药学实验室绿色化研究

随着社会的进步，科技的发展，环境污染问题已是当今世界人类所面临的最严峻的问 题之一。绿色化学便是科学家在研究环境问题和环保方法时提出的。20 世纪 90 年代初， 相关研究人员提出了预防化学污染的一些科学方法、措施。人们将这一新科学技术命名为 无污染化学，或命名为环境良好化学以及原子经济化学等，最后美国环保局采用了“绿色化 学”这一词，后被人们普遍采用。绿色化学指在生产和应用化学物质时，应最大效率地利用 原料，并尽量消除废物和避免使用有毒、危险的试剂及溶剂，从而建立环境友好的生产工 艺，使得化学工业可持续不断地发展。其目的便是节约资源，并从源头上防止或减少污染。 绿色化学最显著的两个优点是：最大限度地利用原料和最大限度地减少废物的排放。 1 无机化学实验室绿色化的必要性及意义 无机化学实验是无机化学赖以形成和发展的基础，是检验无机化学知识真理性的标准， 是化学教学中学生获得化学经验知识和检验化学知识的重要媒体和手段，是提高学生科学 素质的重要内容和途径。近年来由于学校招生规模不断扩大，做实验的学生也相应增加， 实验室产生的废弃液也随之增加。无机化学实验为我校中药学、药学、制药学专业大一新 生开设的基础实验课，将绿色化学理念融入其中，实现无机化学实验室的绿色化，不仅能 使教师在良好的环境中工作、学习，而且使学生从大一开始就在潜移默化中受到绿色化学 的教育，这对培养学生保护环境及资源的观念，提高他们环境保护的紧迫感和责任感具有 非常重要的意义。 2 药学无机化学实验室的绿色化途径 2.1 将绿色化教育融于无机实验教学中 无机化学实验为大一新生第一学期的一门化学实验课。教学过程中，应充分将与环境 化学有关的知识与药学无机化学实验教学联系起来，使学生明白无机化学元素及其化合物 在环境中的分布及行为，充分认识环境保护对人类未来的重要性。并同时在实验室进行安 全、环保教育，加强废弃物处理方法、技术教育，使学生能够掌握一些无机物造成的常见 污染及治理方法和防范措施，并通过规范化的实验操作、流程，节约药品并减少环境污染， 引导学生自己寻求治理污染的新途径。使学生认识到化学工业在国民经济中的重要地位的 同时，也认识到一些化学药品的危险性以及它们给环境带来的危害，从而培养学生良好的 实验习惯和环保意识。 2.2 以实验室绿色化建设为指导思想对实验进行统筹设计 无机化学实验室绿色化建设必须从源头抓起：即从源头上减少有毒有害废弃物的数量。 具体方法可以从以下几个方面做起：科学、合理、统筹地设计学生实验方案，减少现象重 复和药品资源的浪费，减少药品的用量。对所要开设的所有药学无机实验整体统筹，合理 安排次序，尽量能将一些实验串联起来，可以实现某些产物或副产物回收、或再利用。每 一次实验安排都要进行优化考虑，尽可能达到：实验材料廉价易得，实验过程中无副反应 或副反应产物较少。无机实验反应过程中使用的试剂、溶剂、催化剂等尽可能无毒无害， 反应产出物尽量无毒或毒害性小并易处理，反应条件尽可能温和等。 2.3 积极采用微型无机化学实验 所谓微型化学实验[1]，就是通过使用尽可能少的化学试剂来获得尽可能多的所需化学 信息的实验方法与技术。微型化实验具有降低污染、减少教学经费，并能缩短教学实验时 间的优点。无机化学实验微型化对环境保护来说是非常必要的，主要表现在：无机化学实 验内容主要是一些无机化合物的性质检验实验，所需试剂品种及用量都较多，对实验室及 周边环境污染较大。如果采用微型化实验，既降低了水、电等能源的消耗，又可以减少“三 废”的排量。而且虽然化学试剂用量少，但实验现象及结果仍可以达到准确、明显的效果。 2.4 采用先进的技术、仪器，减少环境污染 目前，使用计算机技术的 CAI 教学已成为全国各高校教学改革的主要方向之一[2]，此 法具有教学和辅助教学的双重功能。在药学无机化学实验中，对那些化学试剂、溶剂用量 比较大且在整个实验中废弃物排放量比较大、处理废弃物存在困难的实验，或对于必须做 但又需要用到有毒有害的药品，以及药品昂贵或易挥发、易引起燃烧、爆炸等危险，会对 环境造成较大污染的实验，可改为 CAI 教学，以模拟仿真的方法来完成，或采用比较先进 的、可减少污染的仪器进行实验[3]。 2.5 科学、合理地处理实验废弃物 药学无机化学实验室的废弃物种类相对较多，学生实验结束后，必须对其废弃物进行 区别处理，根据废弃物的不同状态及性质，采取不同的处理方法[4]。对于固体实验药品， 无论剩余多少一律回收，可留作下次实验使用。对于那些无毒、无污染的杂物，教师应要 求放入指定的垃圾桶，不要随便丢放，集中后倒入指定的处理地点。对于实验过程中的固 体生成物，能综合利用的尽量回收后利用，不能综合利用的，就需要在回收后进行处理。 对于那些有毒废渣、废液等药品，应该放入药品回收缸中，积累到一定量后集中处理。 2.6 建立有效的规章制度 建设绿色化的药学无机实验室，单靠教师对学生的道德教育显然是不够的，还应该建 立一套行之有效的规章制度。大一新生中，有多数学生在中学化学学习过程中根本没机会 自己动手做实验，有的甚至没进过化学实验室，所以安全、环保意识比较薄弱，只靠老师 在实验课上的强调不能达到实验室绿色化的目标。有了学校制定的实验室规章制度，就有 了教育学生的标准，会更有利于实验室绿色化建设[5]。 3 小结 把绿色化学渗透到实验教学及实验室建设中，对无机化学实验进行统筹安排、设计； 积极采用微型化学无机实验，并且能科学、合理地处理实验产生的废弃物等措施。这不仅 可以节省无机实验的经费、实验室空间，减少环境污染，提高实验安全性，而且随着实验 室环境的改善，学生对无机化学实验的学习兴趣也会得到提高。总之，建设绿色化药学无 机化学实验室是一项需要长期坚持、不懈努力的工作，需要广大师生共同来完成。