第六章 綠色化學(xué)品

1、LOGOv6.1 化學(xué)品的生命周期評價化學(xué)品的生命周期評價v6.2 ODS替代品替代品v6.3 可降解塑料可降解塑料v6.4 生物農(nóng)藥生物農(nóng)藥v6.5 綠色化學(xué)品綠色化學(xué)品碳酸二甲酯碳酸二甲酯LOGOv化學(xué)品的生命周期：指某一化學(xué)品進(jìn)入市化學(xué)品的生命周期：指某一化學(xué)品進(jìn)入市場開始到最終退出市場的全部過程所經(jīng)歷場開始到最終退出市場的全部過程所經(jīng)歷的時間的時間LOGO 綠色產(chǎn)品又稱環(huán)境友好產(chǎn)品，是指產(chǎn)品綠色產(chǎn)品又稱環(huán)境友好產(chǎn)品，是指產(chǎn)品在使用過程中和使用后不會危害生態(tài)環(huán)境在使用過程中和使用后不會危害生態(tài)環(huán)境和人體健康，產(chǎn)品具有合理的使用功能及和人體健康，產(chǎn)品具有合理的使用功能及使用壽命，產(chǎn)品易于回

2、收、利用和再生，使用壽命，產(chǎn)品易于回收、利用和再生，報廢后易于處置，在環(huán)境條件下易于降解。報廢后易于處置，在環(huán)境條件下易于降解。LOGOvODS是消耗臭氧層物質(zhì)的簡稱，是一是消耗臭氧層物質(zhì)的簡稱，是一種破壞大氣臭氧層的物質(zhì)。種破壞大氣臭氧層的物質(zhì)。v這六類物質(zhì)是這六類物質(zhì)是:CFCs（氯氟烴）、哈龍、（氯氟烴）、哈龍、四氯化碳、四氯化碳、1,1,1-三氯乙烷、三氯乙烷、HCFC（一氟二氯乙烷）和甲基溴（一氟二氯乙烷）和甲基溴LOGO氟利昂（氟利昂（freonfreon的音譯的音譯):): 指含碳、氟、在許多情況下還含有其他指含碳、氟、在許多情況下還含有其他鹵素（特別是氯）和氫的一類脂肪族有機(jī)化

3、鹵素（特別是氯）和氫的一類脂肪族有機(jī)化合物。是無色、無味、不可燃、無腐蝕性、合物。是無色、無味、不可燃、無腐蝕性、低毒性的氣體或液體。低毒性的氣體或液體。LOGOv這類化合物中，最重要的有：二氯二氟甲烷這類化合物中，最重要的有：二氯二氟甲烷（氟利昂（氟利昂1212），三氯氟甲烷（氟利昂），三氯氟甲烷（氟利昂1111），），氯二氟甲烷（氟利昂氯二氟甲烷（氟利昂2222），二氯四氟乙烷），二氯四氟乙烷（氟利昂（氟利昂114114），三氯三氟乙烷（氟利昂），三氯三氟乙烷（氟利昂113113）。（甲烷和乙烷的鹵族衍生物）。（甲烷和乙烷的鹵族衍生物）LOGO哈龍（哈龍（Halon Halon 的音譯）：

4、的音譯）： 它屬于一類稱為鹵（氟和溴）代烷的化它屬于一類稱為鹵（氟和溴）代烷的化學(xué)品，主要用于滅火藥劑。它通過破壞燃燒學(xué)品，主要用于滅火藥劑。它通過破壞燃燒或爆炸的復(fù)雜的化學(xué)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)來達(dá)到滅火的或爆炸的復(fù)雜的化學(xué)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)來達(dá)到滅火的目的。消防行業(yè)廣泛使用的哈龍滅火劑是損目的。消防行業(yè)廣泛使用的哈龍滅火劑是損耗臭氧的物質(zhì)。耗臭氧的物質(zhì)。LOGOLOGO 哈龍含有氟和溴，在大氣中受到太陽光輻射哈龍含有氟和溴，在大氣中受到太陽光輻射后，分解出氟、溴的自由基，這些化學(xué)活性基團(tuán)與后，分解出氟、溴的自由基，這些化學(xué)活性基團(tuán)與臭氧結(jié)合奪去臭氧分子中的一個氧原子，引發(fā)一個臭氧結(jié)合奪去臭氧分子中的一個氧原子，引

