【概要描述】
編者按 8月17日傍晚,,美國(guó)副總統(tǒng)拜登抵達(dá)北京,,開始對(duì)中國(guó)進(jìn)行正式訪問,。據(jù)了解,,在拜登此次長(zhǎng)達(dá)6天的訪問安排中,,加強(qiáng)中美兩國(guó)在環(huán)保,、新能源等方面的合作是重要內(nèi)容之一,。而在美國(guó)擁有“綠色化學(xué)之父”尊稱的美國(guó)環(huán)保局助理局長(zhǎng)保羅·阿納斯塔斯,,在本月初訪華期間,,多次談到了他的綠色化學(xué)觀。借此,,我們向讀者推薦這位美國(guó)環(huán)保人士在訪華期間的一次講話,。這位“綠色化學(xué)之父”所傳達(dá)的理念,對(duì)中國(guó)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,,不無裨益,。
化學(xué)工業(yè)的治污費(fèi)已超過加工費(fèi)
1991年,綠色化學(xué)由美國(guó)化學(xué)會(huì)(ACS)提出,,并成為美國(guó)環(huán)保局的中心口號(hào),。綠色化學(xué)不單是一門學(xué)科或產(chǎn)業(yè)單元,而是一種新的思維方式,,是關(guān)于日常生活的產(chǎn)品及生產(chǎn)過程的重新設(shè)計(jì),。其核心是利用化學(xué)原理從源頭減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染,將反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物,。
上世紀(jì)90年代末,,我和同事約翰·華納提出了綠色化學(xué)的12項(xiàng)基本原則,并致力于推動(dòng)綠色化學(xué)生產(chǎn),。這些原則現(xiàn)已成為世界化工界的共識(shí),。目前,綠色化學(xué)的研究網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)遍布全球30多個(gè)國(guó)家,。根據(jù)美國(guó)環(huán)保局的調(diào)查,,綠色化學(xué)產(chǎn)品和加工使得危險(xiǎn)廢料的年產(chǎn)量減少至30億磅,每年節(jié)約400億加侖水資源,,每年節(jié)約能源為220億千瓦,。
構(gòu)成社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)都是化學(xué)物質(zhì)?;瘜W(xué)影響了每一個(gè)構(gòu)成我們社會(huì)與經(jīng)濟(jì)看得見,、摸得著與感覺得到的東西。綠色化學(xué)強(qiáng)調(diào)的是在傳統(tǒng)化學(xué)的基礎(chǔ)上,,必須考慮絕對(duì)減少毒性物質(zhì)和廢棄物產(chǎn)生,,并且在材料的獲取、生產(chǎn)、儲(chǔ)存與流通等所有過程實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好,??梢哉f,綠色化學(xué)和綠色工程是從根本上解決環(huán)境問題的可持續(xù)方案,。
化學(xué)工業(yè)的絕大多數(shù)工藝都是多年前開發(fā)的,。當(dāng)時(shí)的加工費(fèi)用主要包括原材料、能耗和勞動(dòng)力的費(fèi)用,。近年來,,由于化學(xué)工業(yè)向大氣、水和土壤等排放了大量有毒,、有害的物質(zhì),,加工費(fèi)用已發(fā)生了很大變化。以我提出綠色化學(xué)概念的第二年即1992年為例,,美國(guó)化學(xué)工業(yè)用于環(huán)保的費(fèi)用為1150億美元,,而清理已污染地區(qū)的費(fèi)用卻高達(dá)7000億美元。
大量與化學(xué)品制造相關(guān)的污染問題不僅來源于原料和產(chǎn)品,,更多的是來自其制造過程中使用的物質(zhì),。最常見的是在反應(yīng)介質(zhì)、分離和配方中使用的溶劑,。當(dāng)前廣泛使用的溶劑是揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC),,其在使用過程中有的會(huì)引起臭氧的形成,有的會(huì)引起水源污染,。因此,,采用無毒無害的溶劑代替VOC已成為綠色化學(xué)的重要研究領(lǐng)域。
