环境化学工程范文

环境化学工程范文第1篇

目前许多院校广泛采用主辅修方式培养复合型人才，即学生在完成主修专业课程的基础上，再辅修第二专业的课程。辅修课程的上课时间经常与主修课程的上课时间相冲突，或者辅修课程的上课时间统一被安排在周末或晚上，这给辅修课程的学习带来不便。环境工程与化学工程复合型人才的培养可采用特色班级方式培养，即在招生时就用固定班集体招生、统一培养。这种培养方式便于课程体系的学习，尤其是便于实践课程的教学与管理。湖南城市学院化学与环境工程学院同时拥有化学工程和环境工程两个专业，这使得该学院在环境工程与化学工程复合型人才的招生、教学与管理有独特的资源优势。

2环境工程与化学工程复合型人才培养的课程体系

在课程体系设计上，不能简单地将环境工程专业与化学工程专业的课程“拼盘”。根据环境工程与化学工程复合型人才培养的特点和要求，我们在请教专家、调查学生的基础上对环境工程专业、化学工程专业的相关课程进行了有机整合，形成了培养环境工程与化学工程复合型人才的课程体系，该课程体系由5个课程模块组成。公共基础和素质课程模块。该课程模块包括中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、马克思主义基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、大学生心理健康教育、军事训练、大学体育、大学英语、计算机基础、大学语文。专业基础课程模块。该课程模块包括高等数学、工程制图及CAD、无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验、仪器分析及实验、物理化学及实验、化工原理及实验、波谱分析。专业核心课程模块。该课程模块包括环境化学、管网工程、环境微生物学及实验、环境生态学、环境监测及实验、水污染控制工程及实验、大气污染控制工程及实验、固体废物处理工程及实验、噪声污染控制工程、环境影响评价。特色课程模块。该课程模块包括化工环境保护、化工污染控制工程、化工污染控制设备、绿色氧化技术、突发性化工环境污染事故的预防与处置等课程。实践教学课程模块。该课程模块包括环境工程仿真实验、工程设计、工程实验设计与数据处理、PIDCAD工艺流程制图、认识实习、生产实习、毕业论文(设计)。该课程体系在保留环境工程专业的核心课程基础上，《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《仪器分析》、《化工原理》、《波谱分析》等专业基础课程内容和学时与化学工程专业一致，在课程设置上体现出环境工程专业与化学工程专业课程的复合；特色课程模块和实践教学课程模块体现出环境工程专业与化学工程专业课程的融合。

3环境工程与化学工程复合型人才培养的教学方法

对于环境工程与化学工程复合型人才，要求综合培养学生环境工程、化学工程两专业的知识和能力，达到综合培养的目标，这就要求其相应的教学不能采用灌输性的教学风格，而应采用渗透式教学、融合式教学、案例式教学和研究性教学等。(1)渗透式教学是指在上述专业基础课程模块中渗透环境工程专业知识的教学，在上述专业核心课程模块渗透化学工程专业知识的教学。例如，《物理化学实验》中动力学实验可以让学生动手做“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”。(2)融合式教学是指在上述特色课程模块和实践教学课程模块中将环境工程和化学工程中的知识、原理、技能融成一体进行教学。例如，《化工污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“流化床化学反应器处理农药厂废水”的专题教学，将流化床工艺设计参数、原理、废水排放标准等融合在一起进行教学。(3)案例式教学就是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中结合教学内容运用工程中的实际案例进行教学。例如，《水污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“电镀厂含铬废水的深度处理”的案例教学。(4)研究型教学是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中教师结合教学内容，通过创设学习情境，促进、支持和指导学生完成研究型学习活动，来综合培养学生能力与素质的一种教学方法。例如，在“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”实验中，教师可引导学生自己查阅文献资料，引导学生思考如何测定溶液中2,4-D的浓度？如何用计算机软件绘制2,4-D浓度的标准曲线？让学生自己确定实验中所需要的仪器和使用的方法，引导学生思考FeSO4和H2O2使用量对2,4-D降解速率的影响，如何求算该降解过程中的速率常数K和表观活化能Ea？

4环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设

良好的师资队伍是实施环境工程与化学工程复合型人才培养的关键。要培养环境工程与化学工程复合型人才，首先必须有环境工程与化学工程复合型的师资。笔者认为，要改变目前环境工程与化学工程复合型的师资匮乏问题，可从如下几个方面加强环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设。(1)引进、培养具有环境工程和化学工程双专业学位的高水平的博士或硕士，他们在学士、硕士或博士学位教育期间接受过环境工程、化学工程的专业教育，具备环境工程和化学工程复合的知识结构和科研素养，是环境工程与化学工程复合型人才培养的理想师资队伍。(2)教师交叉自学和资格认证。在学院内部要求有环境工程专业学位的教师参加化学工程的本科理论与实践教育，要求有化学工程专业学位的教师参加环境工程的本科理论与实践教育，教育期满后进行考试认证，达到认证资格的教师才能评聘为环境工程与化学工程复合型人才培养的师资。(3)聘请企业有工程实践经验，且有良好师范素养的工程师参与环境工程与化学工程复合型人才培养的教学和科研工作。

5学生自主学习是环境工程与化学工程复合型人才培养的重要手段

现代环境工程和化学工程日新月异，要培养环境工程与化学工程复合型人才，单靠教师的培养显然是不够的，必须充分调动学生自主学习的积极性。高等院校拥有丰富的中文、英文文献资料数据库，有丰富网络平台资源；高等院校图书馆拥有大量的纸质版和电子版书籍、期刊和报纸；高等院校实验室拥有大型的现代化仪器等。这些资源为学生的自主学习提供了良好的物质保障。教师在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学中，以问题、专题为核心，引导学生自主学习、相互交流，从而优化学生的知识结构和能力结构。例如，教师可引导学生查阅相关网站，自主学习“离子交换树脂”专题，要求学生掌握离子交换树脂的分类、命名、合成、性能、工作原理、再生方法及在污水处理中的应用等，并要求学生要充分利用学校网络资源，构建自身交流的QQ群，进而广泛、深入、持续地交流。总之，在今后环境工程与化学工程复合型人才培养的研究与实践中，我们还需要不断地努力探索与实践，逐步形成科学、系统的环境工程与化学工程复合型人才培养体系，为环境工程与化学工程复合型人才培养提供启示和建议。

环境化学工程范文第2篇

目前许多院校广泛采用主辅修方式培养复合型人才，即学生在完成主修专业课程的基础上，再辅修第二专业的课程。辅修课程的上课时间经常与主修课程的上课时间相冲突，或者辅修课程的上课时间统一被安排在周末或晚上，这给辅修课程的学习带来不便。环境工程与化学工程复合型人才的培养可采用特色班级方式培养，即在招生时就用固定班集体招生、统一培养。这种培养方式便于课程体系的学习，尤其是便于实践课程的教学与管理。湖南城市学院化学与环境工程学院同时拥有化学工程和环境工程两个专业，这使得该学院在环境工程与化学工程复合型人才的招生、教学与管理有独特的资源优势。