5、發(fā)一個破壞性鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，使臭氧遭到破壞，從而降低臭氧破壞性鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，使臭氧遭到破壞，從而降低臭氧濃度，產(chǎn)生臭氧洞。濃度，產(chǎn)生臭氧洞。 哈龍在大氣中的存活壽命長達(dá)數(shù)十年，它在平哈龍在大氣中的存活壽命長達(dá)數(shù)十年，它在平流層中對臭氧層的破壞作用將持續(xù)幾十年甚至更長流層中對臭氧層的破壞作用將持續(xù)幾十年甚至更長時間。因此哈龍對臭氧層的破壞作用是巨大的?？茣r間。因此哈龍對臭氧層的破壞作用是巨大的。科學(xué)研究證明，哈龍是破壞臭氧層的主要元兇之一。學(xué)研究證明，哈龍是破壞臭氧層的主要元兇之一。LOGOv 損害人類免疫系統(tǒng)，導(dǎo)致免疫機(jī)制減退損害人類免疫系統(tǒng)，導(dǎo)致免疫機(jī)制減退v 白內(nèi)障眼疾和皮膚癌發(fā)病率上升白內(nèi)障眼疾和

6、皮膚癌發(fā)病率上升v 破壞生態(tài)系統(tǒng)，減慢農(nóng)作物的生長速度，減低農(nóng)作物的質(zhì)破壞生態(tài)系統(tǒng)，減慢農(nóng)作物的生長速度，減低農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量，甚至造成絕收量和產(chǎn)量，甚至造成絕收v 減少海洋生物數(shù)量，大量魚類死亡，同時可能導(dǎo)致生物物減少海洋生物數(shù)量，大量魚類死亡，同時可能導(dǎo)致生物物種變異種變異v 造成全球氣候變暖與溫室效應(yīng)。造成全球氣候變暖與溫室效應(yīng)。v 塑料等高分子材料更加容易老化和分解，帶來光化學(xué)大氣塑料等高分子材料更加容易老化和分解，帶來光化學(xué)大氣污染污染LOGO2008年前中國沒有年前中國沒有CFCsLOGO19871987年在加拿大的蒙特利爾制定了年在加拿大的蒙特利爾制定了關(guān)于消耗關(guān)于消耗臭氧層物

7、質(zhì)的蒙特利爾議定書臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書（簡稱（簡稱蒙特利爾議定書）。議定書中規(guī)定簽約國要限制）。議定書中規(guī)定簽約國要限制生產(chǎn)和消費(fèi)生產(chǎn)和消費(fèi)5 5種氟利昂（即種氟利昂（即CFCCFC1111、CFCCFC1212、CFCCFC113113、CFCCFC114114、CFCCFC115115）和）和3 3 種哈龍種哈龍（即哈龍（即哈龍12111211、哈龍、哈龍13011301和哈龍和哈龍24022402），議定），議定書自書自19891989年年1 1月月1 1日起生效實(shí)施。日起生效實(shí)施。 LOGOv我國于我國于19911991年年6 6月正式加入議定書。月正式加入議定書。v議定書簽約國

8、在議定書簽約國在19901990年的倫敦會議和年的倫敦會議和19921992年的哥本哈根會議上，對議定書進(jìn)行了修年的哥本哈根會議上，對議定書進(jìn)行了修正。在修正案中，擴(kuò)大了控制物質(zhì)的范圍，正。在修正案中，擴(kuò)大了控制物質(zhì)的范圍，提前了控制時間。除原來兩類控制物質(zhì)外，提前了控制時間。除原來兩類控制物質(zhì)外，增加控制其它全氯氟烷、含氫氟烷、四氯增加控制其它全氯氟烷、含氫氟烷、四氯化碳和甲基氯仿等，使控制物質(zhì)總共有化碳和甲基氯仿等，使控制物質(zhì)總共有8 8類類8989種。同時要求開發(fā)新產(chǎn)品來取代這些物種。同時要求開發(fā)新產(chǎn)品來取代這些物質(zhì)，質(zhì)， LOGOv空調(diào)和制冷空調(diào)和制冷CFCsCFCs淘汰需淘汰需950

9、950億美元；億美元；v消除甲基氯仿需消除甲基氯仿需480480億美元；億美元；v消除消除HCFCsHCFCs需需330330億美元；億美元；v消除電子、機(jī)械、輕工、航天等行業(yè)的消除電子、機(jī)械、輕工、航天等行業(yè)的CFCCFC溶劑需溶劑需190190億美元；億美元；v盡管從盡管從CFCCFC氣霧劑推進(jìn)劑改進(jìn)用烴類材料需要初期氣霧劑推進(jìn)劑改進(jìn)用烴類材料需要初期費(fèi)用，但較低的烴類材料費(fèi)用將導(dǎo)致到費(fèi)用，但較低的烴類材料費(fèi)用將導(dǎo)致到20602060年節(jié)省年節(jié)省5353億美元；億美元；v其它淘汰臭氧層消耗物質(zhì)需其它淘汰臭氧層消耗物質(zhì)需450450億美元。億美元。v以上合計凈成本為以上合計凈成本為23402

