hóa môi trường hóa học xanh và an toàn nông nghiệp

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ -o0o -o0o - TIỂU LUẬN MÔN: KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI TIỂU LUẬN KEO TỤ HĨA MƠI TRƯỜNG Chun đề: Hóa học xanh An tồn nơng nghiệp Học viên: Trịnh Thị Thủy Mã học viên: 19812025 Lớp: Kỹ thuật Môi trường 2020A Khoa: Công nghệ Môi trường Học viên thực hiện: Trịnh Thị Thủy Hoàng Thị Phượng Nguyễn Văn Hào Đinh Việt Hưng Hà Nội, năm 2021 Lớp: Kỹ thuật Môi trường 2020A Khoa: Công nghệ Môi trường Hà Nội, năm 2021 VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA MỤCHỌC LỤCVÀ CÔNG NGHỆ -o0o - TIỂU LUẬN HĨA MƠI TRƯỜNG Chun đề: Hóa học xanh An tồn nơng nghiệp Học viên thực hiện: Trịnh Thị Thủy Hoàng Thị Phượng Nguyễn Văn Hào Đinh Việt Hưng Lớp: Kỹ thuật Môi trường 2020A Khoa: Công nghệ Môi trường Hà Nội, năm 2021 Danh mục bảng Danh mục hình Từ viết tắt Mở Đầu Bảo vệ môi trường phát triển bền vững có tầm quan trọng đặc biệt quốc gia, tất ngành kinh tế đặc biệt ngành hóa chất - ngành gây nhiễm lớn tính độc, tính oxy hóa, tính cháy nổ hóa chất Các nhà hoạt động môi trường, tổ chức, đảng hoạt động với tôn bảo vệ môi trường, giữ gìn xanh, sạch, đẹp trái đất chọn màu xanh biểu tượng đảng Xanh nhóm Hịa bình Xanh Màu xanh nhà hóa học chọn lựa làm biểu tượng cho hóa học bền vững tên gọi hóa học xanh Hóa học xanh nghĩa thiết kế, phát triển ứng dụng sản phẩm hóa chất q trình sản xuất, tổng hợp hóa chất nhằm giảm thiểu loại trừ việc sử dụng chất gây nguy hại tới sức khỏe cộng đồng môi trường Dưới nét liên quan đến khái niệm, tình hình phát triển, hiệu khả áp dụng hóa học xanh lĩnh vực sản xuất, nghiên cứu, giáo dục, đào tạo sử dụng hóa chất Mục tiêu hóa học xanh mục tiêu có tính chất khoa học hướng tới phát triển bền vững Khái niệm phát triển bền vững thu hút quan tâm rộng rãi quốc gia năm 1987 Liên hợp quốc công bố báo cáo “Tương lai ”; báo cáo phát triển bền vững định nghĩa “sự phát triển đáp ứng yêu cầu không gây trở ngại cho việc đáp ứng nhu cầu hệ mai sau ” Như thế, phát triển bền vững đòi hỏi phải đạt tới hai mặt coi mâu thuẫn với nhau, mặt phải phát triển để đáp ứng ngày tốt nhu cầu vật chất tinh thần người nhằm thỏa mãn tăng dân số giới, mặt khác tính bền vững phát triển đòi hỏi phải giới hạn thay đổi cách sử dụng nguồn tài nguyên sinh thái để khơng bảo tồn mà cịn cải thiện tài nguyên môi trường cho hệ tương lai Mơi trường nơi sinh sống, cịn phát triển mà cố gắng làm thứ ngày tốt môi trường 1.1 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HĨA HỌC XANH Khái niệm Hóa học xanh khái niệm phát triển hóa học cách bền vững (cịn gọi hóa học bền vững), qua khuyến khích phát triển phương pháp trình tạo sản phẩm nhằm hạn chế sản xuất sử dụng hóa chất độc hại Hóa học xanh tìm cách giảm thiểu ngăn ngừa ô nhiễm nguồn Hóa học xanh áp dụng cho hóa hữu cơ, hóa học vơ cơ, hóa sinh, hóa phân tích, chí hóa học vật lý Trọng tâm giảm thiểu nguy hiểm tối đa hóa hiệu lựa chọn hóa chất sử dụng Khác biệt với hóa học mơi trường tập trung vào tượng hóa học mơi trường Khái niệm Hóa học xanh