2环境工程与化学工程复合型人才培养的课程体系

在课程体系设计上，不能简单地将环境工程专业与化学工程专业的课程“拼盘”。根据环境工程与化学工程复合型人才培养的特点和要求，我们在请教专家、调查学生的基础上对环境工程专业、化学工程专业的相关课程进行了有机整合，形成了培养环境工程与化学工程复合型人才的课程体系，该课程体系由5个课程模块组成。公共基础和素质课程模块。该课程模块包括中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、马克思主义基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、大学生心理健康教育、军事训练、大学体育、大学英语、计算机基础、大学语文。专业基础课程模块。该课程模块包括高等数学、工程制图及CAD、无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验、仪器分析及实验、物理化学及实验、化工原理及实验、波谱分析。专业核心课程模块。该课程模块包括环境化学、管网工程、环境微生物学及实验、环境生态学、环境监测及实验、水污染控制工程及实验、大气污染控制工程及实验、固体废物处理工程及实验、噪声污染控制工程、环境影响评价。特色课程模块。该课程模块包括化工环境保护、化工污染控制工程、化工污染控制设备、绿色氧化技术、突发性化工环境污染事故的预防与处置等课程。实践教学课程模块。该课程模块包括环境工程仿真实验、工程设计、工程实验设计与数据处理、PIDCAD工艺流程制图、认识实习、生产实习、毕业论文(设计)。该课程体系在保留环境工程专业的核心课程基础上，《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《仪器分析》、《化工原理》、《波谱分析》等专业基础课程内容和学时与化学工程专业一致，在课程设置上体现出环境工程专业与化学工程专业课程的复合；特色课程模块和实践教学课程模块体现出环境工程专业与化学工程专业课程的融合。

3环境工程与化学工程复合型人才培养的教学方法

对于环境工程与化学工程复合型人才，要求综合培养学生环境工程、化学工程两专业的知识和能力，达到综合培养的目标，这就要求其相应的教学不能采用灌输性的教学风格，而应采用渗透式教学、融合式教学、案例式教学和研究性教学等。(1)渗透式教学是指在上述专业基础课程模块中渗透环境工程专业知识的教学，在上述专业核心课程模块渗透化学工程专业知识的教学。例如，《物理化学实验》中动力学实验可以让学生动手做“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”。(2)融合式教学是指在上述特色课程模块和实践教学课程模块中将环境工程和化学工程中的知识、原理、技能融成一体进行教学。例如，《化工污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“流化床化学反应器处理农药厂废水”的专题教学，将流化床工艺设计参数、原理、废水排放标准等融合在一起进行教学。(3)案例式教学就是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中结合教学内容运用工程中的实际案例进行教学。例如，《水污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“电镀厂含铬废水的深度处理”的案例教学。(4)研究型教学是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中教师结合教学内容，通过创设学习情境，促进、支持和指导学生完成研究型学习活动，来综合培养学生能力与素质的一种教学方法。例如，在“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”实验中，教师可引导学生自己查阅文献资料，引导学生思考如何测定溶液中2,4-D的浓度？如何用计算机软件绘制2,4-D浓度的标准曲线？让学生自己确定实验中所需要的仪器和使用的方法，引导学生思考FeSO4和H2O2使用量对2,4-D降解速率的影响，如何求算该降解过程中的速率常数K和表观活化能Ea？

4环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设

良好的师资队伍是实施环境工程与化学工程复合型人才培养的关键。要培养环境工程与化学工程复合型人才，首先必须有环境工程与化学工程复合型的师资。笔者认为，要改变目前环境工程与化学工程复合型的师资匮乏问题，可从如下几个方面加强环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设。(1)引进、培养具有环境工程和化学工程双专业学位的高水平的博士或硕士，他们在学士、硕士或博士学位教育期间接受过环境工程、化学工程的专业教育，具备环境工程和化学工程复合的知识结构和科研素养，是环境工程与化学工程复合型人才培养的理想师资队伍。(2)教师交叉自学和资格认证。在学院内部要求有环境工程专业学位的教师参加化学工程的本科理论与实践教育，要求有化学工程专业学位的教师参加环境工程的本科理论与实践教育，教育期满后进行考试认证，达到认证资格的教师才能评聘为环境工程与化学工程复合型人才培养的师资。(3)聘请企业有工程实践经验，且有良好师范素养的工程师参与环境工程与化学工程复合型人才培养的教学和科研工作。

5学生自主学习是环境工程与化学工程复合型人才培养的重要手段

现代环境工程和化学工程日新月异，要培养环境工程与化学工程复合型人才，单靠教师的培养显然是不够的，必须充分调动学生自主学习的积极性。高等院校拥有丰富的中文、英文文献资料数据库，有丰富网络平台资源；高等院校图书馆拥有大量的纸质版和电子版书籍、期刊和报纸；高等院校实验室拥有大型的现代化仪器等。这些资源为学生的自主学习提供了良好的物质保障。教师在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学中，以问题、专题为核心，引导学生自主学习、相互交流，从而优化学生的知识结构和能力结构。例如，教师可引导学生查阅相关网站，自主学习“离子交换树脂”专题，要求学生掌握离子交换树脂的分类、命名、合成、性能、工作原理、再生方法及在污水处理中的应用等，并要求学生要充分利用学校网络资源，构建自身交流的QQ群，进而广泛、深入、持续地交流。总之，在今后环境工程与化学工程复合型人才培养的研究与实践中，我们还需要不断地努力探索与实践，逐步形成科学、系统的环境工程与化学工程复合型人才培养体系，为环境工程与化学工程复合型人才培养提供启示和建议。

环境化学工程范文第3篇

一、环境化学工程的现状

20 世纪60 年代和70 年代初期, 工业发达国家经济发展迅猛, 增长速度较快。但由于忽视对环境污染的控制与治理, 致使环境污染问题日趋严重, 公害事件不断发生, 社会反应强烈, 引起了各国政府的关注, 采取了各种环境保护措施和对策, 加强环境管理, 制订各种环境保护法规和法律, 规定污染物排放标准, 增加环境保护投资, 以控制污染, 改善环境。

