绿色化学的基本原理十篇

发布时间:2024-04-25 20:10:14

绿色化学的基本原理篇1

关键词绿色化学高职化学教学教育

中图分类号:G424文献标识码:aDoi:10.16400/ki.kjdks.2015.10.047

onintegrationofGreenChemistryeducationintoChemistry

teachinginHigherVocationaleducation

LiJun

(YingtanVocationalandtechnicalCollege,Yingtan,Jiangxi335000)

abstractFirstly,thebasicconceptofgreenchemistryandtheadditionofGreenChemistryeducationinChemistryteachingshallowsensetoanalyzethedevelopmentofapplicationsbasedonthestatusquoofGreenChemistryteachinginHighereducationandChina'scurrentchemistry,andfinallydiscussedfromvariousangleshighvocationalchemicalteachingeffectivelyintegratedintoeffectivestrategiesgreenChemistryteaching.

Keywordsgreenchemistry;highervocational;chemistryteaching;education

绿色经济是当今世界的时代主题,无论是对于人类社会的发展来说,还是对于生态资源的可持续性利用来说,绿色经济的发展都有着极大的现实意义。绿色化学应用就是基于绿色经济的理论提出的,由于这一课题的研究在现实中具有非常广泛的应用价值,因此是一项非常具有发展前景的化学课题。绿色化学对于当前的时代背景来说是一个比较新兴的事物,由于各方面的研究尚未深入所以仍然有着极大的可开发前景。绿色化学的应用价值极大,不仅能够促进化学相关应用的绿色化改变,更能够为当前化学经济发展提供更加有力的支持与推动。

1绿色化学的概念及对化学教学的意义

1.1绿色化学的概念

绿色化学是相对传统化学提出的理论,是指在化学反应过程中不产生对环境有害的化学物质,同时与反应相关的每一种化学物质或者成分都能够被利用起来,化学整个反应过程几乎是没有任何污染所以称作绿色化学。绿色化学的要求不仅是化学反应生成物被全部利用起来,不涉及任何染污及废物排放,而且反应物、催化剂也是没有任何污染性的,真正实现了化学反应全程的无污染、无排放。绿色化学将人们所有的化学知识和技术进行最有效的融合应用,将所有的化学反应进行绿色化设计,针对每一种反应材料、反应产物进行全面的污染物与有害物的再利用设计,实现了整个化学反应绿色化体系,在解决污染问题的同时还扩大了资源的使用充分度,减少了资源浪费。

1.2绿色化学对化学教学的意义

高职院校承担着为社会培养实用型人才的重要任务,传统的化学教学模式仅仅能够适应传统化学工业生产需求,而对于当今社会追求绿色经济的发展趋势则无法适应,因此在高职化学教学中加入绿色化学教学是为了将来化学专业人才进入社会之后能够更适应当今的化学工业发展趋势,使学生拥有绿色化学的基本理念以及基础能力,在实际生产中将这种能力有效发挥来创造绿色经济价值。从另一角度来说,当前我国的绿色化学研究尚处于初级阶段,无论是化学工业整个行业的人才专业水平,还是与化学工业相关的科研人员数量,都存在着很大的市场空缺,因此培养绿色化学理念的专业学生也是行业的迫切需求。

2绿色化学教学发展及在高职院校中的应用现状

2.1绿色化学教学发展

绿色化学教学理念在全球范围内受到关注是自2001年美国总统布什向世界各国呼吁“在教学与工业发展中加入绿色化学理念”之后开始。这一理念原本已经在国际上出现,只是尚未受到各国关注而处于极度缓慢的发展状态中。当因化学污染产生的环境问题日益严重,绿色化学的需求变得更加迫切,无论是工业国家还是非工业国家都开始投入对绿色化学课题的研究,并且将这一课题运用到教学过程中,以促进绿色化学研究的有效推进。自1998年开始美国化学会的教育部门就与其它相关的环境部门做出了联合协作的决定,他们将绿色化学教学材料编写与课程的规划列入了教育计划中,教育部门还专门针对绿色化学进行了多次高中化学教科书的修订。其中就将绿色化学的基本理论、原则和意义作为专门性教学任务进行设计,扩大了绿色化学在高中化学教学中的影响力。

我国目前在绿色化学的相关研究上有极大的空缺,因此在化学教育中也较少涉及绿色化学的相关理论,除了基本的绿色化学研究不足之外,当前的化学教育模式与体系也存在着很多不完善的方面,使绿色化学在高中化学教育中的融入面临难题。绿色化学在教学中加入需要由各方力量的支持,针对目前我国的绿色化学研究水平来说除了需要由化学科研工作者进行深入理论与实践研究之外,还需要有国家环保事业的共同支持,而如果再将其渗入到高职化学教育中则又需要教育部与政府的支持。只有当绿色化学建立起相对完整的理论体系,并且研究达到一定深度时才能将其作为教学手段与具体的教学活动结合起来。

目前不仅是国内,纵观全面的环境形势都处于一个非常紧张的状态,各种污染类型时刻在制造着不同程度的污染物,同时由于人们在经济为第一目的的长期发展过程中对地球资源与能源的大量开发,全球资源紧张形势也是当今重要的时代问题。绿色化学理论能够很好缓解资源紧张及环境污染问题,因此即是未来化学工业发展的主要方向,也是人们寻求缓解资源与环境问题的重要途径。

2.2高职院校绿色化学教学应用现状

目前我国的高职院校对绿色化学教学内容的涉及率几乎为零,大部分高职院校在化学教学中没有任何绿色化学意识,甚至有许多化学教师也从未认识和了解过绿色化学的相关理论。长期处于传统化学教学模式下的我国的高职化学教育尤其对绿色化学教学有着非常迫切的应用需求,而我国的教育环境暂时又不具备将绿色化学教育全面落实到化学课程中的条件。所以就需要教师对课程和教学方式进行调整,认识并学习绿色化学的基本原则与意义,在教学过程中加入绿色化学理念,使这种优秀、先进的化学理论能够被更大范围地普及,为未来我国绿色化学研究水平的有效提高提供支持。

3高职化学教学渗入绿色化学教学方法的途径

3.1加强对绿色化学教学的重视

作为化学教学课堂的主导者化学教师应当能够对绿色化学的理论进行全面深入的了解和学习,掌握了基本的绿色化学原则和理论之后再将其进行具体教学方式的改变,从而实现绿色化学教学与高职化学课堂教学的融合。教师认识绿色化学需要从其最基本的价值和意义入手,全面掌握绿色化学的现实意义和在可持续性发展中的作用,然后再深入了解具体的绿色化学知识,扩展自身对绿色化学的眼界,强化认识。

教师需要对自身已经掌握的绿色化学相关理论进行整理、宣传和推广,宣传与推广的对象不仅是在课堂上对学生进行理论教学,还包括在化学教师交流活动中、在化学行业研究讨论会上等。只要是能够进行创新思想交流的场合就将绿色化学的影响扩大到这个场合中。最后,重视对学生绿色化学理念的培养,自身首先应当有清晰的理论思路,同时对绿色化学有足够的重视,然后才可能在具体教学活动中加入绿色化学的教学元素。

3.2编写绿色化学专用教材

绿色化学是一个专门性学科,其研究对象有着极大的共性,因此如果能够将其以专用教材的形式进行普及,对于绿色化学教学以及学科的发展都有着非常关键的推动意义。编写的专门针对绿色化学的教材需要做到最基本的两点要求:一是对传统化学反应式进行优化,向绿色化学的标准靠拢;二是对绿色化学进行系统整理,使之成为一个完整的学科体系。

从第一点要求来说,要实现这个目标具有较大的可实施性。例如对于工业化学中硫酸的制作有多种方法可以实现,工业硫酸的生产一般是通过接触法来实现的,这一反应中首先大量的废物、废气,根据绿色化学的理论对废物、废气进行再次利用使其转化为可被其它化学工业利用的原料,就实现了绿色化学的目标,硫铁矿在燃烧过程中产生的废渣由于含有丰富的铁元素,如果按传统的处理方法不进行再利用必然会造成资源的浪费,而以此作为炼铁原料进行回收利用,既避免了废物污染又提高了资源利用率。接触法制硫酸产生的废气含有So2,是一种有害的环境污染气体,如果将其与石灰乳或者氨水接触进行反应,就能够产生具有利用价值的石膏或亚硫酸铵。这就是绿色化学原则的表现,既避免了化学工业生产产生的废物、废气污染,又将其利用转变为其它工业原料或材料,实现了资源利用率的提高,而且也有效控制了对环境的污染。

从第二点要求来说。绿色化学专用教材应当有完整的学科体系,因为高职化学教学需要以此来作为学生全面学习和认识绿色化学的基础,所以在教学编写时应当对绿色化学进行全面系统的理论和资源整理,从基本的基础理论入手对绿色化学的理论、实践研究、应用价值、化学原理等进行有效的梳理,以发挥在教学过程的实用性价值。

3.3优化实验教学方式

将绿色化学的理念运用于实验教学中是实现绿色化学教学效果有效提升的重要手段。对于化学教学来说实验教学方式本身就有着非常关键的教学意义,也是最利于学生深入接触化学理论和现实意义的有效手段,绿色化学所关注的对工业化学反应过程的绿化和优化基本上都是基于化学实验手段实现的,所以实验教学中渗入绿色化学的理念是一项非常重要的教学改革途径。

首先开发微型实验。在许多重要的化学实验中其用到的化学试剂是具有一定污染性或毒性的,对这种实验进行微型开发,运用更少的原料和更小的反应规模来说明化学原理,既实现了教学目的,也减少了反应产生的污染。这种具有污染性和危险性的化学实验在高职化学课程中是非常普遍的,例如氯气的取用过程如果一旦发生泄漏就会对人体造成伤害,同时还会污染环境,微型实验就是减小氯气的取用量,设计小规模的实验选择用针管来取用就能够有效避免因此产生的污染问题。

4结束语

绿色化学在我国高职化学教学中有着非常重要的开发意义,除了进行专门的绿色化专用教材设计和教学之外,在每一项与化学教学相关的实验中都体现出绿色化学的原则,是深入推进绿色化学理念的有效方式,也是促进我国绿色化学研究不断深入的重要途径。我国当前面临的化学工业可持续发展时代任务,要求通过高职化学教学渗入绿色化学理念来有效提高绿色化学的科研水平。

