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1 绿色科技促使温室气体排放量减少
我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。
现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。
2 海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技
每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。
海水淡化技术指的就是一种利用物理上的或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。
3 绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用
在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。
在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。
4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进
传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。
实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。
参考文献
臧树良、关伟、李川等,清洁生产及绿色化学原理与实践[M].北京:化学工业出版社,2006(3):228-232.
龙泽波、张大群、张万钦等,渤海海水淡化反渗透法的预处理工艺[J].城市环境与城市生态,2003,16(6):241-242.
薛建跃、李雷,绿色化学和环境保护[J].安徽化工,2006(4):13-14.
说起化学,我觉得就不得不要提一提我们赖以生存的环境了,如今科技发达,为满人欲,各类各式的物品更是层出不穷,有的是大自然的“复制品”,有的是我们双手创出出来的,但是人类发明了它,却又不知道如何分解它,以至于垃圾中绝大多数的化学垃圾不知如何处理,它们正在一步一步的侵蚀我们的家园、占领我们的土地,填埋?焚烧?似乎都不对,终究不是长远之计,解决不了根本问题。
从工业时代到如今的信息化时代,化学已经不再是学者们的专利了,它已经深入到我们寻常百姓的生活之中了,它无时无刻不出现在我们身边,例如,书桌上的油漆、更耐用的合金、耐磨轻便的跑鞋,几乎无处不在。确实,化学给我们带来了很多便利,但是,同时也给我们带来了一些困扰,那就是这些原来不属于自然界的物品不知道该归去何方?由此也滋生了很多环境问题……
相信在现在信息发达的媒体网络上我们应该都知道很多关于环境的“传闻”了,各类环境问题已经是迫在眉睫,而且是日益突出,采取有效措施去解决它更是刻不容缓。人们常说,从哪里跌倒就从哪里爬起来,虽然说的情况有些不同,但是我想道理还是一样的,既然我们运用化学技术为人类创造了那么多的“福利”,那么我们也可以从化学出发,找到能够分解这些垃圾的方法。自古以来,人类在大自然中得到、消失,循环往复,重复了几千年,如今我们也应该用我们创造新事物的方法去完成这场“循环”。
“剪不断,理还乱”,化学与环境之间存在着千丝万缕的关系,我们依赖自然而生,也倍受化学的滋润,所以让二者平衡发展更是我们现在应该要去努力实现的。我们需要化学,但是我们同样也对自然有着一颗无比热爱的心!
