探討有機(jī)化學(xué)在環(huán)境工程中的應(yīng)用

李志濤

摘要：環(huán)境工程是保護(hù)當(dāng)前城市和現(xiàn)代環(huán)境，防治水、氣、聲、固體廢物污染，限制一次資源利用的科學(xué)技術(shù)。它能最大限度地控制人類活動(dòng)造成的污染，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。有機(jī)化學(xué)是化學(xué)的一個(gè)分支。有機(jī)物的來源可以來自大自然，也可以來自技術(shù)合成。利用有機(jī)化合物可以減少環(huán)境污染。

關(guān)鍵詞：有機(jī)化學(xué);環(huán)境工程;應(yīng)用

1環(huán)境工程問題

隨著社會(huì)的發(fā)展，世界環(huán)境由于人們的吃、穿、用、行生產(chǎn)和制造的廢棄物對(duì)空氣、河流和土壤造成了一定的污染。由于社會(huì)發(fā)展對(duì)經(jīng)濟(jì)消費(fèi)能力和消費(fèi)欲望的影響，幾乎每個(gè)家庭都有一輛汽車，汽車的使用量在不斷增加，汽車尾氣的排放量也在不斷增加，產(chǎn)生熱島效應(yīng);隨著城市的發(fā)展，建筑業(yè)的生產(chǎn)制造業(yè)也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了一定的影響?？撤淠?、產(chǎn)生粉塵、物質(zhì)輻射等都會(huì)對(duì)空氣和土壤造成一定的污染。隨著城市建設(shè)的不斷加快和城市人口的不斷增加，生活垃圾、工業(yè)垃圾、醫(yī)療垃圾等嚴(yán)重威脅著城市的清潔度，對(duì)人們的生存產(chǎn)生了一定的影響。城市垃圾處理沒有明確制定合理的法規(guī)，發(fā)展方向不明確，對(duì)人類生存空間、水資源和土壤資源構(gòu)成嚴(yán)重威脅。由于工業(yè)生產(chǎn)制造不合理，有毒氣體和液體的排放和處置過于隨意，將直接導(dǎo)致生物鏈斷裂，對(duì)空氣、水和土地資源造成污染，威脅其他生物的生存，也影響人們的生命健康。

2有機(jī)化學(xué)概論

有機(jī)化學(xué)又稱碳化合物化學(xué)，主要研究有機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，通過相應(yīng)的制備方法制備各種工業(yè)所需的材料。目前，有機(jī)化學(xué)中有2000多萬種化合物，相關(guān)人員可以通過相應(yīng)的分析和組合，使化合物成為具有獨(dú)特功能的分子。有機(jī)化學(xué)可以為材料科學(xué)和環(huán)境科學(xué)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐，促進(jìn)科學(xué)發(fā)展，主要體現(xiàn)在能源、材料、信息等方面，從而促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的發(fā)展。有機(jī)化學(xué)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，主要為人類發(fā)展提供一些幫助，可以應(yīng)用于新藥、農(nóng)藥、建材、供熱、發(fā)電等社會(huì)發(fā)展環(huán)節(jié)。有效利用有機(jī)化學(xué)的優(yōu)勢(shì)，可以促進(jìn)環(huán)境工程的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展，開展微量有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)，通過有機(jī)分子的特性組裝，解決污染問題，開發(fā)出可以替代生態(tài)和人體健康危害的材料。

