的防范,以達(dá)到在過程以及結(jié)果的一種良性局面。
1.2采用高效高選擇性的反應(yīng)原料對(duì)于化學(xué)工業(yè)來說,化學(xué)反應(yīng)是決定化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中生產(chǎn)成本和生產(chǎn)難度、充分利用化學(xué)資源等各方面的重要性因素??梢越档凸I(yè)生產(chǎn)的成本,而且能夠提高產(chǎn)物純度,減少無效反應(yīng)產(chǎn)物的排放,節(jié)約化學(xué)資源,在化學(xué)工業(yè)中,有機(jī)物的反應(yīng)復(fù)雜,研究機(jī)制不確定,所以選擇合適的反應(yīng)原料,不斷提高工業(yè)技術(shù)是對(duì)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。
1.3使用綠色無公害的反應(yīng)催化劑催化劑作為化學(xué)反應(yīng)中能改變反應(yīng)速率的的物質(zhì),在化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用廣泛,綠色化學(xué)就是研究生產(chǎn)高效高質(zhì)量的化學(xué)反應(yīng),不產(chǎn)生任何有害物質(zhì),無效產(chǎn)物可以做到循環(huán)利用,無公害。這項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)就是高度依賴化學(xué)反應(yīng)過程中的催化劑,不斷創(chuàng)新,不斷推動(dòng)綠色化學(xué)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,相關(guān)機(jī)構(gòu)已經(jīng)著手研究這些優(yōu)良的催化劑.
2尋找高效綠色的化學(xué)催化劑對(duì)提升工業(yè)生產(chǎn)水平的作用
2.1化學(xué)工業(yè)中綠色化學(xué)的應(yīng)用綠色化學(xué)的核心就是要利用化學(xué)原理從源頭消除污染,做到完全無公害無污染,因此它又被稱為清潔化學(xué),應(yīng)用范圍廣泛,它涉及有機(jī)合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科。工業(yè)中化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件一般都是高溫高壓,在反應(yīng)過程中,只有適宜的溫度和壓力才能使用現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的技術(shù),另外加上綠色化學(xué)的高效催化劑,這項(xiàng)工程才得以不斷發(fā)展。例如上文提到的低維材料碳納米管,催化裂解反應(yīng)中有很大的化學(xué)功效。
2.2化學(xué)工業(yè)中綠色化學(xué)和現(xiàn)代生物結(jié)合的應(yīng)用。講到了催化劑,這就涉及到另外的技術(shù)性學(xué)科生物技術(shù)。生物技術(shù)的就是高科技與高端專業(yè)知識(shí)結(jié)合的產(chǎn)物,學(xué)科內(nèi)又分為細(xì)胞工程、基因工程、胚胎工程等等。在化學(xué)產(chǎn)業(yè)中主要應(yīng)用于生物化學(xué)。在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中,選取有機(jī)的生物材料,主要是動(dòng)植物的原料,另外也會(huì)采用他們經(jīng)過上千年演變的產(chǎn)物—地下的煤炭等。催化劑主要由人工催化劑和自然催化劑,分別由人工合成以及采用天然動(dòng)植物的生物酶。這樣能夠滿足現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)發(fā)展的需要,同時(shí)也能切合可持續(xù)發(fā)展的指導(dǎo)思想,節(jié)約能源,維持現(xiàn)在生態(tài)平衡的狀態(tài),推動(dòng)化學(xué)工業(yè)發(fā)展。
(2)采取微型實(shí)驗(yàn)方式。當(dāng)前環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)中,微型實(shí)驗(yàn)法由于其高效、無污染的特點(diǎn)受到了廣泛的推廣。采取微型實(shí)驗(yàn)法,最大程度的降低實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的廢液、廢氣,并對(duì)這些廢棄物進(jìn)行優(yōu)化處理,從而提高實(shí)驗(yàn)室環(huán)境與空氣質(zhì)量。當(dāng)前某些高校,采用的點(diǎn)滴板作,僅需數(shù)滴試劑量就能夠?qū)崿F(xiàn)很好的實(shí)驗(yàn)效果,這不僅避免了化學(xué)試劑可能對(duì)環(huán)境造成的污染,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室的綠色化管理。
(3)減少劇毒化學(xué)藥品的用量。對(duì)于一些有毒試劑的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用,需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制,如采用三氧化二砷來測(cè)量無水中的砷含量時(shí),只需要滴1.3200g質(zhì)量就可以配置出1L砷的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。所以,對(duì)于這種有毒試劑,需要按照最小量標(biāo)準(zhǔn)來取量,而一些非毒性試劑則可以在此基礎(chǔ)上稍多。每次取量都要做到準(zhǔn)確記錄,及時(shí)補(bǔ)充,并要確保整個(gè)過程的安全環(huán)保。
二、實(shí)驗(yàn)后期的綠色化
實(shí)驗(yàn)過程中所形成的廢棄物,在結(jié)束后都需要對(duì)剩余的試劑進(jìn)行處理,能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用的可以進(jìn)行再利用,對(duì)于廢液、廢氣、廢渣,具體的操作如下所示。
(1)廢氣處理。在對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢氣進(jìn)行處理時(shí),通常采用的是向上排式通風(fēng)系統(tǒng),利用配備的通風(fēng)口來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的空氣流通,從而降低有毒性物質(zhì)的影響,產(chǎn)生的廢氣在特殊的排氣管道中經(jīng)過吸收瓶的轉(zhuǎn)化處理,并稀釋后再排向大氣,避免對(duì)周遭環(huán)境的污染。
(2)廢液處理。①對(duì)于一些濃度較低的酸、堿性廢液??梢圆扇∠嗷ブ泻偷姆绞?,當(dāng)混合溶液的PH值保持在6時(shí)-8時(shí),進(jìn)行過濾后再排放。②對(duì)于一些鹽溶液來講,若對(duì)環(huán)境沒有危害,則可直接排放,若里面含有危害的物質(zhì),則首先經(jīng)過化學(xué)法將物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化稀釋后再進(jìn)行排放,同時(shí),回收一些貴重的金屬離子物質(zhì)。③對(duì)于一些富含了鉻元素的化合物,可以在酸性環(huán)境下采用亞硫酸鐵來將正四價(jià)Cr還原成三價(jià)Cr,再經(jīng)過堿性處理,獲得沉淀物Cr(OH)3,然后通過過濾、分層,調(diào)節(jié)混合溶液的PH值,最后才進(jìn)行排放。④對(duì)于一些具有強(qiáng)酸性特征的含砷廢液,可以通過Na2S進(jìn)行砷離子的沉淀反應(yīng),并經(jīng)過靜置分層,經(jīng)過堿性處理,再進(jìn)行排放。⑤對(duì)于含氰化物的廢液,首先在溶液中加入適量的堿性溶液,使溶液中的金屬陽(yáng)離子轉(zhuǎn)變成沉淀吸出,再調(diào)整混合溶液的PH值保持在6-8,通過在溶液中添加過量NaClO來氧化分解CN-,使其變?yōu)闅鈶B(tài)物質(zhì)排放。⑥對(duì)于含有重金屬銅、汞、鉛、鋅離子的廢液,首先需要將熔鹽調(diào)整到堿性條件下(PH值保持在8-10之間),再加入適量的Na2S,從而使對(duì)應(yīng)的金屬陽(yáng)離子生成相應(yīng)的硫化物沉淀,再靜止分層,過濾,將獲得的少量固體廢渣集合起來,進(jìn)行深埋處理,同時(shí),對(duì)混合溶液進(jìn)行酸化處理,保持溶液的中性,再進(jìn)行排放。例如在對(duì)廢液中的金屬汞離子進(jìn)行處理時(shí),根據(jù)國(guó)家相關(guān)部門的規(guī)定,排污廢液中的汞元素含量應(yīng)該低于0.05mg/ml。因此,根據(jù)上述具體步驟,首先需要調(diào)節(jié)廢液中的PH值保持在8-10的偏堿性條件下,再向廢液中添加足量的Na2S溶液,得到HgS的沉淀物質(zhì)。通過向混合液中添加FeSO4汞沉淀劑與剩下的S2-反應(yīng)得到FeS沉淀,此時(shí)一些溶于水的細(xì)微顆粒狀HgS能夠吸附汞沉淀,再進(jìn)行靜置分層,然后在對(duì)溶液進(jìn)行離心、過濾操作,從而將溶液中的汞含量降低到規(guī)定的范圍內(nèi)。⑦對(duì)于一些有機(jī)溶劑的廢液,可以采用蒸餾回收法進(jìn)行操作。在實(shí)驗(yàn)過程中,對(duì)于乙醇的消耗量是巨大的,因此,在處理一些乙醇廢液的過程中,首先采用水浴法在一定溫度條件下對(duì)廢液進(jìn)行加熱,并在78.4oC條件下收集形成的餾分。若在這個(gè)過程中需要進(jìn)行乙醇的精提煉,可將獲得的餾分別放入含有氧化鈣的燒杯中,再次進(jìn)行水浴加熱,這樣獲得的乙醇具有較高的純度。