人类生存的环境由自然环境和社会环境(人工环境)组成。自然环境是人类生活和生产所必需的自然条件和自然资源的总称,包括阳光、温度、气候、地磁、空气、水、岩石、土壤、动植物、微生物以及地壳的稳定性等自然因素,而社会环境是在自然环境的基础上,人类为了不断提高物质生活和精神生活水平,演变和进化而成的人工环境[1]。所以环境教育的内容十分广泛,除去自然界外,几乎涵盖了人类的一切活动,而且与时俱进,其内涵、视角和方法也会随之逐渐改变。因此现代公民的环境教育,绝不应当仅限于各级学校目前所设立的有关课程,也非几门课程的教学所能涵盖,同样具有基础性、时代性和选择性相结合的特点。为此在解读课程标准、编写教材和设计教学方案时,应当明确在结合学科特点的前提下本课程所应达到的基本要求,尽量避免课程之间内容雷同或不必要的重复、致使教育效率低下等问题。鉴于目前环境问题比较严峻而且普遍,加以在我国系统的环境教育开展较晚,社会基础又相对薄弱的现状,如何有效地推进环境教育是一个值得关注和认真研究的问题。
关于中学化学课程中环境教育的基本要求和知识要点,高中化学课程标准中已有明确的规定,并建议了部分供参考的活动课题。而且在选修模块―《化学反应原理》中除去过去已有的化学反应速率、化学平衡等内容之外,又增加了与环境问题密切相关的焓和熵函数,以及过程自发性等概念。如果能够在实际教学中把有关的基本概念与知识和环境教育更好地结合起来,使得“贴近生活、贴近社会”的原则,落实在环境保护这个受到广大群众密切关注的大问题上,将有利于提升学生学习化学的积极性和环境保护意识。要实现这个预期目标,有几个方面的问题值得研究和探讨。
1化学在环境教育中的作用不可替代
造成环境污染的原因很多,已为大家所熟知的有:噪声污染、光污染、热污染、核污染、电磁辐射污染、强磁污染、微生物污染和化学物质污染等等。污染源并非只有对环境有害的化学物质。后者虽与化学密切相关,但是了解什么是化学污染物、污染过程、它的危害性以及可能采取的环境保护措施等,只能是中学化学课程的主题之一,并不是中学化学课程的全部任务。中学化学教育的任务和一般性环境教育的区别在于,化学更着重于对化学物质的普遍了解,并不限于目前已知的与环境安全有关的化学物质;但是通过基础化学教学,特别是在学习了化学物质的动态性质之后,有助于形成对环境无害物质转变为有害物质的可能性及所需条件的认识,也有助于增长将污染物转变为对环境无害物质(甚至于成为新的资源或能源)的信心, 而且后者尤为重要。因为认识并且关注环境问题的迫切性,虽然是环境教育的一个重要方面,建立通过科学技术和社会发展可以逐步解决环境问题的信心和责任感,则是环境教育不可或缺的另一个重要方面,二者并重,才是完整的环境教育,从而决定了中学化学在环境教育中的重要性和不可替代性。
2 化学有助于认识环境污染物的危害性和它们的动态变化特性
通过基础化学的学习,特别是对化学实验现象的观察,可以增强对有关污染物的危害性(例如它们的腐蚀性、毒性、窒息性、能使蛋白质变性、能通过不饱和多重键的氧化导致油脂和药物变性,以及转变为潜在致癌物等等)的认识;还可以对某些原本无害物质通过化学或物理变化转化为有害物质(例如矽肺、氟利昂、生活垃圾在不完全焚烧条件下生成的二英和苯并芘、某些合金制品因腐蚀生成的有毒重金属离子等)的一般途径有所了解,并辅以不同程度的理性认识。建立了元素论概念之后,由元素的“不变性”来理解有害元素在环境中的可迁移性和在生物体内形成积累的可能性。这些化学基础知识,将有助于增进对防治环境污染的措施和治理方案的科学依据的了解。
其次,化学物质是否可能成为环境污染物不仅决定于它的基本性质,还决定于它的存在形式和浓度。污染物的防治可以和化学有关,也可以和化学无关。但是其源头的发现或推定以及对处理后新生废弃物的预见和评价,却与化学关系密切。例如在考虑和探究人为污染过程和环境自净过程的速率是否匹配的问题中,过程速率和影响因素是一个核心概念。