参考文献

绿色化学的基本原理篇2

关键词:绿色化学理念渗透式教学渗透

二十一世纪的化学将是研究和创建绿色化原理与技术的科学,就化学的外延而言,与生命、材料、环境等领域的交叉也将受到高度关注。毫无疑问,随着可持续发展战略的实施,“循环经济”、“和谐社会”等概念的提出会更大地促进绿色化学在中国的发展。绿色化学这一“预防化学污染的新观点”逐步深入人心,绿色化学教育已经成为大势所趋。

化学教师要树立可持续发展的观念,将绿色化学的思想贯穿于整个化学教育的全过程,在课堂教学中要时时结合教学内容,渗透绿色化学理念。渗透式教学就是把绿色化学的基本思想、原理、工艺和技术等知识分散并渗透到现有的课程中。

1.结合课本内容,渗透绿色化学理念

实施绿色化学教育的任务应该是每个化学教师必须履行的义务和责任,目的是培养学生能自发产生防止环境污染的行为和意识,让学生认识到只有切断污染的根源,才能真正实现绿色化学。化学教师绿色意识的树立是绿色化学走向课堂的前提,教师的观念会在教学过程中潜移默化地传递给学生。因此,结合课本的教学内容,在课堂教学中有效地渗透绿色化学理念就显得极其重要。

例如在讲氯气的性质和用途时,可以对比过氧化氢和臭氧。在造纸工业中对于纸浆的漂白,过氧化氢、臭氧等绿色氧化剂将逐渐取代氯气。因为使用过氧化氢和臭氧做漂白剂,不会产生二英和其他有机氯化物等有毒致癌物。再如讲到Co温室效应及其引起的全球气候变暖,威肋着人类的生存和发展,就可以启发学生思考:如何解决温室效应呢?学生通过查阅大量的资料,亲身去经历,去了解当今社会发展的新动态,会激发学习兴趣,他们会发现解决温室效应实际就是减少Co的排放或将Co消除,将Co注入深海中消除Co的危害是当今世界最新的方法[1]。

又如在学生观看钢铁的冶炼等工业生产录像时,可以介绍最近美国匹兹堡大学新开发出一种无铅环保型“绿色钢材”。这种钢材是用锡代替铅,减少了含铅钢材制造过程中的环保监测费用,降低了生产成本,且与含铅钢材同样具有良好的机械加工性能。接触法制硫酸,黄铁矿的粉碎和鼓入过量空气,以及So等原料气的“二次转化二次吸收”,等等,是从提高原料利用率出发设计工艺;而无氰电镀等则是从采用无毒原料出发来设计工艺,均体现了“绿色化学”特点的设计思想。通过教学,学生懂得,科学技术本身就具有生态价值,包含绿色化学在内的绿色科技,将使人类与自然在高层次上和谐共处。

再如固氮工程:(1)人工化学固氮(氨的工业制法);(2)豆科植物和苜蓿根部根瘤菌的生物固氮;(3)雷雨时的闪电固氮。人工化学固氮能耗高且工艺复杂,在生产过程中易产生大量“三废”而严重污染环境。故研究如何像植物根瘤菌一样不消耗能源,不需大量厂房和机械设备并对环境无污染的生物固氮,是化学家们不懈追求的“绿色化学”目标。

2.结合绿色化工原理,渗透绿色化学理念

绿色化学的“原子经济性”是指,在化学品合成过程中,合成方法和工艺能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多地转化到最终产物中。化学反应的“原子经济性”概念是绿色化学的核心内容之一,最早由美国斯坦福大学的B.m.trost教授提出[2]。原子利用率不同于产率,原子利用率=期望产品的摩尔质量÷反应中按计量所得物质的摩尔质量×100%。

评价绿色化工的另一重要依据是“环境因子”,它是近几年受到关注的评价指标,它比原子利用率更便于评价某种工艺指标。环境因子可定义为:在一个化学反应过程中,所生成废物质量占目标产物质量的比值。相对于每一种化工产品而言,目标产物以外的任何物质都是废物;对于原子利用率为100%的原子经济性反应,环境因子为零。培养学生的绿色化工意识,引导学生根据绿色化学的原则,反思其原理的可行性与绿色性[3,4],是实行可持续发展的基本要求。

例如,治疗胃酸过多的药物胃舒平的主要成分是al(oH),引导学生用铝、稀硫酸、烧碱为原料,设计出制备al(oH)的三种途径[5]:①2al+3HSo=al(So)+3H,al(So)+6naoH=3naSo+2al(oH);②2al+2naoH+2Ho=2naalo+3H,2naalo+HSo+2Ho=2al(oH)+naSo;③2al+3HSo=al(So)+3H,2al+2naoH+2Ho=2naalo+3H,al(So)3+6naalo+12Ho=8al(oH)+3naSo。

分析、计算以上反应方程式中各个量列表如下:

由此可以看出,理论上制备相同量的目标产物al(oH),方案①所用原料(HSo和naoH)最多,产生的副产物(naSo)最多,环境因子最大,方案最差。而方案③所用原料最少,产生的副产物最少,所以环境因子最小,因此,③是其中的最佳方案。

3.利用绿色化学习题,强化绿色化学意识

在化学教学中,培养学生的绿色意识,是社会可持续发展的基本要求。因此我们应有意识地选择体现绿色化学教育的试题,让学生通过解题潜移默化,逐步建立绿色意识。例题如下:

(1)据了解,我国兴建的三峡工程,将提供水力发电功率相当于2240万千瓦的火力发电站。因此三峡工程的建设将有助于控制(?摇)。

a.温室效应?摇B.城市污水的任意排放

C.白色污染?摇D.长江上游的洪涝灾害

(2)已知1克炭粉在氧气中完全燃烧放出热量32.8kJ(与1克原煤相当)。试写出相关的热化学方程式:?摇。

(3)若以火力发电,要达到2240万千瓦的功率,每年至少需耗原煤多少万吨?(每年按365天计,1千瓦小时=3.6×10焦)

本题既有选择,又有填空,还有计算,题型多样;既有化学知识,又有物理知识,综合性强。用水发电来节约煤炭资源,体现了绿色化学思想,围绕三峡工程提出问题,内容新颖,有时代感,能吸引学生的兴趣,有利于提高学生的综合素质,引导开创新能源的思考。

4.结语

绿色化学理念的渗透涉及到化学教育的许多方面,需要化学工作者不断付出艰辛的劳动,不断探索,不断完善,使绿色化学教育逐渐成为现实。化学教师必须重视这一问题,在积极整治污染的同时,大力开展绿色化学教育。当新一代人的绿色化学意识提高时,绿色化学的理念将充分地渗透,绿色化学的理论和成果将获得充分的发展。

参考文献:

[1]吴长才.中学化学实验教学绿色化的探索[J].南平师专学报,2001,(2):78-83.

[2]朱清时.绿色化学[J].化学进展,2000,(4):410-414.

[3]曾小华,王方,徐方野等.反思型教师的自我培养[J].药学教育,2009,25,(5):17-18.

[4]曾小华,王红梅.浅议多媒体课件制作中的教学规律[J].中国高等医学教育,2009,(11):9-10.

[5]谢志刚,宋仲容,王家平.无机化学教学中绿色化学理念的渗透[J].化学教育,2006,(8):25-27.

绿色化学的基本原理篇3

关键词化学化工专业学生绿色化学意识绿色化学原则绿色化学素养建构

近年来,随着科技的进步、社会的发展,资源与能源消耗逐渐加大,大量生活垃圾和工业污染物的排放,以及化学品的滥用,使人类的生存环境日益恶化,这不仅严重威胁到人类的健康、生存与发展,更危及子孙后代的前途和命运。然而,几乎所有的环境问题都与化学有着直接或间接的关系。就化学化工本身来说,传统上,一方面化学家在开发化学物质合成方法时,主要考虑效率,另一方面合成化学家在开发与设计如何合成所需化学品的方法时,只重视化学工程的始端,往往忽略处于过程末端的废物处理问题。所以,许多已存在的化学过程,在获得满意经济效益的同时,却对环境和人类健康造成了极大的负面影响。为了保护环境,走可持续发展的道路,培养具有社会责任感的年轻一代,在大学化学教学中渗透绿色环保理念是非常必要的。化学教师不但应是科学文化知识的传播者,更应成为绿色环保理念的创导者和践行人。为了有针对性地对化学化工专业学生进行绿色化学教育,笔者就化学化工专业学生对绿色化学的认识进行了调研。

1.调查方案的设计

以绿色化学的概念、作用及原则为主要调查内容,通过查阅相关文献资料,进行问卷设计;采用问卷调查及访谈方法对山西晋中学院化学化工学院2—4年级化学(含师范)及应用化学专业学生进行调查。对获得的第一手资料进行统计,并对有关问题进行综合分析,在此基础上参阅相关文献给出相应对策与建议。本次调查采用以班发放问卷、现场答卷与收卷方法。实发问卷400份,收回有效问卷364份。

2.调查结果统计

化学化工专业学生对绿色化学认识的调查统计见表1。

3.调查结果分析

表1显示,多数学生对绿色化学的属性有较好的理解与认识;不少学生对绿色化学的作用理解与认识不足,甚至是错误的。如约74.2%的学生误认为“绿色化学使化工过程含有废物处理环节,因而会使整个费用增加”。这些学生不懂得,先污染后治理,不仅难度大,费用不菲,而且多数需要停产整顿,随之而来的是更大的经济损失。如果化工过程实现了绿色化,即做到五个“R”:第一Reduction——“减量”,即减少“三废”排放;第二Reuse——“重复使用”,即重复使用催化剂、载体等;第三Recycling——“回收”;第四Regeneration——“再生”;第五Rejection——“拒用”,指对一些无法替代、无法回收、无法再生和重复使用的,有毒副作用及污染作用明显的原料,拒绝在化学过程中使用,这就能有效实现节省资源、能源,减少污染,变废为宝,降低成本的目标,避免出现先污染后治理的恶劣情况。仅约54.2%的学生能够认识到“绿色化学追求高选择性化学反应,极少副产品,甚至达到原子经济性”。原因是不少学生缺少对原子经济性的认识。原子经济性是绿色化学的核心内容,指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“零排放”。可见,绿色化学的原子经济性反应,首先是最大限度地利用原料,其次是最大限度地减少废物的排放。