(3)廢渣的處理。實(shí)驗(yàn)室條件下并不會(huì)產(chǎn)生較多的廢渣量,其中主要的廢渣成分是一些固體廢棄物、實(shí)驗(yàn)完成后的試劑剩余物、進(jìn)行水污染控制處理后形成的固體試劑以及帶來的污泥等。實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的污泥可以預(yù)先進(jìn)行脫水處理,然后在進(jìn)行相關(guān)的衛(wèi)生填埋;而對(duì)于一些堆肥固體物質(zhì),可以托運(yùn)到近郊農(nóng)村,作為綠色有機(jī)肥而得到重復(fù)利用;對(duì)于一些產(chǎn)生的剩余固體試劑,若能夠再進(jìn)行重復(fù)回收利用,則可進(jìn)行再重復(fù)利用,一些不能夠進(jìn)行循環(huán)利用的固體物質(zhì)首先需要進(jìn)行無毒化處理,然后根據(jù)學(xué)校統(tǒng)一規(guī)定,針對(duì)不同類型的廢渣,進(jìn)行填埋處理。
2環(huán)境工程技術(shù)的主要內(nèi)容
環(huán)境工程技術(shù)的發(fā)展在每家企業(yè)呈現(xiàn)的方式不盡相同,由于地理區(qū)域,人文環(huán)境的不同對(duì)環(huán)境工程內(nèi)容的劃分也就不一樣了。根據(jù)學(xué)者專家的分析與評(píng)估,一般將環(huán)境工程的內(nèi)容分為以下三大類:
2.1廢水、廢氣、廢物垃圾的處理
可以說,這是環(huán)境工程當(dāng)中最重要的一環(huán)。環(huán)境污染是我國(guó)現(xiàn)代企業(yè)最頭疼的問題,而且我國(guó)現(xiàn)代企業(yè)的環(huán)境污染治理處于起步階段,存在很多的不足。各大企業(yè)絞盡腦汁,尋求多種方法,排污止水。這一內(nèi)容將是眾多企業(yè)發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略目標(biāo)之一。
2.2被污染環(huán)境的檢測(cè)與評(píng)估
環(huán)境污染的檢測(cè)與評(píng)估包括很多內(nèi)容,比如說,“大氣污染物的檢測(cè)與評(píng)估、水體污染的生物監(jiān)測(cè)與評(píng)估、化學(xué)誘變物的檢測(cè)”等等,這些都屬于污染檢測(cè)的范疇。污染檢測(cè)一般需要專業(yè)人士以及專業(yè)機(jī)器進(jìn)行操作。
2.3污染環(huán)境的綜合治理
這是環(huán)境工程的目的所在,隨著世界經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,環(huán)境污染對(duì)人類生存環(huán)境造成一定程度的危害,環(huán)境污染也成為制約企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大障礙之一,所以污染治理迫在眉睫。值得欣慰的是,我國(guó)相繼出臺(tái)一系列的環(huán)境污染治理措施。希望在不久的將來,人類將繼續(xù)擁有一個(gè)美麗的藍(lán)天。
3企業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀分析
經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展給企業(yè)帶來福利的同時(shí)也帶來了或多或少的麻煩。比如說,中國(guó)各行各業(yè)的發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)日益加劇,隨著企業(yè)收支的不平衡各種競(jìng)爭(zhēng)手段相繼出現(xiàn),進(jìn)行惡性競(jìng)爭(zhēng)的公司也大有人在。這在一定程度上就加重了環(huán)境污染。還有就是部分企業(yè)的創(chuàng)新能力相對(duì)較弱,公司的發(fā)展依然延續(xù)舊的發(fā)展模式,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大洪流中無法跟上時(shí)代的腳步,注定會(huì)被淘汰。公司沒有創(chuàng)新能力,在一定程度上與可運(yùn)作資金有關(guān),近年來,由于金融危機(jī)的影響,使得部分企業(yè)面臨倒閉,能夠生存下來的大多也都捉襟見肘,更不用提創(chuàng)新了。所以,企業(yè)發(fā)展有一個(gè)新的方向、新的理念至關(guān)重要,抓住時(shí)代的契機(jī),順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,就會(huì)有另一番新的景象。21世紀(jì),人們最看重的就是“環(huán)境”,環(huán)境污染,環(huán)境治理是人們最關(guān)心的問題,各個(gè)企業(yè)抓住這一趨勢(shì),扭轉(zhuǎn)企業(yè)戰(zhàn)略,迎頭趕上,相信在不久的將來就會(huì)有很大的進(jìn)步。
4環(huán)境工程在企業(yè)發(fā)展中的作用
4.1環(huán)境工程緩解企業(yè)運(yùn)作壓力
眾多企業(yè)在運(yùn)作的過程中會(huì)產(chǎn)生或多或少的產(chǎn)品垃圾,這些都需要企業(yè)進(jìn)行全權(quán)負(fù)責(zé)。這就直接導(dǎo)致企業(yè)會(huì)支出一部分的資金進(jìn)行污染治理,這項(xiàng)污染治理的資金包括前期治理污染的資源消耗,解決污染的消耗,保護(hù)被污染環(huán)境的消耗等等。據(jù)統(tǒng)計(jì),企業(yè)關(guān)于環(huán)境維護(hù)與治理的成本將近占總成本的一半。自從企業(yè)引進(jìn)環(huán)境工程技術(shù)以后,只需建立一個(gè)完善的環(huán)境工程技術(shù)系統(tǒng),就能降低由環(huán)境污染所造成的一系列問題。
4.2順應(yīng)時(shí)展,建立循環(huán)利用的企業(yè)資源
由上可知,企業(yè)相繼引入了一個(gè)完善的環(huán)境工程技術(shù)系統(tǒng),這項(xiàng)技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)資源的回收再利用。因?yàn)樵谄髽I(yè)發(fā)展的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢物、廢氣、廢水。通過環(huán)境工程中的綜合治理環(huán)節(jié),就可將這些廢棄物“變廢為寶”,并運(yùn)用具有高科技含量的環(huán)境污染治理技術(shù),使企業(yè)的生產(chǎn)垃圾在最后排出的時(shí)候是零污染,變成可回收利用的企業(yè)資源。這樣在一定程度上就節(jié)約了企業(yè)的支出成本,對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有很大的促進(jìn)作用。
摘要:在當(dāng)前國(guó)內(nèi)化工技術(shù)迅速提升的背景下,化工產(chǎn)品的增多會(huì)滿足人們?nèi)粘5男枨?,但是化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,也會(huì)產(chǎn)生較大的污染危害。給社會(huì)公眾帶來較大的環(huán)境污染破壞,因而,近幾年國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了一系列的綠色化工技術(shù),對(duì)當(dāng)前的化工產(chǎn)品生產(chǎn)帶來一定的沖擊,有效地減少了化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程給外界環(huán)境帶來的破壞和污染。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工藝;綠色化工;技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)
0引言
近年,社會(huì)公眾的環(huán)保意識(shí)逐步地提升,國(guó)家也大力地倡導(dǎo)在社會(huì)中發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì),建立友好型的工藝技術(shù)。在這種背景下,綠色的化工技術(shù)就被研發(fā)出來,其中綠色技術(shù)更多的是指在傳統(tǒng)的化工產(chǎn)品生產(chǎn)期間,減少對(duì)外界環(huán)境的污染,降低資源的消耗,實(shí)現(xiàn)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。
1綠色化工技術(shù)的重要性分析
化工企業(yè)在生產(chǎn)化工產(chǎn)品期間,應(yīng)用綠色技術(shù)來避免生產(chǎn)過程給外界環(huán)境帶來的破壞和污染。盡量地去降低能耗,使用節(jié)能環(huán)保的材料,這樣才能夠使公司在激烈的化工市場(chǎng)中,獲得獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。從原材料運(yùn)輸?shù)焦S,然后再將原材料運(yùn)輸?shù)缴a(chǎn)線上,在各作業(yè)環(huán)節(jié)加強(qiáng)控制,使化工產(chǎn)品的生產(chǎn)走向環(huán)?;@昧阄廴?、低耗能的技術(shù),來減少污染物的排放,進(jìn)而全面提高化工企業(yè)內(nèi)部的制造技術(shù)水平。在印刷和藥物的生產(chǎn)領(lǐng)域中,都會(huì)應(yīng)用一些綠色化工技術(shù),此時(shí)該技術(shù)就為國(guó)內(nèi)的化工行業(yè)指明了未來的發(fā)展方向。
2綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用分析
2.1合理地選擇催化劑
