CC BY
26
УДК 378:66:504
Савельева А. Н., Додонова А. А.
ОБРАЗОВАНИЕ В ОБЛАСТИ ЗЕЛЁНОЙ ХИМИИ КАК ВОЗМОЖНОСТЬ ДОСТИЖЕНИЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ СТУДЕНТАМИ ХИМИКАМИ
Савельева Анна Николаевна - бакалавр 3-го года обучения кафедры ЮНЕСКО «Зеленая химия для устойчивого развития; ann_sav@bk.ru.
Додонова Анна Анатольевна - кандидат химических наук, доцент кафедры ЮНЕСКО «Зеленая химия для устойчивого развития»; ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева», Россия, Москва, 125047, Миусская площадь, дом 9.
Химия в контексте устойчивого развития занимает важное место, поскольку помогает решать многие проблемы - от изучения молекулярных основ жизни до создания новых источников энергии, которые могут обеспечить устойчивое развитие в будущем. Зеленая химия -это область химии и химической технологии, ориентированная на создание продуктов и процессов с минимальным использованием и образованием опасных веществ.
Ключевые слова: зелёная химия; образование; устойчивое развитие
EDUCATION IN THE FIELD OF GREEN CHEMISTRY AS AN OPPORTUNITY TO ACHIEVE SUSTAINABLE DEVELOPMENT BY CHEMISTRY STUDENTS
Saveleva A.N., Dodonova A.A.,
D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russian Federation
Chemistry in the context of sustainable development occupies an important place, as it helps to solve many problems -from studying the molecular foundations of life to creating to new sources of energy that can ensure sustainable development in the future. Green chemistry is a field of chemistry and chemical technology focused on creating products and processes with minimal use and formation of hazardous substances. Keywords: green chemistry; education; sustainable development
Введение
В современной хозяйственной деятельности человека сегодня остро стоят вопросы полной переработки сырья и уменьшения количества промежуточных продуктов и отходов производства. Решением данной проблемы занимается химическая технология, которая во многом контролирует, перераспределяет и регулирует производственные процессы. Проблемы химических производств и технологических схем часто связаны с
- наличием побочных продуктов, наносящих вред окружающей среде,
- безграмотным применением химической продукции,
- неправильной утилизацией отходов,
- сбрасыванием сточных вод производства,
- нерациональным использованием природного сырья и т.д.
Очевидно, что необходимо разрабатывать и внедрять не только экономически выгодные, но экологически чистые химические технологии. В промышленности нужна экологическая
модернизация и в этом могут быть полезны исследования в области зеленой химии, разработка новых химических технологий с применением принципов зеленой химии.
Зелёная химия ищет пути решения проблем, создавая альтернативные технологии, в то время как наука об охране окружающей среды устанавливает источники, оценивает состояние окружающей среды и разъясняет последствия антропогенной нагрузки. Два эти направления тесно связаны между собой и направлены на улучшение взаимоотношений
человека и окружающей среды, т.е. на достижение устойчивого развития.
Зеленая химия — это область химии и химической инженерии, направленная на разработку продуктов и процессов, которые минимизируют или исключают использование и образование опасных веществ. Она фокусируется на воздействии химии на окружающую среду, включая сокращение потребления невозобновляемых ресурсов и технологические подходы к предотвращению загрязнения [1].
Устойчивое развитие - это развитие, которое удовлетворяет потребности настоящего времени, но не ставит под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности [2].
Химия в контексте устойчивого развития занимает важное место, так как помогает решить множество задач, - от изучения молекулярных основ жизни до создания новых источников энергии, способных обеспечить устойчивое развитие в будущем.
В РХТУ им. Д. И. Менделеева студенты с направлений «Химическая технология» и «Химия» слушают дисциплины, связанные с экологической тематикой, а также ходят на межфакультетские учебные курсы «Зелёная химия как инструмент устойчивого развития» и «Планетарные границы, цели устойчивого развития: роль химической технологии». Благодаря анализу тематики и направленности выпускных квалификационных работ (ВКР) студентов РХТУ им. Д.И. Менделеева за последние годы, можно определить влияние этих
дисциплин и межфакультетских учебных курсов на процесс понимания важности и актуальности концепции зеленой химии и устойчивого развития среди студентов-химиков.