xuất phát từ kiến nghị Hiệp ước Phịng chống nhiễm Quốc hội Hoa Kỳ thông qua vào năm 1990 Ý tưởng cách tốt để giảm chi phí nhiễm kiểm soát nguồn giải vấn đề liên quan đến việc thải chất độc hóa học vào mơi trường Hóa học xanh kết hợp cách tiếp cận trình tổng hợp, chế biến sử dụng hóa chất cho giảm thiểu mối đe dọa sức khỏe môi trường Năm 1998, Paul T Anastas John C Warner thuộc Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (EPA) đề 12 nguyên tắc tảng cho Hóa học xanh [1] Bất kỳ q trình hóa học phải đáp ứng 12 tiêu chuẩn xem thực bền vững, không tác động xấu tới môi trường Năm 2001, Winterton đưa 12 nguyên tắc khác, nhằm làm rõ 12 nguyên tắc ban đầu [2] Năm 2005, Tang, Smith Poliakoff rút gọn 12 nguyên tắc lại thành thuật ngữ PRODUCTIVELY để dễ nhớ [3] Nhu cầu phát triển Hóa học xanh: Sự hình thành phát triển hóa học xanh hay hóa học bền vững xuất phát từ nhu cầu thực tế Ngay từ năm 1850, thành tích đạt hóa học, đặc biệt quy mô công nghiệp, thường để lại hậu lớn có hại cho mơi trường Đơi khi, khơng phải đơn giản sản phẩm hóa học sản xuất gây hại cho môi trường mà trình sản xuất, thao tác, xử lý sản phẩm có độ rủi ro cao hình thành chất thải hóa học khó để loại bỏ Xuyên suốt lịch sử, loài người phải sống với độc hại ô nhiễm thường xuyên, thời gian gần trang bị kiến thức để hiểu nguyên nhân hậu chúng Đặc biệt, phải đến tai nạn khủng khiếp ngành sản xuất hóa chất xảy Bohpal, Ấn Độ năm 1984, Liên Hiệp Quốc đề hiệu “phát triển bền vững” (1987) Từ đầu năm 60 kỷ trước, tiêu chuẩn luật môi trường phát triển mạnh theo hướng tăng kinh phí hình phạt, hạn chế việc sử dụng loại hóa chất độc hại Cơng chúng yêu cầu biết thêm thông tin loại hóa chất mà họ gặp phải đời sống Kết là, ngành công nghiệp phải đối mặt với áp lực lớn, không việc giảm phát thải hóa chất độc hại vào mơi trường cịn phải giảm sử dụng hóa chất độc hại nói chung Điều trở thành động lực mạnh mẽ cho cho ngành cơng nghiệp hóa chất phải tìm thay thế, nâng cấp Những năm gần đây, Hóa học xanh đóng vai trò chủ đạo việc phát triển, nhận biết vấn đề liên quan đến môi trường Qua ứng dụng nguyên tắc hóa học khoa học phân tử, người ta thấy vai trị Hóa học xanh phát triển bền vững cần thiết Để thực điều hóa học phải đồng thời đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế mục tiêu môi trường qua việc áp dụng nguyên tắc khoa học Vậy hiểu cách tổng quát khái niệm Hóa học xanh phát minh, thiết kế, ứng dụng sản phẩm hóa học, q trình hóa học nhằm giảm loại bỏ hoàn toàn việc sử dụng phát thải hóa chất độc hại 1.2 Nội dung (nguyên tắc tảng) Hóa học xanh Ngày nay, 12 nguyên tắc tảng cho Hóa học xanh Paul T Anastas John C Warner đưa năm 1998 giới biết đến, đặc biệt với nhà hóa học Nơi dung đề cập Hóa học xanh là: Ngăn ngừa: Tốt ngăn ngừa phát sinh chất thải xử lý hay làm chúng Tính kinh tế: Các phương pháp tổng hợp phải thiết kế cho nguyên liệu tham gia vào q trình tổng hợp có mặt tới mức tối đa sản phẩm cuối Phương pháp tổng hợp nguy hại: Các phương pháp tổng hợp thiết kế nhằm sử dụng tái sinh chất không gây nguy hại tới sức khỏe người cộng đồng