在無毒無害溶劑的研究中,,最活躍的研究項(xiàng)目是開發(fā)超臨界流體(SCF),,特別是超臨界二氧化碳作溶劑。超臨界二氧化碳是指溫度和壓力均在其臨界點(diǎn)以上的二氧化碳流體,。它通常具有液體的密度,,因而有常規(guī)液態(tài)溶劑的溶解度。在相同條件下,,它又具有氣體的黏度,,因而又具有很高的傳質(zhì)速度。超臨界二氧化碳的最大優(yōu)點(diǎn)是無毒,、不可燃,、價(jià)廉等。這種物質(zhì)用途非常廣泛,,如干洗衣物,、制造塑料,,甚至可以去除咖啡中的咖啡因等,。而且,,這種技術(shù)并不釋放二氧化碳,而是固定和利用二氧化碳,,這也是在氣候變化的背景下特別需要的,。
我們一直在消耗資源、產(chǎn)生廢物,,然后投入巨資來清潔環(huán)境,。但是,我們必須得向前看,,讓過去出現(xiàn)的問題未來不再出現(xiàn),。綠色化學(xué)讓我們欣慰的正是這一點(diǎn),可以讓我們發(fā)揮創(chuàng)造力,,從源頭杜絕污染,,不讓曾經(jīng)的錯(cuò)誤一犯再犯。
綠色化學(xué)不僅可行,,而且有利可圖
目前,,綠色化學(xué)不僅在美國(guó),在全球的實(shí)施情況都很好,。這是因?yàn)榫G色化學(xué)最特別之處在于,,它可以使環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益齊頭并進(jìn),實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)優(yōu)化經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目標(biāo),。
1990年,,美國(guó)頒布了污染防治法案,將污染防治確立為美國(guó)的國(guó)策,。1995年,,美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)栃剂藝?guó)家環(huán)境技術(shù)戰(zhàn)略,其目標(biāo)為:至2020年地球日時(shí),,將廢棄物減少40%~50%,,每套裝置消耗原材料減少20%~25%。同年,,美國(guó)總統(tǒng)克林頓宣布了“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)計(jì)劃”,,美國(guó)環(huán)保局設(shè)立了“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”這一國(guó)家榮譽(yù),這是化學(xué)化工領(lǐng)域內(nèi)惟一的總統(tǒng)獎(jiǎng),。
這一獎(jiǎng)項(xiàng)可以為公司及大學(xué)教授帶來好的聲譽(yù),,鼓勵(lì)他們?cè)诰G色化學(xué)領(lǐng)域作出更多貢獻(xiàn)。截至目前,,已有近80人榮獲這一獎(jiǎng)項(xiàng),。其他一些國(guó)家,,如澳大利亞、日本,、英國(guó),、意大利等也設(shè)立了類似的獎(jiǎng)項(xiàng)。這些政府行為都極大地促進(jìn)了綠色化學(xué)的蓬勃發(fā)展,。而很多企業(yè)愿意推動(dòng)綠色化學(xué),,是因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)可以讓他們獲利。所以,,人們自然而然地就接受了綠色化學(xué)的概念,,推廣也并不困難。
事實(shí)上,,每一個(gè)工業(yè)領(lǐng)域都在試圖通過綠色化學(xué)來實(shí)現(xiàn)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)目標(biāo),。能源、農(nóng)業(yè),、塑料,、電子、醫(yī)學(xué)是采用綠色化學(xué)理念的主要領(lǐng)域,。這些成績(jī)令人振奮,,但這些成績(jī)只展現(xiàn)了綠色化學(xué)的一小部分潛力,未來的成就遠(yuǎn)不止于此,。
現(xiàn)在,,我們已經(jīng)在化學(xué)、生物化學(xué)和相關(guān)工程等領(lǐng)域做了大量研究,,這些研究在中國(guó)和美國(guó)仍在進(jìn)行,。中國(guó)從事綠色化學(xué)研究領(lǐng)域的優(yōu)秀科學(xué)家已經(jīng)向其他研究機(jī)構(gòu)作出了表率,使用綠色化學(xué)是有可能實(shí)現(xiàn)雙贏的,。無論在中國(guó),、美國(guó)還是其他國(guó)家,我們要做的是讓所有的公司和科學(xué)家都這么做,,觀念是最重要的,。怎么讓人們自然而然地接納這一理念,如何讓人們對(duì)綠色化學(xué)的了解越來越充分,,理念的普及是推動(dòng)實(shí)踐的關(guān)鍵,。