Для того, чтобы провести анализ ВКР студентов, понадобилось обратиться к базе данных Информационно-библиотечного центра РХТУ им. Д.И. Менделеева (ИБЦ), в котором представлены все ВКР с 2016 года по 2020 год [3]. Экспериментальная часть Для анализа были выбраны работы по направлениям «Химическая технология» и «Химия», исключая работы кафедр менеджмента и маркетинга, промышленной экологии и кафедры ЮНЕСКО «Зеленая химия для устойчивого развития». Распределив все работы в папки по годам защит,
через поиск, по ключевым словам, определили встречаемость компонентов слов: эколог*, ресурс*, сбереж*, иннов*, зелен*, охран*, окруж*.
Рассмотрим принцип поиска на примере компоненты зелен*. При поиске компоненты можно было столкнуться с разными ситуациями. На рис.1 в работе компонента зелен* не относится к зеленой химии или устойчивому развитию, но при этом сама работа имеет экологическую направленность.
На рис.2 компонента зелен* не относит к зеленой химии, как и сама выпускная квалификационная работа.
За счёт таких работ могла образоваться незначительная погрешность в расчетах.
• ¡ВвВ«1)!».
1ЦПЯ ГО'.Ш=Г.Г
■.. а я
источниками. Цвет, который рассматривается в солнечном свете, будет выглядеть по- разному, если смотреть под флуоресцентной лампой, которая имеет более сильные уровни зеленого, синего, фиолетового и световых волн. Он также может выглядеть иначе, если смотреть под лампой накаливания, которая сильнее в оранжевой или красной области видимого спектра света.
и:.:: : ' ГСНГ'ЕНТ ЕиЛ
V : Г|: г^ =пЛ Рг ,+т
|Ш1Ь * 1..И г.м Сгсзаи
При определении цвета следует использовать рассеянный дневной свет частично покрытого облаками северного неба в северном полушарии и частично покрытого облаками южного неба в южном полушарии, не отражаемый от каких-либо интенсивно окрашенных объектов, таких как красная кирпичная
стена или зеленое дерево. Освещение должно быть равномерным по всей площади расположения испытуемых образцов и не менее 2000 лк. Следует избегать попадания прямых солнечных лучей.
Рис.2. ВКР по теме: «Влияние модификаторов реологии на розлив водно - дисперсионных лакокрасочных
Рис.2. ВКР по теме: «Влияние модификаторов реологии на розлив водно - дисперсионных лакокрасочных
материалов»
Главная СОМКЕНТ
Застал Гп' п
1.1 Метатезис олефинов
Метатезис занимает центральное место в синтезе сложных органических молекул и полимеров. Основные проблемы катализа были успешно решены, включая возможность присутствия функциональных групп в органических субстратах. Большим преимуществом стало то, что реакции метатезиса не требуют стехиометрических количеств катализаторов, и, соответственно, не происходит выделения стехиометрических объемов солей в качестве отходов. В этом смысле реакцию метатезиса можно отнести к области "зеленой химии", это позволяет сохранить ряд этапов полного синтеза и избежать производства неорганических отходов.
Рис.3. ВКР по теме: «Метатезисная полимеризация циклооктена и его 5-гидроксизамещенного аналога»
Рис.1. ВКР по теме: «Алкидные антикоррозионные грунтовки с повышенной стойкостью к агрессивным
средам»
На рис. 3 мы видим, что компонента зелен* использовалась и относилась непосредственно к зеленой химии. С помощью этих данных можно сравнить изменение тематики выпускных квалификационных работ по направлениям «Химическая технология» и «Химия» за последние 5 лет на предмет появления в них различных компонент. Также возможно провести анализ внедрения концепции зеленой химии в образовательный процесс в РХТУ им. Д.И. Менделеева. Общее количество защищенных в РХТУ ВКР по данным ИБЦ за последние 5 лет представлено на рис. 4.
