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惠言達(dá)寄語(yǔ)：

人們并不是害怕失去,，而是害怕失去以后沒(méi)有更好的可以代替。

德國(guó)博思特POSITAL FRABA編碼器年度*

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綠色化學(xué)又稱清潔化學(xué),，綠色化學(xué)是在設(shè)計(jì),、制造和應(yīng)用化學(xué)品的過(guò)程中減少或消除有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生一整套原則的利用。其目的是依靠科技發(fā)展創(chuàng)造污染系數(shù)低,、資源和能源消耗少的化學(xué)反應(yīng)和生產(chǎn)工藝,。其理想是不再使用有毒、有害物質(zhì),，不再產(chǎn)生廢物,，不再處理廢物，是一門從源頭阻止污染的化學(xué),。綠色化學(xué)的發(fā)展必將對(duì)造紙工業(yè)的發(fā)展起著深遠(yuǎn)的影響,，值得我們深入研究與探討。

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué),；制漿造紙,；綠色制漿造紙

1綠色化學(xué)

1.1綠色化學(xué)的重要意義

近年來(lái)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),。人類為先污染后治理的作法付出了慘重的代價(jià),，而且有些污染是很難**的，如氣候變暖,、臭氧層破壞,、重金屬和農(nóng)藥在環(huán)境介質(zhì)間的傳遞等等。近年來(lái),，綠色化學(xué)與技術(shù)的發(fā)展證明,，綠色化學(xué)是化學(xué)科學(xué)與化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。美國(guó)化學(xué)會(huì)主席EdWasserman在1999年總結(jié)綠色化學(xué)授獎(jiǎng)慶典上指出：“綠色化學(xué)的進(jìn)步將證明，我們有能力為我們生存的地球負(fù)責(zé),。獲獎(jiǎng)成就只是綠色化學(xué)運(yùn)動(dòng)發(fā)展的一個(gè)縮影,，但它們發(fā)出這樣的信息：綠色化學(xué)是有效的、也是有益的,。綠色化學(xué)是對(duì)人類健康和生存環(huán)境所做的正義事業(yè)[1],。”

1.2綠色化學(xué)內(nèi)容

綠色化學(xué)與環(huán)境治理是二個(gè)不同的概念，環(huán)境治理是對(duì)已被污染的環(huán)境進(jìn)行治理,，使它恢復(fù)到被污染前的狀態(tài),，它是一種被動(dòng)的行為。而綠色化學(xué)是一種主動(dòng)積極的預(yù)防,，是從源頭上阻止污染物的生成,，不能簡(jiǎn)單的把綠色化學(xué)理解為化學(xué)反應(yīng)或化工生產(chǎn)中，不排放有毒有害物質(zhì),。綠色化學(xué)要求淘汰有毒的原材料,，探求新的合成路線，采用無(wú)污染的反應(yīng)途徑和工藝,，能大限度的減少“三廢”,，并實(shí)行“原材料選擇、產(chǎn)品生產(chǎn),、產(chǎn)品使用,、循環(huán)再利用”全過(guò)程控制。綠色化學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用能提高資源和能源的利用率,，防止或減輕污染,，改善環(huán)境質(zhì)量，從而大大提高生產(chǎn)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,，成為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的途徑之一,。

2制漿造紙與綠色化學(xué)

2.1造紙工業(yè)污染問(wèn)題

造紙工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)原材料工業(yè)，造紙產(chǎn)業(yè)具有資金技術(shù)密集,、規(guī)模效益顯著的特點(diǎn),，其產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度強(qiáng)，市場(chǎng)容量大,，是拉動(dòng)林業(yè),、農(nóng)業(yè)、印刷,、包裝,、機(jī)械制造等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量，已成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn),。紙及紙板的消費(fèi)水平是衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平和文明程度的標(biāo)志。同時(shí)造紙產(chǎn)業(yè)是耗能、耗水大戶,，也是節(jié)能減排,、污染治理的重點(diǎn)行業(yè)。近年來(lái),，我國(guó)已成為世界造紙工業(yè)的生產(chǎn),、消費(fèi)和貿(mào)易大國(guó)，造紙產(chǎn)量以每年10%以上的速度遞增,。與此同時(shí),，制漿造紙工業(yè)對(duì)自然環(huán)境所造成的污染仍比較嚴(yán)重，尤其是對(duì)水環(huán)境的污染,，已成為工業(yè)污染防治的難點(diǎn),，其重要原因是仍然存在產(chǎn)業(yè)布局、企業(yè)規(guī)模,、原料結(jié)構(gòu)不合理,，技術(shù)裝備、生產(chǎn)工藝落后,，堿回收率低等問(wèn)題,。

