按污染性質(zhì)分
1. 化學(xué)污染
化學(xué)污染包括有機(jī)物污染和無(wú)機(jī)物污染。有機(jī)物污染主要是有機(jī)試劑污染和有機(jī)樣品污染。在大多數(shù)情況下,實(shí)驗(yàn)室中的有機(jī)試劑并不直接參與發(fā)生反應(yīng),僅僅起溶劑作用,因此消耗的有機(jī)試劑以各種形式排放到周邊的環(huán)境中,排放總量大致就相當(dāng)于試劑的消耗量。日復(fù)一日,年復(fù)一年,排放量十分可觀。有機(jī)樣品污染包括一些劇毒的有機(jī)樣品,如農(nóng)藥、苯并(α)芘、黃曲霉毒素、亞硝胺等。無(wú)機(jī)物污染有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的污染,重金屬污染,氰化物污染等。其中汞、砷、鉛、鎘、鉻等重金屬的毒性不僅強(qiáng),且有在人體中有蓄積性。
2.生物性污染
生物污染包括生物廢棄物污染和生物細(xì)菌毒素污染。生物廢棄物有檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)本,如血液、尿、糞便、痰液和嘔吐物等;檢驗(yàn)用品,如實(shí)驗(yàn)器材、細(xì)菌培養(yǎng)基和細(xì)菌陽(yáng)性標(biāo)本等。開(kāi)展生物性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室會(huì)產(chǎn)生大量高濃度含有害微生物的培養(yǎng)液、培養(yǎng)基,如未經(jīng)適當(dāng)?shù)臏缇幚矶苯油馀,?huì)造成嚴(yán)重后果。生物實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)設(shè)備設(shè)計(jì)不完善或?qū)嶒?yàn)過(guò)程個(gè)人安全保護(hù)漏洞,會(huì)使生物細(xì)菌毒素?cái)U(kuò)散傳播,帶來(lái)污染,甚至帶來(lái)嚴(yán)重不良后果。2003年非典流行肆虐后,許多生物實(shí)驗(yàn)室加強(qiáng)對(duì)SAS病毒的研究,之后報(bào)道的非典感染者,多是科研工作者在實(shí)驗(yàn)室研究時(shí)被感染的。
3.放射性污染物
放射性物質(zhì)廢棄物有放射性標(biāo)記物、放射性標(biāo)準(zhǔn)溶液等。
按污染物形態(tài)分
1. 廢水
實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢水包括多余的樣品、標(biāo)準(zhǔn)曲線及樣品分析殘液、失效的貯藏液和洗液、大量洗滌水等。幾乎所有的常規(guī)分析項(xiàng)目都不同程度存在著廢水污染問(wèn)題。這些廢水中成分包羅萬(wàn)象,包括最常見(jiàn)的有機(jī)物、重金屬離子和有害微生物等及相對(duì)少見(jiàn)的氰化物、細(xì)菌毒素、各種農(nóng)藥殘留、藥物殘留等。
2.廢氣
實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢氣包括試劑和樣品的揮發(fā)物、分析過(guò)程中間產(chǎn)物、泄漏和排空的標(biāo)準(zhǔn)氣和載氣等。通常實(shí)驗(yàn)室中直接產(chǎn)生有毒、有害氣體的實(shí)驗(yàn)都要求在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行,這固然是保證室內(nèi)空氣質(zhì)量、保護(hù)分析人員健康安全的有效辦法,但也直接污染了環(huán)境空氣。實(shí)驗(yàn)室廢氣包括酸霧、甲醛、苯系物、各種有機(jī)溶劑等常見(jiàn)污染物和汞蒸汽、光氣等較少遇到的污染物。
3. 固體廢物
實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的固體廢物包括多余樣品、分析產(chǎn)物、消耗或破損的實(shí)驗(yàn)用品(如玻璃器皿、紗布)、殘留或失效的化學(xué)試劑等。這些固體廢物成分復(fù)雜,涵蓋各類化學(xué)、生物污染物,尤其是不少過(guò)期失效的化學(xué)試劑,處理稍有不慎,很容易導(dǎo)致嚴(yán)重的污染事故。
