ما هي الكيمياء الخضراء والكيمياء البيئية

بينما ترتبط الكيمياء البيئية ، بتأثير المواد الكيميائية الملوثة على الموارد الطبيعية ، تركز الكيمياء الخضراء ، أو المستدامة على تأثير العوامل ، أو السمات البيئية فيما يتعلق بالكيمياء ، والحد من استهلاك الموارد التقليدية ، والحلول التكنولوجية لمنع التلوث. [1]

تعريف الكيمياء الخضراء

الكيمياء الخضراء ، التي يطلق عليها أيضًا الكيمياء المستدامة ، هي فرع العلوم الكيميائية الذي يركز على تصميم العمليات ، والمنتجات الكيميائية ، التي تقلل من توليد المواد الكيميائية الخطرة.

وتسمح مبادئ الكيمياء الخضراء لموظفي السياسات ، والمؤسسات ، والعلماء ، والمهندسين بحماية الاقتصاد ، والكوكب ، والطبيعة ، والموارد ، والأشخاص وإفادتهم من خلال تحديد طرق مبتكرة ، لتقليل النفايات ، والحفاظ على الطاقة ، وتحديد واكتشاف بدائل المواد الخطرة.[2]

تعريف الكيمياء البيئية

الكيمياء البيئية هي فرع العلم ، الذي ينطوي على دراسة العمليات البيوكيميائية التي تحدث في الطبيعة ، وهي تنطوي على فهم كيفية عمل البيئة غير الملوثة ، وما هي المواد الكيميائية الموجودة بشكل طبيعي ، وبأي تركيزات وبأي آثار.

وفي غياب هذا الفرع من العلم ، لن يكون من الممكن تقييم وتحديد الآثار البشرية المنشأ ، مثل إطلاق مادة كيميائية خطرة ، من الصناعات والتلوث على البيئة الطبيعية ، وإنه علم متعدد التخصصات ، فبالإضافة إلى الكيمياء ، يشمل الفيزياء ، وعلوم الحياة ، والزراعة ، وعلوم المواد ، والصحة العامة ، والهندسة الصحية ، وما إلى ذلك.

باختصار ، يمكن القول أن الكيمياء البيئية ، هي دراسة الآثار ، ونقاط المصدر ، والتفاعلات ، ووجهة الأنواع الكيميائية في الهواء ، والماء ، والأرض ، والنقل ، وتأثير الإجراءات البشرية على مختلف مكونات البيئة ، مثل الغلاف المائي ، والغلاف الجوي ، والغلاف الصخري ، والمحيط الحيوي.[3]

الفرق بين الكيمياء الخضراء والكيمياء البيئية

الكيمياء الخضراء والكيمياء البيئية من ناحية المفهوم

ان الكيمياء الخضراء مجال الهندسة الكيميائية ، التي أنشأت مجموعة من المبادئ التوجيهية ، والمبادئ والمنتجات ، والعمليات التي تخفف أو تقضي ، على استخدام وتوليد المواد الخطرة في المصدر ، فالكيمياء الخضراء هي مفتاح التنمية المستدامة ، حيث أنها توجه المجتمع العلمي إلى الحلول العلاجية ، والمبتكرة للمشاكل البيئية القائمة.

أما الكيمياء البيئية ، هي فرع العلوم الذي يركز على العملية البيوكيميائية ، التي تحدث في الهواء والماء والمؤسسات المائية والبرية ، وتأثيرات التلوث والأنشطة البشرية الأخرى عليها.

فلا ينبغي الخلط بين هذا المفهوم والكيمياء المستدامة أو الخضراء ، والتي تؤكد على تقليل التلوث من مصدره ، حيث تشمل الكيمياء البيئية موضوعات 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 :

• المركبات الفلزية العضوية ، تلوث المعادن الثقيلة بالأرض حسب الصناعة ، الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات ، وتسرب المغذيات من الأراضي الزراعية إلى مجاري المياه (الطحالب) ، والجريان السطحي للملوثات مثل البنزين ، وزيت المحرك ، ومركبات الهيدروكربونات الأخرى.
• تلوث الهواء ، والماء والتربة.
• المؤشرات البيئية – معايير التلوث.
• طريقة المراقبة / الاختبار.
• التخفيف أو السيطرة.
• الإزالة وإعادة التدوير ، والتخفيض والمعالجة الفعالة.[4]