2.2綠色制漿造紙

綠色化學(xué)的發(fā)展為制漿造紙工業(yè)提供了綠色產(chǎn)業(yè)的嶄新前景，造紙工業(yè)節(jié)能減排,、綜合治理的新技術(shù)和新方法,，環(huán)保科技創(chuàng)新等,，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)制漿造紙污染治理技術(shù)達(dá)到水平,，實(shí)現(xiàn)我國(guó)制漿造紙工業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展做出新的貢獻(xiàn)。“十三五”期間,，隨著國(guó)民綠色化學(xué)清潔生產(chǎn)的環(huán)保意識(shí)日益增強(qiáng),，以及國(guó)家對(duì)造紙行業(yè)環(huán)境管理和整治力度的加強(qiáng)，與造紙行業(yè)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策,、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)相繼出臺(tái),，這一方面促使國(guó)家對(duì)造紙環(huán)保研發(fā)支持力度不斷加大，同時(shí)企業(yè)也自主加大治污資金投入,，從而使我國(guó)制漿造紙污染治理技術(shù)的研究與應(yīng)用步入了一個(gè)新的歷史時(shí)期,。從制漿造紙廢液、廢水的處理,，到固體廢物的資源化利用,，再到廢氣、噪聲的處理,、用水的控制及能量的回收,，大量的新技術(shù)不斷涌現(xiàn),，且相當(dāng)一部分已陸續(xù)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段[2]。2.2.1采用無(wú)毒,、無(wú)害原料由于我國(guó)資源匱乏,，森林資源，不能像發(fā)達(dá)國(guó)家那樣*使用木材造紙,，我國(guó)因地制宜,，挖掘其它具有造紙價(jià)值的植物纖維原料替代木材纖維，保護(hù)森林,，維持生態(tài)平衡,。各地因地制宜利用當(dāng)?shù)馗鞣N農(nóng)作物秸稈等禾本科植物造紙，例如稻,、麥草,、竹子、蘆葦,、荻,、麻等各種非木材植物纖維。實(shí)現(xiàn)秸稈的高效轉(zhuǎn)化,，保護(hù)森林資源,，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，發(fā)展綠色造紙,。2.2.2用可再生資源為原料我國(guó)資源,，為降低成本，降低能耗,，減少排放,，實(shí)現(xiàn)資源的再生循環(huán)利用、保護(hù)環(huán)境,，目前廢紙作為二次纖維回用,，其廢紙制漿造紙已超過(guò)60%。2.2.3蒸煮工藝改良及蒸煮助劑的應(yīng)用淘汰落后蒸煮設(shè)備及工藝,，使用環(huán)保技術(shù),，減少能耗，降低蒸煮廢液的排放,，提高蒸煮廢液及熱量等的回用,，保護(hù)纖維質(zhì)量，提高紙漿得率,。例如使用連續(xù)蒸煮技術(shù)或DDS超級(jí)間蒸替代落后的蒸球等蒸煮,，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)。2.2.4ECF/TCF替代傳統(tǒng)的氯化（C）漂白技術(shù)使用含氯漂白劑的傳統(tǒng)漂白工藝中,，二惡英主要產(chǎn)生于紙漿的氯化（Chlorination）階段,。氯化過(guò)程中,，漿中殘余木素通過(guò)加成、取代,、置換等反應(yīng)過(guò)程,，形成大量的有機(jī)氯化物。有機(jī)氯化物中的氯苯類和氯酚類物質(zhì)是形成二惡英的關(guān)鍵前驅(qū)物,，直接影響二惡英的產(chǎn)生量。二惡英是一類環(huán)境危害非常大的有機(jī)污染物,，具有高毒性,。二惡英污染物具有強(qiáng)烈的致癌、致畸,、致突變的“三致效應(yīng)”,，人類和動(dòng)物通過(guò)飲食和環(huán)境污染等途徑攝入或接觸到二惡英，將可能導(dǎo)致生殖,、遺傳,、免疫、神經(jīng),、內(nèi)分泌等系統(tǒng)等受到嚴(yán)重的負(fù)面影響,，危害生物體的健康。二惡英污染物毒性大,，尤其是2,，3，7,，8-TCDD,，其毒性是林的10倍、霜的900倍,、化鉀的1000倍,。其高毒性已經(jīng)成為環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)控制對(duì)象。采用新的漂白工藝,，降低成漿的卡伯值,，減少含氯漂白劑的用量是削減二惡英形成的有效措施。新的漂白工藝主要方法包括無(wú)元素氯漂白（ECF）,、全無(wú)氯漂白（TCF）,。這些新的漂白工藝可提高料漿的可漂性，減少漂白工序中含氯漂白劑的用量,，從而降低二惡英的生成量,。采用無(wú)元素氯漂白和全無(wú)氯漂白技術(shù)漂白工藝是目前能夠大程度削減有機(jī)氯化物生成的漂白工藝[3]。2.2.5堿法化學(xué)制漿黑液處理堿法化學(xué)制漿黑液的CODCr高達(dá)200g/L,，若不經(jīng)處理直接排放,，對(duì)水環(huán)境危害大,，可視為事故排放。國(guó)內(nèi)外目前對(duì)制漿黑液的主流處理技術(shù)都是采用堿回收處理,。堿回收技術(shù)主要是將堿法制漿后產(chǎn)生的黑液經(jīng)過(guò)蒸發(fā),、燃燒、苛化等主要工藝流程,，處理后回收黑液中的化學(xué)品（主要是堿）,，并利用有機(jī)物燃燒后產(chǎn)生的熱量。將回收后的堿重復(fù)使用于制漿環(huán)節(jié)中的蒸煮工段,，從而避免了黑液的直接排放,，提高了化學(xué)品的循環(huán)使用，從源頭上減少了污染物的排放,，減輕了環(huán)境的污染,，使生產(chǎn)更加綠色化。2.2.6造紙白泥的資源化利用堿回收過(guò)程中由于綠液的苛化制備出了生產(chǎn)所需的白液重復(fù)用于蒸煮工段,。同時(shí)也制造出了苛化的另一產(chǎn)物———白泥,。白泥主要成分為碳酸鈣。針對(duì)木漿生產(chǎn)企業(yè)而言,，白泥成分單一可直接煅燒后回用,。