Hóa chất an tồn hơn: Sản phẩm hóa chất thiết kế, tính tốn cho đồng thời thực chức địi hỏi sản phẩm lại giảm thiểu tính độc hại 5 Dung môi chất phụ trợ an tồn hơn: Trong trường hợp nên dùng dung môi, chất tham gia vào trình tách chất phụ trợ khác khơng có tính độc hại Thiết kế nhằm sử dụng hiệu lượng: Các phương pháp tổng hợp tính toán cho lượng sử dụng cho trình hóa học mức thấp Nếu có thể, phương pháp tổng hợp nên tiến hành nhiệt độ áp suất bình thường Sử dụng nguyên liệu tái sinh: Nguyên liệu dùng cho q trình hóa học tái sử dụng thay cho việc loại bỏ Giảm thiểu dẫn xuất: Vì q trình tổng hợp dẫn xuất địi hỏi thêm hóa chất khác thường tạo thêm chất thải Xúc tác: Tác nhân xúc tác nên dùng mức cao so với đương lượng chất phản ứng 10 Tính tốn, thiết kế để sản phẩm phân hủy sau sử dụng: Các sản phẩm hóa chất tính tốn thiết kế cho thải bỏ chúng bị phân huỷ mơi trường 11 Phân tích thời gian hữu ích để ngăn ngừa ô nhiễm: Phát triển phương pháp phân tích cho phép quan sát kiểm sốt việc tạo thành chất thải nguy hại 12 Hóa học an tồn để đề phịng cố: Các hợp chất trình tạo thành hợp chất sử dụng q trình hóa học cần chọn lựa cho hạn chế tới mức thấp mối nguy hiểm xảy tai nạn, kể việc thải bỏ, nổ hay cháy, hóa chất Có nhiều phương pháp để "xanh hóa" cơng nghệ hóa học Những phương pháp thực riêng lẻ hay phối hợp quy trình cơng nghệ hóa học, nhằm mục tiêu làm tăng hiệu suất giảm lượng thải độc hại, như: Xúc tác xanh; Dung mơi xanh; Phương pháp vi sóng–siêu âm; Vi bình phản ứng (micro reactor) - Sử dụng nguyên vật liệu cách chọn lọc độc thu hồi thay cho loại dần cạn kiệt - Sử dụng chất phản ứng không độc hại có xúc tác - Sử dụng trình tự nhiên tổng hợp sinh học, xúc tác sinh học, phản ứng hóa học dựa cơng nghệ sinh học để đạt hiệu tính chọn lọc cao - Sử dụng dung môi cách chọn lọc nhằm giảm ảnh hưởng xấu đến môi trường, thay dung môi hữu dễ bay hơi, dung môi chứa clo dung mơi ảnh hưởng đến mơi trường tự nhiên - Thiết kế ngành hóa chất an tồn hơn: Sử dụng mơ hình thiết lập cấu trúc phân tử, tham khảo nguyên lí độc học chế tác động để giảm thiểu tính độc sản phẩm trì hiệu chức - Áp dụng điều kiện phản ứng nhằm tăng tính chọn lọc sản phẩm - Giảm thiểu tiêu thụ lượng: Thiết kế phản ứng hóa học cần lượng (cho thiết bị nhiệt cung), qua giảm ảnh hưởng đến môi trường từ việc sử dụng lượng bừa bãi 1.3 Định hướng áp dụng triển vọng tương lai CHƯƠNG II ÁP DỤNG HÓA HỌC XANH TRONG AN TỒN TRONG NƠNG NGHỆP ... xanh biểu tượng đảng Xanh nhóm Hịa bình Xanh Màu xanh nhà hóa học chọn lựa làm biểu tượng cho hóa học bền vững tên gọi hóa học xanh Hóa học xanh nghĩa thiết kế, phát triển ứng dụng sản phẩm hóa. .. ngun môi trường cho hệ tương lai Môi trường nơi sinh sống, phát triển mà cố gắng làm thứ ngày tốt mơi trường 1.1 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HÓA HỌC XANH Khái niệm Hóa học xanh khái niệm phát triển hóa. .. nguồn Hóa học xanh áp dụng cho hóa hữu cơ, hóa học vơ cơ, hóa sinh, hóa phân tích, chí hóa học vật lý Trọng tâm giảm thiểu nguy hiểm tối đa hóa hiệu lựa chọn hóa chất sử dụng Khác biệt với hóa học