《安全管理論文》之理化實驗室的污染與對策

1、理化實驗室的污染與對策 【摘要】介紹理化實驗室中常見的污染種類及危害，闡明理化實驗室是一種不容忽視的污染源，其污染種類復(fù)雜、毒害較大，并針對不同污染提出相應(yīng)治理辦法?！娟P(guān)鍵詞】理化實驗室 廢棄物 污染 對策中圖分類號：r446 文獻標識碼：b 文章編號：1005-0515（2012）1-393-03pollution and countermeasures of physical and chemical laboratorywu quanzai1 hang jing2 gao jianwu1(1. center for disease control and prevention of sa

2、ihan district huhhot, huhhot ,010020,china;2. huhhot center for disease control and prevention, huhhot ,010070,china )【abstract】to introduce common types of pollution and damage in physical and chemical laboratory, and to expound the physical and chemical laboratory is a non-negligible pollution sou

3、rces, contaminated species are complex, poison is large, and to propose appropriate measures to deal with different pollution.【key word】physics and chemistry laboratory waste pollution countermeasures隨著我國科技及市場的發(fā)展，對理化實驗室的需求量越來越大，其廣泛存在于學校（包括各高等院校和中學）、科研機構(gòu)、檢驗檢測機構(gòu)和企業(yè)中的檢驗研發(fā)部門。各類理化實驗室試驗條件及管理狀況參差不齊。實驗室實際上是

4、一類典型的小型污染源，建設(shè)的越多，污染的越大。理化實驗室污染一方面會對實驗人員造成身體危害，另一方面給實驗室周邊環(huán)境對造成污染，尤其是在城區(qū)和居民區(qū)的實驗室對環(huán)境的危害特別大，因此理化實驗室污染應(yīng)引起足夠重視。實驗室的污染源種類復(fù)雜，品種多，毒害大，應(yīng)根據(jù)具體情況，分別制訂處理方案。1 實驗室環(huán)境污染種類及危害1.1 按污染性質(zhì)分類1.1.1 化學污染1.1.1.1 有機物污染主要來源于有機試劑污染和有機樣品污染。在實驗中往往需要大量有機溶劑及助溶劑，這些有機試劑以各種形式（如揮發(fā)、廢棄物）排放到周邊的環(huán)境中，排放總量大致就相當于試劑的消耗量。日復(fù)一日，年復(fù)一年，排放量十分可觀。大多數(shù)有機試劑

5、為有毒有害物質(zhì)，農(nóng)藥、苯并()芘、黃曲霉毒素、亞硝胺等有劇毒，一些有機試劑如石油醚、乙醚、三氯甲烷、正己烷、丙酮、苯、甲苯、二甲苯、甲醇等當吸入或攝入量達到一定量時可引起慢性中毒。1.1.1.2 無機物污染有（1）強酸、強堿的污染，可造成對皮膚粘膜及環(huán)境的腐蝕。（2）重金屬污染，汞、砷、鉛、鎘、鉻等重金屬的毒性不僅強，且有在人體及環(huán)境中有蓄積性。（3）刺激性氣體，如氯氣、氨、氟化氫、二氧化硫、氮氧化物、光氣等，使呼吸道粘膜、眼、皮膚受到直接刺激，甚至引起肺水腫及全身中毒。（4）窒息性氣體，如氮氣、一氧化氮、硫化氫等，可造成機體缺氧。（5）其他有毒無機物的污染，如氰化物。1.1.2 放射性污染物

6、放射性物質(zhì)廢棄物有放射性標記物、放射性標準溶液、儀器帶有的放射源等。管理不當可造成人體體表、空氣、地面、水源和各種物體的放射性污染。1.2 按污染物形態(tài)分類1.2.1 廢水幾乎所有的理化常規(guī)分析項目實驗前準備及實驗過程都會產(chǎn)生不同程度的廢水。實驗室產(chǎn)生的廢水來源有多余的樣品、樣品分析殘液、失效的標準曲線及貯藏試劑、洗液、洗滌劑、大量洗滌水等。這些廢水中成分包羅萬象，包括最常見的有機物、重金屬離子和有害微生物等及相對少見的氰化物、各種農(nóng)藥殘留、藥物殘留等。很多實驗室的下水道與居民的下水道相通，污染物通過下水道形成交叉污染，最后流入河中或者滲入地下，其危害不可估量。1.2.2 廢氣實驗室產(chǎn)生的廢氣