表1中选项8-19是绿色化学的12条原则。学生对其中9条原则有较好的理解与认识。但仅约52.7%的学生能够认识到绿色化学要求“能量使用应最小,并应考虑其对环境和经济的影响”。以前化学家在设计化学过程时,往往考虑的是如何提高产率,而忽略了能量问题,认为该问题是工程师的事情,使得化学工业成为了耗能大户。生产和使用能量的工程,往往也会造成污染,如以煤为燃料所提供的热能,多用一份能量,就多一份污染。因此,设计化工过程的化学家需要对化工各阶段进行调节与优化,从根本上改变其对能量的需求,从而使能量最低,减小对环境和经济的影响,减轻对能源危机带来的压迫。仅约42.3%的学生能够认识到,化工过程应尽量避免不必要的衍生步骤。衍生步骤会带来更多的副产物,消耗更多的资源与能量。更多的产物意味着可能会对环境产生更多的污染和破坏,必然产生需要处理更多废物的费用;更多能量的使用会使成本变高,造成不必要的能源浪费。因此,在化工过程中应最大限度地避免衍生步骤,以降低原料的消耗及对人类健康与环境的影响。仅约32.4%的学生能够认识到化工过程中催化试剂优于化学计量试剂。化学化工专业学生应该明确,催化反应不仅具有提高原料利用率与降低废物产生的益处,而且催化剂可以降低反应活化能,既利于控制,也可以降低反应发生所需要的温度。选择性催化剂是绿色化学的重要工具和重点研究方向。

4.思考与建议

不少学生对绿色化学的作用、原则缺少认识,其主要原因:一是学校对学生进行绿色化学教育重视不够,缺少要求;二是化学类专业课的课堂教学缺少绿色化学思想与原则的渗透;三是没有开设“绿色化学”课程,学生缺少了对绿色化学系统学习的机会。树立绿色化学思想,不仅是化学家与化工专家的事,而且是所有从事与化学有关的人们关注的事。作为专门培养化学化工专业高级人才的高校,应把绿色化学理念渗透到化学教育的全过程中,并作为课改与教改的指导思想。

4.1在化学类的基础课教学中渗透绿色化学思想

化学教材中蕴涵有大量绿色化学的素材,因此,在课堂教学中要时时体现绿色化学的原则和思想。通过环境污染及其危害的具体事例,让学生了解我国乃至全球环境日益恶化的现状,并探讨相应的解决措施,使学生认识到石油、天然气、煤炭等能源与资源作为现代工业的基础都是不可再生的,新能源和可再生能源是重要的战略选择,从而对环境保护、资源与能源的重要性、必要性和紧迫性有清醒的认识,明确发展经济不能走先污染再治理的老路。把“原子经济性理论”、现代化学技术与方法渗透到理论课与实验课中,就如何优化定量与定性实验、物质合成及当前资源利用、环境污染、化学品乱用等重大问题与学生进行讨论,培养学生的绿色化学思想及可持续发展战略,为学生在校学习与以后的工作中能够充分发挥化学的正面作用,更好地造福于人类社会奠基。

4.2在化学实验课中培养绿色化学理念

化学化工专业,各类实验课所占的比重很大,实验过程中往往会产生、排放大量的污染环境的有毒有害物质,这就需要实验教师尽量改进传统实验,应用先进的实验研究新成果,以绿色化学思想与原则指导实验仪器和试剂的选择,指导实验设计、实验方法与实验“三废”的处理,在每一个实验中力求减少或避免有毒有害废物的产生,为师生和工作人员提供安全的工作环境。为此,首先,在实验中尽量采用无毒无害的反应原料。在进行无机、有机、分析、物化等实验时,在满足教学需要的情况下,为避开毒害品的使用,可考虑寻找替代品,变更反应路线,设计绿色实验方案,如用维生素B1替代剧毒的KCn做催化剂进行安息香缩合反应;以葡萄糖替代有致癌作用的苯为起始原料,用遗传工程获得的微生物为催化剂合成已二酸;用新型的固体溴化剂四丁基三溴化铵替代Brz与苯酚、苯胺反应制备对位的一溴代物,不仅反应产物更易于控制,避免了使用Br2带来的有毒、易挥发、不便准确量取等弊端,而且还具有可回收利用等优点。其次,使用封闭实验装置,回收实验废料。注意化学实验内容的选择、设计和呈现体现绿色化。一方面尽量减少污染很严重的实验,另一方面对一些实验过程中产生有毒有害气体、且污染环境的实验,进行改进与创新,想方设法将其设计成为封闭的实验装置。包括:气体发生与收集装置、气体性质反应容器、尾气收集与处理、导气装置等。在无法封闭的情况下,要注意回收、通风或采取其他防护措施。对实验过程中产生的废料,设法予以回收或适当处理。第三,采用微型实验。在微型化的条件下对实验进行重新设计与探索,以达到用尽可能少的试剂来获取尽可能多的化学信息。

4.3开设专门的绿色化学课程

首先,从课程设置上满足培养具有绿色环境意识的新一代化学工作者和公民的需要出发,借鉴国内外大学的经验,开设“环境生态化学”、“零排放有机化学”、“环境友好催化”、“绿色生态材料”、“生物技术”、“绿色能源”、“绿色化学导论”等绿色化学选修课程。其次,使绿色化学课程内容体现基础性、系统性与时代性。教学内容以绿色化学的12条原则为主线,围绕绿色化学的基本问题展开讨论,介绍绿色化学的产生与发展,绿色化学的概念、原理、应用、主要研究成果及动向。第三,依据绿色化学课程内容的特点,采用讲授、讨论、研究、参观、调查和文献研究等适当的教法,提高教学质量,把学生的心留在课堂上。

绿色化学的基本原理篇4

关键词:环境污染;治理;绿色化学;渗透途径

一、绿色化学的产生背景

20多年前,传统的化学化工作为生产主力,秉承着“先污染后治理”的原则发展了多年以后,随之而来的问题终于一发不可收拾,传统的化学工业在生产过程中排放了大量的有毒有害物质,企业已无法承受沉重的环保费用,这需要国家大力研发从源头上减少和消除污染的工具。因此环境保护和治理、社会经济的可持续发展、资源的有效开发利用和人类的健康安全等一系列问题迫切需要人类创新出新的理论和技术手段。绿色化学作为环境友好化学,在解决环境污染问题上的作用是不容小觑的。在这种大背景下,在初中化学教学中进行绿色化学教育对于学生化学学科素养和绿色化学理念的形成,是十分有必要的。

二、绿色化学的基本概念和具体特点

绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学,使用化学的技术和方法去减少或者消除有害物质的生产和使用,按照绿色生产的原则,具有的特点是:(1)充分利用资源和能源,采用无毒、无害的反应物;(2)操作反应过程中使用无毒无害的反应物以减少向环境排放废物;(3)提高原料利用率,使所有原料在反应中都被消纳,实现“零排放”;(4)生产出对环境有保护作用、对社区安全的和对人体健康的产品。

三、初中化学教学中渗透绿色化学理念的途径

绿色化学理念的基本概念和绿色化学的特点应用于初中化学教学中有哪些途径?在化学课程中绿色化学理念怎样得到渗透?针对现阶段我国绿色化学教育的现状,在本文中,将从化学课堂教学中的学习方法、化学实验课程的布置安排及课下习题等方面,对初中化学教学如何渗透绿色化学理念、通过什么途径、采取何种措施等方面进行探讨。

(一)结合课本内容,开展绿色化学教学

学生接受新知识的能力越来越强,化学也是,这就要求教师对教学内容精确把握,在课堂上将绿色化学理念穿插到每个知识点中。课上要理论联系实际,针对现在大气、土壤等方面存在的普遍问题对学生进行引导,灌输绿色化学的理念,让他们对空气污染、温室效应、白色污染等问题有更生活化的认识。培养学生善于思考和观察的能力,引导他们关注社会环保问题,并将社会问题与日常知识点集合起来研究,激发学生的求知欲和解决实际问题的欲望。

(二)以“课上常提问,课下勤思考”的方式开展教学

为了加深学生对绿色化学、环境保护的认识,课上对学生提出化学相关的、生活化的问题,布置作业让学生自行解决,无论是通过查阅资料还是求助亲友的方式,目的是锻炼学生自主学习化学知识的能力和善于发现解决问题的能力。例如:课上出题,日常生活中为什么要购买无磷洗衣粉?为什么农业部禁止使用敌敌畏,BBt等仿效优越的农药?日常生活中的废电池该如何让处理?第二节课再公布答案。这些问题学生通过查阅资料等方式基本可以解决,这样一方面可以学习到许多前言东西,熟练掌握查阅技术;另一方面,又可以从生活琐事中获得化学知识,了解使用无毒无害制剂,平常注意节约自然资源,防止环境污染,用所学知识来为保护环境打下良好基础。

(三)在实验课中开展绿色化学教育

化学作为一门实验科学,日常实验课程必不可少,实验的重要性包括(1)使学生对知识点的记忆印象深刻,培养学生思考和动手能力,使学生扎实掌握化学知识。(2)反应物是实验必需品,教导学生选择过程中必须注意无毒无污染,从源头控制环境污染(3)反应过程可能会产生废气或者废料,进而造成的较严重的污染,这时候可对学生布置作业,要求他们进行更为环保的实验设计,引导他们掌握更多甚至是并未环境改造做出努力(4)实验尽量避免大型实验,一方面可节约实验药品,另一方面又可减少污染。

四、总结

环境污染的治理任重道远,绿色化学的蓬勃发展作为最有效的方法,需要在化学教学中渗透绿色化学理念才能够取得持久进步。学校可以在日常教学中及课外时间中将绿色化学的观念慢慢渗透,可以通过组织绿色化学知识点答题赛、绿色化学主题征文或者传统工业利与弊的辩论赛等多种方式增加学生的积极参与。作为人类灵魂的工程师应该走在时代前沿为祖国的花朵引导方向,掌握更多的绿色化学在日常教学中的渗透方法为我国环境改善竭尽全力。