在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)領(lǐng)域中,使用大量的催化劑(如圖1所示)會(huì)顯著地提高化學(xué)反應(yīng)的效率,進(jìn)而加快化工產(chǎn)品生產(chǎn)的速度,可以明顯提高整個(gè)化工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。因而,化工企業(yè)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的化學(xué)反應(yīng)狀況,以及根據(jù)生產(chǎn)出來的化工產(chǎn)品特性,來選擇催化劑。此外,還要避免化工產(chǎn)品所形成的副產(chǎn)物被隨意地丟棄、排放,而造成化工產(chǎn)品的副產(chǎn)物危害到外界的環(huán)境。此時(shí),要重點(diǎn)去管控好催化劑的使用,應(yīng)用一些無毒無害催化劑。在此基礎(chǔ)之上,還要加強(qiáng)對(duì)各廢棄物排放管控,應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的要求,來選擇催化劑材料,選擇毒性不大,而且危害程度較低的材料,才能夠保證化工產(chǎn)品的生產(chǎn)綠色化。
2.2應(yīng)用沒有污染的化工原材料
科學(xué)地選擇化工材料是降低化工污染的一個(gè)有效的方法,通常情況下,社會(huì)公眾都會(huì)認(rèn)為化學(xué)合成物大多都是化工原料,并且認(rèn)為大多數(shù)的化合物都有毒性,會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生較大危害。隨著近年國(guó)內(nèi)科技技術(shù)的飛速發(fā)展,一些化工原料被研制出來,有些化工原料是從農(nóng)作物和植物中提取出來,它可以替代化學(xué)的合成物,來充當(dāng)化學(xué)產(chǎn)品的制劑。因而,選擇危害較小、綠色環(huán)保材料,從源頭上去抑制化工的污染。在生產(chǎn)期間,確保化學(xué)制劑使用合規(guī),避免使用那些毒害較大、污染較大的化學(xué)藥品。
2.3科學(xué)選擇化學(xué)反應(yīng)
在化工產(chǎn)品生產(chǎn)期間,要求能夠使用一些高效的化學(xué)反應(yīng),才能夠提高化學(xué)反應(yīng)效率。通?;瘜W(xué)反應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物,而對(duì)外界環(huán)境帶來污染破壞。此時(shí),公司要綜合考量化學(xué)反應(yīng)經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性,來實(shí)現(xiàn)降低污染的目的,這也是當(dāng)前綠色技術(shù)的一個(gè)重要組成和應(yīng)用的目的。公司綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本、經(jīng)濟(jì)效益和污染問題,應(yīng)用合理的化學(xué)反應(yīng)方法,來實(shí)現(xiàn)控制化工污染的目的。
3綠色化工技術(shù)的應(yīng)用分析
3.1應(yīng)用清潔的生產(chǎn)技術(shù)
化工企業(yè)應(yīng)用比較清潔的技術(shù),能夠有效地減少生產(chǎn)過程的污染,例如,通過一定的處理設(shè)備,來降低化工產(chǎn)品的粉塵、廢氣,對(duì)廢棄物進(jìn)行回收利用,這樣會(huì)實(shí)現(xiàn)資源的高效使用,也能夠減少固體垃圾的產(chǎn)生。當(dāng)這些化工的污染物進(jìn)入到地下水和土壤中,會(huì)擴(kuò)大污染的范圍。有些工廠內(nèi)部有大量的懸浮顆粒物的粉塵,這些粉塵就會(huì)形成粉塵污染,空氣中的固體離子增多,當(dāng)吸入到人體內(nèi)部會(huì)直接導(dǎo)致心肺病的產(chǎn)生。因而,要科學(xué)地處置生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的粉塵和廢棄物,來實(shí)現(xiàn)環(huán)保生產(chǎn)的目的。
3.2應(yīng)用生物技術(shù)
將新型生物技術(shù)運(yùn)用到化學(xué)制品的制造中,例如可以運(yùn)用基因工程技術(shù)、生物技術(shù)和細(xì)胞工程技術(shù),利用生物體內(nèi)部所產(chǎn)生的生物酶,來作為化學(xué)反應(yīng)的催化劑。將生物化工的合成技術(shù)作為當(dāng)前化工產(chǎn)品的一個(gè)主流技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)的目的。生物技術(shù)中的膜技術(shù)是仿生學(xué)的一個(gè)重要技術(shù)組成,它也可以實(shí)現(xiàn)再生資源的循環(huán)利用,來形成化學(xué)品。綠色的生物技術(shù)需要從動(dòng)植物內(nèi)部提取相應(yīng)的原料,例如,煤炭、石油等都是由生物經(jīng)過數(shù)萬年的生物化學(xué)反應(yīng),而形成的能源原料。在當(dāng)前的一些化學(xué)反應(yīng)中,會(huì)使用生物酶作為催化劑,這種催化劑的催化效率顯著地要高于化學(xué)試劑的效率,這樣生物酶作為催化劑,可以實(shí)現(xiàn)環(huán)保生產(chǎn)、無污染生產(chǎn)的目的。并且化學(xué)的反應(yīng)比較溫和,形成的副產(chǎn)物對(duì)外界環(huán)境危害較小。
3.3利用友好型的環(huán)保產(chǎn)品
在化工生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生的污染物會(huì)直接影響到人們的日常生活。因而,在使用環(huán)保產(chǎn)品期間,要盡量地避免使用那些高污染的產(chǎn)品。汽車在行駛中可以燃燒生物柴油、生物汽油,這些生物材料的生產(chǎn)制造不會(huì)對(duì)外界產(chǎn)生較大的污染。同時(shí),生物酒精汽油燃燒時(shí)對(duì)外界的環(huán)境破壞力度較小,有些化石燃料內(nèi)部有大量的硫化物,在燃燒之后,會(huì)產(chǎn)生二氧化硫,會(huì)直接危害到大氣的平衡,以及會(huì)給國(guó)內(nèi)的大氣帶來破壞。社會(huì)公眾平時(shí)會(huì)使用一些塑料的產(chǎn)品,塑料的包裝袋,這些塑料袋的使用會(huì)給人們的生活帶來便捷。當(dāng)人們使用完了之后,就會(huì)將這些塑料袋隨意丟棄,塑料袋難以分解,分解時(shí)間會(huì)長(zhǎng)達(dá)數(shù)百年,會(huì)給社會(huì)環(huán)境帶來極大的影響,也會(huì)形成大量的固體廢棄垃圾。因而,需要對(duì)現(xiàn)有的化工技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí),生產(chǎn)一些環(huán)保型的乙醇汽油,可降解分解的塑料,供為大眾使用。例如,化工產(chǎn)品生產(chǎn)單位將其經(jīng)營(yíng)的重心轉(zhuǎn)移到綠色產(chǎn)品生產(chǎn)上,大量的使用農(nóng)作物植物,作為原料的提取材料。在生產(chǎn)期間,可以使用甘蔗來提取乙醇,作為稀有的原料物質(zhì)。
3.4清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用
當(dāng)前國(guó)內(nèi)的清潔生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到金屬冶煉,海水淡化等各個(gè)行業(yè)中,應(yīng)用的清潔技術(shù)生產(chǎn)的有害物質(zhì)不多,而且清潔技術(shù)會(huì)直接將廢棄物排放控制在環(huán)保的要求標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。在海水淡化工程中,應(yīng)用環(huán)保清潔的方法,來在海水中去提純淡水。淡水是人們基本的生活用品,社會(huì)對(duì)于淡水需求量較大,然而國(guó)內(nèi)淡水資源卻偏少,這是利用海水淡化技術(shù),為人們提供豐富的淡水資源。在生產(chǎn)淡水期間,利用環(huán)保型的化學(xué)制劑,來提純淡水、蒸餾淡水,這種化學(xué)試劑的危害都較小。
3.5優(yōu)化改善現(xiàn)有的化工工藝流程
在化工產(chǎn)品生產(chǎn)期間,企業(yè)要轉(zhuǎn)變現(xiàn)有的生產(chǎn)方式,改變過去僅僅依靠一個(gè)裝置給各個(gè)設(shè)備供熱的模式,可以給廠房的頂層安裝太陽(yáng)能電池板,來利用太陽(yáng)能為化工生產(chǎn)線提供電力來源。此時(shí),化工產(chǎn)品的生產(chǎn)單位也可以購(gòu)置余熱的收集裝置,利用該裝置,可以將生產(chǎn)線上的各類熱收集。然后,對(duì)這些能量進(jìn)行轉(zhuǎn)化,進(jìn)一步地轉(zhuǎn)化為電能,來為生產(chǎn)線進(jìn)行循環(huán)的使用。
在生產(chǎn)化工產(chǎn)品期間,也可以利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式,來作為生產(chǎn)線的電力來源。應(yīng)用變頻的電動(dòng)機(jī),會(huì)降低電能消耗,有些電機(jī)在開機(jī)時(shí)浪費(fèi)的能源較多,此時(shí)應(yīng)用變頻電機(jī)控制電機(jī)中的頻率,來減少電力能源的浪費(fèi)消耗,也能夠使整個(gè)生產(chǎn)線變得更加穩(wěn)定。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,會(huì)產(chǎn)生許多化工副產(chǎn)物,這些副產(chǎn)物對(duì)外界環(huán)境有一定的污染。但是通過將這些副產(chǎn)物的回收利用,可以提高公司的經(jīng)濟(jì)效益。
4結(jié)語(yǔ)