7、來源于試劑和樣品的揮發(fā)物、實驗分析過程中間產(chǎn)物、泄漏和排空的標準氣和載氣、未燃盡的原子化蒸氣等。通常實驗室中直接產(chǎn)生有毒、有害氣體的實驗都要求在通風櫥內(nèi)進行，對通風不好的實驗室，這些有毒、有害氣體將直接危害實驗人員的健康安全。通過通風設(shè)備排放到外界的廢氣也直接污染了環(huán)境空氣。實驗室廢氣包括酸霧、甲醛、苯系物、各種有機溶劑等常見污染物和汞蒸汽、氯氣、氨、氟化氫、二氧化硫、氮氧化物、光氣等刺激性氣體。1.2.3 固體廢物理化實驗室產(chǎn)生的固體廢物主要來源為多余樣品、實驗分析產(chǎn)物、消耗或破損的實驗用品（如玻璃器皿、紗布）、殘留或失效的化學試劑等。這些固體廢物成分復(fù)雜，涵蓋各類化學污染物，尤其是不少過期

8、失效的化學試劑放射性廢棄物，處理稍有不慎，很容易導(dǎo)致嚴重的污染事故。2 對實驗室污染物的處理辦法理化實驗室廢棄物的排放應(yīng)遵守我國環(huán)保的有關(guān)規(guī)定，遵守醫(yī)療廢棄物管理條例。2.1 廢氣的處理2.1.1 可能產(chǎn)生有害廢氣的操作都應(yīng)在有通風裝置的條件下進行。2.1.2 加熱酸、堿溶液和有機物的硝化、分離等都應(yīng)于通風櫥中進行。2.1.3 原子光譜分析的原子化器部分產(chǎn)生的金屬原子蒸氣，必須有專用抽風罩把原子蒸氣抽出室外。2.1.4 化驗室排放少量廢氣，一般由通風裝置直接排出至室外，但排出口必須高于附近屋頂3m。排放毒性大且量多的氣體，可參考工業(yè)處理辦法：吸附、吸收、氧化、分解等進行預(yù)處理。2.2 化驗室的

9、廢水化驗室廢液不能排入下水道，應(yīng)根據(jù)污染物性質(zhì)分類收集、存放，分別集中處理。 廢液應(yīng)根據(jù)其化學特性選擇合適的容器和存放地點，通過密閉容器存放，不可混合貯存，容器標簽必須標明廢物種類、貯存時間，定期處理。一般廢液可通過酸堿中和、混凝沉淀、次氯酸鈉氧化處理后排放，有機溶劑廢液應(yīng)根據(jù)性質(zhì)進行回收。2.2.1 含汞廢液的處理排放標準：廢液中總汞的最高容許排放濃度（日均值）為0.001mg/l(以hg計)。處理方法：硫化物共沉淀法：先將含汞鹽的廢液的ph值調(diào)至8-10，然后加入過量的na2s，使其生成hgs沉淀。再加入fes04(共沉淀劑)，與過量的s2-生成fes沉淀，將懸浮在水中難以沉淀的hgs微粒

10、吸附共沉淀然后靜置、分離，再經(jīng)離心、過濾，濾液的含汞量可降至0.001mg/l以下。還原法：用銅屑、鐵屑、鋅粒、硼氫化鈉等作還原劑，可以直接回收金屬汞。2.2.2 含鎘廢液的處理排放標準：廢液中總鎘的最高容許排放濃度（日均值）為0.01mg/l(以cd計)。氫氧化物沉淀法：在含鎘的廢液中投加石灰，調(diào)節(jié)ph值至10.5以上，充分攪拌后放置，使鎘離子變?yōu)殡y溶的cd(oh)2沉淀分離沉淀，用雙硫腙分光光度法檢測濾液中的cd離子后(降至0.01mg/l以下)，將濾液中和至ph值約為7，然后排放。離子交換法：利用cd2+離子比水中其它離子與陽離子交換樹脂有更強的結(jié)合力，優(yōu)先交換。 2.2.3 含鉛廢液的