3環(huán)境工程領(lǐng)域有機(jī)化學(xué)技術(shù)方法的運(yùn)用

3.1應(yīng)用于食品、醫(yī)藥領(lǐng)域

食品安全是人們正常生活的基礎(chǔ)。在人的生長(zhǎng)發(fā)育過程中，離不開有機(jī)物質(zhì)的供給，如蛋白質(zhì)、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)。在食品制造業(yè)中，生產(chǎn)企業(yè)可以人為添加微量元素，以增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，成為產(chǎn)品的賣點(diǎn)。人們可以改善他們的生長(zhǎng)發(fā)育后吃。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，合理使用肥料可以促進(jìn)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，但肥料的使用需要與種植區(qū)的土壤和作物的生長(zhǎng)周期相結(jié)合。過量使用會(huì)造成藥物殘留，給環(huán)境帶來富營養(yǎng)化，給植物生長(zhǎng)帶來反作用，對(duì)人體健康帶來一定危害。有機(jī)化學(xué)在制藥工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。結(jié)合對(duì)中草藥的合理研究，對(duì)其成分進(jìn)行分析，利用化學(xué)技術(shù)合成相似成分，以減少中藥植物的開發(fā)和多階段制藥的時(shí)間和過程，為了提高藥物成分的準(zhǔn)確度，提高療效，西藥多采用有機(jī)化學(xué)技術(shù)合成。針對(duì)腦型瘧疾，屠呦呦對(duì)青蒿素的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了修飾，在原有的碳氧鍵上加了基團(tuán)，并合成了相關(guān)的衍生物以增強(qiáng)療效。

3.2應(yīng)用與染料工業(yè)

染料是有機(jī)化學(xué)應(yīng)用的途徑之一。主要用于纖維染色、建材、工藝品生產(chǎn)等方面。有機(jī)化學(xué)和染料工業(yè)的應(yīng)用能給人們的視覺帶來一定的沖擊，促進(jìn)服裝、印染、建筑等行業(yè)的發(fā)展。但相關(guān)材料的不當(dāng)使用將直接威脅到環(huán)境保護(hù)和人民健康，我國需要加強(qiáng)相關(guān)方面的控制，嚴(yán)禁使用有害和污染性染料，并明確制定環(huán)保燃料的使用制度，使合格的有機(jī)染料在人們使用過程中不會(huì)產(chǎn)生過敏、刺激、輻射等現(xiàn)象。德國率先優(yōu)化染料原料的選擇，并列出了相關(guān)的禁用名單，這是由法律法規(guī)規(guī)定的。有機(jī)顏料屬于不溶性有機(jī)物。顏料和染料在化學(xué)結(jié)構(gòu)上是相同的，但它們可以通過不同的方式相互轉(zhuǎn)化。有兩種染料，天然的和人造的。目前常用的人工有機(jī)染料有花青素、綠盤、鈦菁、金盤、酞菁藍(lán)染料（藍(lán)盤）等。

3.3金屬有機(jī)化學(xué)的應(yīng)用

金屬有機(jī)化學(xué)可應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如利用機(jī)械化農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)行作物種植、噴施和施肥，利用有機(jī)肥、化肥、磷等物質(zhì)在農(nóng)藥和化肥中進(jìn)行除草和復(fù)施。這些金屬有機(jī)化合物的副作用很小;在工業(yè)上，輕金屬化合物的未來是發(fā)展的關(guān)鍵，它將給工業(yè)生產(chǎn)帶來另一場(chǎng)革命;石油化工中大量使用金屬有機(jī)化合物作為催化劑;金屬有機(jī)化合物的使用對(duì)航空航天工業(yè)也有一定的促進(jìn)作用。利用金屬的固、液、氣態(tài)作為相應(yīng)的節(jié)能添加劑，在燃料中加入千分之一的比例，可節(jié)能5%-10%，降煙30%-70%。金屬有機(jī)化學(xué)是未來的發(fā)展方向，在各個(gè)領(lǐng)域都可以取得巨大的成就。

3.4應(yīng)用于材料領(lǐng)域

有機(jī)高分子材料在人們的生產(chǎn)和生活中占有一定的地位，如塑料、橡膠、纖維、涂料等，廣泛應(yīng)用于建筑、產(chǎn)品包裝等領(lǐng)域。建筑中使用了大量的有機(jī)化學(xué)材料。用于墻壁的合成橡膠板和油漆都是有機(jī)化學(xué)材料。塑料制品是以單體為原料，采用相應(yīng)的加工方法合成的聚乙烯、聚苯、聚氯乙烯等有機(jī)化合物;橡膠有一定的收縮。橡膠是由各種單體聚合而成的。用于生產(chǎn)輪胎、膠管、電纜等;合成纖維利用煤、石油、天然氣、農(nóng)副產(chǎn)品進(jìn)行化學(xué)精煉，然后將相關(guān)分子合成加工成相關(guān)纖維產(chǎn)品，如聚酯、尼龍、丙烯酸等;薄膜是一種二維材料。薄膜的分子分類包括聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜等。