近年,隨著國(guó)家大力地倡導(dǎo)生態(tài)文明的建設(shè),化工企業(yè)要響應(yīng)國(guó)家的號(hào)召,來引入綠色化工技術(shù),降低化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程對(duì)外界環(huán)境的污染,提高化工的產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益,提高原材料利用水平。
工業(yè)技術(shù)畢業(yè)論文范文模板(二):利用外資對(duì)我國(guó)工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的影響研究論文
摘要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,尤其是在加入WTO之后,我國(guó)經(jīng)濟(jì)也快速融入經(jīng)濟(jì)全球化大環(huán)境。經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度、規(guī)模與科技水平息息相關(guān),是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)全球化的根本動(dòng)力。目前,外商投資模式在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要地位,投資規(guī)模不斷擴(kuò)大,對(duì)工業(yè)技術(shù)水平的提高與進(jìn)步產(chǎn)生巨大影響,也對(duì)工業(yè)技術(shù)自主研發(fā)產(chǎn)生一定程度上的制約。因此,要重視對(duì)外商投資問題的研究,明確技術(shù)目標(biāo),結(jié)合我國(guó)發(fā)展實(shí)際,構(gòu)建更顯科學(xué)與有效的發(fā)展策略,加快我國(guó)工業(yè)技術(shù)發(fā)展進(jìn)程。
關(guān)鍵詞:外資;工業(yè)技術(shù);影響
一、前言
對(duì)于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),技術(shù)進(jìn)步是源泉與動(dòng)力,是衡量一個(gè)地區(qū)競(jìng)爭(zhēng)力的重要尺度。技術(shù)進(jìn)步主要涉及本國(guó)技術(shù)能力以及技術(shù)獲取。前者以技術(shù)開發(fā)與創(chuàng)新為主要任務(wù),后者是通過從國(guó)外直接引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、引進(jìn)外資獲取等方式來提高本國(guó)的技術(shù)水平。立足工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域,外資獲取是當(dāng)前重要形式,對(duì)我國(guó)工業(yè)技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,因此,需要進(jìn)行全面與深入的分析,在根本上實(shí)現(xiàn)真正意義上的技術(shù)進(jìn)步。
二、結(jié)合社會(huì)發(fā)展全面分析我國(guó)吸引外資的主要原因
在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展進(jìn)步中,各個(gè)行業(yè)發(fā)展迅速,很多行業(yè)都出臺(tái)了大量?jī)?yōu)惠政策,以求吸引更多外商投資。具體來講,吸引外資的主要原因涉及如下幾個(gè)方面。
(一)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)突出,潛力巨大
對(duì)于我國(guó)而言,人口眾多,工業(yè)化進(jìn)程發(fā)展速度較快。在這種情況下,我國(guó)急需國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的支持,借以實(shí)現(xiàn)工業(yè)技術(shù)水平的大力提升。另外,對(duì)外商而言,歐美市場(chǎng)相對(duì)飽和,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈,因此,需要更具潛力的市場(chǎng),具備較大的容量,呈現(xiàn)多層化特征。
(二)勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)巨大,原材料成本較低,有利于外商產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的增強(qiáng)
在我國(guó),勞動(dòng)力成本相對(duì)較低,原材料價(jià)格具有明顯優(yōu)勢(shì),為外商企業(yè)成本的降低創(chuàng)造有利的條件,有利于全球競(jìng)爭(zhēng)力的提升。也就是說,在我國(guó),勞動(dòng)力與原材料競(jìng)爭(zhēng)力更具優(yōu)勢(shì)。
(三)工業(yè)制造整體水平較高,消化吸收先進(jìn)工藝的能力較強(qiáng)
對(duì)于我國(guó)制造業(yè)而言,整體能力較強(qiáng),擁有大量技術(shù)能力強(qiáng)、熟悉制造工藝的工程技術(shù)人員,學(xué)習(xí)與掌握能力突出,能夠較快理解與掌握引進(jìn)的生產(chǎn)線的制造工藝,加快技術(shù)向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化。
三、探討利用外資對(duì)我國(guó)工業(yè)技術(shù)產(chǎn)生的影響
(一)多種外資類型對(duì)我國(guó)工業(yè)技術(shù)產(chǎn)生差異化影響
依托貿(mào)易與技術(shù)合作,我國(guó)逐步進(jìn)入外商價(jià)值增值鏈與經(jīng)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)之中。盡管外商擁有資金技術(shù)以及管理等方面的優(yōu)勢(shì),而技術(shù)是增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的根本保障?;诖耍馍掏顿Y技術(shù)的應(yīng)用與我國(guó)工業(yè)技術(shù)水平息息相關(guān),需要綜合考慮研發(fā)能力與產(chǎn)業(yè)架構(gòu)。首先,對(duì)于外商投資,其應(yīng)用的水平如果高于我國(guó)技術(shù)水平,但是,立足其母公司發(fā)展,尚不屬于最為先進(jìn)的技術(shù)。這種情況下,投資的目的是規(guī)避貿(mào)易壁壘,謀求與占領(lǐng)更加廣泛的市場(chǎng)。從實(shí)際情況分析,我國(guó)工業(yè)技術(shù)研發(fā)水平雖然發(fā)展迅速,但較之世界先進(jìn)水平仍有距離,同時(shí),市場(chǎng)進(jìn)入壁壘不高。因此,跨國(guó)公司在資金、營(yíng)銷等領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)突出,極易獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。其次,以母公司技術(shù)為主導(dǎo),產(chǎn)品銷往國(guó)際市場(chǎng),主要體現(xiàn)為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。在全球一體化與信息化的發(fā)展中,產(chǎn)品周期較短。立足現(xiàn)代社會(huì),信息技術(shù)發(fā)展迅速,這種趨勢(shì)的進(jìn)一步發(fā)展促使我圍一些行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化。
(二)正視核心技術(shù)的作用,加快技術(shù)革新
基于此,跨國(guó)公司在我國(guó)投資價(jià)值主要體現(xiàn)在我國(guó)的比較優(yōu)勢(shì)。借助這種技術(shù)模式,雖然引進(jìn)了現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)線,能夠?qū)崿F(xiàn)“干中學(xué)”的目的,同時(shí),我國(guó)的制造技術(shù)水平突飛猛進(jìn),但是,無法獲取核心技術(shù)。核心零部件,產(chǎn)品的核心生產(chǎn)過程仍在其母國(guó)生產(chǎn),只把技術(shù)含量低的零部件、產(chǎn)品的最終成品組裝放在我國(guó)進(jìn)行。鑒于技術(shù)進(jìn)步速度的加快,一旦忽視核心技術(shù)的掌握,將永遠(yuǎn)陷入創(chuàng)新追趕之中。一旦跨國(guó)公司撤走,會(huì)導(dǎo)致技術(shù)的滯后,不利于我國(guó)整體技術(shù)水平的提高,對(duì)我國(guó)的技術(shù)進(jìn)步具有一定的抑制作用。
四、如何提升我國(guó)工業(yè)技術(shù)進(jìn)步水平
綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)。它的核心內(nèi)涵是在反應(yīng)過程和化工生產(chǎn)中,盡量減少或徹底消除使用和產(chǎn)生對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的物質(zhì)。