参考文献:

[1]田淑珍.在化学教学中对学生进行绿色化学教育[J].高等函授学报,2002,15(4):36-38

绿色化学的基本原理篇5

关键词:绿色建筑;设计;存在问题

1绿色建筑设计的概念和特征

1.1绿色建筑设计的概念

绿色建筑是指在施工过程中,利用环境因素在规划设计时降低环境因素的影响,最大限度保证人们生活空间的健康、舒适、降耗,在建筑拆除时,把对环境危害降到最低点。同时绿色建筑又是一种以消耗最小的能源资源与环境损失换取最好的人居环境的建筑。在建筑的交付使用期内,可以通过降低资源和能源的消耗,减少各种废物的产生,实现与自然共生的建筑。

1.2绿色建筑设计的特征

第一,节能降耗特征。这是绿色建筑最重要的特征,通过科学合理的设计最大限度地利用天然能源或可再生资源,体现人与自然和谐共处的原则,降低对自然有污染的传统火力发电的应用,防止污染。第二,绿色环保特征。工程施工从开始设计时,就要考虑使用无污染、绿色环保建筑材料,在竣工后和使用后的拆除,要本着保护周围环境的原则,在本质上真正做好环保。第三,舒适安全特征。绿色环保设计所强调的理念是以人为本,注重建筑内部设计的安全性,遵循设计特征和科学合理的秩序,充分体现绿色建筑设计的环保性和人性化。

2绿色建筑设计的基本原则

(1)共生性原则。在绿色建筑设计中,本着相互间相互共存的原则,绿色建筑在生态建筑中占有重要位置,是调整生态系统平衡与其他生物间的关系,达到相互依存,共同发展。(2)反馈性原则。在企业进行绿色建筑施工时,要做好市场调查研究,把社会和人们对绿色建筑需求信息及时反馈,通过向社会作好传承和倡导,使社会上更多的人了解绿色建筑,喜欢绿色建筑,也让绿色建筑走进人们的生活之中,占领广阔的市场。(3)整体性原则。在绿色建筑设计中,必须把握生态系统的和谐统一原则,在细节上要符合绿色建筑的整体要求,生态系统是一个整体,相互依赖互相共存。(4)可持续性原则

人类的发展离不开生物平衡关系,只有与自然和谐共处,相互促进,才是绿色建筑设计应该遵循的规律。本着可持续性发展的原则,满足人类与生物共同利益的情况下,为自然资源长足发展提供需要和保障。

3绿色建筑设计的常见方法

3.1绿色建筑设计的前期策划

第一,绿色建筑设计前,设计师要全面认真的进行思考,把绿色建筑的节能和环保的特性,进行初步设计;第二,定稿后,要做好调查研究,认真采纳用户的反馈意见,分析对绿色建筑施工设计所提要求,呈现出人性化设计;第三,做论证,通过对绿色建筑设计方案整体优化,在广泛征求群众意见的基础上,服从政策,解决阶段性出现的各类问题。

3.2绿色建筑方案设计中的重点方面

(1)自然资源。合理有效地利用自然资源,最大限度地对其进行开发,借助大自然的各方面进行考虑。(2)成本计算。在进行建筑设计时,要考虑建筑长期的成本,不单只考虑工程本身的费用成本。(3)回收利用。通过考虑和满足人们的要求,关注人们的舒适度,以及运用适当的生态策略技术。(4)方案不同。不同阶段要有不同的设计方案,并结合方案的最佳优点,用最好的方式方法,力求在设计方案时,突出特点完善设计。(5)给群众设计,活动场所。考虑群众生活生产的各方面需要。

3.3多工种协同工作的绿色建筑设计方法

随着时代不断向前发展,计算机被广泛应用,同时应用于绿色建筑中。计算机的应用使传统的建筑设计方法退出时展的舞台,改变原来建筑设计师先提方案,再由木工或其他系统的工程师提出设计的方法,各设计中存在的问题要通过与专业人员沟通,计算机广泛应用打破了各设计专业间存在的隔阂,各专业间的信息,都利用电计算机集成,及时调整方案,增大绿色建筑设计方案的可行性,最大限度地减少因设计方案而造成的材料和人工的浪费,减少因采用绿色方案人造成的绿色建筑投资的增加值。

4绿色建筑设计的设计要点

4.1因地制宜

绿色建筑设计是一项复杂的建筑工程。所以,必须选择良好的、适合的条件,因地制宜,结合当地情况,气候、地貌、地形,最大限度地利用自然采光、自然通风,被动式集热和制冷,从而减少因采光、通风、供暖、空调所致的能耗和污染。在不同地区绿色建筑设计有不同的效能。

4.2尊重基地环境

在进行建筑规划设计时,力求与周围各项环境保持统一和谐,创造人类安全健康的使用空间,高效使用能源和环保材料,提高绿色建筑最大应用性,是建筑达到经济、实用、便利、安全的最基本保障,建筑设计同时又是人文、地理、生态学科的复杂工程,具有自身特性,所涉及领域和学科繁多。

4.3重视整体设计

绿色建筑注重的是在整体设计中是否存在问题,因为设计得当与否直接关系到建筑本身的预算、性能和成本付出。在设计时要与经济、文化、气候、环境有机地结合,做到综合分析,整体规划,合理设计。要根据当地实地情况,结合需要进行设计,避免因盲目随众而出现问题。

4.4应用减轻环境负荷的建筑节能新技术

建造新的或改造旧建筑时,一定要与当地文化环境地域性质结合起来。在保障居民原有生活方式的基础上,更新或提升现有生活居住环境,使街道社区与建筑设计很好地融合起来,本着继承和保护原来地域景观,改造新的城市景观的原则,采用地方传统建筑工艺,对历史建筑、传统街区景观妥善保护,使绿色建筑真正发挥最大作用。

4.5创造健康舒适的室内环境

建筑设计师要在做好室外环境的整体规划基础上,还要兼顾室内环境的,合理规划,要想保证舒适健康的生活环境,就需要使用对人体无害环保的建筑材料,阻碍危害人体健康的有害辐射、电波和气体的产生,避免不良空气的出现,优化各类环境使室内环境合格达标。

4.6使建筑融入历史与地域的人文环境

提到绿色建筑就与节能环保对接,在设计中,使用高效节能环保的建筑节能技术和材料是最合理的选择。第一,根据日照情况选择照明系统,在设计师结合日照强度,有针对性地使用局域控调、换气、换水系统;第二,注意能源的循环使用,合理利用蓄热系统、排热回收,做好二次能源的利用:第三,使用耐久性强的建筑材料时,要考虑对于建筑更新、保养、修缮的合理设计;第四,给竖井,层高,机房设备等设计需留有发展余地。

5结束语

绿色建筑是一项长远的、复杂的系统性工程,是建筑工程发展到今天的一项飞跃。与今后人们生活生产密不可分,具有可持续性发展的特点。集人文、地理等多学科为一体的综合性的主流建筑。绿色建筑通过科学合理的设计,采用绿化与美化、历史与自然、低能与降耗相结合的原则。充分展示人文与建筑、科技与环境的和谐统一,具有智能控制、绿色材料资源高效循环利用、综合讲解、合理规划、排废减量无害、环境舒适健康、居住功能灵活的几大特点。

参考文献

绿色化学的基本原理篇6

关键词:高校实验;实验教学;绿色化学

中图分类号:G642.4文献标志码:a文章编号:1674-9324(2014)19-0043-02

绿色化学也称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,是指运用化学原理,在化学品及其制备过程的设计、开发和应用过程中减少或消除对人类健康和环境有害的物质的使用和产生,是一门从源头上阻止污染的化学,是可持续发展战略在化学领域里的体现[1,2]。化学实验作为大学化学专业的一门必修课程,将涉及各种不同类型的化学实验,使用大量各种有毒化学试剂,而现在的大学化学实验教学中,许多学校仍是按传统的实验方法进行教学,即按常量法使用大量的有毒、易挥发的有机试剂,且实验后,各种废液不经任何处理就直接倒入下水道等等。这些都给环境造成了直接或间接的影响。本文从实验试剂的用量、实验方案的改进及实验内容的改进等方面对推动大学化学实验的绿色化进行了简单的探讨。

一、高校化学实验的现状

高校化学实验包括有机、无机、物化、分析和环境检测和分析等学科的实验,不可避免地排放着各种废液和废物,现在随着学生的扩招,学生实验的人数也在不断增加,因而实验中消耗的试剂和药品也大大增加,相应地,实验过程中产生的废液和废物也在大大增加。但高校化学实验的特点是实验试剂和药品种类繁多,一个化学专业的学生,在大学期用到的化学试剂和药品可达上百种之多,如果有的学生能读到硕士和博士时,接触的试剂和药品就更多了;另外,高校化学实验的废液和废物中的组成成分复杂,分离提纯的难度很大,因而,高校化学实验的废液直接倒入下水道。因此,这样日复一日,年复一年,不但伤害着学生的身体,而且也污染着学校周边的环境。同时,很多高校的实验室下水道与居民的下水道相连,污染物将通过下水道形成交叉污染,最后会流入河中或进入土壤中,这样,污染的水将影响灌溉到的农作物或饮用水,对环境和人的安全带来极大的危害。因此,必须从源头上控制污染物,除了化学实验污染物单独处理和排出外,加强化学实验改进,实现化学实验绿色化是从源头上控制污染物的最有效的手段。作为高校教师,有责任和义务遵照绿色化学的原则,从各方面不断地改进各种实验,为实现化学实验的绿色化进行不懈地努力。