3.5在污染控制中的應(yīng)用

有機(jī)化學(xué)是一種新型的環(huán)保技術(shù)。有機(jī)材料在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用可以在一定程度上抑制環(huán)境污染產(chǎn)物的產(chǎn)生。近年來，由于生產(chǎn)制造業(yè)對(duì)環(huán)境的污染日益嚴(yán)重，能源的排放和廢棄物的處理已成為我們必須面對(duì)的問題。酸雨、霧霾等環(huán)境問題影響著生物的生存。有機(jī)化學(xué)在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用可以在一定程度上減少對(duì)環(huán)境的破壞。例如，在廢水的處理過程當(dāng)中可以添加Fenton試劑，其成分為Fe2SO4和H2O2，它是通過相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)對(duì)HMX和COD進(jìn)行降解。汽車尾氣中含有一氧化碳等有害氣體，可以通過催化劑對(duì)其進(jìn)行專門處理，凈化有害氣體，從而轉(zhuǎn)化為二氧化碳等對(duì)大氣無害的氣體。然而，汽車的使用在一定程度上增加了尾氣的排放，加速了氣候變暖。

4加強(qiáng)有機(jī)化學(xué)在環(huán)境工程中的應(yīng)用策略

4.1合理應(yīng)用有機(jī)化學(xué)

有機(jī)化學(xué)在給社會(huì)發(fā)展帶來好處的同時(shí)，也帶來了一些問題。農(nóng)業(yè)研發(fā);農(nóng)業(yè)部門經(jīng)常使用有機(jī)化肥來促進(jìn)種植業(yè)的發(fā)展。他們使用化肥和滴滴涕來改善土壤的合理性，預(yù)防病蟲害。但由于相關(guān)知識(shí)的缺乏和化肥的濫用，有機(jī)化學(xué)元素會(huì)滲入土壤并流入江河湖泊，水質(zhì)和土壤的富營養(yǎng)化會(huì)直接影響環(huán)境，通過物質(zhì)循環(huán)，最終到達(dá)人體，影響人體健康。在建筑中，有機(jī)化工建材雖然可以提高建筑的使用效果，但對(duì)空氣、水、土壤和人體都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。例如，有害物質(zhì)的不斷釋放會(huì)對(duì)人體健康和大氣環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。因此，國家需要重視，有關(guān)部門需要加大對(duì)有機(jī)化學(xué)使用的控制力度，科學(xué)應(yīng)用有機(jī)化學(xué)，合理使用相關(guān)產(chǎn)品。

4.2提高有機(jī)化學(xué)技術(shù)研發(fā)水平

環(huán)境工程涉及多個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域，國家需要在相關(guān)方面加大投入，在人才培養(yǎng)和應(yīng)用方面進(jìn)行合理規(guī)劃，相關(guān)部門需要結(jié)合員工的特點(diǎn)培養(yǎng)和提高其能力。有機(jī)化學(xué)技術(shù)的研發(fā)要環(huán)保，相關(guān)部門要有一定的責(zé)任感，加強(qiáng)自身管理，國家要給他們一定的發(fā)展空間。

結(jié)論

綜上所述，有機(jī)化學(xué)在環(huán)境工程中的應(yīng)用可以減少一次資源的使用，改變傳統(tǒng)的制造工藝，改變?nèi)藗冃袨閷?duì)環(huán)境的危害，修復(fù)受損的生態(tài)。國家需要加大對(duì)有機(jī)化學(xué)研究的投入，以減少人們活動(dòng)對(duì)環(huán)境的危害。使用環(huán)境友好的化學(xué)材料可以促進(jìn)生態(tài)的穩(wěn)定和長(zhǎng)期發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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