ما هي الكيمياء الخضراء والكيمياء البيئية

ترتبط الكيمياء البيئية بتأثير المواد الكيميائية الملوثة على الموارد الطبيعية، في حين تركز الكيمياء الخضراء أو المستدامة على تأثير العوامل البيئية والسمات فيما يتعلق بالكيمياء، وتقليل استهلاك الموارد التقليدية وتقديم الحلول التكنولوجية لمنع التلوث.

تعريف الكيمياء الخضراء

تركز الكيمياء الخضراء، التي تُعرف أيضًا باسم الكيمياء المستدامة، على تصميم العمليات والمنتجات الكيميائية التي تقلل من توليد المواد الكيميائية الخطرة.

تسمح مبادئ الكيمياء الخضراء للمؤسسات والعلماء والمهندسين وموظفي السياسات بحماية الاقتصاد والكوكب والطبيعة والموارد والأشخاص، من خلال تحديد طرق مبتكرة لتقليل النفايات والحفاظ على الطاقة وتحديد واكتشاف بدائل المواد الخطرة.

تعريف الكيمياء البيئية

تعتبر الكيمياء البيئية فرعًا من العلوم يتضمن دراسة العمليات البيوكيميائية التي تحدث في الطبيعة، ويهتم بفهم كيفية عمل البيئة الطبيعية وبأي مواد كيميائية موجودة فيها وبأي تركيزات وتأثيراتها.

في غياب هذا الفرع من العلم، لن يكون بالإمكان تقييم وتحديد الآثار البشرية المنشأة، مثل إطلاق مواد كيميائية خطرة من الصناعات والتلوث على البيئة الطبيعية. وهو علم متعدد التخصصات يشمل، بالإضافة إلى الكيمياء، الفيزياء، وعلوم الحياة، والزراعة، وعلوم المواد، والصحة العامة، والهندسة الصحية، وغير ذلك.

باختصار ، تعني الكيمياء البيئية دراسة آثار المواد الكيميائية ومصادرها وتفاعلاتها وانتشارها في الهواء والماء والأرض، وتأثير الأنشطة البشرية على مكونات البيئة مثل الغلاف الجوي والغلاف المائي والغلاف الصخري والمحيط الحيوي.

الفرق بين الكيمياء الخضراء والكيمياء البيئية

الكيمياء الخضراء والكيمياء البيئية من ناحية المفهوم

الكيمياء الخضراء هي مجال في الهندسة الكيميائية، أنشأت مجموعة من المبادئ التوجيهية والمنتجات والعمليات، التي تهدف إلى تخفيف أو القضاء على استخدام وتوليد المواد الخطرة في المصدر، وهي مفتاح التنمية المستدامة، حيث توجه المجتمع العلمي نحو الحلول العلاجية والمبتكرة للمشاكل البيئية الحالية.

تركز الكيمياء البيئية على العمليات البيوكيميائية التي تحدث في الهواء والماء والمؤسسات المائية والبرية، وتأثيرات التلوث والأنشطة البشرية الأخرى عليها.

لا ينبغي الخلط بين مفهوم الكيمياء البيئية والمستدامة أو الخضراء وذلك لأنها تهدف إلى تقليل التلوث من مصدره، وتشمل الموضوعات التي تتناولها الكيمياء البيئية مثل الكيمياء البحرية والنمذجة البيئية والكيمياء الحيوية والجغرافيا والكيمياء الفلكية وكيمياء الغلاف الجوي والكيمياء الجيولوجية ومعالجة التلوث.

الكيمياء الخضراء والكيمياء البيئية من ناحية المبادئ

مبادئ الكيمياء الخضراء ، تصميم كيماويات أكثر أمانا ، الوقاية ، مذيبات ومساعدين أكثر أمانًا ، تصميم عمليات فعالة للطاقة ، توليفات كيميائية أقل خطورة ، استخدام مصادر الطاقة المتجددة والمواد الأولية ، تقليل المشتقات ، الحفز الكيميائي ، تصميم للتدهور ، كيمياء أكثر أمانًا لمنع الحوادث ، تحليل في الوقت الحقيقي لمنع التلوث ، اقتصاد الذرة.
مبادئ الكيمياء البيئية ، ليس للكيمياء البيئية أي مبادئ ، ولكن المعلمات والعوامل القابلة للقياس ، التي تركز على تحديد الموارد الطبيعية ، ومصدر الملوثات وتأثيراتها ، ويمكن أن تشمل هذه :

• تشمل الملوثات البيئية المتعلقة بالمركبات الفلزية العضوية تلوث المعادن الثقيلة في التربة، وتختلف هذه الملوثات حسب الصناعة. كما تشمل الملوثات الأخرى الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات وتسرب المغذيات من الأراضي الزراعية إلى مجاري المياه (الطحالب)، بالإضافة إلى الجريان السطحي للملوثات مثل البنزين وزيت المحرك ومركبات الهيدروكربوناتالأخرى.
• تلوث الهواء ، والماء والتربة.
• المؤشرات البيئية – معايير التلوث.
• طريقة المراقبة / الاختبار.
• التخفيف أو السيطرة.
• يتضمن ذلك الإزالة وإعادة التدوير والتخفيض والمعالجة الفعالة.