二、减少化学实验中的试剂用量,用微型实验代替常量实验

现在很多大学实验大部分都是采用常量试剂进行实验,所用液体试剂动不动就是几十毫升,固体药品用量动不动就是十几克,并且,作为大学教学实验,做完实验后,一般是不进行试剂回收的,都是作为废液倒入废液池,甚至直接倒入下水道,例如,在有机实验中的1-溴丁烷的制备中,有的实验教材中,要求用到的试剂的量为12mL浓硫酸、8mL正丁醇和10克溴化钠。又如,在有的高分子实验教材中,在甲基丙烯酸甲酯的本体聚合中,甲基丙烯酸甲酯的用量就要40mL,在苯乙烯与马来酸酐的交替共聚合中,溶剂甲苯的用量就要76mL,以上有机和高分子实验中的试剂和药品的用量都很大,不但浓硫酸、甲基丙烯酸甲酯和甲苯本身是有毒有害物质,而且在实验过程中会产生大量的有毒副产物。微型实验的特点是实验药品微量化及实验仪器微型化,它能有效减少试剂用量,降低实验排废量,减少环境污染,缩短实验时间,而且安全可靠。因此,在不影响教学计划和教学效果的情况下,我们将上面的实验试剂和药品减少,采用微型实验,实际证明,我们的改进,不但达到了教学目的,而且实现了从源头上减少污染的绿色化学实验。

三、改进实验方案,尽量避免使用有毒试剂和药品

1998年,anastas等[3]针对绿色化学提出了12原则,其中之一是在合成方法中尽量不使用和不产生对人类健康和环境有毒有害的物质。在满足教学要求和保证实验效果的情况下,可以将使用有毒试剂和药品的传统实验方案进行适当调整,尽量避免使用有毒试剂和药品的使用。例如,在高分子实验中,大部分是选用酮以及苯或甲苯等有毒物质为溶剂来做溶液聚合实验,为了减少实验中的有毒有害物质,我们将溶液聚合改成以水为溶剂的丙烯酰胺的水溶液聚合;又如,在物理化学实验中,在燃烧热测定实验,传统实验中是用有毒的萘作为实验药品,可以用无毒的蔗糖代替萘作为待测物;在凝固点降低法测定物质摩尔质量实验中,也可用无毒的水-蔗糖体系取代传统的有毒环己烷-萘实验体系[4,5]。通过上面的用无毒物质代替传统的有毒试剂和药品进行实验,不但能减少对环境的污染和对人体的伤害,而且能达到实验教学的目的。

四、精选实验内容,尽量使实验内容之间具有连续性

设计具有高使用效益、低环境毒性的化学品是绿色化学的原则之一[3]。本着此原则,在选择实验内容时,我们可以选择前后实验的连续性,即用前一个实验的产物作为下一个实验的反应物,这样就高效利用了反应产品,相应地减少了化学药品的浪费,节省了实验成本。例如,在高分子实验中,可以把乙酸乙烯酯的溶液聚合和聚乙烯醇的制备两个实验安排为相邻的两个实验,因为乙酸乙烯酯的溶液聚合的产物可以用来作为实验聚乙烯醇制备的原料;在进行凝胶渗透色谱(GpC)测量聚合物分子量的实验中,可以用学生由聚合物制备实验中制得的聚合物作为样品进行测试,这样就不需购买实验样品,达到绿色化学的目的;又如在有机实验中,可以把对氨基苯磺酸的制备和甲基橙的制备连续安排,因为上一实验制备的对氨基苯磺酸可以作为下一实验甲基橙制备的原料。

五、结论

绿色化学是一种新的创造性思想,是当今国际化学科学研究的前沿。绿色化学实验使用化学药品的基本原则为拒绝使用危害品原则(reject)、减量使用原则(reduce)、循环使用原则(recycle)、重新使用原则(reuse),极大地减少或消除了实验室的“三废”,尽可能减少环境污染或无污染,以实现绿色化学要求尽可能少的负作用的理想和目标,是绿色化学可持续发展战略在化学实验中的具体体现,是培养学生绿色化学观念的重要途径[4]。在化学实验教学中,只要本着绿色化学的原则,对各实验深入探究,就会不断出现新的措施和方法,但这是一个漫长的过程,需要教育工作者坚持不懈地研究和探索。总之,将绿色化学教育纳入高等院校教学改革内容,把绿色化学的思想渗透到化学课程教学内容之中,对培养具有可持续发展理念和具有绿色化学理念的专业人才具有重要意义。

参考文献:

[1]曾家驹.应用型人才关头必须走改革创新之路[J].中国高教研究,2001,(2):79-80.

[2]蔡卫权,程蓓,张光旭,等.绿色化学原则在发展[J].化学进展,2009,21(10):2001-2008.

[3]anastaspt,warnerJC.GreenChemistry:theoryandpractice.newYork:oxfordUniversitypress,inc.,1998:11-56.

绿色化学的基本原理篇7

关键词:绿色化学;实验室安全管理;化学实验课程

1问题提出与绿色化学

“8•12”天津港码头瑞海公司危险品仓库特别重大火灾爆炸事故,震惊全国,甚至世界。这种特别重大的安全责任事故,至今压在人们的心底无法抹去。然而,近年来高校实验室(中心)安全事故也时有发生。这些安全事故的发生,不仅严重影响学校正常的教学、科研秩序。而且给社会和个人带来了财产甚至生命的重大损失。认真地梳理、调查、分析这些安全事故的原因,非常明显,主要起因:(1)不正确的安全观念和态度(侥幸、无所谓、不在乎);(2)缺乏知识及技术;(3)生理的不当不适应;(4)不适当的环境和设备引起的行为。总之,是人的责任安全意识不强或管理不善,都是人的因素。据确切统计,人为因素占98%[1]。因此,高校化学实验室的安全管理,要以人为本,居安思危,防患未然,从源头上解决问题。绿色化学又称环境无害化学(environmentallyBenignChemistry)、清洁化学(CleanChemistry)。即是用化学的技术和方法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、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生[2]。可以看出,绿色化学注重源头预防,提倡无毒、低毒原料和反应条件的应用,使资源和原料得到最大限度的利用,从而实现环境的无害化和可持续化发展。基于绿色化学理念,在绿色化学视域下,尝试高校化学实验室安全管理,创建绿色、环保、安全的化学实验室管理升级版,取得了良好效果。

2基于绿色化学理念的安全管理

2.1加强绿色化学教育

树立实验安全意识绿色化学教育主要是绿色化学思想、理念、“5R原则(不用危险品、减少用量、循环使用、回收再用、再生)”的教育。把绿色化学的思想和理念融入化学课程的教学大纲,贯穿到化学课程教学的各个环节。理论教学的绪论课,在讲好化学学科的研究对象、发展、应用中,适当提及新兴学科绿色化学的研究对象、发展以及应用,让学生知道绿色化学是干什么的,有什么用处。尤其是在讲授化学科学技术对科学和社会历史贡献时,一定要提到,化学科学技术的另一面。即人类生态环境的化学污染和化学产品的安全危害。让学生一开始就有绿色化学的思想和理念,在今后的学习和工作中,始终具有绿色、环保、安全的意识和责任。课堂教学中,每一个定律、技术、方法和化学反应过程都可以融入绿色化学的思想和技术。化学实验课教学中,更是要让学生知道,怎样用绿色化学的技术和方法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、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。如何使用无毒、无害的原料,在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物的排放;提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;生产出有利于环境保护、社区安全以及人体健康的环境友好产品。教育以绿色化学为科学基础,使师生“知其所以然”,使其体会“何应为、何应不为”,将安全意识转化为安全习惯,实现安全意识固化和安全行为常态化。加强师生实验安全操作技能训练,从每个细节入手,从根源上强化安全意识和责任。实验教室里有《化学实验规则》《实验室安全管理规定》《化学实验室安全歌》以及“绿色、环保、安全”的红色标语,使用仪器设备、药品用品上有“绿色、环保、安全”的标签。处处是“绿色、环保、安全”的字样,事事是“绿色、环保、安全”的责任。营造了“绿色、环保、安全在我心中,绿色、环保、安全人人有责”的良好氛围。这样,在化学教学的各个环节参透绿色化学的思想和理念,常念化学实验安全的“紧箍咒”,就能安全无忧;只有警钟长鸣,才能防患于未然。

2.2制订绿色管理制度

明确实验安全责任哲人说得好,“没有规矩,不成方圆”,规矩是安全的保障和“笼子”。在绿色化学的视域下,首先对化学实验教学大纲分析研究,增加绿色、环保、安全的实验内容,去除毒性强、污染重、危害大的实验内容,用微型实验和替代实验的方法,保证化学实验内容的绿色安全化。对实验室的规章制度进行认真的修改完善,在《化学实验规则》《化学实验室安全管理规定》《化学实验药品仓库安全管理规定》中,有法规依据,包含绿色化学的理念和技术;有严格的实验操作规范和责任担当赔偿要求。尤其是,还全面制订了《安全事故应急处置预案》。规章制度的建立完善,筑起化学实验绿色、环保、安全的“防火墙”,为化学实验室的安全管理立下了不可逾越的规矩。高校化学实验室的安全管理还有两项必须做好的工作。一是,化学实验“三废”的处理。高校化学实验的内容广,学时多,频次高,任务重。所以,“三废”物品量多危害大。为此,制订了严格的规章制度。主要是废气、废液能收集净化的,收集净化后再处置,不能收集净化的,在确保流通的情况下排放。对废渣,特别是剧毒药品,实行个人责任处置制度。多数是封袋,贴上标签,注明废品名称和危害,安全处置。二是,危险化学品的管理。根据教育部办公厅《关于进一步加强高等学校实验室危险化学品安全管理工作的通知》[3]精神,化学实验室的危化品仓库,有懂技术、有知识、管理经验的专人管理。并实行,需要主管部门签字的《人员准入制度》,有管理人员负责的《人员进出登记制度》和《物品进出仓库登记制度》等。始终绷紧安全管理这根弦,处处扎牢安全管理这个“笼子”。

2.3遵循绿色化学理念提升安全管理水平

2.3.1实验室安全管理的绿色理念

绿色化学的理念可概括为“三性”:一是洁净性,致力于从源头上防止和消除污染;二是原子经济性,在获取新物质的转化过程中充分利用每个原子,实现“零排放”;三是安全性,尽可能不使用有毒或有害的危险化学品,反应条件尽可能温和或安全。该理念的目标并不是被动地去消除安全存在的隐患,而是要主动地从源头上去“防患于未然”,有效预防人的不安全行为和物的不安全状态,从根本上转变思维方式,培育师生安全思想观念,提高其安全素质,构建完善安全技术体系,将实验室的危险降到最低程度。基于这一理念,化学实验室的安全管理又负有新的工作责任。实验室的设施建设,仪器设备、药品的购置,实验技术和方法,从计划到实施都要遵循“三性”理念,重视安全管理的整个过程,形成化学实验室绿色、环保、安全的管理系统模式。

