生態(tài)環(huán)境保護(hù)與科技創(chuàng)新體系

1、生態(tài)環(huán)境保護(hù)與科技創(chuàng)新體系杜予民武漢大學(xué)，武漢市摘要綜述了近年來生態(tài)環(huán)境保護(hù)的綠色練合科技研究概貌和發(fā)展趨勢，著重圍繞綠色科技是生態(tài)環(huán)保的科技創(chuàng)新體系生態(tài)環(huán)保推動綠色化學(xué)、再生資源化學(xué)、工業(yè)生態(tài)學(xué)等新學(xué)科發(fā)展，以及高效節(jié)能清潔綠色技術(shù)的應(yīng)用和納米材料將成為未來環(huán)保發(fā)展最活躍的頓域進(jìn)行評論t同時也介紹了綠色設(shè)計是當(dāng)前工業(yè)設(shè)計新方向的一些主要情況。關(guān)薯詞：生態(tài)張i，綠色科技，綠色化學(xué)，再生資源科常，工業(yè)生毒學(xué)，尊，嚕n一協(xié)1l，在迎來千禧之

2、年的時候，我們不能忘記20世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)給人類帶來物質(zhì)文明和精神文明的種種輝煌，同時我們也同樣感受到先進(jìn)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、發(fā)達(dá)的技術(shù)化社會都帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染、生態(tài)破壞和資源短缺。人們在高度肯定科學(xué)技術(shù)的價值和功能之后，又不能不對科學(xué)技術(shù)給人類生活帶來的負(fù)面作用產(chǎn)生困惑和擔(dān)憂。然而不可阻擋的社會需求，將更加推動科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，正在極其深刻地影響和改變著人類舶生活面貌。環(huán)境問題的產(chǎn)生，其根源在于人的產(chǎn)業(yè)化行為，而現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動力都是科

3、學(xué)技術(shù)。然而也只有科學(xué)技術(shù)才是解決環(huán)境問題的根本途徑。如果原有的科技體系結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生變化，人類是難以實現(xiàn)真正的可持續(xù)發(fā)展的。20世紀(jì)90年代后期綠色科技的興起為人類解決環(huán)境污染問題、實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展提供了有效手段。短短幾年在綠色科技領(lǐng)域所取得的成就足以證明人們有能力對自己生存的地球環(huán)境負(fù)責(zé)。綠色科技是對人類健康和生存環(huán)境有益的正義事業(yè)。囊、綠色科技是生態(tài)環(huán)保的科技創(chuàng)新體系回顧世界環(huán)境治理的歷史，可以說環(huán)保的治理經(jīng)歷了三個時期：由

4、20世紀(jì)中期的“稀釋廢物”一“廢物的后處理”一20世紀(jì)90年代后期進(jìn)人“廢物后處理源頭消除”。綠色科技就是從源頭消除污染改善環(huán)境的關(guān)鍵策略。綠色。表征和平，意味著人與人之間的和諧，人與自然之間的融合；綠色表征潔凈，意味著人類期望居住在無污染的藍(lán)天白云、山青水秀的美好環(huán)境中。綠色科技就是保證人類與環(huán)境持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展的科學(xué)技術(shù)手段，綠色科技并不單指某一項具體的科學(xué)技術(shù)，它是清潔生產(chǎn)、清潔流通、清潔消費、自然資源的循環(huán)利用、污染治理、75721

5、世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展之環(huán)境保護(hù)(下卷)CH30HCO—旦oCHCOOH它用廉價的原料一步合成成功，其原子利用率為100％，是典型的清潔生產(chǎn)工藝方法。然而，在多數(shù)化學(xué)反應(yīng)實際過程中：AB——CD，C為產(chǎn)物，D為副產(chǎn)物，在原子經(jīng)濟(jì)性的反應(yīng)中，D應(yīng)減至非常小或接近于零。即AB——C，對于副產(chǎn)物D，通常解決的方法是運用3R原則：減量化(Reduce)、再利用(reuse)、循環(huán)使用(recycle)，達(dá)到充分利用資源防止污染的目的。二、再生資源科學(xué)再

6、生資源通過光合作用把C02和H20合成單糖并把太陽能儲存在其中，然后又把它們聚合成淀粉、纖維素、甲殼素、木質(zhì)素等大分子生物質(zhì)，生物質(zhì)資源不僅儲量豐富，而且可再生。據(jù)估計，作為植物生物質(zhì)的最主要成分——木質(zhì)素和纖維素每年以約1640億噸的速度不斷再生，如以能量換算，相當(dāng)于目前石油年產(chǎn)量的15—20倍。如果這部分資源能得到利用，人類相當(dāng)于擁有了一個取之不竭、用之不盡的資源寶庫。而且，由于生物質(zhì)來源于C02(光合作用)，燃燒后產(chǎn)生C02但不會

7、增加大氣中C02的含量，因此生物質(zhì)與礦物燃料相比更為清潔。近十年來由于資源緊缺與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的需求，再生資源科學(xué)將進(jìn)一步興起與發(fā)展，引起普遍關(guān)注。據(jù)2000年9月“Nature”報道：CreatechemicalproductsandprocessesthatdonotrequiretheuseorgenerationofhazardoussubstRncesandthatUSerenewablercsources(尋找不使用也不會產(chǎn)生

8、有害物質(zhì)而是利用可再生資源的反應(yīng)途徑，并用它們來合成化學(xué)產(chǎn)物)，已成為當(dāng)今基礎(chǔ)化學(xué)的新前沿領(lǐng)域【4】，同時也是生態(tài)環(huán)境保護(hù)一個長遠(yuǎn)重要發(fā)展方向。事實上，也正是在各種高效酶或含酶微生物的作用下，生物質(zhì)才能高效、清潔、經(jīng)濟(jì)地轉(zhuǎn)化為那些本來來自礦物原料如石油、天然氣、煤的有用化學(xué)物質(zhì)，可再生生物質(zhì)資源的利用才具有實際經(jīng)濟(jì)價值。因此可以說酶是打開生物質(zhì)可再生資源利用的鑰匙。1酶降解的化學(xué)機理從分子水平上認(rèn)識植物纖維中木素、半纖維素和纖維索的結(jié)構(gòu)

9、及其相互連接方式，以及酶降解等生物學(xué)過程的化學(xué)機理。搞清微生物降解木素纖維素的主要限速因素，找出提高生物轉(zhuǎn)化效率的有限途徑。這個領(lǐng)域的開拓，將推動生物質(zhì)利用為導(dǎo)向的新化學(xué)體系的發(fā)展，最終為人類打開一個豐富而且可再生的糧食、能源和有機化學(xué)原料寶庫。2生物質(zhì)轉(zhuǎn)化化學(xué)品1994年Frost報道以葡萄糖為原料，通過酶反應(yīng)可制得己二酸、鄰苯二酚和對苯二酚等口t6】，尤其是不需要從傳統(tǒng)的苯開始來制造作為尼龍原料的己二酸取得了顯著進(jìn)展。由于苯是已知的