这些措施虽然在局部地区或一定时期内起到一定的作用, 但却未从根本上消除或减少污染的增长, 不能适应经济发展和人类进步的要求。

1979 年在日内瓦召开的?? 环境保护领域内进行国际合作的全欧高级会议??上, 通过了《关于少废无废技术( 工艺) 和废物利用宣言》, 指出:“无废技术是使社会和自然取得和谐关系的战略方向和重要手段”。欧洲共同体委员会在一篇报告中对“清洁工艺“下的定义为: 清洁工艺就是以最合理地使用原料和能源来生产产品的一种技术, 同时在生产过程和成品的使用过程中, 减少排入环境中的可产生污染的废水和废物量。在法国, 根据《预防优于治理》这一原则, 几乎所有经过改造的、产生较少废物的生产工艺, 或所有对废物进行循环利用的生产工艺, 都被称为“清洁工艺”或“对环境有益的工艺”、“ 对环境安全而合理的工艺”等。1984 年联合国欧洲经济委员会在原苏联召开的国际会议上, 对无废工艺作了进一步的解释:无废工艺乃是这样一种生产产品的方法( 流程、企业、地区、生产综合体) , 借助这种方法,所有的原料和能源在原凋资源- 生产- 消费-二次原料资源的循环中得到最合理的综合利用。同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能。有的学者认为,无废工艺的概念应当包括无害、节能、省地、复用、闭路等内涵。从技术上讲是一种具体技术。

美国在1990 年就颁布了污染防治案, 将污染防止确立为国案. 1995 年推出了“总统绿色化学挑战奖”,表彰在绿色化学研究与开发中有重要突破和成就的单位和个人。我国国家自然科学基金委员会与中国石化公司联合立项, 资助了“九五”重大基础研究项目“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”,其目的是开展环境友好的催化化学和反应的研究。1998 年,我国举办了第一届国际绿色化学高级研讨会, 1999 年, 我国在四川大学举行第二届绿色化学高级研讨会。

化学工业作为造成大规模严重环境污染的主要过程之一, 为了从根本上解决环境污染问题, 实现化学工业的可持续发展, 必须以预防为主, 从源头着眼, 从工艺入手, 开辟绿色化工技术, 将污染减少或消除在生产工艺过程之中。化学工程进入了环境化学工程时期。

二、环境化学的发展

新原理、新方法和新技术研究开发仍然是环境分析化学获得质的飞跃的原动力。可适用于极复杂基体中众多已知和未知污染物同时定性鉴定和准确定量的具有高分辨能力的新型色谱和质谱联用技术需要给予高度关注,例如,色谱技术中的多维色谱由于其高分辨能力可在复杂环境样品分析中发挥重要作用,而亲水性相互作用色谱则可完成高度极性和水溶性代谢产物和降解产物的分析和鉴定。飞行时间质谱( TOF-MS) 、四极杆飞行时间质谱( Q-TOF-MS) 和高分辨质谱( HRMS) 等具有全扫描和准确质量分析功能的质谱与各种色谱技术的联用将使得同时鉴定和测定目标和非目标污染物以及超复杂基体样品的分析变得更加简单,从而在新型污染物发现和识别中扮演重要角色。先进的同位素质谱技术和手性分离分析技术将在微量污染物的准确定量、污染源解析中获得更多应用,生物检测、生物标志物和被动采样等可反映污染物生物效应和环境风险的新方法将得到更大发展,原位、现场、快速检测方法将在

环境污染事件的快速处置中大显身手。此外,要高度重视新型污染物、纳米材料污染物、污染物代谢和降解产物的分析技术研究,而前苏联切尔诺贝利和日本福岛核事故造成的严重核素污染提醒我们必须高度关注核污染的检测、预警和处置研究。

环境污染化学研究在贴近世界环境科学前沿的同时,要密切结合我国环境污染的复合型、压缩型、结构型和严重性特点。力争在POPs 的迁移转化、长距离传输、降解和环境归趋,灰霾污染和形成机制,温室气体和室内空气污染特征,大气污染演变趋势及预测,新型污染物在水质转化过程中的归趋及风险,污染物的界面过程和生物有效性,土壤-植物-微生物-动物系统中污染物迁移转化,环境污染人体暴露途径与食品安全等研究方面取得突破。

在污染生态化学和环境健康研究方面,需要高度重视典型污染物的生物转化和生物致毒机制,低剂量、长时间、复合污染暴露下的生态毒理效应的分子机制,复合污染在种群、群落、生态系统水平上的生态毒理效应,污染胁迫下生物的抗性和适应机制,重要污染物在体内的吸收、分布、转化与消减排泄过程,污染胁迫下疾病发生的机制,纳米材料本身及其与有机污染物相互作用、生物有效性和毒性机制等关键科学问题的研究。

新原理、新方法和新技术的研究仍然是污染控制化学研究的重点。基于新型纳米材料催化剂、分子氧和可见光体系的高效、绿色、温和条件的高级氧化技术仍然是水体、大气污染控制技术的前沿课题,基于电化学原理的氧化还原、絮凝、沉积、气浮等将在电活性污染物的处理中发挥作用,用于大气和室内气体污染物处置处理的高效高选择性吸附剂、催化剂和低温等离子体技术仍然是持续努力的方向,绿色、环保、分散性、稳定性和运移性良好的纳米吸附和降解材料将更多地应用于地下水污染的修复治理,高效的植物-微生物联合修复技术和重污染场地的强化修复技术是土壤污染修复的关键。在对以上各新型的末端治理技术研究探索的同时,环境化学工作者需要比以往任何时候更密切地与工业、 农业、工程技术等领域合作,尽可能地将清洁生产、绿色化学、生态工业和循环经济等源头控制理念贯彻于生产和环境治理当中,改变主要依靠末端治理的被动局面。

环境化学工程范文第4篇

关键词：环境化学工程；现状；发展

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

化学工程随化学工业的发展而发生并演变, 反过来又推动化学工业的发展。在过去的一百年, 化学工业与化学工程技术历经了孕育、诞生、发展, 直至形成今天庞大产业的过程。它每年为社会提供数以亿吨计的千百万种合成产品, 是我们衣、食、住、行须臾难以离开的物质基础, 为社会繁荣作出了巨大的贡献。

一、环境化学工程的现状

20 世纪60 年代和70 年代初期, 工业发达国家经济发展迅猛, 增长速度较快。但由于忽视对环境污染的控制与治理, 致使环境污染问题日趋严重, 公害事件不断发生, 社会反应强烈, 引起了各国政府的关注, 采取了各种环境保护措施和对策, 加强环境管理, 制订各种环境保护法规和法律, 规定污染物排放标准, 增加环境保护投资, 以控制污染, 改善环境。