2.3.2设施设备的安全绿色化

按照绿色、环保、安全的要求,学校投入较大资金对化学实验室的校舍、水、电、通风、实验台等进行合理设计和升级改造。选用原材料保证带有绿色环保标志,符合国家安全标准。给排水管径不小于规定数值,以确保给排水的通畅;照明电与动力电电闸分开,设计短路、过载、漏电等保护装置,确保一键断电,有效遏制事故的蔓延;通风、排气系统满足大型精密设备的特殊需要,便于有毒有害气体的散发;建立了消防预警设施,事故警报系统、呼救系统、逃生系统等。设施设备的绿色化,从源头上堵住了安全事故的发生。消防、报警、呼救、逃生系统的设置,在事故发生时都会发挥最大效益,使危害程度降至最低。

2.3.3实验技术方法的绿色化

从绿色、环保、安全的角度出发,优化实验教学的内容。采用“替代”原则,对于毒性、危险性较大、成功率较低的实验(如硝基苯和浓硫酸的制备),采用计算机多媒体技术进行虚拟模拟实验;用调温式电炉替代酒精灯。在保证教学质量的前提下,提倡“拒用”原则,淘汰毒性大、危险大、耗量大、污染严重且成功率低的实验,选用无污染或者少污染的实验,如氯化钠提纯、醋酸质量浓度的测定等。实施“减量”原则,精密计算,严格控制实验药品用量;积极推广微型实验,保证实验操作安全和“三废”污染的减少。贯彻“循环”原则,尽量选择反应产物可以连续利用的实验,让实验产物可以被其他的实验所用,节约成本,减少污染物的排放。绿色化学理念、技术为化学实验室的安全管理赋予了新的内涵和效益。

3结束语

化学实验室虽小,但安全管理是一个值得重视的系统工程。实践证明,化学实验室的安全管理只要领导重视,管理人员用心尽力,融入绿色化学理念,采用绿色化学技术,就能使安全管理升级。近几年,在绿色化学的视域下,加强绿色化学教育,制订绿色安全管理制度,提升绿色化学实验技术水平,使化学实验室的安全管理上了一个新的台阶。杜绝了重大安全事故的发生,也遏制了小事故频发的势头。基本形成了高效安全的管理模式,创建了绿色、环保、安全的化学实验课程体系。为学校的教学与科研提供一个安全可靠的良好环境,也为高校化学实验室的安全管理提供了新途径。

作者:仲婧朱晓慧曹晓群单位:泰山医学院化学与制药工程学院

参考文献

[1]仲婧.高校化学实验室安全现状分析及防范措施[J].中国化工贸易,2015,7(3):148.

绿色化学的基本原理篇8

【关键词】化学实验绿色化污染措施

化学是一门实验性学科,其化学实验是高校化工、生物、材料、师范类化学等专业的必修课程。化学实验室在履行其实验和试验功能的同时也向环境排放着大量的污染物质,这就带来了额外的化学环境问题,环境污染的加剧其因素之一是化学品引起的危害。因此,改善环境的迫切任务就使得“化学实验绿色化”应运而生。化学实验绿色化是以绿色化学的理念和方法为核心和基本原则对化学实验进行改进,使得化学实验过程达到绿色化的方法。

1.绿色化学的概念

1984年美国环保局(epa)提出废物最小化,基本思想是通过减少生产废物和回收利用废物达到废物最少,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,它是指最大限度地减少生产场地产生的废物,包括减少使用有害物质和更有效地利用资源,并以此来保护自然资源。至此,绿色化学的思想初步形成。1990年美联邦政府通过防止污染行动的法令,第一次使用绿色化学一词。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第一份国际性绿色化学杂志,日本也制定了以环境无害制造技术等绿色化学为内容的新阳光计划,绿色化学很快成为国际化学科学的前沿。

绿色化学(GreenChemistry)又称环境无害化学(environmentalBenignChemistry),是指从污染预防的基本思想出发,在化学品生产的始端就采用预防的科学手段,整个过程和终端均为零排放或零污染,它研究的中心问题是使化学反应及其产物具有以下特点:(1)采用无毒、无害的原料;(2)在无毒、无害的反应条件(催化剂、溶剂)下进行;(3)具有原子经济性,即反应具有高选择性,极少副产品,甚至实现零排放;(4)产品应是对环境友好的;(5)满足物美价廉的传统标准。

2.大学化学实验绿色化的主要内容

化学实验绿色化主要内容包括:(1)化学试剂绿色化。应选择无毒或毒性较小的试剂及利用可再生资源(如生物质作试剂)。(2)溶剂绿色化。应尽量选择水作溶剂,避免有毒有害和挥发性有机溶剂的使用,特别是卤代烃类溶剂的使用。(3)催化剂绿色化。应采用无毒无害无腐蚀性的物质作催化剂。(4)反应条件绿色化。应选择无有毒副产物生成或有毒副产物生成最小化的反应条件。(5)化学反应绿色化。应选择不产生“三废”的原子经济反应。(6)反应产物绿色化。反应的生成物(产物和副产物)应无毒无害,是环境友好产品。(7)剂量绿色化。化学反应所需试剂、溶剂、催化剂的用量在保证实验效果的前提下,要达到实验剂量最小化。(8)末端处理绿色化。对实验产生的“三废”进行无毒无害化处理,确保污染最小化。即化学反应全过程绿色化。

3.大学化学实验绿色化的途径

3.1实验项目的选择

本着从源头制止污染,而不是在末端治理污染的原则,尽量选择低毒、污染较小且后处理容易的具有环保型的实验项目。在高校化学实验中,性质实验是别人已设计好的验证性实验,综合操作技能的要求不如制备实验要求高,化学实验过程中消耗化学试剂种类繁多,成本较高,每看完一个实验现象,就要弃去这批用过的试剂,其中不乏一些有毒、有害物质,这样不仅造成大量的浪费,而且对环境造成一定的污染,这与绿色办学理念相悖。因此提倡将性质实验进行压缩,选取具有代表性的、低毒的性质实验来锻炼学生的基本操作技能。选择与环境保护密切相关的实验,如硫酸铜提纯中产品的回收、水的总硬度的测定以及废旧电池的回收和利用等,让学生了解有害物质对人体和环境的危害,学习有害物质的鉴定、分离、提纯和回收利用等方法,这是培养学生环境保护意识和能力的重要手段。

3.2分析方法的选择

测定同一物质含量的方法常常有多种,可以选择使用无毒或低毒、污染小的试剂方法来进行同一目的的实验。

3.3替代性试剂的寻找

绿色化目标是将化学过程危害性降至最小。实验中要尽可能不用或少用危险化学品,如易燃、易爆、有毒、刺激或有腐蚀性的,特别是剧毒物质。要研究取代危险化学品特别是剧毒化学品的方法,尽可能地选择对人体和环境危害小的药品,做到低毒化。即使无危害物质也应尽可能减少使用,因为任何化学物质过多时都会污染环境。通过化学实验中用到的有毒、有害、易腐蚀药品,使人们明白这些药品对环境、对人类健康的影响,感觉到有毒有害物质在人们身旁,体会到保护环境就是保护人类自己。

3.4密封仪器的使用

用密封的成套仪器来完成有毒的化学实验,使仪器和药品循环使用,不存在污染毒害。

3.5推广微型化学实验

被誉为化学实验的革命的微型化学实验是近20年来发展很快的一种化学实验方法、新技术。它是在微型化的仪器装置中进行的化学实验,其试剂用量比相应的常规化学实验节省90%以上,是公认的以尽可能少的试剂来获取所需化学信息的实验原理与技术。微型化学实验室是绿色化学的组成部分,它既能从源头上节约原材料和时间,减少污染,又具有安全、便捷、高效等优点,是化学实验教学改革中的一个重要方面。

3.6引进微波、超声波技术

微波作为一种新型能量形式,其促进化学反应速度可比传统的加热技术快数倍及至数千倍,具有反应条件温和、操作方便、时间短(节能)、产率高、产品易纯化、减少用量或不用溶剂、加热时微波设备本身几乎不辐射能量,可避免环境高温,改进工作环境,对环境友好等优点。在化学实验中引入微波、超声波技术,如微波辅助提取、微波消化、微波灼烧、超声催化,不但能减少环境污染,节约能源,是实现化学实验绿色化的一个重要方法。

3.7研究对基础化学实验废液的处理

化学实验要产生大量的废弃物,如做完实验,把废液往水池中一倒,自来水一冲,不及时处理随意排放,久而久之不仅对环境造成污染,而且会淡化人们的环保意识,养成不良的习惯。废液绝不可以倒入下水道,应该设有废液缸,作统一回收处理。

放弃有污染的传统化学实验,探索传统化学实验的绿色化改造,是化学实验工作的必然趋势。实现大学化学实验绿色化的途径还很多。总之,全面实现化学实验绿色化的道路还很漫长,这期间,不但需要对化学实验教学进行绿色化改革,更需要高校化学教育工作者对化学实验绿色化的方法进行深入的研究与探索,推动整个高等化学教育质量的提高。

参考文献:

[1]朱清时.绿色化学与可持续发展[J].中国科学院院刊,1997(6):415-420.