10、340億美元。億美元。LOGOv替代物的選擇要求替代物的選擇要求 符合環(huán)境保護(hù)的要求符合環(huán)境保護(hù)的要求 符合使用性能的要求符合使用性能的要求 滿足實(shí)際可行性的要求滿足實(shí)際可行性的要求LOGOv目前，有希望代替目前，有希望代替CFC-12CFC-12在家庭制冷設(shè)備在家庭制冷設(shè)備和空調(diào)設(shè)備中作為制冷劑的有和空調(diào)設(shè)備中作為制冷劑的有HFC-134aHFC-134a（CF3CFH2)CF3CFH2)；在工業(yè)制冷裝置中以；在工業(yè)制冷裝置中以HCFC-HCFC-22(CHF2Cl)22(CHF2Cl)用來代替用來代替CFC-12CFC-12；在發(fā)泡工藝；在發(fā)泡工藝中則以中則以HCFC-141bHCFC-1

11、41b（CFCl2CH3CFCl2CH3）用來代替）用來代替CFC-11CFC-11。代替清洗劑。代替清洗劑CFC-113CFC-113的有的有HCFC-HCFC-225ca(CF3CF2CHCl2)225ca(CF3CF2CHCl2)和和HCFC-225cbHCFC-225cb（CF2ClCF2ClF)CF2ClCF2ClF)混合物等混合物等LOGOvHFCSHFCS與與HCFCsHCFCs均為易揮發(fā)、不溶于水的烴均為易揮發(fā)、不溶于水的烴類衍生物。與類衍生物。與CFCsCFCs相比，相比，HFCsHFCs和和HCFCsHCFCs含含有一個或更多有一個或更多C-HC-H鍵，因而在低大氣層中，鍵

12、，因而在低大氣層中，它們?nèi)菀资艿剿鼈內(nèi)菀资艿絆HOH的進(jìn)攻。的進(jìn)攻。HFCsHFCs不含氯，所不含氯，所以不具有與已證實(shí)存在的氯催化有關(guān)聯(lián)的以不具有與已證實(shí)存在的氯催化有關(guān)聯(lián)的臭氧消失的可能性。臭氧消失的可能性。HCFCsHCFCs含氯，但研究含氯，但研究表明其散發(fā)到平流層中的氯相對較少，它表明其散發(fā)到平流層中的氯相對較少，它在對流層中就已降解。在對流層中就已降解。LOGO一座年產(chǎn)一座年產(chǎn)8萬萬噸的合成橡膠噸的合成橡膠廠相當(dāng)于廠相當(dāng)于145萬畝橡膠園的萬畝橡膠園的年產(chǎn)量。年產(chǎn)量。 一座年產(chǎn)萬噸的合一座年產(chǎn)萬噸的合成纖維廠相當(dāng)于成纖維廠相當(dāng)于30萬畝棉田或萬畝棉田或250萬萬頭綿羊的棉毛產(chǎn)量。頭

13、綿羊的棉毛產(chǎn)量。 耐高溫、耐腐耐高溫、耐腐蝕的塑料王蝕的塑料王特氟隆特氟隆 塑料塑料 合成纖維合成纖維 合成橡膠合成橡膠LOGO 塑料塑料 1） 成分：成分： 塑料的主要成分是合成樹脂，其中還塑料的主要成分是合成樹脂，其中還添加了某些特定用途的添加劑（如提高塑性的增添加了某些特定用途的添加劑（如提高塑性的增塑劑、防止老化的防老化劑）；塑劑、防止老化的防老化劑）；2 2）特點(diǎn)：有些熱塑性塑料（聚乙烯塑料），）特點(diǎn)：有些熱塑性塑料（聚乙烯塑料）， 可以反復(fù)加工，多次使用；有些熱固性塑料（電可以反復(fù)加工，多次使用；有些熱固性塑料（電木），一旦加工成型就不會受熱熔木），一旦加工成型就不會受熱熔3 3）

14、常見的塑料：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚）常見的塑料：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃）、酚醛苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃）、酚醛塑料（電木）、聚四氟乙烯（塑料王）等。塑料（電木）、聚四氟乙烯（塑料王）等。1 1、三大合成材料、三大合成材料LOGO聚乙烯聚乙烯聚丙烯聚丙烯聚苯乙烯聚苯乙烯LOGO酚醛塑料酚醛塑料聚聚四四氟氟乙乙烯烯聚聚甲甲基基丙丙烯烯酸酸甲甲酯酯有有機(jī)機(jī)玻玻璃璃LOGO纖維纖維天然纖維天然纖維化學(xué)纖維化學(xué)纖維棉花棉花羊毛羊毛木材木材草類草類合成纖維：用石油、天然氣等為原合成纖維：用石油、天然氣等為原料制成的單體，再經(jīng)聚合制成的纖料制成的單體，