这些措施虽然在局部地区或一定时期内起到一定的作用, 但却未从根本上消除或减少污染的增长, 不能适应经济发展和人类进步的要求。

1979 年在日内瓦召开的􀀁 环境保护领域内进行国际合作的全欧高级会议􀀁上, 通过了《关于少废无废技术( 工艺) 和废物利用宣言》， 指出：“无废技术是使社会和自然取得和谐关系的战略方向和重要手段”。欧洲共同体委员会在一篇报告中对“清洁工艺“下的定义为： 清洁工艺就是以最合理地使用原料和能源来生产产品的一种技术, 同时在生产过程和成品的使用过程中, 减少排入环境中的可产生污染的废水和废物量。在法国, 根据《预防优于治理》这一原则, 几乎所有经过改造的、产生较少废物的生产工艺, 或所有对废物进行循环利用的生产工艺, 都被称为“清洁工艺”或“对环境有益的工艺”、“ 对环境安全而合理的工艺”等。1984 年联合国欧洲经济委员会在原苏联召开的国际会议上, 对无废工艺作了进一步的解释：无废工艺乃是这样一种生产产品的方法( 流程、企业、地区、生产综合体) , 借助这种方法，所有的原料和能源在原凋资源- 生产- 消费-二次原料资源的循环中得到最合理的综合利用。同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能。有的学者认为，无废工艺的概念应当包括无害、节能、省地、复用、闭路等内涵。从技术上讲是一种具体技术。

美国在1990 年就颁布了污染防治案, 将污染防止确立为国案. 1995 年推出了“总统绿色化学挑战奖”，表彰在绿色化学研究与开发中有重要突破和成就的单位和个人。我国国家自然科学基金委员会与中国石化公司联合立项, 资助了“九五”重大基础研究项目“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”，其目的是开展环境友好的催化化学和反应的研究。1998 年，我国举办了第一届国际绿色化学高级研讨会， 1999 年， 我国在四川大学举行第二届绿色化学高级研讨会。

化学工业作为造成大规模严重环境污染的主要过程之一, 为了从根本上解决环境污染问题, 实现化学工业的可持续发展, 必须以预防为主, 从源头着眼, 从工艺入手, 开辟绿色化工技术, 将污染减少或消除在生产工艺过程之中。化学工程进入了环境化学工程时期。

二、环境化学的发展

新原理、新方法和新技术研究开发仍然是环境分析化学获得质的飞跃的原动力。可适用于极复杂基体中众多已知和未知污染物同时定性鉴定和准确定量的具有高分辨能力的新型色谱和质谱联用技术需要给予高度关注，例如，色谱技术中的多维色谱由于其高分辨能力可在复杂环境样品分析中发挥重要作用，而亲水性相互作用色谱则可完成高度极性和水溶性代谢产物和降解产物的分析和鉴定。飞行时间质谱( TOF-MS) 、四极杆飞行时间质谱( Q-TOF-MS) 和高分辨质谱( HRMS) 等具有全扫描和准确质量分析功能的质谱与各种色谱技术的联用将使得同时鉴定和测定目标和非目标污染物以及超复杂基体样品的分析变得更加简单，从而在新型污染物发现和识别中扮演重要角色。先进的同位素质谱技术和手性分离分析技术将在微量污染物的准确定量、污染源解析中获得更多应用，生物检测、生物标志物和被动采样等可反映污染物生物效应和环境风险的新方法将得到更大发展，原位、现场、快速检测方法将在

环境污染事件的快速处置中大显身手。此外，要高度重视新型污染物、纳米材料污染物、污染物代谢和降解产物的分析技术研究，而前苏联切尔诺贝利和日本福岛核事故造成的严重核素污染提醒我们必须高度关注核污染的检测、预警和处置研究。

环境污染化学研究在贴近世界环境科学前沿的同时，要密切结合我国环境污染的复合型、压缩型、结构型和严重性特点。力争在POPs 的迁移转化、长距离传输、降解和环境归趋，灰霾污染和形成机制，温室气体和室内空气污染特征，大气污染演变趋势及预测，新型污染物在水质转化过程中的归趋及风险，污染物的界面过程和生物有效性，土壤-植物-微生物-动物系统中污染物迁移转化，环境污染人体暴露途径与食品安全等研究方面取得突破。

在污染生态化学和环境健康研究方面，需要高度重视典型污染物的生物转化和生物致毒机制，低剂量、长时间、复合污染暴露下的生态毒理效应的分子机制，复合污染在种群、群落、生态系统水平上的生态毒理效应，污染胁迫下生物的抗性和适应机制，重要污染物在体内的吸收、分布、转化与消减排泄过程，污染胁迫下疾病发生的机制，纳米材料本身及其与有机污染物相互作用、生物有效性和毒性机制等关键科学问题的研究。

新原理、新方法和新技术的研究仍然是污染控制化学研究的重点。基于新型纳米材料催化剂、分子氧和可见光体系的高效、绿色、温和条件的高级氧化技术仍然是水体、大气污染控制技术的前沿课题，基于电化学原理的氧化还原、絮凝、沉积、气浮等将在电活性污染物的处理中发挥作用，用于大气和室内气体污染物处置处理的高效高选择性吸附剂、催化剂和低温等离子体技术仍然是持续努力的方向，绿色、环保、分散性、稳定性和运移性良好的纳米吸附和降解材料将更多地应用于地下水污染的修复治理，高效的植物-微生物联合修复技术和重污染场地的强化修复技术是土壤污染修复的关键。在对以上各新型的末端治理技术研究探索的同时，环境化学工作者需要比以往任何时候更密切地与工业、农业、工程技术等领域合作，尽可能地将清洁生产、绿色化学、生态工业和循环经济等源头控制理念贯彻于生产和环境治理当中，改变主要依靠末端治理的被动局面。

环境化学仍然处于快速发展中，其学科的理论体系仍有待进一步完善。发展基于机理的可以用于反应性混合化学品环境暴露与联合毒性理论模拟的混合物毒性-构效关系预测方法，建立可用于污染物生物毒性分子机制和复杂环境过程研究的基于量子化学计算、分子力学和蒙特卡罗模拟结合的理论模拟方法，进行以污染物风险评价为目标的环境理论计算方法和模型研究，将是今后理论环境化学研究的重点。

参考文献：

[1] 金龙珠.近十年来我国环境化学的新进展[J]. 环境化学. 2003(05)

[2] 李远军,李琼华.环境化学的回顾与展望[J]. 西昌学院学报(自然科学版). 2005(03)

环境化学工程范文第5篇

一、环境化学工程的现状

20 世纪60 年代和70 年代初期, 工业发达国家经济发展迅猛, 增长速度较快。但由于忽视对环境污染的控制与治理, 致使环境污染问题日趋严重, 公害事件不断发生, 社会反应强烈, 引起了各国政府的关注, 采取了各种环境保护措施和对策, 加强环境管理, 制订各种环境保护法规和法律, 规定污染物排放标准, 增加环境保护投资, 以控制污染, 改善环境。