11、處理排放標準：廢液中總鉛的最高容許排放濃度（日均值）為0.1mg/l(以pb計)。在廢液中加入消石灰，調(diào)節(jié)至ph值大于11，使廢液中的鉛生成pb(oh)2沉淀然后加入al2(s04)3(凝聚劑)，將ph值降至7-8，則pb(oh)2與al(oh)3共沉淀，分離沉淀，達標后(降至0.1mg/l以下)，排放廢液。2.2.4 含砷廢液的處理排放標準：廢液中總砷的最高容許排放濃度（日均值）為0.1mg/l(以as計)。在含砷廢液中加入fecl3，使fe/as達到50，然后用消石灰將廢液的ph值控制在8-10。利用新生氫氧化物和砷的化合物共沉淀的吸附作用，除去廢液中的砷。放置一夜，分離沉淀，達標后(降至

12、0.1mg/l以下)，排放廢液。2.2.5 含揮發(fā)酚廢液的處理排放標準：廢液中揮發(fā)酚的最高容許排放濃度（日均值）為0.5mg/l。酚屬劇毒類細胞原漿毒物，處理方法：低濃度的含酚廢液可加入次氯酸鈉或漂白粉煮一下，使酚分解為二氧化碳和水。如果是高濃度的含酚廢液，可通過醋酸丁酯萃取，再加少量的氫氧化鈉溶液反萃取，經(jīng)調(diào)節(jié)ph值后進行蒸餾回收處理后(降至0.5mg/l以下)的廢液排放。2.2.6 有機溶劑的處理若廢液量過多，有回收價值的應(yīng)蒸餾回收使用。無回收價值的小量廢液可用水稀釋排放。若廢液量大，可用焚燒法進行處理。不易燃的有機溶劑,可用廢的、易燃的有機溶劑稀釋后再焚燒。2.2.7 綜合廢液處理用酸、

13、堿調(diào)節(jié)廢液ph為3-4、加入鐵粉，攪拌30min，然后用堿調(diào)節(jié)p h為9左右，繼續(xù)攪拌10min，加入硫酸鋁或堿式氯化鋁混凝劑、進行混凝沉淀，上清液可直接排放，沉淀于廢渣方式處理。2.3 固體廢棄物處理固體可燃性廢物分類收集、處理、一律及時焚燒。固體非可燃性廢物分類收集，可加漂白粉進行氯化消毒處理。滿足消毒條件后以深坑埋掉的方法為好。2.4 放射性廢棄物一般實驗室的放射性廢棄物為中低水平放射性廢棄物，將實驗過程中產(chǎn)生的放射性廢物收集在專門的污物桶內(nèi)，桶的外部標明醒目的標志，根據(jù)放射性同位素的半衰期長短，分別采用貯存一定時間使其衰變和化學沉淀濃縮或焚燒后掩埋處理。2.4.1 放射性同位素的半衰期

14、短(如：碘131、磷32等)的廢棄物，用專門的容器密閉后，放置于專門的貯存室，放置十個半衰期后排放或者焚燒處理。2.4.2 放射性同位素的半衰期較長(如：鐵59、鉆60等)的廢棄物，液體可用蒸發(fā)、離子交換、混凝劑共沉淀等方法濃縮，裝入容器集中埋于放射性廢物坑內(nèi)。3 解決實驗室污染的措施各級實驗室都需要進一步提高對實驗室環(huán)境污染問題的認識，不能回避，聽之任之，而是應(yīng)該根據(jù)本實驗室工作的特點、重點，積極探索，想方設(shè)法減少實驗室污染。3.1 建立實驗室管理體系建立實驗室條塊式管理體系，各級層層把關(guān)，全面對各級實驗室進行監(jiān)督管理。3.1.1 嚴格實驗室審批制度上級實驗室根據(jù)下級實驗室開展實驗項目，從實