但我國(guó)主要采用非木材制漿，其苛化后的沉淀———白泥成分復(fù)雜,，難以回用,。目前白泥主要的處理方式為外運(yùn)填埋。不僅造成了環(huán)境的污染同時(shí)也提高了企業(yè)的生產(chǎn)成本,。近年來(lái)經(jīng)過(guò)對(duì)造紙白泥的改性,、提純等處理初步探索出經(jīng)處理后的白泥可用于水泥、陶瓷等作為建材使用,，減少了企業(yè)的負(fù)擔(dān)以及環(huán)境的壓力,，并帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益,。2.2.7造紙白水的封閉循環(huán)造紙過(guò)程中產(chǎn)生大量的白水,，白水富含纖維、細(xì)小纖維,、填料等,，如直接排放，將會(huì)造成纖維等造紙物料的損失和造紙用水量的急劇提升以及環(huán)境的污染,。目前造紙白水均已回用,，并向造紙白水的封閉循環(huán)*過(guò)渡。造紙白水的封閉循環(huán)是造紙節(jié)能減排，減少用水的關(guān)鍵,。造紙白水回收處理的實(shí)用技術(shù)主要有氣浮法,、多圓盤過(guò)濾和二級(jí)生物處理。2.2.8中段廢水處理制漿造紙過(guò)程產(chǎn)生的廢水包括除黑液,、紅液等制漿廢液以外的備料廢水,、洗選漂廢水、蒸發(fā)站污冷凝水,、造紙白水以及機(jī)械漿,、化學(xué)機(jī)械漿、半化學(xué)漿,、廢紙制漿廢水等,。制漿造紙廢水排放量大，主要污染物為各種木素,、纖維素、半纖維素降解產(chǎn)物和含氯漂白過(guò)程中產(chǎn)生的有毒物質(zhì),，是目前造紙企業(yè)污染治理的重點(diǎn),。近幾年國(guó)內(nèi)制漿造紙企業(yè)廢水處理以及技術(shù)進(jìn)展情況概括如下[4]。（1）混凝沉淀法：是目前制漿造紙企業(yè)常用的化學(xué)法制漿過(guò)程廢水處理方法,，混凝法通常與生物法或化學(xué)法組合使用,，是組合工藝中的重要部分?；炷恋矸ǖ年P(guān)鍵問(wèn)題是混凝劑的選擇,，目前國(guó)內(nèi)常用的混凝劑為無(wú)機(jī)混凝劑和有機(jī)混凝劑兩大類。無(wú)機(jī)混凝劑以鐵鹽和鋁鹽類為主,，有機(jī)混凝劑為聚丙烯酰胺類,。混凝沉淀法投資少,、運(yùn)行費(fèi)用低,、設(shè)備簡(jiǎn)單，可以用于廢水的一級(jí)處理和深度處理,。（2）生物法：①好氧生物處理法,，活性污泥法：和生物膜法兩種好氧生物處理法在制漿廢水處理中都有應(yīng)用，其中以活性污泥法應(yīng)用更為廣泛,。目前國(guó)內(nèi)針對(duì)好氧生物處理法的工藝及技術(shù)改進(jìn)主要集中在曝氣工段和曝氣方式上,，通過(guò)工藝及技術(shù)改進(jìn)提高曝氣動(dòng)力效率，降低能耗,。②厭氧生物處理法,，由于廢水厭氧處理不需要曝氣充氧，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低,，產(chǎn)生的污泥量少且性質(zhì)穩(wěn)定,、易于處理,，厭氧處理還可產(chǎn)生生物能（沼氣），因而該技術(shù)得到了較快的發(fā)展,。（3）深度處理工藝：增設(shè)深度處理的主要目的就是去除廢水中難生化降解的大分子有機(jī)物,，使出水達(dá)到新的排放標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)內(nèi)采用較多的深度處理方法包括：①混凝沉淀法,，即加藥絮凝沉淀,，在廢水中加入PAC和PAM絮凝劑，絮凝過(guò)程可以將水中的SS,、膠體和部分帶有色度的大分子有機(jī)物絮聚,，然后通過(guò)沉淀的方式進(jìn)行分離。②化學(xué)氧化法,，目前較流行的是采用Fenton氧化法,，即用H2O2在酸性條件下，用FeSO4作催化劑,，將水中的有機(jī)物氧化,。③吸附法，廢水經(jīng)過(guò)比表面積大的多孔載體,，如活性炭和硅藻土等,，這些載體會(huì)將水中的有機(jī)物吸附。2.2.9制漿黑液中木質(zhì)素的提取制漿黑液的處理方式通常采用堿回收處理法,，黑液的木質(zhì)素燃燒后主要以熱量的形式被回用,。木質(zhì)素是一種富有工業(yè)價(jià)值的有機(jī)原料。目前,，國(guó)內(nèi)外木質(zhì)素及其衍生物制品很多,，在各領(lǐng)域的應(yīng)用有了新的發(fā)展?？捎米鞴I(yè)上的水煤添加劑和脫硫劑,、陽(yáng)離子絮凝劑和阻垢劑、脲醛樹脂膠黏劑,、水泥增塑劑等,；可用作強(qiáng)力工程材料作為木質(zhì)素塑木、PE復(fù)合薄膜等使用,；可用作建筑材料作為修路材料,、制半水石膏等；在農(nóng)業(yè)上可制造化肥,、農(nóng)藥緩釋劑等[5],。提取附加值高的木質(zhì)素，對(duì)造紙廢液中木質(zhì)素進(jìn)行回收和綜合利用，是減少污染,、增加經(jīng)濟(jì)效益的其他途徑,。2.2.10生產(chǎn)過(guò)程中酶的使用酶是自然界動(dòng)植物、部分有機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生的一類大型蛋白質(zhì),。具有專一,、高效和多樣性的特點(diǎn)，可降解部分特定的高分子,，作為生物催化劑加快反應(yīng)速度,。20年來(lái)，酶制劑在制漿造紙工業(yè)中的應(yīng)用有了很大的發(fā)展,，尤其在生物制漿中減少蒸煮化學(xué)品的用量,、生物漂白過(guò)程中減少漂劑的用量、生物酶促打漿節(jié)能減排技術(shù),、酶法廢紙脫墨性能的改善,、紙漿的酶法改性、制漿造紙廢液生物處理,、利用生物酶改進(jìn)紙漿的濾水性,、紙漿中樹脂控制、用生物手段控制腐漿等諸多方面[6],。不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染的酶制劑在制漿造紙過(guò)程中的應(yīng)用和發(fā)展，尤其是當(dāng)前生物酶用于造紙過(guò)程中的各個(gè)工段,，對(duì)造紙工業(yè)減少能耗,，降低化學(xué)藥品用量，減輕環(huán)境污染方面做出了積極貢獻(xiàn),，為建立綠色環(huán)境友好型的制漿造紙工業(yè)成為可能,。