这些措施虽然在局部地区或一定时期内起到一定的作用, 但却未从根本上消除或减少污染的增长, 不能适应经济发展和人类进步的要求。

1979 年在日内瓦召开的?? 环境保护领域内进行国际合作的全欧高级会议??上, 通过了《关于少废无废技术( 工艺) 和废物利用宣言》, 指出:“无废技术是使社会和自然取得和谐关系的战略方向和重要手段”。欧洲共同体委员会在一篇报告中对“清洁工艺“下的定义为: 清洁工艺就是以最合理地使用原料和能源来生产产品的一种技术, 同时在生产过程和成品的使用过程中, 减少排入环境中的可产生污染的废水和废物量。在法国, 根据《预防优于治理》这一原则, 几乎所有经过改造的、产生较少废物的生产工艺, 或所有对废物进行循环利用的生产工艺, 都被称为“清洁工艺”或“对环境有益的工艺”、“ 对环境安全而合理的工艺”等。1984 年联合国欧洲经济委员会在原苏联召开的国际会议上, 对无废工艺作了进一步的解释:无废工艺乃是这样一种生产产品的方法( 流程、企业、地区、生产综合体) , 借助这种方法,所有的原料和能源在原凋资源- 生产- 消费-二次原料资源的循环中得到最合理的综合利用。同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能。有的学者认为,无废工艺的概念应当包括无害、节能、省地、复用、闭路等内涵。从技术上讲是一种具体技术。

美国在1990 年就颁布了污染防治案, 将污染防止确立为国案. 1995 年推出了“总统绿色化学挑战奖”,表彰在绿色化学研究与开发中有重要突破和成就的单位和个人。我国国家自然科学基金委员会与中国石化公司联合立项, 资助了“九五”重大基础研究项目“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”,其目的是开展环境友好的催化化学和反应的研究。1998 年,我国举办了第一届国际绿色化学高级研讨会, 1999 年, 我国在四川大学举行第二届绿色化学高级研讨会。

化学工业作为造成大规模严重环境污染的主要过程之一, 为了从根本上解决环境污染问题, 实现化学工业的可持续发展, 必须以预防为主, 从源头着眼, 从工艺入手, 开辟绿色化工技术, 将污染减少或消除在生产工艺过程之中。化学工程进入了环境化学工程时期。

二、环境化学的发展

新原理、新方法和新技术研究开发仍然是环境分析化学获得质的飞跃的原动力。可适用于极复杂基体中众多已知和未知污染物同时定性鉴定和准确定量的具有高分辨能力的新型色谱和质谱联用技术需要给予高度关注,例如,色谱技术中的多维色谱由于其高分辨能力可在复杂环境样品分析中发挥重要作用,而亲水性相互作用色谱则可完成高度极性和水溶性代谢产物和降解产物的分析和鉴定。飞行时间质谱( TOF-MS) 、四极杆飞行时间质谱( Q-TOF-MS) 和高分辨质谱( HRMS) 等具有全扫描和准确质量分析功能的质谱与各种色谱技术的联用将使得同时鉴定和测定目标和非目标污染物以及超复杂基体样品的分析变得更加简单,从而在新型污染物发现和识别中扮演重要角色。先进的同位素质谱技术和手性分离分析技术将在微量污染物的准确定量、污染源解析中获得更多应用,生物检测、生物标志物和被动采样等可反映污染物生物效应和环境风险的新方法将得到更大发展,原位、现场、快速检测方法将在

环境污染事件的快速处置中大显身手。此外,要高度重视新型污染物、纳米材料污染物、污染物代谢和降解产物的分析技术研究,而前苏联切尔诺贝利和日本福岛核事故造成的严重核素污染提醒我们必须高度关注核污染的检测、预警和处置研究。

环境污染化学研究在贴近世界环境科学前沿的同时,要密切结合我国环境污染的复合型、压缩型、结构型和严重性特点。力争在POPs 的迁移转化、长距离传输、降解和环境归趋,灰霾污染和形成机制,温室气体和室内空气污染特征,大气污染演变趋势及预测,新型污染物在水质转化过程中的归趋及风险,污染物的界面过程和生物有效性,土壤-植物-微生物-动物系统中污染物迁移转化,环境污染人体暴露途径与食品安全等研究方面取得突破。

在污染生态化学和环境健康研究方面,需要高度重视典型污染物的生物转化和生物致毒机制,低剂量、长时间、复合污染暴露下的生态毒理效应的分子机制,复合污染在种群、群落、生态系统水平上的生态毒理效应,污染胁迫下生物的抗性和适应机制,重要污染物在体内的吸收、分布、转化与消减排泄过程,污染胁迫下疾病发生的机制,纳米材料本身及其与有机污染物相互作用、生物有效性和毒性机制等关键科学问题的研究。

新原理、新方法和新技术的研究仍然是污染控制化学研究的重点。基于新型纳米材料催化剂、分子氧和可见光体系的高效、绿色、温和条件的高级氧化技术仍然是水体、大气污染控制技术的前沿课题,基于电化学原理的氧化还原、絮凝、沉积、气浮等将在电活性污染物的处理中发挥作用,用于大气和室内气体污染物处置处理的高效高选择性吸附剂、催化剂和低温等离子体技术仍然是持续努力的方向,绿色、环保、分散性、稳定性和运移性良好的纳米吸附和降解材料将更多地应用于地下水污染的修复治理,高效的植物-微生物联合修复技术和重污染场地的强化修复技术是土壤污染修复的关键。在对以上各新型的末端治理技术研究探索的同时,环境化学工作者需要比以往任何时候更密切地与工业、 农业、工程技术等领域合作,尽可能地将清洁生产、绿色化学、生态工业和循环经济等源头控制理念贯彻于生产和环境治理当中,改变主要依靠末端治理的被动局面。

环境化学工程范文第6篇

关键词 生物化学工程；当前生态环境；有毒物质；固定化酶技术

中图分类号Q5 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）90-0154-01

0引言

所谓环境指的是人类和各种生物所依赖的各种要素的总和。它包括有自然环境以及社会环境，环境和人之间的关系不仅仅是对立的，还应该是互相制约着的。它给人类的生存与发展带来了非常必要的条件，但是人类在生存与环境的过程中，还必须要不断的调整自己，来适应变化着的外界环境。除此之外，人类还需要不断的对环境加以改造，从而创造出有利于自身发展的环境。从某种程度上来讲，人类对于自身依赖的环境的改造能力越强，那么环境对于人类影响的作用就会更强。众所周知的是，随着工业化时代的来临，人们在从事工业生产的过程中，在获取了很大的经济利益大过程中，也对周围的环境产生了非常恶劣的影响。有很多的影响甚至是不可逆的。生物化学工程作为一门与环境有着密切联系的学科，它对于当前生态环境的有效改善，也有着非常重要的促进作用。

1生物化学工程对当前生态环境具体改造

作为与生态环境有着密切联系的生物化学工程对当前生态环境具体改造主要表现在4个方面，包括净化污水、修复被生物药剂污染的土壤、清除化学污染以及清除白色污染上，具体讲来。