15、驗室布局、實驗設(shè)備、通風情況、人員設(shè)置等方面進行指導(dǎo)，對條件不具備的實驗室推遲審批或不審批。3.1.2 嚴格實驗室監(jiān)督機制在對實驗室能力建設(shè)、質(zhì)量管理的考核同時，將實驗室環(huán)境污染的防治措施納入考核內(nèi)容。3.1.3 建立實驗室環(huán)境管理體系按照iso14001環(huán)境管理體系的理念和要求，全面考察實驗分析的各個方面，制定相應(yīng)的程序文件，規(guī)范實驗室環(huán)境行為，充分貫徹iso14001一貫強調(diào)的污染預(yù)防和持續(xù)改進的基本要求，力爭減小每一個過程的環(huán)境影響，從而不斷提升實驗室管理水平。3.1.4 建立實驗室人員教育和保障機制定期對實驗人員進行實驗室環(huán)保培訓，增強他們的環(huán)保意識，增加他們對實驗室污染的預(yù)防和處理技

16、術(shù)，并且定期對他們進行體格檢查，對實驗室及其周邊空氣、水質(zhì)、土壤進行監(jiān)測。3.2 提高認識，及時更新技術(shù)規(guī)范國家標準部門應(yīng)結(jié)合實驗室的污染特點和防治途徑，加強對標準方法的研究，在保證實驗精密度、準確度的前提下，及時更新技術(shù)規(guī)范，盡可能采用無毒害、無污染或低毒性、低污染試劑。3.3 本地資源共享3.3.1 加強地區(qū)中心實驗室的功能許多部門都擁有各自小而全的實驗室，既浪費了大量資源，又不利于環(huán)境保護。應(yīng)發(fā)揮地區(qū)中心實驗室的作用，集中部分項目，對社會開發(fā)。從而達到資源共享，相對降低實驗室污染物的排放，對污染相對大的實驗室有利于集中治理。3.3.2 各地實驗室可以合作成立區(qū)域性的試劑調(diào)度網(wǎng)，選擇一部分

17、危害大，用量少，易失效的試劑進入網(wǎng)絡(luò)，實行實驗室間資源共享，盡量避免大批化學試劑失效，也可節(jié)約實驗成本。3.4 全面推行綠色化學、清潔實驗3.4.1 選擇污染少的分析方法在保證實驗效果的前提下，用無毒害、無污染或低毒害、低污染的試劑替代毒性較強的試劑，盡量用無毒、低毒試劑替代高毒試劑。在一些特定實驗要用到高毒性藥品時，一定要用封閉的收集桶收集廢液。學校在進行教育實驗中，還要特別注意發(fā)揮教學多媒體的作用。教學多媒體是知識經(jīng)濟的產(chǎn)物，它是信息社會的標志之一，在實驗教學中，計算機輔助教學模擬化學實驗（仿真實驗）是一種化學試劑和儀器裝置“零投入”和“廢棄物零排放”的特殊實驗方式，它非常適合于演示實驗。

18、因為演示實驗主要是用于培養(yǎng)學生的觀察能力和用于模仿而不是訓練動手操作能力的。某些毒害較大的化學實驗也可以采用這種方式，從而可防止為了學習一點兒知識而付出高昂的環(huán)境代價的作法。3.4.2 改進實驗條件，開展推廣微型實驗在實驗中改善實驗裝置，是有效防止有毒氣體逸散、有毒液體外溢的重要舉措。一些商品化實驗裝置的產(chǎn)生可以大大減少實驗中化學試劑的用量。微型實驗是指在微型化的儀器裝置中進行的實驗，其試劑用量是常規(guī)實驗的數(shù)十分之一至千分之一。因此，開設(shè)微型實驗，是節(jié)約藥品，減少開支，降低實驗污染的簡便方法。改進實驗方法，可以減少試劑使用量。在農(nóng)殘檢測中利用固相萃取取代傳統(tǒng)的液液萃取，可以大大減少乙腈等有毒試劑的使用，減少污染。4 結(jié)論實驗室存在著明顯的環(huán)境污染，國家有關(guān)部門必須高度重視，完善管理制度，研究解決辦法，采取有效措施，努力避免實驗室的三廢污染。政府部門也應(yīng)給予資金、政策的支持，建立全面、系統(tǒng)的治理方案，逐步推行，采用合適的方式來妥善處理廢棄物，力爭問題的有效解決。參考文獻1黃劍平. 化學實驗室廢液處理的有關(guān)探討. 荊州師范學院學報.2002.25（5）：82-84.2諸君漢.實驗室實用手冊.北京.機械工業(yè)出版社.1994.3