3 化学有助于形成废弃物不废的观念
在学习了与热力学有关的基本概念之后,通过热化学计算可以看到,所有物质,包括一切废弃物,如废弃塑料、废弃金属、冶金熔渣、生活垃圾甚至于锅炉废气等等,不仅可以成为新物质组成中原料元素的来源,而且通过适当的化学反应它们都可能释放能量,甚至成为新的能源。例如高炉煤气、焚烧垃圾发电、沼气等已为大家所熟知并已进入人们的生活,以地沟油为原料制造生物柴油的技术正在开发之中。所以从化学的视角来看,应当不承认有绝对意义的废弃物[2]!所谓废弃,无非是原来认为有用物质的组成元素改变了、分散了或者重新组合成了“无用物质”而已。只要能够开发出使它们再次组合成为所谓“有用物质”的新工艺,就像糖类(包括纤维素在内)代谢生成的CO2和H2O能够被绿色植物通过光合作用把它们重新转化为葡萄糖和纤维素那样,就可以实现“变废为宝”的理想目标。
4 化学物质对环境的污染过程具有自发性
由大量微粒所组成热力学体系,自发性过程的方向可以由体系的始态与终态间提供有效功能力的差别和微粒分布情况的差别来判定(即所谓自由能判据和熵判据)。一般认为,功源自微粒的有序运动,而熵函数则和微粒分布的无序性相关,也就是通常所说的与“混乱程度”相关。如果把两种或多种气体放入同一个密闭容器中,它们将会自动混合,直至容器中任意选取的两个或多个空间中的气体混合物组成和分布情况完全一样为止(此处指的是整个体系的“状态”,实际上每个气体微粒的空间位置仍在不停地变化)。如果没有外界的干扰,这种状态将一直保持下去。物理学把这种现象归结为“熵增原理”。类似的现象在混合两种浓度不同的溶液、混合几种不同的溶液或压强不同的气体时都可以观察到,说明这是自然界普遍存在的一类自发过程。熵不过是用来描述和判断这类过程的一个物理量。微粒的混合、压强或浓度差别通过微粒的自动扩散过程而消失都具有自发性,亦即都是熵增过程。
简单的例子有配制溶液、熔炼合金、半导体材料掺杂等过程中体系内组分的自动均一化过程都属于熵增过程[注], 亦即都具有自发性。结合环境污染问题时,我们就可以发现,原来与环境污染有关的物质属于化学物质,但是造成环境污染的过程却是具有自发性的物理过程!对大气污染和水源污染过程所具有的自发性有所认识之后就会想到,隔绝气体污染物和大气,或者防止可溶性污染物或污水进入水源,才是防止环境污染的最有力的措施。当我们在生活中,特别是在实验中,通过溶质溶入溶剂的自发性和从溶液中回收某种溶质(如粗盐提纯)时往往既耗能又费时费事的体验,将有利于加深某些不良企业往江、河、湖、海中排放污水行为的严重危害环境安全的认识。
注: 由熵的定义和它的可加和性,不难推出纯净物a和b混合后熵值将增大的结论。即有:ΔSmix=-R(nalnχa+nblnχb)>0 。式中χi表示i在混合物组成中的分率,因为∑χi=1,所以lnχi
5 建立污染物对环境产生危害时需要达到临界浓度的观念
在研究或认识环境污染问题时,除去上面讨论过的污染物的变与不变、污染过程是否自发外,还应当建立起污染物对环境产生污染效应时所需临界浓度的概念。因为污染是一种宏观现象,中学化学的教学应当帮助学生建立这个概念。初中化学在介绍燃烧现象时所列举的三个基本条件中,易燃物的着火温度以及空气中氧的浓度,实际上已经隐含着实现燃烧过程时体系温度和助燃物氧的浓度必须分别达到某个临界值的要求;在介绍pH和指示剂的变色范围以及各种可燃气体与空气的混合物形成易爆混合物时比率的上下限等,只要加以引导,都可以形成临界浓度或临界值的概念。高中化学课程中涉及的浓度对反应速率、反应产物、可逆反应的平衡状态、化学物质的活泼性、反应产物的组成颜色甚至晶型等的影响,不仅是化学学科的基本概念,对于涉及物质性质和变化的一切领域,包括环境科学与技术领域,同样是必需的基本概念。