1.1 有效的净化污水

污水中所包含的有毒物质种类繁多，包括各种酚类、重金属、醛、醇、蛋白质及各种有机毒害物质等等。但是微生物却完全可以通过自身的活力消除污水的毒害，还可以通过降解，使污水之中的有毒物质变成无毒，从而达到净化的目的。在当下，人们普遍使用的固定化酶技术对污水进行有效处理，就是一种生物净化污水的方法，它主要是通过化学吸附的作用将水溶性的酶物质与不容载体互相的结合，结合之后，酶虽然不能完全溶于水中，但是它保留了催化性，这样就可以对工业废水中的有毒物质，包括污染物、重金属进行无毒的清除，保证水质安全、健康[1]。

1.2 修复污染土壤

土壤污染主要是有种金属污染所造成的，而对重金属污染的修复过程，最主要的就是利用微生物的作用，降低重金属的毒性。一般情况下，我们通过酶促反应来改善重金属在土壤中的化学形态，不仅是重金属固定下来，而且还能消解一部分毒性，从而在很大程度上降低其在土壤环境中的移动性，最后，通过生物吸收的过程削减土壤中重金属的含量。对于存在污染的土壤的修复完全可以增加土壤内部有机质的含量，激发微生物的活性，从而很好的改善土壤的生态结构，这甚至可以稳定土壤，防止土壤受到风水侵蚀，从而防止水土流失[2]。

1.3 消除白色污染

白色污染是环境污染中比较严重的一个方面，这主要是由于一些废弃的塑料和农用的地膜很难被空气化解，这种白色污染在我国大概有百万吨左右存在。残留在土壤之中的塑料会降低土壤的营养，引发农作物减少，甚至会致使耕地荒芜，我们也可以认识得到塑料垃圾对于整个生态环境的影响非常恶劣。我们利用生物工程技术首先可以对塑料物质产生降解作用的微生物，合成具有极好效果的降解菌，其次还可以将讲解基因分离并将它导入土壤微生物之中，从而使两者各自发挥作用。在日后，需要加大力度研发和推广可以降解的塑料以及地膜，保持环境不受白色塑料用品的污染。

1.4清除农药污染

利用化学农药制剂杀灭植物上的害虫已经沿用多年，但是绝大多数的杀虫剂都会残留在土壤之中，特别是氯代烃类农药，和白色污染一样，它是很难被分解消除的，但是利用微生物降解农药消除农药的污染在当下是非常可行的。在降解以杀虫剂为代表的农药过程中，一般都是通过矿化作用来实现，最终产生的物质是CO2和H2O这两种不具有任何毒性的物质，这也是一种应用非常广泛的微生物农药降解措施，得益于它的降解非常的彻底，不会留下任何的残留物质；还有另外的降解方法，譬如说听过新陈代谢的作用，将农药转换成可以代谢的中间产物，从而消除残留的农药，但是需要注意的是，这种方法实现的过程比较复杂，而且很容易产生一些不好的负面效果，这就需要用微生物手段改变它的反映路线，从而获得最好的降解效果。当然，从某种角度来看，想要彻底的消除化学农药制剂的污染，最好的办法就是全面的推广生物农药，这种农药不会将有毒物质残留在土壤之内，对于环境保护有着非常积极的意义[3]。

2结论

生物化学工程对于当下生态环境的改善当然也不仅仅局限于净化污水、消除白色污染、清除农药污染、修复污染土壤等几个方面，它还在很多方面有着更为广泛的应用。在当下，环境保护工作迫在眉睫，而生物化学对于保护环境、清除有毒物质有着非常积极的效果，所以值得全面推广。

参考文献

[1]江慧华.生物化学工程对当前生态环境的改造.长春理工大学学报（高教版），2010（5）.

[2]陈坚.环境生物技术[J].生物工程进展，2011（5）.

环境化学工程范文第7篇

目前我国工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染，严重的影响了国内的生态环境，使得水污染日益加剧。水资源严重短缺，全国600多个城市中已有一半城市缺水，农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难；土壤污染严重，耕地面积锐减，近10年来每年流失的土壤总量达50亿吨，土地荒漠化日益加剧；森林覆盖面积下降，草场退化，每年减少森林面积达2500万亩；人们的身体健康受到严重威胁，疾病发病率急剧上升。环境是人类和生物赖以生存和发展的各种因素的总和。环境包括自然环境和社会环境。环境与人相互对立又相互制约。环境给人类的生存和发展提供了必要的条件，而人类通过调节自身以适应不断变化的外界环境；同时也不断地改造环境，创造有利于自身生存、发展的环境条件。人类对环境的改造能力越强，环境对人类的作用就越强。人类在改造环境的同时，也将大量的废弃物带给了环境，造成了环境污染，对人体健康产生了不良影响甚至危及生命。因此，加大环境保护和环境治理力度，加快应用高新技术，如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡，提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。几大环境问题：一是大气污染对健康的危害，空气污染物在短时间内大量进入人体，会导致急性危害。产生的原因，一种是污染地区的气象条件发生了变化，大量污物积聚在低空，扩散不开；另一种是事故排放使大量有害物质短时间内进入大气，造成严重污染。二是慢性危害:长期生活在低浓度污染的空气环境中，机体可受到慢性潜在性危害，使慢性呼吸系统疾病的发病率增高。如目前吸烟引发肺癌、石棉引起石棉肺、二氧化硅致矽肺等已为人们所共知。三是致癌作用:空气污染物的致癌作用是慢性危害的又一表现，是现代肺癌发病率增高、死亡率增加的重要原因之一。实验证实，有30余种空气污染物具有致癌作用，其中最突出的是多环芳烃化合物，以3，4苯并芘为代表。它是煤炭、石油、天然气、木材等燃烧不完全所形成的一种高活性致癌物，在煤烟、煤焦油、汽车废气、飞机尾气、柏油路灰尘中都能分离出3，4苯并芘。某些元素如砷、铅、镉、铬、铍的致癌性已在动物实验中被证实。

二、现代生物技术与环境保护

现代生物技术是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。与传统方法比较，生物治理方法具有许多优点。首先，生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，不留下长期污染问题，同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。其次，利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等，常常是一步到位，避免污染物的多次转移而造成重复污染，因此生物技术是一种既安全又彻底的手段。再次，生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程，而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质，其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的，所以大多数生物治理技术可以就地实施，而且不影响其他作业的正常进行，与常常需要高温高压的化工过程比较，反应条件大大简化，具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以，当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理以及有毒有害物质的无害化处理等各个方面。

三、现代生物技术在环境保护中的应用

（一）污水的生物净化

污水中的有毒物质其成分十分复杂，包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用，从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质，使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶，是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合，将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器，用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定，可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等，此方面国内外成功的例子很多，如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶，以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上，制成酶柱，用于处理对硫磷废水，去除率达95%以上；近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展，对于含100mg/L废水，降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。