绿色化学的基本原理篇9

关键字:绿色酒店;可持续;发展

自20世纪80年代开始,较为发达的一些国家,面对逐渐恶化的全球环境时,其酒店行业开始进行改革,转变酒店经营策略,打造“绿色酒店”新形象,将环境管理纳入企业发展之中,增强酒店整体环保意识,营造“绿色”的酒店氛围,以此提高经济效益,同时获取社会效益,此项改革在当时获得了良好的效果。上世纪90年代,随着中外交流的进一步加深,国外绿色酒店理念逐渐进入中国,我国绿色酒店开始发展。当时进入我国酒店行业的国外管理集团、外资酒店和大型合资酒店,率先在我国一线城市开始开展“绿色”酒店,力求提升酒店整体形象,增强企业效益,实现酒店业的可持续发展。

一、绿色酒店的概念

(一)绿色酒店的涵义

国际上绿色酒店被称为“greenhotel”,也称为生态效益型酒店。现阶段并未对绿色酒店进行明确的定义,不过根据国内外大多数学者的研究,绿色酒店可大致归纳为:坚持安全、健康、环保、可持续发展的理念,酒店向消费者提出绿色消费,号召合理利用社会资源、生态资源,倡导生态环境保护;同时,以顾客为核心,提供绿色餐饮、绿色客房的酒店。

(二)绿色酒店的基本标准

绿色酒店的基本标准为:安全、健康、环保和可持续发展。其中,酒店行业的食品安全、公共安全为绿色酒店的基本特征。健康是酒店发展的基本要求,是指酒店为顾客提供利于健康的产品与服务。绿色酒店倡导保护生态环境,号召合理利用资源,因此环保是绿色酒店发展的必备条件,这要求酒店在发展过程中节能降耗,减少对环境的污染。可持续发展是坚持绿色酒店发展必然带来的效益与收获,真正坚持实施绿色酒店,能最大限度实现酒店的可持续发展。

(三)发展绿色酒店的基本原则

1.减量化原则

减量化原则旨在于减少酒店不必要消耗。前提是在不影响酒店产品、服务质量时,酒店可以降低不必要的消耗,用相对较少的成本投入、原料使用,达到同等的产品、服务标准。实行减量化原则,可以使得成本降低,保证基本经济效益;同时,较少的原料使用,可以减少产生的垃圾,从而达到环境保护的目的。

2.再使用原则

再使用原则又称为再循环原则。是指在保证酒店设施设备、酒店服务标准不变的情况下,酒店减少向顾客提供一次性产品,将提供的产品更改为多次使用,或可回收、可循环利用。此项原则可明显减少一次性用品使用量、使用范围,减少环境污染,保护生态环境,增强顾客环保意识的同时,降低酒店成本。

3.替代原则

替代原则是指针对某些较为影响环境的物品,酒店可以使用再生品或无污染的物品进行替代,以达到减少污染,保护环境,节约资源的目的。比如,酒店业刚开始发展时,为了给顾客提供方便,多数酒店会提供塑料袋,方便顾客使用。可是,大多数塑料袋质量较差,且不易降级、污染环境。随着酒店的逐渐发展,坚持“绿色”理念的酒店,会为顾客提供可降解的纸质或使用再生材料制成的印有酒店标志的购物袋,此购物袋相对塑料袋质量更好,可供顾客多次使用,降低污染的同时,方便顾客使得顾客在细节处感受到酒店产品的品质。

二、发展绿色酒店的必要性

(一)以绿色营销,实现节约性原则

绿色酒店的发展,重在进行绿色营销。酒店在实施绿色营销时,将充分利用已有的绿色技术,开发、采用绿色产品,在节约能源,减少环境污染的同时,还能降低酒店成本。例如,绿色酒店在进行客房设计时,会关注客房内灯光的设计方位,每一处的灯光设计都有其对应的功能区域,绝对不会在不必要的地方增加灯光设计,一则可节约成本,二则达到高效利用灯光的目的。还比如,针对连续入住酒店的客人,酒店会在床上用品处放置温馨提示卡,提醒客人,如果需要更换床上用品,请将提示牌放于床上,客房人员会及时进行更换,若未放置于床上则认为顾客将连续使用床上用品,作为鼓励绿色消费,酒店会给予顾客相应的礼物表示感谢。绿色营销,在降低酒店成本的同时,能向顾客传达环保的理念,达到倡导并且鼓励绿色消费的目的。

(二)以绿色管理,增强企业市场竞争的公平性

随着酒店行业的快速发展,发展绿色酒店可以增强市场占有率,扩大市场份额。在消费者日益增强的环保意识中,绿色酒店已经逐渐成为顾客选择酒店的条件,而是否完全达到绿色标准,更是人们做出选择的重点参照。发展绿色酒店,必须要实现绿色管理,这利于提升酒店综合竞争力,增强企业市场竞争的公平性。中国酒店业总体情况是供大于求,无论什么层次的酒店都面对激烈的竞争,只有符合市场需求的酒店才能够在竞争中取得优势。通过绿色管理,酒店可以实现酒店产品及服务的个性化、多样化及特色化,推动环保技术的应用和创新,进而优化酒店产品结构,提升综合竞争力。酒店通过绿色管理,推动绿色措施,可将酒店大多数消耗用品实现节能和可循环利用,增强企业市场竞争的公平性。

(三)绿色产品,满足社会的需求性

绿色环保产品设计有利于提升酒店服务品质。绿色旅游现今已成为全新的绿色环保消费潮流,引领人们在旅游活动中选择低污染、低能耗、微碳排的环保、健康产品。为了顺应绿色经济,近年来许多著名酒店都很注重酒店绿色产品的设计,特别是在旅游度假区采用绿色环保的酒店建筑和居住设计理念,将绿色旅游的方式和价值引入到酒店生活中,增加了宾客住宿过程中渴望体验绿色、健康和文化的心理满足感。

三、我国绿色酒店发展中存在的问题

(一)实行绿色发展的酒店不多

我国绿色酒店迄今已经过20年的发展,不过,现阶段我国绿色酒店的发展并不尽如人意,实行绿色发展的酒店并不多,即便是实行绿色发展的酒店,大多也仅仅是停留于表面、口号之后,大多数并未将绿色酒店的理念真正落实于酒店发展之中。根据2012年中国国家旅游局中国星级酒店统计公报数据显示,三星级以上酒店为8407家,而国内绿色酒店仅为700余家,所占比例还不到10%。

(二)绿色酒店整体建设氛围不足

每一个行业的发展,仅凭一个行业的努力是远远不够的,还需要消费者、社会、政府等各个方面的支持。现阶段我国绿色酒店整体建设氛围不足,也就是绿色酒店发展的大环境不够,虽然随着国家环保意识的增强,各地方政府也在大力倡导环境保护,资源节约,但是在发展绿色酒店的过程中,政府并没有制定相对完善的制度,没有统一的标准,多是号召企业自行进行改革与建设,大多数酒店管理者只能根据自己理解的绿色酒店进行建设与发展;同时,对于花费大力气进行建设的绿色酒店,政府并未给予明显的奖励政策,这使得酒店不愿意花费更高成本进行真正的绿色酒店建设,仅是停留于“绿色”表面。另外,消费者的环保意识虽然逐渐在增强,但是大多数的消费者对于酒店关注的还较为浅显,更关心个人在酒店中获取的利益,很少有顾客对酒店在资源利用方面存在的问题提出建议。

(三)绿色酒店思想观念落后

现阶段我国的绿色酒店思想观念无论从酒店经营者还是消费者,都还较为落后。对酒店经营者而言,绿色酒店理念仅仅停留在表层。有些酒店为了降低成本,追求小利润,甚至使用不达标的产品,不仅破坏环境,还有损顾客健康。这类酒店没有意识到发展真正的绿色酒店的重要性,也不清楚发展绿色酒店的价值,其认为发展绿色酒店是高投入低产出的经营模式,甚至有些酒店排斥绿色酒店的发展,其对于现有的酒店经营模式、管理模式不愿意进行改革,这使得绿色酒店在我国发展缓慢。现阶段,我国消费者对于绿色酒店认知度不同,这使得社会对于绿色酒店的认可度还达不到一定高度,因此加强绿色酒店思想观念还需要全社会的努力。

(四)绿色化技术仍未成熟

绿色酒店的发展,重点在于绿色化技术的实现与改造。酒店通过引进绿色化技术,对酒店进行改造,以达到绿色环保、节约资源的目的,从而实现企业经济效益的提高。根据国内外学者的研究,绿色化技术主要包括:能效技术、低碳能源技术等。不过,绿色化技术运用于酒店,一种是在修建时将先进技术运用于其中,另一种则是对现有酒店进行大力改造。纵观我国酒店的发展,大多数酒店产权与经营权都是相互独立的,也就是投资方与经营方为雇佣关系,因此很多酒店在修建之处,并未规划为酒店,而是在后期随着经济的发展,投资方认为将房产用于经营酒店利润更为丰厚,因此才聘请管理集团对酒店进行管理。针对此类酒店,在修建之初就花费资金投入绿色化技术是几乎不存在的。而针对已有的酒店进行改造,这需要酒店投入巨大的时间、金钱成本,这在短期内对酒店的营业资本将造成巨大冲击,因此,无论是哪种情况将绿色化技术运用于酒店中,发展绿色酒店都需要很长的一段路要走。

(五)酒店管理层对实施绿色发展重视度不高

发展绿色酒店,除了大环境、大范围外,最重要的还在于酒店自身的建设,包括制度、管理、文化、经营等方面的全面建设。这当中无论哪一方面的建设,都离不开经营者的高度重视。如果经营管理者重视制度、管理、文化等方面的建设,那么酒店发展绿色酒店就有了最基本的支撑。然而,大多数酒店的管理经营者,目标还仅仅停留在刺激消费阶段,相对于酒店的绿色发展,其更关心于顾客在酒店的消费,仅仅单方面追求经济效益,忽略了绿色酒店的发展能为酒店带来的可持续发展的、长期的、稳定的经济效益。另外,酒店经营管理者对绿色酒店认知程度不同,也存在一定误区,甚至酒店为消费者提供的绿色产品不一定适合消费者,也就更不能得到消费者的认可。

四、绿色酒店可持续发展策略

(一)建立规范化的绿色酒店管理制度

随着绿色酒店的快速发展,缺乏统一的管理制度和标准化的运营方式,已使绿色酒店可持续发展问题日益暴露。要使绿色酒店走向规范化、市场化的健康之路必须要有合理的、统一的管理和行业准则的约束。这需要政府、社会、国家等大环境的支持与关注,各地政府应根据当地情况设置适用于绿色酒店发展的统一标准,制定详细的管理制度,形成体系化、制度化的绿色酒店发展途径。同时,加强执法,以政策法规代替传统市场竞争,针对大力发展绿色酒店的企业给予政策性支持,鼓励酒店业发展绿色酒店。

