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衣食住行的绿色革命
作者:翔旋
来源:《发明与创新(学生版2012年第07
绿色化学的发展,在全世界兴起了绿色产业革命。这是以绿色资源开发和生态环境保护为基础,以实现经济可持续发展、满足人们对绿色产品消费日益增长的需求为目标的产业大革命。
环顾四周,绿色化工产品已经在衣食住行中崭露头角,悄无声息地改变着人类的生活品质。
一位化学家向观众展示出了一件看上去极其普通的休闲运动上衣。他把这件衣服平摊在地板上,然后把满满的一瓶可乐倒在衣服上。在观众的唏嘘声中,可乐不仅没有渗进衣服,反而像荷叶上的一汪水似地在衣服表面轻轻晃动,闪着晶莹的光。
原来,这件衣服是用会呼吸的防水面料制成的,这种面料的名称叫GORE-TEX,化学成分是聚四氟乙烯。它不但可以防水、防油、防风、保暖,还有良好的透气性,穿在身上不会闷出汗。
GORE-TEX是迄今为止品质最高的防水、防风、透气面料,它的每6.4平方厘米的表面有90亿个小孔。一滴水比这些小孔大2万倍,而小孔又比人体的汗气分子大700倍,这就是它既防水又透气的奥秘所在。微孔一层一层地重叠起来,使得风很难吹进去。
这种面料的化学稳定性也极好,是基于绿色化学理念开发出的优质产品,今天已经广泛用来生产各类高档衣物。
据测试,一般防水尼龙的防水度只有10002000毫米,只能承受一般骤雨;稍佳者5000毫米,可以承受大雨;美国军部的标准也才7000毫米;而GORE-TEX的防水度竟高达20000毫米!GORE-TEX性能超卓,因而成了绝大多数世界顶级探险队的标准装备,从珠峰到南北两极探险队再到太空宇航员,都无一例外地使用它。
绿色农药又称环境无公害农药或环境友好农药,是指对防治病菌、害虫高效,而对人畜、害虫天敌、农作物安全,在环境中易分解,在农作物中低残留或无残留的农药。它是在绿色化学的基础上发展而来的。
随着生物技术的发展,人们逐渐发现具有杀虫防病作用的基因,可以通过遗传操作,把DNA重组技术应用于制造农药的研究。美国加利福尼亚大学成功使用DNA技术,将两个不同Bt蛋白进行融合,产生新蛋白质,从而扩大了杀虫范围。此外,美国还通过遗传操作,构建出生物诱抗剂,将这种基因工程菌制剂喷洒到植物表面,可以诱导作物对多种病害的抗性,从而达到防治病害的目的。

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而另一方面,现代化学农药是吸取生物化学和分子生物学的最新成就,能最大限度地减少农药对人与环境的有害影响,朝着选择性强、安全性高的绿色农药方向发展。
近年,人们还发现一些植物光活化杀虫剂,它们本身对害虫无毒或毒性很小,但害虫取食后,在光照条件下,对害虫的毒杀效果可以提高几倍、几十倍甚至上千倍。这说明光活化杀虫剂具有很好的选择性,对不取食作物的昆虫或其他一些天敌几乎没有直接的杀伤作用。由于人畜与昆虫的生理结构和对光的吸收与昆虫大不相同,植物光活化杀虫剂对人畜毒性极低。植物光活化杀虫剂本身来源于自然界,自然界早已对其形成完善的降解机制,对环境无污染,在作物上无残留。
同时,植物光活化杀虫剂作用机制特殊,害虫不易产生抗药性,因此它具有广阔的应用前景。
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,百姓购房置业、装饰居室已经成为社会的消费热点之一。与此同时,装潢材料对室内环境的污染,已经成为继煤烟污染和光化学污染之后的第三大污染,直接影响着人们的身体健康。
以前,家装墙壁用的涂料多数为溶剂型涂料。溶剂型涂料流平性好、粘度高,便于贮存,但是含有大量挥发性的溶剂和稀释剂。色漆中所用的有机颜料、杀菌剂、增塑剂等助剂都有一定的毒性。这些成分都会对人体健康和环境造成危害。
长期或反复接触这些溶剂型涂料,会引起神经、血管、肾功能哀竭等疾病。而挥发性的有机化合物在光照条件下,能产生臭氧及其他污染物,这些污染物在低空中可形成光化学烟,破坏大气环境,还会引起眼、鼻、喉类疾病。
再者,有机溶剂的大量使用,无疑会消耗大量石油资源,造成能源紧张。随着人们环境保护意识的增强,溶剂型涂料对人及环境造成的危害日益受到社会的重视。
20世纪六七十年代以来,美、日等国加强对环境的管理,制定了一系列法规,限制含大量有机物的溶剂型涂料的产量,在这样的背景下,水性涂料应运而生。
水性涂料作为商品已有40多年历史,它以水代替有机溶剂,有利于保护环境、防止火灾、改善生活和劳动环境,其品种不断增加,质量日益提高,应用更加广泛。特别是近20年来,水性涂料新品种不断上市,发展速度很快。比如,美国在19881990年之间,溶剂型涂料产量下降30%,而水性涂料则上升25%左右。
当前,涂料工业面临着“5E”课题,即涂膜的高质量、施工的方便程度、经济性、节能、生态环境适应性。水性涂料和其他涂料相比,具有明显的优势。因此从某种意义上讲,它是涂料品种变革的归宿。

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