（二）污染土壤的生物修复

重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用，削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性，通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量，激发微生物的活性，由此可以改善土壤的生态结构，这将有助于土壤的固定，遏制风蚀、水蚀，防止水土流失。

（三）白色污染的消除

废弃塑料和农用地膜经久不化解，估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产，若再连续使用而不采取措施，十几年后不少耕地将颗粒无收，可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境，研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌；另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如：根瘤菌)中，使两者同时发挥各自的作用，将塑料和农膜迅速降解。同时，还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯，这些聚酯是微生物内源性贮藏物质，可以用发酵方法进行生产，由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量，人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造，此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-羟基烷酸(PHAs)，研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种，即将PHAs重组菌进行发酵，在积累大量的PHAs后，加入信号物质，使裂解蛋白产生，细胞壁破坏，PHAs析出，以简化胞内产物PHAs的提取过程，降低提取成本。

（四）化学农药污染的消除

环境化学工程范文第8篇

目前我国工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了国内的生态环境,使得水污染日益加剧。水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿吨,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。环境是人类和生物赖以生存和发展的各种因素的总和。环境包括自然环境和社会环境。环境与人相互对立又相互制约。环境给人类的生存和发展提供了必要的条件,而人类通过调节自身以适应不断变化的外界环境;同时也不断地改造环境,创造有利于自身生存、发展的环境条件。人类对环境的改造能力越强,环境对人类的作用就越强。人类在改造环境的同时,也将大量的废弃物带给了环境,造成了环境污染,对人体健康产生了不良影响甚至危及生命。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。几大环境问题:一是大气污染对健康的危害,空气污染物在短时间内大量进入人体,会导致急性危害。产生的原因,一种是污染地区的气象条件发生了变化,大量污物积聚在低空,扩散不开;另一种是事故排放使大量有害物质短时间内进入大气,造成严重污染。二是慢性危害:长期生活在低浓度污染的空气环境中,机体可受到慢性潜在性危害,使慢性呼吸系统疾病的发病率增高。如目前吸烟引发肺癌、石棉引起石棉肺、二氧化硅致矽肺等已为人们所共知。三是致癌作用:空气污染物的致癌作用是慢性危害的又一表现,是现代肺癌发病率增高、死亡率增加的重要原因之一。实验证实,有30余种空气污染物具有致癌作用,其中最突出的是多环芳烃化合物,以3,4苯并芘为代表。它是煤炭、石油、天然气、木材等燃烧不完全所形成的一种高活性致癌物,在煤烟、煤焦油、汽车废气、飞机尾气、柏油路灰尘中都能分离出3,4苯并芘。某些元素如砷、铅、镉、铬、铍的致癌性已在动物实验中被证实。

二、现代生物技术与环境保护

现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。首先,生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。其次,利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底的手段。再次,生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理以及有毒有害物质的无害化处理等各个方面。

三、现代生物技术在环境保护中的应用

(一)污水的生物净化

污水中的有毒物质其成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。

(二)污染土壤的生物修复

重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀,防止水土流失。

(三)白色污染的消除

废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌;另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs 生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。

(四)化学农药污染的消除

环境化学工程范文第9篇

一、环境化学工程的现状

20世纪60年代和70年代初期,工业发达国家经济发展迅猛,增长速度较快。但由于忽视对环境污染的控制与治理,致使环境污染问题日趋严重,公害事件不断发生,社会反应强烈,引起了各国政府的关注,采取了各种环境保护措施和对策,加强环境管理,制订各种环境保护法规和法律,规定污染物排放标准,增加环境保护投资,以控制污染,改善环境。这些措施虽然在局部地区或一定时期内起到一定的作用,但却未从根本上消除或减少污染的增长,不能适应经济发展和人类进步的要求。

1979年在日内瓦召开的“环境保护领域内进行国际合作的全欧高级会议”上,通过了《关于少废无废技术(工艺)和废物利用宣言》,指出:“无废技术是使社会和自然取得和谐关系的战略方向和重要手段”。欧洲共同体委员会在一篇报告中对“清洁工艺”下的定义为:清洁工艺就是以最合理地使用原料和能源来生产产品的一种技术,同时在生产过程和成品的使用过程中,减少排入环境中的可产生污染的废水和废物量。同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能。有的学者认为,无废工艺的概念应当包括无害、节能、省地、复用、闭路等内涵。从技术上讲是一种具体技术。

化学工业作为造成大规模严重环境污染的主要过程之一,为了从根本上解决环境污染问题,实现化学工业的可持续发展,必须以预防为主,从源头着眼,从工艺入手,开辟绿色化工技术,将污染减少或消除在生产工艺过程之中;化学工程进入了环境化学工程时期。

二、环境化学工程的发展

新原理、新方法和新技术研究开发仍然是环境分析化学获得质的飞跃的原动力。可适用于极复杂基体中众多已知和未知污染物同时定性鉴定和准确定量的具有高分辨能力的新型色谱和质谱联用技术需要给予高度关注,例如,色谱技术中的多维色谱由于其高分辨能力可在复杂环境样品分析中发挥重要作用,而亲水性相互作用色谱则可完成高度极性和水溶性代谢产物和降解产物的分析和鉴定。飞行时间质谱(TOF-MS)、四极杆飞行时间质谱(Q-TOF-MS)和高分辨质谱(HRMS)等具有全扫描和准确质量分析功能的质谱与各种色谱技术的联用将使得同时鉴定和测定目标和非目标污染物以及超复杂基体样品的分析变得更加简单,从而在新型污染物发现和识别中扮演重要角色。先进的同位素质谱技术和手性分离分析技术将在微量污染物的准确定量、污染源解析中获得更多应用,生物检测、生物标志物和被动采样等可反映污染物生物效应和环境风险的新方法将得到更大发展,原位、现场、快速检测方法将在环境污染事件的快速处置中大显身手。此外,要高度重视新型污染物、纳米材料污染物、污染物代谢和降解产物的分析技术研究,而前苏联切尔诺贝利和日本福岛核事故造成的严重核素污染提醒我们必须高度关注核污染的检测、预警和处置研究。

环境污染化学研究在贴近世界环境科学前沿的同时,要密切结合我国环境污染的复合型、压缩型、结构型和严重性特点。在污染生态化学和环境健康研究方面,需要高度重视典型污染物的生物转化和生物致毒机制,低剂量、长时间、复合污染暴露下的生态毒理效应的分子机制,复合污染在种群、群落、生态系统水平上的生态毒理效应,污染胁迫下生物的抗性和适应机制,重要污染物在体内的吸收、分布、转化与消减排泄过程,污染胁迫下疾病发生的机制,纳米材料本身及其与有机污染物相互作用、生物有效性和毒性机制等关键科学问题的研究。