3前景與展望

綠色化學(xué)在獲得物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過(guò)程中充分利用原料中的每一個(gè)原子，實(shí)現(xiàn)“*”,，因此既可以充分利用有限的資源,，又不會(huì)產(chǎn)生污染。綠色化學(xué)充分體現(xiàn)了能源節(jié)約型和環(huán)境友好型,。為減少制漿造紙企業(yè)“三廢”排放,，消除污染物的形成，有利于污染物的防治和環(huán)境保護(hù),；為資源循環(huán)利用,，變廢為寶；為顯著提高生產(chǎn)技術(shù)水平,；為降低成本,，提高經(jīng)濟(jì)效益，綠色化學(xué)已在整個(gè)造紙行業(yè)發(fā)展，擔(dān)負(fù)著重要的社會(huì),、經(jīng)濟(jì),、環(huán)境效益。隨著環(huán)境問(wèn)題日益得到普通百姓和各級(jí)政府的高度重視,，綠色化學(xué)的發(fā)展得到了進(jìn)一步推動(dòng),。綠色化學(xué)與清潔生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)制漿造紙工業(yè)向現(xiàn)代工業(yè)形態(tài)的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)我國(guó)制漿造紙工業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展,，雖然目前還有許多路要走,，但這是制漿造紙產(chǎn)業(yè)的必然趨勢(shì)。