此外,物质体系的分散程度、固态物质的表面状态以及催化剂对物质的化学活性(有时表现为毒性)的影响, 在课程中均有所涉及,这些知识和概念在研究和关注环境问题时都非常有用。如果在讲述物质的分散系时,由分散系的分类和它们稳定性的差别来了解沙尘暴、可吸入颗粒物、酸雾等对环境和人体健康的影响,更能够体现联系生活和联系社会和学以致用的原则。
6 简单的总结
(1)环境保护和治理措施取决于污染源,化学物质污染只是其中之一,但是最为普遍。
(2)污染物进入环境的过程具有自发性,所以阻止或减缓过程的最有效措施是使污染物和环境隔离。这不只限于化学方法或技术。
(3)可以把中学化学中和环境教育相关的核心概念归结为三个层次,即:①元素论。元素是构成世界万物的基石,不因物理或化学过程而改变;②物质的性质由其组成、结构和所处环境决定。化学变化可以归结为源于元素形态和结合方式的可变性;③物质的宏观物理性质和化学性质和它们在给定体系中的浓度有关,在探讨或表述某种污染物对环境的影响时,临界浓度是一个重要的概念。
(4)目前普遍关注的环境问题,主要涉及人类生活质量及健康和维持社会可持续发展密切相关的问题。但是在青少年的环境教育中,环境教育的迫切性不应当只体现在问题的严重性(例如资源匮乏、淡水面临枯竭、化石能源即将耗尽等信息)方面,片面地强调环境问题的严重性,把地球的未来描绘成“悲惨世界”的做法,有可能对部分青少年产生误导,致使他们或多或少地萌生无可奈何甚至绝望的心态,从而违背了环境教育的初衷。通过有关学科的教育,从多个方面帮助青少年在认识到环境问题、资源问题和能源问题的迫切性的同时,也要帮助它们认识到科学技术和社会进步是解决环境问题的有效途径,帮助他们对未来建立起坚强的信心。从而使得爱护环境和保护环境的认识和行动,不仅限于废弃物的回收、保持公共环境的清洁卫生、保护野生动物和生态环境等,更重要的是结合对科学技术的正确评价,提高自己的学习兴趣和社会责任感。
参考文献:
1.结合教材内容进行环境教育,培养学生的环保意识。中学化学教材中,涉及环境知识的内容不少,怎样才能把这些内容的教学与环境保护有机地结合起来,做到适时、适当呢?在教学过程中,当讲到涉及环保知识的内容。如:水、氧气、二氧化碳、一氧化碳、氮的氧化物、电镀、电解、金属的冶炼、煤、石油等内容时,就应该及时向学生进行环保教育,教学中强调环境与人类生活的密切关系,使学生明白,为了不让环境污染威胁人类自身的生存,就一定要保护环境。在教学中可适当补充一些内容,介绍一些实例来加深印象,拓宽视野。
如初三化学学习水的知识时,课本介绍了水与人类生存的密切关系及工业三废、生活污水、农药、化肥对水的污染,在授课时可列举一些实例:使学生深刻认识到保护环境的重要意义。比如,我国已有82%的江河湖泊受到不同程度的污染,2800多千米的河段鱼虾绝迹,遭受“三废”污染的农田面积已达1.5亿亩。长江全流域的污水排放量以每年3%的速度增长,把长江的乳汁变成了毒汁。“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,这样的美丽图景也不再美丽,代替它的是光山秃岭、沙化带。通过列举这些事实使学生树立起强烈的环境意识:让我们给水以活路,给万物生灵以活路,人类才能生存和发展。我们再也不能为着自己的贪婪和野心,依仗着科学和技术,肆意掠夺和蹂躏大自然及其生存空间中的其他生灵。当然在补充介绍这些内容、实例时,要注意体现常识性,不要超越学生的可接受性,要适可而止。