الكيمياء الخضراء والكيمياء البيئية من ناحية الفوائد

فوائد الكيمياء الخضراء ، تشمل الفوائد البيئية ، والمجتمعية للكيمياء الخضراء ما يلي :

1- التقليل من الآثار البيئية السلبية ، للمعالجة الكيميائية والتصنيع.
2- تطوير وتقديم التقنيات المفيدة والمنافسة ، اقتصاديا للصناعة.
3- استخدام الموارد المتجددة ، وتقليل استهلاك الموارد غير المتجددة.
4- تجنب استخدام المواد التراكمية الحيوية ، والثابتة والسمية وغيرها من المواد الخطرة.

فوائد الكيمياء البيئية على صحة الإنسان

نظافة الهواء ، الماء النظيف ، الحد من استخدام المواد السامة والخطرة ، والسلامة القصوى للعاملين في المؤسسة الكيميائية ، منتجات استهلاكية أكثر أمانا من جميع الأنواع ، تعرض أقل للمواد الكيميائية السامة ، مثل المواد المسببة لاختلال الغدد الصماء (المواد الكيميائية التي تتداخل مع الأنظمة الهرمونية عند جرعات معينة) ، غذاء صحي وآمن – إزالة المواد الكيميائية السامة المثابرة التي تنتشر في السلسلة الغذائية.

فوائد الكيمياء البيئية على البيئة

1- معاناة أقل للحياة البرية والغابات والنباتات ، بسبب انخفاض إطلاق المواد الكيميائية ، التي تنتهي في البيئة.
2-  تقليل الاختلال الكيميائي للأنظمة البيئية.
-3 انخفاض القدرة على استنفاد الأوزون ، والاحترار العالمي ، وتكوين الضباب الدخاني.
-4تدنية التخلص من النفايات الخطرة ، في مدافن النفايات.

فوائد الكيمياء البيئية على الاقتصاد والأعمال

1- غلة أعلى للتفاعلات الكيميائية.
2- الحد الأدنى من الخطوات الاصطناعية وعملية التصنيع السريع.
3- توفير الطاقة والمياه وزيادة طاقة النبات.
4- تقليل المخلفات.
5- الحد الأدنى من الاستثمار في التدابير العلاجية.
6- الحد من استخدام الوقود الأحفوري وبالتالي تقليل استنفادها.
7- تقليل حجم مصنع التصنيع ، والمعالجة أو البصمة الكربونية من خلال الإنتاجية القصوى.
8- تحسين القدرة التنافسية ، لمصنعي المواد الكيميائية وعملائها.

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.

وقد يشمل العلاج فصل المواد الكيميائية الخطرة ، عن المواد الأخرى ، ثم معالجتها حتى لا تصبح خطرة ، أو تركزها للتخلص الآمن منها ، ومعظم أنشطة العلاج لا تشمل الكيمياء الخضراء ،و العلاج يزيل المواد الخطرة من البيئة ، ومن ناحية أخرى ، فإن الكيمياء الخضراء تحافظ على المواد الخطرة ، خارج البيئة في المقام الأول.

وإذا كانت التكنولوجيا تقلل أو تزيل المواد الكيميائية الخطرة المستخدمة ، لتنظيف الملوثات البيئية ، فإن هذه التكنولوجيا ستكون مؤهلة لتكنولوجيا الكيمياء الخضراء ، ومن الأمثلة على ذلك استبدال مادة ماصة خطرة (كيميائية).

كما تستخدم لالتقاط الزئبق من الهواء ، للتخلص الآمن من مادة ماصة فعالة ، ولكنها غير خطرة ، ويعني استخدام المادة الماصة غير الخطرة ، أن المادة الماصة الخطرة لا يتم تصنيعها مطلقًا ، وبالتالي فإن تقنية المعالجة ، تتوافق مع تعريف الكيمياء الخضراء.