而要普及理念,美國(guó)則重視從教育入手,,在很多大學(xué)都設(shè)置有專業(yè)課程,,并可授予博士學(xué)位。美國(guó)還創(chuàng)辦了專門期刊《綠色化學(xué)》,,來促進(jìn)科技創(chuàng)新,。此外,,美國(guó)環(huán)保局還及時(shí)將綠色化學(xué)的成果向公眾展示,讓科研成果和實(shí)踐成就得到公眾的認(rèn)可,,讓公眾意識(shí)到綠色化學(xué)“不僅可行,,而且有利可圖”。
綠色合作是兩國(guó)關(guān)系的重要部分
20年來,,綠色化學(xué)一直是美國(guó)環(huán)保局的中心口號(hào),。多年來,,我們的工作一直關(guān)注幾十個(gè)領(lǐng)域,,而近期我們對(duì)所有領(lǐng)域進(jìn)行了重新調(diào)整,將其歸納為4個(gè)領(lǐng)域,,分別為化學(xué)安全和可持續(xù)性,,大氣、氣候和能源,,可持續(xù)性水資源,,安全、健康的社區(qū),。進(jìn)行此調(diào)整的目的是,,我們?cè)噲D從系統(tǒng)的角度來研究環(huán)境問題。很多問題都不是孤立的,,環(huán)境問題尤其如此,。將問題孤立地、一個(gè)個(gè)研究,,沒有系統(tǒng)觀念,,不利于環(huán)境問題的解決。
對(duì)于大氣領(lǐng)域,,我們不僅要了解大氣中存在哪些物質(zhì),,更重要的是了解這些物質(zhì)和人體健康的關(guān)聯(lián)性。這就需要采用最新的技術(shù),。這也是技術(shù)研發(fā)部門一直努力的方向,。比如,我們一直關(guān)注如何降低大氣中的汞含量,,也很關(guān)注如何減緩氣候變化,。而要做好這些工作,我們時(shí)刻強(qiáng)調(diào)科學(xué)技術(shù)的研究和創(chuàng)新,,這是工作的重點(diǎn),。
在美國(guó),所有環(huán)境政策(法律,、法規(guī),、標(biāo)準(zhǔn)等)的制定是建立在科學(xué)研究基礎(chǔ)上的,,尤其關(guān)注對(duì)人體健康的風(fēng)險(xiǎn)管理。在整個(gè)環(huán)境決策中,,科學(xué)是重要的,、核心的基礎(chǔ),而科學(xué)一旦變成立法,,就能夠轉(zhuǎn)化為具有約束力的工具,。綠色化學(xué)正是一項(xiàng)主要的科學(xué)技術(shù)。不過,,技術(shù)革新是一個(gè)持續(xù)的過程,,不同國(guó)家不同,同一國(guó)家的不同時(shí)期也不同,。
有趣的是,,始于上世紀(jì)70年代初的中美科技交往是中美兩國(guó)關(guān)系恢復(fù)最早的領(lǐng)域之一,而且一直是兩國(guó)關(guān)系的重要組成部分,。1979年1月鄧小平先生率團(tuán)訪美期間,,于1月31日在華盛頓簽署了《中美科技合作協(xié)定》,并同時(shí)建立了執(zhí)行這一協(xié)定的兩國(guó)政府間部長(zhǎng)級(jí)“中美科技合作聯(lián)合委員會(huì)”,。
我此次訪華的目的,,不僅是回顧我們合作的歷史,還要和中國(guó)的環(huán)境保護(hù)部,、科技部對(duì)話,,積極探討未來的合作領(lǐng)域。我相信,,中美兩國(guó)未來在科技領(lǐng)域的合作會(huì)更密切,,議題會(huì)更廣泛。目前,,我們正和中國(guó)的環(huán)境科研機(jī)構(gòu)開展一些技術(shù)合作,,如遙感技術(shù)。另外,,讓我們興奮的是在可持續(xù)性技術(shù)開發(fā)方面的合作,,具體技術(shù)雖然目前無法確定,但是中美兩國(guó)的合作將同樣是持續(xù)性的對(duì)話過程,。 (曹俊 郭婧 整理)
人物簡(jiǎn)介 保羅·阿納斯塔斯(Paul Anastas),,曾任美國(guó)化學(xué)會(huì)綠色化學(xué)研究所所長(zhǎng)、克林頓和布什政府白宮科技政策局環(huán)境政策部門助理主管,、耶魯大學(xué)綠色化學(xué)與綠色工程中心主任,,在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域有著很高的學(xué)術(shù)地位,被尊稱為“綠色化學(xué)之父”,。由阿納斯塔斯編寫的《綠色化學(xué):理論與實(shí)踐》已成為綠色化學(xué)領(lǐng)域的經(jīng)典之作,。2009年5月,,美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬提名阿納斯塔斯為美國(guó)環(huán)保局負(fù)責(zé)研究開發(fā)的助理局長(zhǎng)。
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