化學(xué)教育尤其大學(xué)化學(xué)教育是為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的。醫(yī)學(xué)類職業(yè)是與人類生死、健康休戚相關(guān)的事業(yè),保障人類健康離不開藥物,藥物合成又離不開化學(xué),而化學(xué)工業(yè)的發(fā)展又在很大程度上直接影響了人類的健康。如何在這三者之間構(gòu)建和諧,綠色化學(xué)是唯一出路。綠色化學(xué)不應(yīng)是一門獨(dú)立學(xué)科,而應(yīng)是一種指導(dǎo)思想,是人們應(yīng)該傾力追求的目標(biāo)[1]。作為大學(xué)化學(xué)教師,我們首先應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況,將綠色化學(xué)教育滲透到教學(xué)工作中去,通過廣泛的宣傳教育,讓學(xué)生樹立起綠色化學(xué)意識(shí),培養(yǎng)出具有綠色化學(xué)意識(shí)的一代新人[2]。綠色化學(xué)成為醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)教育的一個(gè)重要組成部分,給改革課堂教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力提供了良好的契機(jī)。
1.提高自身實(shí)施綠色化學(xué)教育的能力和專業(yè)水平。
綠色化學(xué)是化學(xué)科學(xué)與物理、生物、材料及信息等科學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物,是化學(xué)科學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步。因此教學(xué)人員不但需要具備化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、理論和技能,還要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)關(guān)于綠色化學(xué)的理論知識(shí),了解有關(guān)綠色化學(xué)技術(shù)的最新研究成果和發(fā)展方向,掌握相關(guān)學(xué)科的知識(shí)。
2.改革實(shí)驗(yàn)方式,避免實(shí)驗(yàn)污染物產(chǎn)生。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)中總有氣體、液體或固體產(chǎn)物的生成,或多或少地會(huì)產(chǎn)生有害或有毒的實(shí)驗(yàn)廢棄物。筆者所在的安徽三聯(lián)學(xué)院醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)課程針對(duì)的是文理兼收的醫(yī)藥營(yíng)銷專業(yè)學(xué)生,他們畢業(yè)后從事藥物開發(fā)、合成的可能性很小,進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)際意義不大,因此在實(shí)際教學(xué)中取消了實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)。對(duì)于個(gè)別必要的實(shí)驗(yàn),借助網(wǎng)絡(luò),利用錄像、多媒體課件、Flas、計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)等現(xiàn)代教育技術(shù)手段進(jìn)行演示,避免了化學(xué)污染物的產(chǎn)生。
3.針對(duì)職業(yè)需要,整合醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu),添加綠色化學(xué)教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
筆者選用了張法浩主編的《醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)》,該教材包含了無機(jī)、分析及有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容。隨著教學(xué)改革的深入,根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn)及教育部對(duì)高職學(xué)生理論知識(shí)“夠用為度”的原則,我院該課程總學(xué)時(shí)只有72節(jié),比過去減少了二分之一,這就要求教師在教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)方法等方面做出調(diào)整,以適應(yīng)新世紀(jì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要[3]。要更多地將醫(yī)藥營(yíng)銷工作中實(shí)際需要的知識(shí)融入教學(xué)過程,摒棄那些不重要又晦澀難懂的知識(shí),使醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)真正成為理論的基石。現(xiàn)行教材內(nèi)容與職業(yè)缺乏緊密聯(lián)系,忽視了與實(shí)際的聯(lián)系,學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性和積極性。因此,筆者對(duì)課程進(jìn)行了重新整合,刪減和壓縮了教材中電解質(zhì)溶液、酸堿滴定法、配位化合物、分光光度分析法、分子軌道理論等章節(jié)內(nèi)容。將壓縮的理論和實(shí)驗(yàn)課時(shí)用以補(bǔ)充綠色化學(xué)內(nèi)容[4][5],多元化、多層次、多角度地向?qū)W生揭示、展現(xiàn)綠色化學(xué)與基礎(chǔ)化學(xué)的緊密聯(lián)系。對(duì)晦澀難懂的內(nèi)容以教師精講為主;常識(shí)性的內(nèi)容由學(xué)生講解;與生活息息相關(guān)相關(guān)的內(nèi)容設(shè)計(jì)題目,讓學(xué)生發(fā)表見解、分組討論或辯論,然后由教師進(jìn)行總結(jié)。這樣既突出了重點(diǎn)、難點(diǎn),又培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)的能力,提高了學(xué)習(xí)興趣。
4.學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識(shí)、原理,結(jié)合綠色化學(xué),撰寫科技小論文。
作業(yè)是課程教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是課堂教學(xué)的繼續(xù)和延伸。除了布置教材習(xí)題外,為讓學(xué)生更深入更主動(dòng)地將綠色化學(xué)的理念滲透到傳統(tǒng)化學(xué)學(xué)習(xí)中,在課程結(jié)束前,筆者布置學(xué)生選擇與“可持續(xù)發(fā)展”有關(guān)的選題,通過探究和調(diào)查,查找相關(guān)文獻(xiàn)、資料,并對(duì)其進(jìn)行分析、解釋、評(píng)價(jià)、調(diào)查、討論、研究,寫出科技小論文。從對(duì)連續(xù)三屆學(xué)生提交的論文情況看,由于平時(shí)的教學(xué)中始終貫穿了“綠色”這個(gè)與人類健康密切相關(guān)的主題,學(xué)生興趣濃厚、選題廣泛、立意明確,從問題的提出到問題的解決,學(xué)生始終是決策者、行動(dòng)者。學(xué)生從可持續(xù)發(fā)展的高度去關(guān)心環(huán)境及環(huán)境問題,更深刻地理解了人與自然、人與社會(huì)、人與人之間的相互依存關(guān)系,認(rèn)識(shí)到他們的態(tài)度、行為和決定將對(duì)現(xiàn)在和未來的全球環(huán)境、整個(gè)社會(huì)產(chǎn)生影響,激發(fā)了學(xué)生的憂患意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。
5.改革教學(xué)方式及成績(jī)?cè)u(píng)定方式。
隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的普及,多媒體教學(xué)也得到了越來越廣泛的應(yīng)用。五年的教學(xué)中,筆者經(jīng)歷了傳統(tǒng)教學(xué)――傳統(tǒng)教學(xué)+多媒體教學(xué)――多媒體教學(xué)這一教學(xué)手段改革過程。實(shí)踐證明,利用多媒體教學(xué),無論信息量還是教學(xué)效果都得到了極大的提升。
完整的教學(xué)過程應(yīng)該包括成績(jī)的評(píng)定,考試方法的創(chuàng)新是教學(xué)改革不可缺少的環(huán)節(jié)。從2005級(jí)開始,課程成績(jī)的評(píng)定項(xiàng)目包括:平時(shí)成績(jī)20分,科技論文40分,理論考試40分。前兩項(xiàng)是基本體現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的考核,占總分60%,比重超過了理論知識(shí)的考核,既有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生提高自身素質(zhì)的積極性,又促進(jìn)了教改的不斷推進(jìn)和完善。
筆者經(jīng)過幾年嘗試性地將綠色化學(xué)融入到醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)的教學(xué)探索,逐漸實(shí)現(xiàn)了“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”的教學(xué)理念,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。教學(xué)中及時(shí)滲透綠色化學(xué)方面的知識(shí),適當(dāng)?shù)丶由詈退季S拓展,使學(xué)生在潛移默化中受到綠色化學(xué)教育,成為有綠色化學(xué)理念的新一代高職大學(xué)生,是時(shí)代的要求,是素質(zhì)教育的要求。
參考文獻(xiàn):
[1]馬莉,冉嗚.綠色化學(xué)的提出與發(fā)展.成都教育學(xué)院學(xué)報(bào),2005,9,(6).