(二)大力推行绿色管理

绿色酒店的发展必然离不开绿色管理,推行绿色管理是实施绿色酒店发展的基础。酒店的经营管理者,首先应该明确发展绿色酒店是为了实现酒店的可持续发展,也是为了获取长期的、稳定的经济效益。而是否具备社会责任感、使命感是一个企业能否长远发展的必备条件,因此酒店的经营管理者要在酒店的发展中推行绿色管理的理念。这需要管理者在酒店制度详细的规章制度,将绿色管理融入企业文化,在日常经营管理中培养员工绿色环保意识,实现绿色服务,使得绿色管理成为酒店员工高度认可的企业文化。同时,酒店管理者还应对员工进行培训,倡导绿色营销,使得员工在工作中对消费者进行绿色消费引导,鼓励消费者进行绿色消费。

(三)引入智能环保科学技术,实现资源节约

科学技术在各个行业的作用都至关重要,把智能技术和环保理念相结合使酒店未来的发展具有更强的生命力。虽然在酒店中引入智能环保技术还有很长的路要走,但是在酒店中引入智能环保技术已经逐渐成为一种趋势,也逐渐成为各酒店的一项竞争标志。从短期来看,酒店引入智能环保科学技术,需要花费大量的时间、金钱成本,但是从长远来看,其可实现酒店的可持续发展,在减少物质消耗的同时,实现废弃物的循环利用,这可以使酒店降低经营成本,减少能源消耗,获得长期性的、稳定的经济效益。同时,引入智能环保科学技术既能满足消费者对于舒适、健康、安全的酒店产品的需求,又能满足顾客日渐增强的绿色消费意识的需求,为酒店培养稳定的客源力量,增强企业竞争力。另外,引入智能环保科学技术,能降低资源消耗,达到保护资源环境的目的,体现企业的社会责任感、使命感。

(四)加强对绿色酒店的宣传

现阶段我国人民对于绿色酒店的认识水平参差不齐,要使得绿色酒店快速发展,需要全社会的认同与支持。这需要加强绿色酒店的宣传,让酒店的经营管理者明白绿色酒店的发展优势急发展绿色酒店的重要意义;同时,社会以多种形式对消费者进行宣传,倡导绿色消费,让绿色酒店成为一种消费趋势,以社会的选择迫使酒店进行改革,发展绿色酒店。

参考文献:

[1]刘秀丽,刘亚玲,两型社会背景下的绿色酒店发展现状分析[J],当代经济,2012

[2]周耀进,创建绿色酒店的政府规制和激励政策分析[J].经济视角.2012

[3]宗聪聪,绿色酒店运行研究[D].苏州大学.2010

[4]秦容,社会责任意识下绿色酒店建设研究[J],乐山师范学院学报,2012

[5]王欢,试论新形势下绿色酒店的创建发展[J].管理视角.2011

[6]张萍,我国绿色酒店发展问题及对策[J].旅游发展.2014

[7]饶雪梅.论绿色酒店及其在我国的发展[J].江西社会科学,2013.

绿色化学的基本原理篇10

【关键词】绿色建筑;设计;原则;特征;设计方法

中图分类号:tU2文献标识码:a文章编号:

进入21世纪以来,人类社会正经历着由“黑色文明”向“绿色文明”过渡,新时期里,在尊重传统的基础上,提倡和自然共生的绿色建筑成为了建筑业的主题。绿色建筑主要指的是在建筑全寿命周期内,最大限度的节约资源,保护环境,减少污染,为人们提供健康、舒适的空间,能够和大自然和谐相处的建筑。我国目前是世界上最大的发展中国家,要实现资源和环境的可持续发展,发展绿色建筑势在必行,同时这也要求在传统建筑的基础之上集成众多新型的、先进的技术、工艺、材料等。我国对绿色建筑的研究已经逐步的成熟,并且取得骄人的成绩,但是还没有形成完整的现代化绿色建筑的体系,因此,主要针对我国绿色建筑的发展现状,对绿色建筑的设计进行系统的分析。

一、绿色建筑的含义界定

随着低碳时代的到来,绿色生活理念日益深入人心,人们对于居住、生活、工作的建筑的要求逐渐提高,同时也对绿色建筑越加亲睐。对于绿色建筑的含义,学术界、产业界众说纷纭,一直没有明确的定论,我国《绿色建筑评价标准》中对绿色建筑的定义为:建筑在全寿命周期内,最大限度的节约资源(包含了节能、节水、节材、节地)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,并且和自然和谐共生的建筑,其内涵是节约资源与保护环境,注重以人为本,强调建筑的可持续性发展。

二、绿色建筑的特征

绿色建筑是遵循可持续发展的原则基础上,体现绿色平衡理念,通过科学的整体设计,集成绿色的配置、自然通风、自然采光,低能耗、新能源的使用、绿色建材和智能控制等高新技术。充分的体现建筑和人文、环境和科技的和谐统一,其在节约资源的同时,最大限度的满足了人们的对于低碳生活的心理需求。

1.绿色建筑的节能性

绿色建筑能够使资源、能源消耗大幅度的降低,并且尽最大可能使用太阳能、风能、地热、生物能等天然能源和可再生能源,使用相关的节能技术,防止对环境的污染。绿色建筑和传统的建筑相比,耗能可以降低约70%到75%,最大可降低80%左右。

2.绿色建筑的环保性

绿色建筑对土地资源合理利用,使用无污染、可卸载材料,生活垃圾内部的自行消化,形成类似的生物链的良性循环。绿色建筑更加强调从原材料的开采、加工、运输、建设、使用,直到建筑物的整体报废,拆除的全过程都要考虑环境、社会的可持续发展。因此绿色建筑的理念是全面性、广泛性的,绿色建筑的环保性也是全方位的。

3.绿色建筑的地域性

绿色建筑的节能、节地等特性,决定了绿色建筑在建设的过程中强调就地取材,采用本地的原材料,尊重本地的人文、自然、气候条件,在建筑设计风格上,完全要遵照本地的环境,因此产生出的新建筑美学。绿色建筑的地域性不是一般建筑采用的商品化的生产技术,建造过程的标准化,产业化造成了我国各地绿色建筑的设计风格的大同小异。

三、绿色建筑设计的基本原则

1.系统协同性原则

绿色建筑是和外界环境共同构成的系统,具有系统性的功能和特征,构成系统的各相关要求,都需要关联耦合、协同作用以实现其高效、可持续、最优化的实施和运营。此外,绿色建筑是在建筑运行的全生命周期过程中、多学科领域交叉、跨越多层级尺度范畴、涉及众多相关主体、硬科学和软科学共同支撑的系统工程。

2.高效性原则

绿色建筑设计的着眼点在于提高建筑在全生命周期中对资源和能源的利用效率,以减少土地资源、水资源和不可再生资源和能源的消耗,减少污染排放和垃圾生成量,降低环境的影响。如:采用创新的结构、可再利用或者循环再生的材料系统、高效率的建筑设备。

3.自然性原则

绿色建筑的自然性主要强调是在建筑外部环境设计、建设和使用过程中应该加强对原生态系统的保护,最大限度的避免和减少对生态系统的破坏和干扰,尽可能的保持原生态基质、廊道的连续性。对于受到损伤或者是退化的生态系统都要采取生态修复和重建的措施,对于在建设过程中造成的生态系统破坏的情况,主要采取的是生态补偿的措施。

四、我国的绿色建筑设计

绿色建筑的设计要对建筑的模式进行重新的思考,对原有的环境进行更新改造,做到物尽其用、循环利用,最大限度的减小能耗,实现资源的再利用。

1.节约土地资源

绿色建筑的内涵是节约资源与保护环境,注重以人为本,强调建筑的可持续性发展,节约土地资源是实现环境保护和可持续发展性发展的前提,适当的提高公共建筑物的建筑密度,为住宅建筑创造宜居环境。确定建筑密度和容积率,最大限度加强土地的集约化利用,充分的利用周边配套的公共设施,合理规划用地,加强对土地高效的利用。随着近几年的发展,房地产开发商利用高层建筑和地下停车场的建设等实现对土地的高效利用。

2.可再生能源的高效使用

可再生能源的开发和使用,在一定程度上缓解了我国当前能源紧张的现象,为我国建设资源节约型和环境友好型社会提供了基础性的支持。

(一)太阳能的使用

随着人们对于绿色建筑的要求不断提高,太阳能建筑越来越受到开发商和设计师的重视,太阳能建筑是以太阳能等可再生能源利用在建筑使用能耗中的所占比例,或者是当前建筑的二氧化碳气体的排放在平均水平上的减排贡献来定义的。太阳能建筑完全符合我国当前社会和技术的发展现状,太阳能热水器的研制和生产已经成为了国家重要的能源产业,太阳能发电,供热,提供热水,利用太阳能取暖,太阳能制冷空调以及太阳能可控自然采暖等高新技术正不断的应用到绿色建筑的设计中。

(二)光能的利用

绿色建筑采光的低耗能措施主要是在人工照明和自然采光之间达到某种平衡,即尽可能的减少人工照明,充分的使用自然采光,达到人们对正常采光的需求。

3.资源的节约

(一)材料的节约

在绿色建筑的设计和建设过程中,要发展高强、高性能材料,发展轻集料和轻集料混凝土,减少自重,节约原材料;在建筑过程中采用轻型钢结构体系,减少木材、水泥和粘土砖的用量,以达到节约资源,保护环境的目的。

(二)水资源的节约

大力鼓励居民采用节水型器具,改变传统的用水习惯和水价调节方式,降低用水量;加大对屋顶雨水的收集和再利用,对于地面的雨水可以结合实际情况进行收集和通过采用可渗透的路面材料引导雨水渗入地层中;保持水体的循环。在建筑施工的全过程中,要重视节水和对地下水的保护措施。

五、总结

绿色建筑是现代建筑业的“主旋律”,它贯穿于建筑的规划、设计、施工、使用等全过程。在我国社会经济快速发展下,建筑业的发展势必会进入“现代化绿色建筑发展新时期”,绿色建筑将成为我国建设资源节约型和环境友好型社会的重要内容。

参考文献: