因此，當設計對環境更友好、對人身更安全的新型水處理劑時，可生物降解性應該首要考慮。在這方面，突破傳統思路是十分重要的，被譽為更新換代的綠色阻垢劑的聚天冬氨酸的研究開發值得借鑒。聚天冬氨酸是受動物代謝過程啟發而于近年合成成功的一種生產高分子。APWheeler和CSSikes在對碳酸鈣有機體的研究中發現，從滲入牡蠣殼的蛋白母體得到的糖蛋白具有阻止無機或生物碳酸鈣沉積的作用，是一種潛在的阻垢劑，而不是象過去人們一直認為的那樣，是碳酸鈣成核和晶體生長的促進劑。進一步的研究發出色，在氨基酸聚合物中，聚天冬氨酸的阻垢性能最好，并具有非常好的生物相容性和可生物降解性。我們進行的合成試驗表明，相對分子質量高的線性聚天冬氨酸具有優異的分散、緩蝕、螯合等功能，可用作阻垢劑、緩蝕劑和分散劑等�，F有水處理劑產品的重新評價從70年代初我國開始現代水處理技術和水處理劑的研究開發以來，已取得了許多重要成果。特別是在“八五”和“九五”期間，國家對水處理劑研究開發給以重點支持，大大促進了水處理科技進步，形成了一系列具有自主知識產權的技術和產品。目前，我們水處理化學品的種類主要有緩蝕劑、阻垢劑、殺生劑和絮凝劑，其中緩蝕劑和阻垢劑在品種開發領域方面都已接近國際先進水平。全國水處理化學品的生產能力為12萬t/a，生產企業約為100家，產品品種為100個，實際產量約10萬t/a，年產值約12億元。從使用的水處理化學品的類型來看，主要使用有機膦酸類緩蝕阻垢劑、聚丙烯酸等聚合物和共聚物阻垢劑。目前，用于處于工業循環冷卻水的水質穩定劑的配方以磷系為主，約占52~58%，鉬系配方占20%，硅系配方占5%~8%，鎢系配方占5%，其他配方占5%~10%。綠色化學的概念正在重新評價現有水處理化學品的作用和性能。對這些功能早已為人們熟知的產品，可生物降解性是最重要的評價指標。目前正在廣泛使用的磷系緩蝕阻垢劑、聚丙烯酸等聚合物和共聚物阻垢劑雖然曾經使冷卻水處理技術取得了突破性進展，在解決人類面臨的水資源枯竭問題上起著重大作用，一直是國內外研究開發的重點并被認為是無毒的。但據近年的一些文獻報道，它們或者會使水體富營養化，或者是高度非生物降解的，因而均屬于環境不可接受的污染物。對水處理劑其它品種，也應進行重新評價。現有水處理產品的重新設計我們面臨的嚴峻挑戰是，必須盡快研究開發性能優異而又符合綠色化學思路的水處理劑。為此，對現有水處理劑產品進行重新設計也是一條可供選擇的重要途徑。聚丙烯酸類阻垢劑具有良好阻垢作用但難以生物降解，若重新對其進行分子設計，向其分子鏈中插入氧原子，就可能獲得既得優良阻垢作用又容易生物降解的產品。對于聚環氧琥珀酸的發明，我們不了解發明者的初衷，但其結果是符合向分子鏈中插入氧原子這一思路的。現在已經證明，具有無磷、非氮結構的聚環氧琥珀是一種綠色水溶性好，對鈣、鎂、鐵等離子的螯合力強，運用于高堿高固水系，可用于鍋爐水處理、冷卻水處理、污水處理、海水淡化、膜分離等，是現有阻垢劑的更新換代產品。原子經濟性反應的研究開發原子經濟性反應是把原料分子中的原子最大限度地結合到目標分子中，不產生副產物或廢物，達到廢物的零排放。以聚天冬氨酸的合成為例，以磷酸為催化劑，可以制和相對分子質量高的線性聚天冬氨酸，但存在副產物的分離和排放問題。若不采用磷酸催化劑，通過改變反應條件，能夠制得相同質量的聚天冬氨酸，但無副產物生成，實現了原子經濟性合成。值得注意的是，在水處理劑的合成中，有時存在著雖然有副產物生成但不進行分離的情況。這種情況不是原子經濟性合成，因為原料分子中的原子并未得到充分利用，反應過程中有副產物生成。雖然副產物當時沒有分離，但仍然要隨產品排放到水體中。采用穩定的催化劑，縮短工藝流程阻垢劑對金屬離子往往有很強的螯合力，在其合成過程中有可能與金屬催化劑反應生成螯合物，增加分離過程和廢物排放，若能采用不與阻垢反應的穩定催化劑，即可實現潔凈生產。例如，在聚環氧琥珀酸合成過程中，聚環氧琥珀與金屬催化劑生成的螯合物非常穩定，凈化分離聚環氧琥珀酸需要調節pH值和減壓蒸餾并排放蒸餾廢液。采用性能穩定的固體催化劑，即可免去聚環氧琥珀酸的凈化分離過程和對環境的污染。采用無毒溶劑兩性聚丙烯酰胺是具有特殊功能的絮凝劑和當前最好的污泥脫水劑，在處理一些處理難度大的污水時顯示出獨特的優良性能，可以提高懸浮的凝聚、澄清、沉降速度，增大絮體的尺寸和堅實度，提高污泥過濾速度，降低濾餅含水率，改善脫水濾餅的剝離性。從制得相對分子質量的產品考慮，采用反相乳液聚合比較合理，但存在有機溶劑污染問題。采用以水為溶劑的溶液聚合法，雖然反應條件控制較難，但可避免廢液排放。因此，選擇了后一技術路線。綠色化這的發展需要對傳統的化學化工學科重新認識和評價，從觀念上、理論上和技術進行發展和創新。隨著綠色化學作為學科前沿前的逐步形成，化學研究和化工生產的面貌將會發生翻天覆地的變化。水處理劑的綠色化戰略為我們提供了趕超世界先進水平的難得機遇。過去，由于起步晚等原因，我國和發達國家之間在科技水平上總是存在一定差距，全新的綠色化學則使我們同發達國家站在了同一起跑線上。為消滅污染、拯救地球和造福于子孫萬代的綠色化學的發展作出貢獻。