[2]何樹華,田開江.大學(xué)化學(xué)專業(yè)應(yīng)加強(qiáng)綠色化學(xué)教育.涪陵師范學(xué)院學(xué)報(bào),2000,18,(5)
二、基于工作過程實(shí)現(xiàn)化工專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)團(tuán)隊(duì)化的構(gòu)想
(一)基于工作過程的理念
以工作過程為導(dǎo)向的職業(yè)教育理論不僅建構(gòu)了理論與實(shí)踐一體化的職業(yè)教育課程模式,也為高職生畢業(yè)論文工作改革提供了可資借鑒的理論指導(dǎo)。基于工作過程的項(xiàng)目教學(xué)改革的核心是用“完整的行動(dòng)模式”(即學(xué)生以小組形式獨(dú)立制定工作和學(xué)習(xí)計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃并進(jìn)行評(píng)價(jià))替代按照外部規(guī)定完成給定任務(wù)的“部分行動(dòng)”模式。讓學(xué)生經(jīng)歷接受任務(wù)、獨(dú)立工作、展示成果和總結(jié)談話這一完整的“工作過程”。畢業(yè)論文是高職院校實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的最后一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生掌握陳述性知識(shí)和過程性知識(shí)的綜合檢驗(yàn),也是幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)職業(yè)能力發(fā)展由“初學(xué)者”向“高級(jí)初學(xué)者”躍升的一種綜合訓(xùn)練。以工作過程為導(dǎo)向改革高職生畢業(yè)論文,正體現(xiàn)了這種“綜合性”的本質(zhì)要求。分析化工各專業(yè)的特色與學(xué)生的特長(zhǎng),基于工作過程的理論,提出一種新的完成化工畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的方案,即基于工作過程實(shí)現(xiàn)化工專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)化的構(gòu)想(如圖1)。構(gòu)建以項(xiàng)目為目標(biāo)的伙伴團(tuán)隊(duì)、完成化工專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的新形式,打破了傳統(tǒng)的各專業(yè)僅做本專業(yè)設(shè)計(jì)題目的思路,以有多年實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)工程師和理論知識(shí)扎實(shí)的教師共同組成的團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)小組(同時(shí)也是畢業(yè)設(shè)計(jì)的考核小組)為核心,進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)改革的工作。
(二)對(duì)存在問題的改進(jìn)
該理念所設(shè)計(jì)的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的完成主體不再是一個(gè)學(xué)生,而是一個(gè)團(tuán)隊(duì),這樣的完成形式首先使題目的范圍擴(kuò)大,題目數(shù)量下降,指導(dǎo)教師的工作量下降;其次,團(tuán)隊(duì)協(xié)作成員組可以相互幫助,發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的功效,遇到問題小組討論,協(xié)商解決;第三,指導(dǎo)教師也不再是單個(gè)老師,而是由企業(yè)工程師和高校教師共同組成的指導(dǎo)小組;學(xué)生獲得的指導(dǎo)不僅來自理論知識(shí),還有實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)然,學(xué)生團(tuán)隊(duì)的工作不是所有人完成一個(gè)任務(wù),而是明確的分工合作,一人一塊,分步協(xié)作。
(三)實(shí)施方案
以某高?;W(xué)院不同專業(yè)(精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)技術(shù)、應(yīng)用化工技術(shù)、工業(yè)分析與檢驗(yàn))學(xué)生的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))作為教改目標(biāo),以面向工作過程為導(dǎo)向,畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)化為手段,模擬工作過程;使各專業(yè)學(xué)生組成團(tuán)隊(duì),分工合作,互相配合。通過完成畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),使學(xué)生熟悉工作過程,適應(yīng)團(tuán)隊(duì)合作,要求小組成員以流水線的方式相互配合、齊心協(xié)力,最終完成全方位的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)。嚴(yán)格設(shè)計(jì)考核答辯體系、用各成員認(rèn)同的階段評(píng)價(jià)考核指標(biāo)對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目分階段工作和整體完成情況進(jìn)行衡量,能約束團(tuán)隊(duì)的每個(gè)成員,使各個(gè)成員的具體目標(biāo)與設(shè)計(jì)項(xiàng)目目標(biāo)聯(lián)系起來。指導(dǎo)教師也不再是一個(gè)老師,而是指導(dǎo)考核小組,按照階段評(píng)價(jià)考核指標(biāo)對(duì)每個(gè)成員的完成情況進(jìn)行定期檢查。同時(shí),指導(dǎo)考核小組應(yīng)通過定期約談等方式,在項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)中建立起良好的溝通渠道和管理機(jī)制,以保證畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的整體效果(如圖2)。
專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃是高校為完成其所承擔(dān)的教育功能和社會(huì)任務(wù)而制定的有關(guān)專業(yè)教學(xué)活動(dòng)的指導(dǎo)性文件。它規(guī)定了專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)途徑和具體實(shí)施方案,是高校進(jìn)行各項(xiàng)具體教學(xué)活動(dòng)的基礎(chǔ)。
化工類專業(yè)作為高等教育的重要專業(yè)之一,其重要目標(biāo)是培養(yǎng)具有扎實(shí)化工基礎(chǔ)理論、基本實(shí)踐技能和工程素質(zhì)的應(yīng)用性人才,并要求培養(yǎng)的學(xué)生具備運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能進(jìn)行應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)和科技管理的能力。在化工類本科專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中,畢業(yè)論文一般是作為最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)安排在第四學(xué)年進(jìn)行,不讓學(xué)校在畢業(yè)論文完成時(shí)間上也有差異,一般在十幾周到二十幾周不等。同時(shí)越來越多的高校要求畢業(yè)論文須做到“一人一題”,并要求畢業(yè)論文選題必須遵循客觀性、創(chuàng)造性和科學(xué)性。這些因素客觀上就要求畢業(yè)論文選題必須結(jié)合學(xué)校的專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃和要求,以確保學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)能夠完成畢業(yè)論文各階段的工作任務(wù)和目標(biāo),并提交具有一定科學(xué)性的畢業(yè)論文。在畢業(yè)論文選題時(shí),切忌選擇在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)難以完成的課題,以避免由于論文選題上的不足給學(xué)生造成的不良影響。
二、結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生完成畢業(yè)論文的效率
學(xué)生在完成畢業(yè)論文時(shí)擁有的興趣會(huì)成為學(xué)生搜集資料的主要?jiǎng)娱W,它會(huì)影響到學(xué)生對(duì)文獻(xiàn)資料的占有和理解及對(duì)所遇問題的思考,最終會(huì)影響到學(xué)生在完成畢業(yè)論文時(shí)是否能進(jìn)行更多的創(chuàng)造性思維和勞動(dòng)。因此在論文選題時(shí),教師不但要發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)學(xué)生完成論文的興趣,而且要正確引導(dǎo)和挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)興趣,只有這樣才能保證畢業(yè)論文的完成效率。
在2007年本科畢業(yè)論文選題時(shí),我曾為一名學(xué)生選擇了利用天然高分子殼聚糖的化學(xué)改性制備高性能吸附樹脂的課題,但是通過與學(xué)生的交流發(fā)現(xiàn)他對(duì)利用植物油、多元醇和多元酸制備醇酸樹脂更感興趣。其后,我對(duì)課題及時(shí)進(jìn)行了調(diào)整,研究中學(xué)生也很快進(jìn)入了角色,并成功地完成了如何通過化學(xué)方法去除存在于醇酸樹脂中微量水的研究,得到的醇酸樹脂無論是粘附性能還是成膜性能都明顯改善。
三、結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)能力和基礎(chǔ),確保畢業(yè)論文的完成質(zhì)量
畢業(yè)論文是學(xué)生從學(xué)校到社會(huì)的過渡環(huán)節(jié),具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和綜合性。通過畢業(yè)論文,可以使學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力、分析問題和解決問題的能力、科研精神和獨(dú)立工作意識(shí)切實(shí)得到鍛煉。但在畢業(yè)論文完成過程中,學(xué)生由于基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力和方法等方面的差異,使他們?cè)谡n題的理解、資料的收集和整理及分析等方面的完成程度上也不同步。這就要求教師在畢業(yè)論文實(shí)施的具體過程中,尤其是畢業(yè)論文的選題上。必須要針對(duì)學(xué)生具體情況,做到因材施教,分層次教學(xué)。