2,结合化学实验进行环保教育。化学是一门以实验为基础的科学,在化学实验教学中,也应重视环保教育,意在培养学生保护环境“从我做起”,以促使学生知、情、意、行统一协调发展。化学实验,特别是像一氧化碳还原氧化铜,制备硫化氢、二氧化硫、氯气等气体。做铜与硝酸、浓硫酸的反应实验等,往往毒化教室、实验室的气体,直接影响师生健康。我们可将制备过程中多余的气体或反应过程中产生的有毒气体,通过导管再经一个倒挂漏斗,进入相应的吸收液(如多余的氯气通入碱液吸收)。尽可能将有害气体做化学处理,以消除或减少有害气体的排放。另外在进行化学实验时,也要不断改进化学实验(如用一氧化碳还原氧化铜实验,可将尾气先通人澄清石灰水,再点燃或循环使用),这样不仅节约了药品,同时减少了废液、废渣和有害气体的产生;实验后的废液、废渣尽可能回收利用(如银镜反应的废液的回收利用);若不能回收利用的,则应倒在规定的地方。以便清理。在实验过程中,注重环保问题,不仅可以大大减少环境污染,而且能使学生经常地受到直观的环境保护的教育。
3.在课外活动中进行环保教育。课堂教学固然是进行环保教育的重要一环,但形式多样,丰富多彩的课外活动同样是进行环保教育的理想阵地。我们可以组织学生进行参观考察(如参观造纸厂、水泥厂、化工厂,调查周边的环境等),使学生了解周边环境的污染及破坏原因,同时提出相应的整改策略,这样不仅提高了学生的环保意识,也提高了学生的社会实践能力和分析、解决实际问题的能力。另外还可以通过出专栏,办展览和小报,聘请环保部门的专家来校作讲座等多种途径来扩大环保教育的影响,增强学生的环保意识。通过以上活动,使学生进一步了解环境与发展的关系,认识到环境保护是我国的一项基本国策,进一步了解国家和地方的环保法规和政策,,认识到破坏环境是一种不道德行为,是一种违法行为。
关键词 环境化学 回顾与展望
环境化学主要研究化学物质在环境中的存在、转化、行为和效应及其控制化学的原理和方法。它是化学科学的一个新的重要分支,也是环境科学的核心组成部分。根据国家自然科学基金委员会《自然科学学科发展战略调研报告》的划分,环境化学的研究主要包括环境分析化学,大气、水体和土壤环境化学,污染生态化学,污染控制化学等四部分内容[1]。
环境化学的发展大致可分为三个阶段:1970年以前为孕育阶段,70年代为形成阶段,80年代以后为发展阶段。二次大战以后至60年代,发达国家经济从恢复逐步走向高速发展,由于当时只注意经济的发展而忽视了环境保护,污染环境和危害人体健康的事件接连发生,事实促使人们开始研究和寻找污染控制途径,力求人与自然的协调发展。60年代初,由于当时有机氯农药污染的发现,农药中环境残留行为的研究就已经开始。这个阶段是环境化学的孕育阶段。到了70年代,为推动国际重大环境前沿性问题的研究,国际科联1969年成立了环境问题专门委员会(SCOPE),1971年出版了第一部专着《全球环境监测》,随后,在70年代陆续出版了一系列与化学有关的专着,这些专着在70年代环境化学研究和发展中起了重要作用。
1972年在瑞典斯德歌尔摩召开了联合国人类环境会议,成立了联合国环境规划署,确立了一系列研究计划,相继建立了全球环境监测系统(GEMS)和国际潜在有毒化学品登记机构(IRPTC),并促进各国建立相应的环境保护结构和学术研究结构。应该说,这一系列的举措在人类的环境保护事业中起到了里程碑作用。
80年代全面地开展了对各主要元素,尤其是生命必需元素的生物地球化学循环和各主要元素之间的相互作用,人类活动对这些循环产生的干扰和影响,以及对这些循环有重大影响的种种因素的研究;重视了化学品安全性评价;开展了全球变化研究,涉及臭氧层破坏、温室效应等全球性环境问题。同时加强了污染控制化学的研究范围。
1992年在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展会议(UNCED),国际科联组织了数十个学科的国际学术机构开展环境问题研究。例如:国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)1989年制订了“化学与环境”研究计划,开展了空气、水、土壤、生物和食品中化学品测定分析等六个专题的研究。