الكيمياء الخضراء والكيمياء البيئية من ناحية الفوائد

تشمل فوائد الكيمياء الخضراء الفوائد البيئية والمجتمعية مثل تقليل التلوث وحماية البيئة وتحسين جودة الحياة

الهدف هو تقليل الآثار السلبية على البيئة التي تنتج عن العمليات الكيميائية والتصنيع.
يشمل التطوير والعرض للصناعة التقنيات المفيدة والمنافسة اقتصاديًا.
تشجع على استخدام الموارد المتجددة وتقليل استهلاك الموارد غير المتجددة.
ينبغي تجنب استخدام المواد التراكمية الحيوية، والمواد الثابتة والسامة، وغيرها من المواد الخطرة.

فوائد الكيمياء البيئية على صحة الإنسان

يجب أن تكون نظافة الهواء والماء والحد من استخدام المواد الخطرة وتوفير السلامة القصوى للعاملين في المؤسسات الكيميائية، وإنتاج المنتجات الاستهلاكية الآمنة والتي تتعرض لأقل قدر من المواد الكيميائية السامة، مثل تلك المواد التي تؤثر على الغدد الصماء عندما تتناول بكميات محددة، ويجب إزالة المواد الكيميائية السامة المتراكمة التي تنتقل في السلسلة الغذائية لتوفير غذاء صحي وآمن

فوائد الكيمياء البيئية على البيئة

تؤدي انخفاض إطلاق المواد الكيميائية في البيئة إلى تقليل المعاناة للحياة البرية والغابات والنباتات.
2-  تقليل الاختلال الكيميائي للأنظمة البيئية.
يتعلق هذا بانخفاض في قدرة الأوزون على الاستنفاد والاحترار العالمي وتشكل الضباب الدخاني.
-4تدنية التخلص من النفايات الخطرة ، في مدافن النفايات.

فوائد الكيمياء البيئية على الاقتصاد والأعمال

1- غلة أعلى للتفاعلات الكيميائية.
يتميز بالحد الأدنى من الخطوات الاصطناعية وعملية التصنيع السريعة.
3- توفير الطاقة والماء وزيادة طاقة النبات.
4- تقليل المخلفات.
الحد الأدنى للاستثمار في التدابير العلاجية هو 5.
يقتصر الهدف على الحد من استخدام الوقود الأحفوري وبالتالي تقليل استنفاده.
7- يهدف إلى تقليل حجم مصنع التصنيع والمعالجة أو البصمة الكربونية من خلال زيادة الإنتاجية القصوى.
8- تحسين القدرة التنافسية لمصنعي المواد الكيميائية وعملائهم.

الكيمياء الخضراء وتنظيف التلوث

تقلل الكيمياء الخضراء التلوث من مصدره ، عن طريق تقليل أو إزالة مخاطر المواد الوسيطة ، والمواد الكاشفة والمذيبات والمنتجات ، وهذا على عكس تنظيف التلوث (يسمى أيضًا الإصلاح) ، والذي ينطوي على معالجة تيارات النفايات (معالجة نهاية الأنبوب) ، أو تنظيف الانسكابات البيئية ، والإطلاقات الأخرى.

يمكن أن يشمل العلاج فصل المواد الكيميائية الخطرة عن المواد الأخرى، ثم معالجتها حتى لا تصبح خطرة، أو تركيزها للتخلص الآمن منها، ومعظم أنشطة العلاج لا تشمل الكيمياء الخضراء، ويقوم العلاج بإزالة المواد الخطرة من البيئة، ومن ناحية أخرى، تحافظ الكيمياء الخضراء على المواد الخطرة خارج البيئة في المقام الأول.

إذا قللت التكنولوجيا من استخدام المواد الكيميائية الخطرة في تنظيف الملوثات البيئية أو أزالتها بالكامل، فإن هذه التكنولوجيا ستكون مؤهلة لتكون تكنولوجيا الكيمياء الخضراء، ومن الأمثلة على ذلك استبدال مادة ماصة خطرة (كيميائية) بمواد أكثر أماناً.

تُستخدم المادة الماصة الفعالة والغير خطرة لالتقاط الزئبق من الهواء والتخلص منه بشكل آمن، ويعني استخدام المادة الماصة الغير خطرة أن المادة الماصة الخطرة لا يتم تصنيعها على الإطلاق، وبالتالي تتوافق تقنية المعالجة مع تعريف الكيمياء الخضراء.