根據(jù)作者對(duì)近幾年鹽城工學(xué)院化工專業(yè)學(xué)生畢業(yè)論文完成情況的分析。認(rèn)為學(xué)生可以大致分為三種類型:提高型、鞏固型和彌補(bǔ)型。提高型學(xué)生不但學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和能力較好,而且還學(xué)有余力,具有較強(qiáng)的運(yùn)用基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和技能解決實(shí)際問題的能力;鞏固型學(xué)生在畢業(yè)論文以前的學(xué)習(xí)中通過自己的努力,基本掌握了化工專業(yè)所需化學(xué)化工基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)踐技能,具有一定的運(yùn)用基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和技能解決實(shí)際問題的能力,但在面對(duì)創(chuàng)新性課題時(shí)還需教師更多地指導(dǎo)和幫助:彌補(bǔ)型的學(xué)生在畢業(yè)論文以前的學(xué)習(xí)中。對(duì)化工基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)踐技能的掌握還存在一定不足,對(duì)創(chuàng)新性專題文獻(xiàn)的分析和總結(jié)更是由于學(xué)習(xí)能力方面的原因而難以獨(dú)立完成。對(duì)于這三種類型的學(xué)生,在畢業(yè)論文的選題上應(yīng)有所差異:提高型學(xué)生可選擇一些具有較高創(chuàng)新性要求的課題:鞏固型學(xué)生可選擇一些具有一定創(chuàng)新性要求的課題;彌補(bǔ)型學(xué)生主要考慮選擇一些相對(duì)成熟并有驗(yàn)證性特點(diǎn)的課題。這樣就可以使學(xué)生在力所能及的情況下,完成質(zhì)量達(dá)到要求的畢業(yè)論文。
四、結(jié)合教師科研項(xiàng)目,培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力
學(xué)生介入教師科研課題是提高畢業(yè)論文創(chuàng)新性的有效措施。教師的科研課題是教師對(duì)某一領(lǐng)域經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間思考和研究之后形成的成果,一般具備較好的創(chuàng)新性。將畢業(yè)論文選題與教師科研課題結(jié)合起來,不但可使學(xué)生對(duì)教師所從事的研究工作有較好了解,而且也可通過學(xué)生參與教師部分科研項(xiàng)目的研究,使他們能更好地了解專業(yè)發(fā)展的新水平、新動(dòng)向和新特點(diǎn),從而在培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力上獲得較高的起點(diǎn)。
在2007年鹽城工學(xué)院化工專業(yè)2003級(jí)畢業(yè)論文選題階段,作者將承擔(dān)的鹽城市社會(huì)發(fā)展項(xiàng)目《基于兩性殼聚糖的靶向藥物緩釋載體材料的研究與開發(fā)》的部分研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了分解,并以分解后的課題作為畢業(yè)論文備選課題。在論文選題初期,通過教師向有意參與這些課題研究的學(xué)生介紹課題的主要研究?jī)?nèi)容、目的及課題的研究?jī)r(jià)值,使學(xué)生對(duì)這些課題產(chǎn)生了興趣。其后通過具體研究過程中教師與學(xué)生間的不斷交流,使學(xué)生對(duì)殼聚糖及其衍生物的特點(diǎn)有了更多了解,也使他們的創(chuàng)新能力、實(shí)踐精神和科研素質(zhì)得到了提高,保證了畢業(yè)論文的質(zhì)量。學(xué)生完成的《季銨化羧乙基殼聚糖的制備及其吸濕保濕性能研究》和《季銨化羧甲基殼聚糖的制備及其吸濕保濕性能研究》兩篇畢業(yè)論文被評(píng)為鹽城工學(xué)院優(yōu)秀畢業(yè)論文,并且《季銨化羧乙基殼聚糖的制備及其吸濕保濕性能研究》還獲得2007年江蘇省普通高等學(xué)校本??苾?yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)二等獎(jiǎng)。
五、結(jié)合社會(huì)需要和企業(yè)要求,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力
根據(jù)對(duì)學(xué)生畢業(yè)后所承擔(dān)的工作性質(zhì)和任務(wù)的統(tǒng)計(jì)和分析可知,化工類學(xué)生畢業(yè)后承擔(dān)的任務(wù)主要有技術(shù)革新、企業(yè)管理、產(chǎn)品研發(fā)、工藝改造、設(shè)備設(shè)計(jì)、環(huán)境治理、節(jié)能降耗、工程施工及產(chǎn)品營(yíng)銷等,內(nèi)容相當(dāng)廣泛,而高校自身又承擔(dān)著傳遞知識(shí)、培育人才和服務(wù)社會(huì)的功能。這就要求畢業(yè)論文選題需要結(jié)合學(xué)生未來可能從事的工作和社會(huì)的需要及企業(yè)的要求,盡可能選擇一些與實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)和工程實(shí)踐密切相關(guān)的課題。這些與社會(huì)需要和企業(yè)要求結(jié)合的課題往往具有實(shí)用背景,因而通過相關(guān)課題的研究可以直接強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐能力,并通過學(xué)生在論文研究過程中激發(fā)出的興趣提高他們的創(chuàng)新能力。而論文完成過程中的每次進(jìn)步更可使學(xué)生獲得成就感。
在2006年,作者根據(jù)江蘇一家農(nóng)藥企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)狀況,擬定了一個(gè)從樂果生產(chǎn)廢水中回收硫磷酯和氯化銨的課題作為畢業(yè)論文備選課題。在論文選題初期,通過向?qū)W生介紹該企業(yè)現(xiàn)有樂果生產(chǎn)工藝特點(diǎn)及硫磷酯和氯化銨的應(yīng)用價(jià)值,使學(xué)生對(duì)所選課題產(chǎn)生了一定的興趣和認(rèn)識(shí)。其后通過論文研究過程中與學(xué)生的多次探討以及實(shí)驗(yàn)方案的完善,順利解決了該企業(yè)樂果生產(chǎn)廢水的處理及資源化利用問題。學(xué)生通過對(duì)該課題的研究,不但在工程實(shí)踐和創(chuàng)新性思維方法上得到提高,而且完成的畢業(yè)論文內(nèi)容翔實(shí)、完整,具有較高質(zhì)量。
我國(guó)在化學(xué)領(lǐng)域發(fā)表的文章總數(shù)和被引用文章數(shù)以及論文的引用次數(shù)逐年上升,已經(jīng)躍居世界前列。在2000—2010年期間,中國(guó)在化學(xué)研究領(lǐng)域發(fā)表的SCI論文總量列世界第2位;2007、2008年成為SCI論文增長(zhǎng)速度最快的國(guó)家見圖1、圖2),在此期間論文被引用次數(shù)名列世界第四位;2005—2008年,中國(guó)在化學(xué)領(lǐng)域被引論文的數(shù)量超過曰本,成為重要研究成果的主要產(chǎn)出國(guó)家之一。論文的數(shù)量與質(zhì)量同步提高,質(zhì)量提高更快(見圖4)。中國(guó)化學(xué)在國(guó)際化學(xué)界頂尖1的論文比例從1998年的0.3%增加到2008年的8.1%中國(guó)人在化學(xué)領(lǐng)域發(fā)表的文章從19W—2!丨n3年的9%上升到2丨104—2丨IIm年的17%(有中國(guó)作者在內(nèi)的所有文章)(源于基本科學(xué)指標(biāo).湯姆森-路透影響力的提高,我國(guó)化學(xué)家在包括IUPAC重要學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的擔(dān)任重要職務(wù)的人數(shù)越來越多,越來越多的中國(guó)化學(xué)家擔(dān)任包括Acc.Chem.Res.,Chem.Soc.Rev.,J.Am.Chem.Soc.,Angew.Chem.Int.Ed.,Adv.Mater.等重要學(xué)術(shù)期刊的編輯、副主編、編委、顧問編委。
我國(guó)化學(xué)領(lǐng)域越來越重視對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù),專利申請(qǐng)數(shù)量穩(wěn)步增力口。2009年中國(guó)化學(xué)科學(xué)領(lǐng)域在中國(guó)申請(qǐng)的專利件數(shù)已經(jīng)超過曰本和美國(guó)(見圖5)。
我國(guó)生產(chǎn)的化工產(chǎn)品的銷售額占全球的比例有了大幅度提升,2009年已經(jīng)超過美國(guó),成為繼歐盟之后的第二大化工產(chǎn)品大國(guó)(圖6)。
中國(guó)化學(xué)發(fā)展存在的問題
近年來在化學(xué)領(lǐng)域頂尖刊物上發(fā)表的論文已經(jīng)有了較大幅度的增長(zhǎng),專利申請(qǐng)有了較快增長(zhǎng),在國(guó)際化學(xué)界有了一定的影響。但是,我們必須清楚地看到,我國(guó)化學(xué)的發(fā)展與具有傳統(tǒng)研究?jī)?yōu)勢(shì)的歐美和曰本相比,仍然存在著較大的差距,這主要體現(xiàn)在:高質(zhì)量、原創(chuàng)性和系統(tǒng)性的研究成果仍然較少;國(guó)際頂尖科學(xué)家還很少;研究隊(duì)伍在化學(xué)的各個(gè)分支研究方向結(jié)構(gòu)不甚合理;缺乏與其他學(xué)科的深度交叉融合,缺乏化工產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)以及對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展缺乏引領(lǐng)作用等。因此,充分的認(rèn)識(shí)目前我國(guó)化學(xué)發(fā)展的制約因素和存在的問題,在“十二五”期間進(jìn)行正確的引導(dǎo),對(duì)維護(hù)我國(guó)化學(xué)的健康和可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
中國(guó)化學(xué)學(xué)科發(fā)展的戰(zhàn)略
一是要保持已有優(yōu)勢(shì),發(fā)展新的特色領(lǐng)域。在已有的研究基礎(chǔ)上,繼續(xù)深入開展以化學(xué)合成及理論為核心,以材料科學(xué)、能源科學(xué)、生命科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和信息科學(xué)等領(lǐng)域的重大需求為導(dǎo)向,發(fā)展定向、高效、低耗、綠色的化學(xué)合成、能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)換體系及相關(guān)技術(shù),加強(qiáng)基礎(chǔ)研究思想和方法向原理器件設(shè)計(jì)和制備技術(shù)的轉(zhuǎn)化,強(qiáng)化探索和創(chuàng)新意識(shí),注重基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的結(jié)合與協(xié)調(diào)發(fā)展,加快化學(xué)科學(xué)的全面發(fā)展。
