2015年7月,國產化妝品牌“法蘭琳卡”先后在湖南衛視、央視8套等公共媒體投放了一條化妝品廣告,因高呼“我們恨化學”,一經播出便爭論不斷。盡管該廣告最終被停播,法蘭琳卡也被迫致歉,但該事件對化學的公眾形象造成了極壞的影響,尤其反映出的化學“形象危機”問題更是令人深思。
化學是一門歷史悠久的基礎科學學科,雖然對經濟發展做出了巨大貢獻,但因其產生了許多資源與環境問題而“形象不佳”。近些年來備受關注的灰霾、水污染、土壤污染等化學事件,更加深了化學這種“不綠色”“有害” 的負面形象。“我們恨化學”廣告的策劃與播出正是迎合了公眾抵觸“化學品”的心理。
綠色化學的誕生源于污染治理理念的轉變。這種轉變大概經過了“廢物稀釋”“末端控制”“污染預防”三個階段,其中,“污染預防”直接催生了綠色化學,是綠色化學的核心理念。
綠色化學的研究內容包括綠色溶劑、綠色催化與生物質原料等,已有部分研究成果投入了工業應用。例如,超臨界流體是較為理想的綠色溶劑,是指當物質位于氣液兩相臨界點(包括臨界溫度與臨界壓力)以上時,既有氣體良好的流動性與傳遞性,又表現出液體良好的溶解能力。其中,超臨界二氧化碳應用最為廣泛,不僅可用于化學基礎研究,也可用于干洗等傳統行業。
傳統干洗劑包括石油溶劑、四氯乙烯、氟里昂溶劑等,是具有一定毒性的易揮發的有機溶劑。目前,一些干洗公司開始采用超臨界二氧化碳作為干洗劑,在達到清洗效果的同時,不僅沒有污染環境,而且還緩解了溫室氣體的排放問題。
又如,生物酶作為綠色催化劑,具有選擇性高、可降解等優點。L-氨基酸是一類具有重要生理活性的手性化合物,被廣泛應用于醫藥、食品、飼料等行業,利用氨基酰化酶的催化作用,可以將氨基酸拆分轉化為L-氨基酸,目前已實現工業化生產。
再如,煤、石油、天然氣等化石燃料是現代化學與化工的主要能源,具有不可再生、易造成環境污染等特點,而綠色化學提倡采用動植物特有的纖維素、木質素、油脂、甲殼素等生物質作為原料,經化學轉化為平臺分子后,可用于造紙、紡織、塑料與汽油制備等領域。因此,生物質有望成為煤與石油的替代品,并且生物質化學品往往具有生物可降解性,可以避免帶來廢棄物處理等問題。
我國在綠色化學領域的研發活動十分活躍,其中,中國科學院圍繞原料、催化劑、溶劑、化學反應、工藝過程和產品的綠色化,開展了涉及精細化學品、制藥、大宗化學品、能源與資源環境等許多方面的研發工作。長春應用化學研究所突破了稀土分離流程與清潔冶金系列集成技術,在國際上首次從生產源頭出發,解決了分離廢渣和氣體排放物帶來的放射性環境污染。該技術成功應用于包頭稀土清潔分離和四川攀西稀土清潔冶金與分離項目,取得了較好的社會和經濟效益。化學研究所以納米材料的創新研究為基礎,發展了納米綠色印刷產業鏈技術,簡化了制版工藝,降低了印刷成本,克服了傳統技術的環境污染問題,并將其應用于印刷電子、3D制造、綠色印染、建材等新興行業及領域,有助于推動我國印刷產業的綠色可持續發展。
與傳統化學不同,綠色化學更強調“污染預防”是化學工作者的責任,將環境保護理念融入到化學研究的整個過程中,有利于從源頭解決能源與環境問題。基于綠色化學的諸多優點,我們完全有理由相信未來的化學將會變得更綠色、更環保,“形象”也會得到改善。
(作者系中國科學院大學博士)