15、再經(jīng)聚合制成的纖維（如：維（如：“六大綸六大綸”、碳纖維、光、碳纖維、光導(dǎo)纖維等）導(dǎo)纖維等）人造纖維：用木材、草類的纖維經(jīng)人造纖維：用木材、草類的纖維經(jīng)化學(xué)加工制成。如黏膠纖維等化學(xué)加工制成。如黏膠纖維等LOGO橡膠橡膠天然橡膠天然橡膠合成橡膠合成橡膠通用橡膠通用橡膠特種橡膠特種橡膠丁苯橡膠丁苯橡膠順丁橡膠順丁橡膠氯丁橡膠氯丁橡膠聚硫橡膠聚硫橡膠硅橡膠硅橡膠LOGOLOGO1 1由于合成材料的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，一些塑料由于合成材料的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，一些塑料制品帶來的環(huán)境污染就是制品帶來的環(huán)境污染就是“白色污染白色污染”2 2白色污染的危害白色污染的危害3 3白色污染的治理白色污染的治理A A廢棄

16、塑料的再利用（如直接作為材料、廢棄塑料的再利用（如直接作為材料、制作單體和燃料油、制作氣體等）；制作單體和燃料油、制作氣體等）；B B制造易降解材料。制造易降解材料。LOGO直接用作材料如回收聚乙烯塑料并制成再生薄膜，直接用作材料如回收聚乙烯塑料并制成再生薄膜，用作包裝袋；用作包裝袋；熱解成單體如有機(jī)玻璃熱解得到單體，再重新聚熱解成單體如有機(jī)玻璃熱解得到單體，再重新聚合為成品；又如，聚苯乙烯包裝材料和一次性飯盒合為成品；又如，聚苯乙烯包裝材料和一次性飯盒j j經(jīng)處理，使其在高溫下分解成單體，然后再制成樹經(jīng)處理，使其在高溫下分解成單體，然后再制成樹脂；脂；制成燃油和燃?xì)獠荒芑螂y以分解的塑料可在催

17、化制成燃油和燃?xì)獠荒芑螂y以分解的塑料可在催化劑存在下，熱解成柴油、煤油和汽油，甚至裂解為劑存在下，熱解成柴油、煤油和汽油，甚至裂解為氣態(tài)烴和氫氣作燃料氣態(tài)烴和氫氣作燃料白色污染的治理白色污染的治理LOGOv降解塑料的降解主要包括生物降解、光降降解塑料的降解主要包括生物降解、光降解和化學(xué)降解。這三種主要降解過程相互解和化學(xué)降解。這三種主要降解過程相互間具有增效、協(xié)同和連貫作用。間具有增效、協(xié)同和連貫作用。v降解塑料主要用于兩個領(lǐng)域：一是原來使降解塑料主要用于兩個領(lǐng)域：一是原來使用普通塑料的領(lǐng)域，使用或消費(fèi)后塑料制用普通塑料的領(lǐng)域，使用或消費(fèi)后塑料制品難于回收，并對環(huán)境造成危害；二是以品難于回收，

18、并對環(huán)境造成危害；二是以塑料代替其它材料的領(lǐng)域，使用降解塑料塑料代替其它材料的領(lǐng)域，使用降解塑料可帶來方便，如熱帶雨林造林用苗木固定可帶來方便，如熱帶雨林造林用苗木固定材料材料LOGOLOGO 聚合型生物降解塑料聚合型生物降解塑料塑料的生物降解過程塑料的生物降解過程 LOGO 聚合型光降解塑料（紫外光）聚合型光降解塑料（紫外光）q 乙烯乙烯/一氧化碳共聚物（一氧化碳共聚物（E-C0） mn22200MPaC23022-(CO)CH(CHmCOCHnCH ，q乙烯乙烯/乙烯基酮共聚物（乙烯基酮共聚物（Ecolyte-E） q 添加型光降解塑料（光敏添加劑，乙酰丙酮金添加型光降解塑料（光敏添加劑，