二是要鼓勵(lì)具有原創(chuàng)性的新思想、新概念、新理論、新方法的提出,鼓勵(lì)變革性研究項(xiàng)目,對(duì)重大基礎(chǔ)問題科學(xué)研究應(yīng)給予持續(xù)性的支持,使我國(guó)在一些重要的研究領(lǐng)域取得突破,形成一些由我國(guó)科學(xué)家提出的、在國(guó)際上具有重要影響的學(xué)術(shù)思想和理論,使我國(guó)在化學(xué)科學(xué)的若干領(lǐng)域的研究水平跨入世界先進(jìn)行列,且在一些領(lǐng)域形成優(yōu)勢(shì)和特色。
三是要在化學(xué)科學(xué)的前沿和新興領(lǐng)域取得重要突破,趕超國(guó)際先進(jìn)水平。在化學(xué)科學(xué)的前沿及其新興領(lǐng)域,選擇具有一定基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)、關(guān)系國(guó)計(jì)民生和國(guó)家安全的關(guān)鍵科學(xué)問題,集中力量,重點(diǎn)突破。爭(zhēng)取在揭示分子及其組裝體的可控合成、設(shè)計(jì)規(guī)律、性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)的本質(zhì)關(guān)系,在高性能、不同凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)化學(xué)材料體系的制備、表征、理論模擬和計(jì)算方法,在高效能源和物質(zhì)轉(zhuǎn)化催化劑的設(shè)計(jì)和機(jī)理,在關(guān)乎人類生存和健康的藥物設(shè)計(jì)和合成等領(lǐng)域取得重要研究成果。
四是要加強(qiáng)學(xué)科交叉,形成新的生長(zhǎng)點(diǎn),有重點(diǎn)地發(fā)展一些新的國(guó)際前沿研究領(lǐng)域。瞄準(zhǔn)化學(xué)科學(xué)前沿和國(guó)家戰(zhàn)略需求,完善學(xué)科布局與結(jié)構(gòu),注重和加強(qiáng)化學(xué)科學(xué)各分支學(xué)科及其與材料科學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)、納米科學(xué)等學(xué)科的交叉、滲透和融合,推動(dòng)學(xué)科建設(shè),形成新的學(xué)科生長(zhǎng)點(diǎn),賦予化學(xué)科學(xué)新的內(nèi)涵和生命力。前瞻性地重點(diǎn)部署和發(fā)展一些新的具有戰(zhàn)略意義的國(guó)際前沿研究領(lǐng)域(例如:能源、環(huán)保、生物、催化等),組織學(xué)科交叉研究和多學(xué)科綜合研究。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程;綠色科技;環(huán)境保護(hù);綠色化學(xué)
1 通過合理運(yùn)用綠色科技可以減少溫室氣體的排放量
一般來說,溫室氣體指的主要是二氧化碳。無論是在工業(yè)革命以及科技革命時(shí)期,還是在科技含量比較多的現(xiàn)代社會(huì),發(fā)展日趨國(guó)際化和現(xiàn)代化,這些化工工廠所排放的二氧化碳量有的達(dá)到數(shù)萬噸,有的每年甚至?xí)虼髿馀欧艛?shù)十萬噸。大量的二氧化碳的排放,是導(dǎo)致全球溫室效應(yīng)日益嚴(yán)峻的罪魁禍?zhǔn)?。由于相關(guān)的法律規(guī)定還不算很健全,沒有明確的法律處罰規(guī)定,所以在此之前,那些造成這一現(xiàn)象化工企業(yè)卻沒有為溫室效應(yīng)負(fù)擔(dān)任何一點(diǎn)費(fèi)用。
如今我們?cè)絹碓街匾暛h(huán)境氣候,這種狀況也有了明顯的改進(jìn),越來越多的化工企業(yè)都在積極的應(yīng)用以及開發(fā)新的技術(shù),從而降低二氧化碳的排放量。還有一些新興的企業(yè),變廢為寶,將二氧化碳利用到部分化工產(chǎn)品中,成為一種材料,只是這一項(xiàng)化工工藝,就可以使整個(gè)企業(yè)每年排放的二氧化碳量降低數(shù)十萬噸。
2 在海水淡化工程的預(yù)處理過程中充分運(yùn)用綠色科技
水是我們賴以生存不可缺少的,也是生活中的必需品,是社會(huì)發(fā)展穩(wěn)步前進(jìn)的重要資源。同時(shí),占據(jù)如此重要位置的水資源,卻有著不可再生以及有限性的特點(diǎn)。當(dāng)今社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展飛速,淡水的日益減少,這種危機(jī)成為了全球性的一個(gè)環(huán)境難題。中國(guó),是目前世界上淡水資源比較匱乏的國(guó)家之一。而新興的海水淡化技術(shù),隨著它的廣泛應(yīng)用,成功而且有效的緩解了我們目前淡水資源相對(duì)比較缺乏的現(xiàn)狀。早期此項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)的不全面,成本也比較高,隨著科技的不斷更新,海水淡化的成本也在逐漸減低,成本的價(jià)格也能被大眾接受,不再是那些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家才能使用的奢侈技術(shù),在一部分發(fā)展中的國(guó)家也可以引進(jìn)了。
海水淡化技術(shù)指的就是一種利用物理上或者化學(xué)上的方法將海水里面的鹽和水進(jìn)行分離的技術(shù)。在進(jìn)行海水淡化技術(shù)的預(yù)處理進(jìn)程中,任何影響環(huán)境狀況的不良影響都沒有產(chǎn)生。并且在獲取海水資源的過程中,并沒有繼續(xù)對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成傷害。我們的黨所提倡的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的思想,就是指要在滿足自身生存發(fā)展的需要的同時(shí),為子孫后代留下了可以繼續(xù)發(fā)展的環(huán)境狀況。因此,將綠色的化學(xué)工藝運(yùn)用于海水淡化的過程中的這一舉措至關(guān)重要。因此,將綠色的科學(xué)理念與化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程聯(lián)系在一起,便成為了現(xiàn)代世界化的化工生產(chǎn)中的主要方向之一。在海水淡化構(gòu)成的預(yù)處理過程中產(chǎn)生了一些氫氧化鎂,成為了環(huán)保領(lǐng)域新的寵兒,這種物質(zhì)具有成本低廉,工藝簡(jiǎn)單、不產(chǎn)生二次污染,處理效果良好的特點(diǎn),具有非常廣闊的發(fā)展前景。
3 將綠色化學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用在我國(guó)傳統(tǒng)香精香料制造中
在日?;瘜W(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)中,香精香料是不可缺少的添加劑之一。我國(guó)的香精香料產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的出口,是我國(guó)進(jìn)出口貿(mào)易的一項(xiàng)重要組成部分。但是由于經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響逐漸加深,及全球性經(jīng)濟(jì)蕭條的狀況逐漸加劇,我國(guó)的香精香料出口產(chǎn)業(yè)收到了很大的打擊,產(chǎn)品訂單大幅度減少。
在深入地調(diào)查我國(guó)香精香料產(chǎn)品出口訂單銳減現(xiàn)象的原因之后,不難發(fā)現(xiàn),產(chǎn)品中有害雜質(zhì)含量超標(biāo),是其最主要的原因。造成有害雜質(zhì)含量超標(biāo)的原因則在于生產(chǎn)工藝方面的缺陷。例如提取原料的時(shí)候在產(chǎn)品中有殘留以及包裝材料的使用不當(dāng)?shù)仍?。其中,提取原料在產(chǎn)品中的殘留的問題,可以通過研究和開發(fā)新的提取技術(shù)來改變。包裝材料使用不當(dāng)?shù)膯栴},則應(yīng)通過加強(qiáng)企業(yè)和工廠的監(jiān)管力度,督促生產(chǎn)商家和企業(yè)反復(fù)試驗(yàn),選取符合有害雜質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)的外包裝物等方法來改善。還要牢牢掌握我國(guó)香精香料產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)方面,不斷加強(qiáng)新技術(shù)的研究和其在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用,才能夠滿足生產(chǎn)出高質(zhì)量、低能耗的香精香料產(chǎn)品的要求。
4 綠色化學(xué)使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務(wù)逐步向前推進(jìn)
化工生產(chǎn)的改革,為人們的日常生活提供了必要的能源以及物質(zhì)方面的基礎(chǔ)。化學(xué)化工生產(chǎn)對(duì)于社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展方面的貢獻(xiàn)顯而易見。與此同時(shí),大量的化工生產(chǎn)所產(chǎn)生的工業(yè)廢渣中,具有很多有毒物質(zhì),未經(jīng)處理合格而隨意的排放,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境平衡失調(diào),還會(huì)造成嚴(yán)重的污染問題。這些都會(huì)導(dǎo)致社會(huì)發(fā)展緩慢。新世紀(jì),面對(duì)嚴(yán)峻的環(huán)境污染所提出的挑戰(zhàn),可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這種道路的選擇,成為了歷史的必然。
實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,已經(jīng)成為了我國(guó)的一項(xiàng)基本的國(guó)策。作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分的化學(xué)工業(yè),在這一基本國(guó)策的指導(dǎo)之下,最行之有效的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的方法便是綠色化學(xué)的開發(fā)和利用。綠色化學(xué),不單單是指那些對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的有害影響小甚至沒有有害影響的化學(xué)生產(chǎn)過程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明顯的價(jià)格平民化的化學(xué)化工技術(shù)的研究以及應(yīng)用。綠色化學(xué)的生產(chǎn)過程只產(chǎn)生非常少量的廢物處理,或者不產(chǎn)生廢物處理。其最主要的特點(diǎn)便是在生產(chǎn)的過程中,最大程度地充分利用資源,使原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,盡量不產(chǎn)生污染。有利于化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這一道路的切實(shí)執(zhí)行。
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