新原理、新方法和新技术的研究仍然是污染控制化学研究的重点。基于新型纳米材料催化剂、分子氧和可见光体系的高效、绿色、温和条件的高级氧化技术仍然是水体、大气污染控制技术的前沿课题,基于电化学原理的氧化还原、絮凝、沉积、气浮等将在电活性污染物的处理中发挥作用,用于大气和室内气体污染物处置处理的高效高选择性吸附剂、催化剂和低温等离子体技术仍然是持续努力的方向,绿色、环保、分散性、稳定性和运移性良好的纳米吸附和降解材料将更多地应用于地下水污染的修复治理,高效的植物-微生物联合修复技术和重污染场地的强化修复技术是土壤污染修复的关键。在对以上各新型的末端治理技术研究探索的同时,环境化学工作者需要比以往任何时候更密切地与工业、农业、工程技术等领域合作,尽可能地将清洁生产、绿色化学、生态工业和循环经济等源头控制理念贯彻于生产和环境治理当中,改变主要依靠末端治理的被动局面。

三、总结

环境化学工程范文第10篇

关键词：化学工程与工艺 环保 发展趋势

化学工程与工艺就是对材料进行加工处理，然后进行再次利用实现能量的传递，这样高效环保完成资源的优化配置，优化产品加工生产的过程。化学工程与工艺的发展由来已久，它以化学工程相关理论还有实际的一些运用为指导，利用这一学科知识对各种产品进行研究、开发跟生产。化工工程领域的相关行业非常多，比如石油化工、生物化工、材料化工、冶炼化工等相关行业。化学工程领域相关的行业都是关乎我国经济发展的重要领域，化工工程还与一些高新科技领域相互影响作用，共同推动着科技的发展，促进社会的进步。目前化学工程领域正向着自动集约化、高效精细化方向发展。总而言之，化工工程涵盖的专业领域范围非常广，因此，加强对化工工程与工艺发展研究时非常有必要的。

一、化学工程学科的发展特点趋势

1.化学工程与工艺特点

化学工程简称化工，是研究以化学为代表的相关工业的，化学工程与工艺这门学科是一门工业特色十分显著学科，化学工程与工艺的研究范围广，是一门应用十分宽泛的专业。如一些食品加工业、印刷业、冶炼业、医药生产、材料化工等都是建立在化学工程与化学工艺的基础之上。化学工程与工艺这门课就是培养学习化学工程与化学工艺方面的理论知识，想要在这一门学科能够为我国各个行业都做出贡献，就必须要组织构建一个能够发展化学工程与工艺学科的研究基地。构建适合专业特点的，有利于人才培养的创新型体系。

2.化学工程与工艺研究对环境保护的意义

化学工程与工艺这门学科是一门工业特色明显的专业，它覆盖了原有的各种化学相关的专业。现阶段，环保已经是人们普遍追求的一种生活方式跟生活态度。化学工程与化学工艺的相关研究是实现环保节能这一理念的重要实现途径。对于化学工程跟化学工艺的研究发现，人类在降低污染节约能源的时候可以实现利益的最大化，这样的前提条件下，人们都愿意进行节能环保方面的尝试。很多跨国大型企业都针对这种情况成立专门的科研小组，进行相关绿色环保方面的研究。社会的发展离不开科技的发展，科技发展不能以牺牲环境为代价。这就要求绿色环保的概念。科技的发展过程中化学工程与化学工艺的发展一定会占据重要位置。针对这样的情况，应该积极改变策略加大对化学工程与化学工艺方面的研究。

二、相关新兴化学工程与工艺的技术研究

1.绿色化学工程

绿色化学也就是现今的人们所说的环境友好化学，这种化学方面的术语是现如今最为流行的术语。绿色化学就是环保，降低污染，用一些化学方面的技术还有方法来减少对生态环境的影响，降低环境污染对人类健康的影响。运用化学工程与化学工艺减少一些有害的原料还有催化剂等的生产还有使用。从根本上杜绝环境污染的产生，绿色化学的技术就是从源头来阻止污染的产生，用无毒无害的原料，并且对一些废弃物进行回收再利用。

2.化学工程与化学工艺的分离工程

分离工程就是使物质从无序向有序转变的一种非自发的过程，在一些重力、压力还有一些温度、电的影响下由外力的作用，这是一个消耗能量的过程，并且这也是化学工程与化学工艺分离工程研究的重要内容之一。现今使用比较多的分离工程方法就是蒸馏法，我国在蒸馏分离方法方面的研究已经有了非常深厚的理论依据跟实践经验，但是蒸馏分离方法在速度方面还是要进一步的改善。并且在一些蒸馏设备上也值得改进，蒸馏分离法如果在设备上采用现今新型的材料会取得较好的经济效益。并且对于提高蒸馏吸收的效率，降低蒸馏分离时间上，可以采用新型的吸收剂，吸收剂对蒸馏时间的长短也有很大的影响，因此，吸收剂的研究开发也是值得关注的。

膜分离技术也是现今比较流行的分离技术，膜分离具有节能、高效、易于清理等一些特点，被许多国家的科学家认为是当下最有发展潜力的分离技术。膜分离就是吸附分离，这种吸附分离的办法被广泛运用一些气体的干燥、废水等污染物的处理等等。膜分离的研究重点在于新型吸附剂的开发，膜分离的主要问题就是膜的污染还有防治。膜分离的研究必须要实现膜使用的长寿还有高效。

3.Supercritical Fluid，SCF（超临界流体）

Supercritical Fluid，SCF（超临界流体）是一种温度还有压力都在临界点之上的无气体液体的相界面，同时具有液体跟气体性质的一种流体。这一技术在化工、食品加工还有生物医药工程中都有非常广泛的应用。SCF质量高、工艺要求高。开发附加值高使其有着广阔的发展前景十分诱人的发展利润。近几年来，SCWO（超临界水氧化法）用于环境治疗保护方面的研究比较多，在化学工程与化学工艺方面的研究较少，还处于研究试验期。

三、结束语

当今世界面临着资源还有能源的短缺，全球国家都指出社会经济的发展不能以牺牲环境为代价，并且提出资源的节约还有保护环境的要求，这就需要化学工程与化学工艺的配合共同发展，我国在此基础上提出了转变可持续发展经济的概念，所以，相关的化学工程与化学工艺的行业领域应该要积极配合，对于化学工程与化学工艺的相关技术研究必须要重视其发展的环保性，推动传统的化学工程与化学工艺成为绿色的工艺。最大限度的减少环境污染，节约资源，积极研究开发新能源，走科技发展与环境友好的道路。

参考文献：

[1]艾宁，计伟荣，项斌等.化学工程与工艺专业人才培养模式改革的探索与实践[J].化工高等教育，2009，26（6）：28-31，35.

[2]姜兆华，赵力，宋英等.面向国家需求的化学工程与工艺特色专业课程体系构建与实践[J].中国大学教学，2013，（11）：53-55.