1991年和1993年在我国北京召开的亚洲化学大会和IUPAC会议上,环境化学均是重要议题之一。
1995年诺贝尔化学奖第一次授予三位环境化学家Crutzen,Rowland和Molina,他们首先提出平流层臭氧破坏的化学机制。Crutzen于1970年提出了NOx理论,Rowland和Molina于1974年提出了CFCs理论,这几位化学家的实验室模拟结果在现实环境中得到验证。从发现平流层中氧化氮可以被紫外辐射分解而破坏全球范围的臭氧层开始,追踪对流层大气中十分稳定的CFCs类化学物质扩散进入平流层的同样归宿,阐明了影响臭氧层厚度的化学机理,使人类可以对耗损臭氧的化学物质进行控制。这些理论的研究成果因1985年南极“臭氧洞”的发现而引起全世界的“震动”,从而导致1987年《蒙特利尔议定书》的签订。这充分表明环境化学家的工作已经引起全人类的重视,环境化学已经开始走向全面发展。
我国的环境化学研究也已经有了20多年的历史,自70年代起,在典型地区环境质量评价,环境容量和环境背景值调查,污染源普查,围绕工业“三废”污染,在大气、水体、土壤中环境污染物的表征、迁移转化规律,生物效应以及控制等方面进行了大量的工作。近年来,完成了一批攻关课题和重大基金项目等国家任务。“八五”和“九五”期间,在有毒污染物环境化学行为和生态毒理效应、水体颗粒物和环境工程技术、大气化学和光化学反应动力学、对流层臭氧化学、区域酸雨的形成和控制、天然有机物环境地球化学、有毒有机物结构效应关系、废水无害化和资源化原理与途径等方面的工作分别得到了国家自然科学基金、国家科技攻关、中国科学院重大重点等项目的支持,取得了一批具有创新性的研究成果,形成了一支从政府到地方各级行政管理与环境保护部门、科研单位、高等院校等多层次的管理人员与研究人员队伍[2,3]。
在酸雨测量技术、形成机制、物理化学特征、高空云雨化学、大气酸性污染物来源和沉降过程等方面取得重要成果,在天然源研究、区域酸沉降模式和酸雨成因、能源与环境协调规划、酸雨区域综合防治和临界负荷的研究方法等方面达到国际先进水平,获国家科技进步一等奖。
在环境分析化学方面,从80年代起,我国先后制订出《环境监测标准方法》,《环境污染分析方法》和《环境监测分析方法》等,选取了200多种分析方法,近百种无机和有机物,所用的方法灵敏、准确、可靠,多年来在全国环境监测系统和有关实验室广泛应用。对监测分析方法的统一与标准化,在提高分析监测水平及实验室质量控制方面起了重要作用。
1992~1995年,国家基金委化学部资助了重大基金项目“典型有机污染物环境化学行为与生态效应”的研究,探讨了某些有毒有害污染物的环境行为、在介质中的迁移转化规律、污染物的环境风险评价、水生天然有机物的起源、表征、与重金属相互作用机理与模型以及卤代烃生成潜力等。在新农药单甲脒的环境行为和生态毒理效应以及有机锡的生态毒理效应研究中取得了创新性成果。首次发现城市水源中的硝基多环芳烃的存在,对多氯联苯等的光解规律和产物毒性提出了新的机理和解释。部分研究成果达到国际先进水平,该工作于1999年获得了中国科学院自然科学一等奖。
在O3的测量技术、中国光化学烟雾特征、室内大气光化学反应模拟、空气质量模式、汽车尾气高效净化等方面取得了重大成果,其中大气微量组分源排放、大气氧化能力、大气光化学模拟和模式的研究达到世界先进水平,曾获国家科技进步二、三等奖。
在天然水质变化与水污染控制原理、难降解有毒有害污染物的物理化学去除与生物降解和高级化学氧化、水质净化的高效生物和絮凝反应器、废水的无害化与资源化、清洁生产等方面取得了达到国际先进水平的研究成果,获中国科学院科技进步二等奖和国家教委科技进步二等奖等奖励。