19、乙酰丙酮金屬化合物等）屬化合物等）LOGO 光生物雙降解塑料光生物雙降解塑料 復(fù)合降解塑料復(fù)合降解塑料（先進(jìn)行光降解后生物降解）（先進(jìn)行光降解后生物降解） 采用通用高分子材料中添加光敏劑、促氧化劑和作為微采用通用高分子材料中添加光敏劑、促氧化劑和作為微生物培養(yǎng)基的生物降解增敏劑等的添加型技術(shù)途徑。生物培養(yǎng)基的生物降解增敏劑等的添加型技術(shù)途徑。 光生物降解塑料可分為淀粉型和非淀粉型光生物降解塑料可分為淀粉型和非淀粉型 淀粉型光生物雙降解塑料是淀粉等添加劑首先被生淀粉型光生物雙降解塑料是淀粉等添加劑首先被生物降解，削弱聚合物的基質(zhì)，同時光、熱、氧等引發(fā)光敏物降解，削弱聚合物的基質(zhì)，同時光、熱、氧等

20、引發(fā)光敏劑、促氧化劑和生物降解增敏劑進(jìn)行光氧化和自氧化作用劑、促氧化劑和生物降解增敏劑進(jìn)行光氧化和自氧化作用等，導(dǎo)致聚合物的氧化、斷裂。最終被微生物消化變成二等，導(dǎo)致聚合物的氧化、斷裂。最終被微生物消化變成二氧化碳和水。（成本較高）氧化碳和水。（成本較高） 集光降解、生物降解和化學(xué)助劑誘導(dǎo)性降解為一體的集光降解、生物降解和化學(xué)助劑誘導(dǎo)性降解為一體的一種對環(huán)境友好的新型可環(huán)境降解塑料（添加碳酸鈣、滑一種對環(huán)境友好的新型可環(huán)境降解塑料（添加碳酸鈣、滑石粉、光敏劑、化學(xué)助劑等，成本低廉，降解徹底快速）石粉、光敏劑、化學(xué)助劑等，成本低廉，降解徹底快速）LOGO環(huán)境保護(hù)的警世之作環(huán)境保護(hù)的警世之作寂靜的

21、春天寂靜的春天1962年，美國女科學(xué)家年，美國女科學(xué)家Rachel Carson所著所著Silent Spring出版，書中詳細(xì)地敘述了出版，書中詳細(xì)地敘述了DDT等等殺蟲劑對各種鳥類的影響，使鳥類數(shù)量急劇減殺蟲劑對各種鳥類的影響，使鳥類數(shù)量急劇減少，使原來花紅葉綠、百鳥歌唱的春天變得少，使原來花紅葉綠、百鳥歌唱的春天變得“一片寂靜一片寂靜”。它昭示人們必須以高效、低毒、。它昭示人們必須以高效、低毒、安全、對環(huán)境友好的綠色農(nóng)藥替代傳統(tǒng)的高毒安全、對環(huán)境友好的綠色農(nóng)藥替代傳統(tǒng)的高毒化學(xué)農(nóng)藥，以實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)?；瘜W(xué)農(nóng)藥，以實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。LOGOLOGOv直接利用生物產(chǎn)生的生物

22、活性物質(zhì)或生物活體直接利用生物產(chǎn)生的生物活性物質(zhì)或生物活體作為農(nóng)藥，以及人工合成的與天然化合物結(jié)構(gòu)作為農(nóng)藥，以及人工合成的與天然化合物結(jié)構(gòu)相同的農(nóng)藥。相同的農(nóng)藥。 它較化學(xué)農(nóng)藥具有選擇性強(qiáng)、無污染、靶它較化學(xué)農(nóng)藥具有選擇性強(qiáng)、無污染、靶標(biāo)生物不易產(chǎn)生抗藥性、對人體和家畜都沒有標(biāo)生物不易產(chǎn)生抗藥性、對人體和家畜都沒有副作用、生產(chǎn)原料廣泛等優(yōu)點(diǎn)。副作用、生產(chǎn)原料廣泛等優(yōu)點(diǎn)。 主要包括微生物農(nóng)藥、植物源農(nóng)藥、生物化主要包括微生物農(nóng)藥、植物源農(nóng)藥、生物化學(xué)農(nóng)藥、天敵生物農(nóng)藥、轉(zhuǎn)基因生物農(nóng)藥等學(xué)農(nóng)藥、天敵生物農(nóng)藥、轉(zhuǎn)基因生物農(nóng)藥等LOGOv微生物殺蟲劑微生物殺蟲劑（細(xì)菌、真菌、病毒殺蟲劑）蘇云金桿菌（細(xì)菌、真菌、病毒殺蟲劑）蘇云金桿菌v微生物殺菌劑微生物殺菌劑（農(nóng)用抗生素）井岡霉素（農(nóng)用抗生