На рис. 5 представлены графики изменения встречаемости компоненты (абсолютный показатель) в зависимости от года защиты ВКР за 5 лет
Рис.4. График изменения количества ВКР по данным ИБЦ за последние 5 лет
600
500
400
300
Р 200
100
2016
2017
2018 Год
2019
4 »
4
3 6
6 5 '
-Эколог
-Ресур
-Сбереж
- Иннов
-Зелен
-Охран
-Окруж
2020
Рис.5. График изменения встречаемости компоненты (абсолютный показатель) в зависимости от года
защиты
Из рис.5 можно определить, что компоненты в 2018 году было самое большое количество окруж*, эколог*, ресурс*, иннов* росли, но в 2020 выпускных квалификационных работ и также не году произошел спад. В отличие от компонент зелен*, учтен фактор того, что в 2020 году не все кафедры сбереж*, охран* и окруж*, которые росли хоть и опубликовали выпускные квалификационные незначительно. Такие различия обусловлены тем, что работы.
-Эколог
-Ресур
-Сбереж
-Иннов
-Зелен
-Охран
-Окруж
2020
Рис.6. График изменения встречаемости компоненты (относительный показатель) в зависимости от года
защиты
Благодаря перерасчету на рис.6 мы можем точно эколог*, окруж* и иннов* теряли свою актуальность в определить актуальность компонент в работе. работах. Это связано с тем, что студенты более Компоненты компонент зелен*, сбереж*, охран*, углубленно рассматривают вопросы, связанные с окруж* и ресурс* с каждым годом возрастали, а зеленой химией и устойчивым развитием.
Заключение
С помощью анализа ВКР мы определили важность изменения, которые появились благодаря внедрению в образовательный процесс РХТУ им. Д.И. Менделеева дисциплин, содержащих информацию о зеленой химии и устойчивом развитии, что приводит к изменению тематики научных исследований и способствует достижению устойчивого развития в области химических технологий.
Зеленая химия является одним из способов достижения устойчивого развития в области химических технологий, поэтому наряду с основными дисциплинами студенты-химики должны изучать дисциплины, имеющие экологическую направленность. Ещё в 2015 году на Генеральной Ассамблее ООН были сформулированы 17 Целей устойчивого развития. Выполнение данной работы способствует достижению сразу нескольких Целей устойчивого развития: цель № 4 - «обеспечение всеохватного и справедливого, качественного образования и поощрение возможности обучения на протяжении всей жизни для всех», цели №6, 12, 13, 14, 15 - затрагивают качество окружающей среды и его сохранение [4, 5].
Выражаю благодарность своему научному руководителю Додоновой Анне Анатольевне за ценные советы и рекомендации при написании статьи.
^исок литературы:
1. Natalia P. Tarasova, Anna A. Dodonova, Alexey A. Zanin. The Concept of Sustainable Development and the Principles of Green Chemistry as an Integral Part of the Modern Chemical Education System. Chemistry Education for a Sustainable Society Volume 2: Innovations in Undergraduate Curricula. ACS Symposium Series 2020 Vol. 1345. Chapter 12 pp. 137145
2. Наше общее будущее // Доклад Международной комиссии по окружающей среде и развитию / Пер. с англ. - М.: Прогресс, 1989. - 59 с.
3. Информационно-библиотечному центру РХТУ им. Д.И. Менделеева [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://lib.muctr.ru/library_search/GRWORKS (дата обращения 03.04.21)
4. Смалева П. Г. Роль экологического образования в реализации концепции устойчивого развития на глобальном и региональном уровнях (на примере Томской области) - Томск: Вестник Томского государственного педагогического университета. 2009. 98 с.
5. Тарасова Н. П., Додонова А. А., Занин А. А., Гоманова С. О. Стратегическое межсекторное партнерство в сфере образования и науки в интересах устойчивого развития// Взаимодействие кафедр ЮНЕСКО с целью стратегического планирования и устойчивого развития: материалы видеоконференции, 5 июня, 2020 г./под ред. А. И. Рудского, В. В. Окрепилова. - СПб.: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2020. С.125-127