為防止實(shí)驗(yàn)室的污染擴(kuò)散,污染物的一般處理原則為:分類收集、存放,分別集中處理。盡可能采用廢物回收以及固化、焚燒處理,在實(shí)際工作中選擇合適的方法進(jìn)行檢測(cè),盡可能減少?gòu)U物量、減少污染。廢棄物排放應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)。
化學(xué)類廢物
一般的有毒氣體可通過(guò)通風(fēng)櫥或通風(fēng)管道,經(jīng)空氣稀釋排出。大量的有毒氣體必須通過(guò)與氧充分燃燒或吸收處理后才能排放。
廢液應(yīng)根據(jù)其化學(xué)特性選擇合適的容器和存放地點(diǎn),通過(guò)密閉容器存放,不可混合貯存,容器標(biāo)簽必須標(biāo)明廢物種類、貯存時(shí)間,定期處理。一般廢液可通過(guò)酸堿中和、混凝沉淀、次氯酸鈉氧化處理后排放,有機(jī)溶劑廢液應(yīng)根據(jù)性質(zhì)進(jìn)行回收。
1.含汞廢液的處理
排放標(biāo)準(zhǔn)3:廢液中汞的最高容許排放濃度為0.05mg/L(以Hg計(jì))。
處理方法:①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(guò)量的Na2S,使其生成HgS沉淀。再加入FeS04(共沉淀劑),與過(guò)量的S2-生成FeS沉淀,將懸浮在水中難以沉淀的HgS微粒吸附共沉淀.然后靜置、分離,再經(jīng)離心、過(guò)濾,濾液的含汞量可降至0.05mg/L以下。
②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.含鎘廢液的處理
①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?jǐn)嚢韬蠓胖,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(cè)濾液中的Cd離子后(降至0.1mg/L以下),將濾液中和至pH值約為7,然后排放。
②離子交換法:利用Cd2+離子比水中其它離子與陽(yáng)離子交換樹(shù)脂有更強(qiáng)的結(jié)合力,優(yōu)先交換。
3. 含鉛廢液的處理
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(dá)標(biāo)后,排放廢液。
4.含砷廢液的處理
在含砷廢液中加入FeCl3,使Fe/As達(dá)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(dá)標(biāo)后,排放廢液。
5.含酚廢液的處理
酚屬劇毒類細(xì)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(guò)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(jìn)行蒸餾回收.處理后的廢液排放。
6.綜合廢液處理
用酸、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)pH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(jìn)行混凝沉淀,上清液可直接排放,沉淀于廢渣方式處理。
生物類廢物
生物類廢物應(yīng)根據(jù)其病源特性、物理特性選擇合適的容器和地點(diǎn),專人分類收集進(jìn)行消毒、燒毀處理,日產(chǎn)日清。
1.液體廢物一般可加漂白粉進(jìn)行氯化消毒處理。固體可燃性廢物分類收集、處理、一律及時(shí)焚燒。固體非可燃性廢物分類收集,可加漂白粉進(jìn)行氯化消毒處理。滿足消毒條件后作最終處置。
2.可重復(fù)利用的玻璃器材如玻片、吸管、玻瓶等可以用1000-3000mg/L有效氯溶液浸泡2-6h,然后清洗重新使用,或者廢棄。
3. 盛標(biāo)本的玻璃、塑料、搪瓷容器可煮沸15min或者用1000mg/L有效氯漂白粉澄清液浸泡2-6h,消毒后用洗滌劑及流水刷洗、瀝干;用于微生物培養(yǎng)的,用壓力蒸汽滅菌后使用。
4.微生物檢驗(yàn)接種培養(yǎng)過(guò)的瓊脂平板應(yīng)壓力滅菌30min,趁熱將瓊脂倒棄處理。
5. 尿、唾液、血液等生物樣品,加漂白粉攪拌后作用2-4h,倒入化糞池或廁所;蛘哌M(jìn)行焚燒處理。
放射性廢棄物
一般實(shí)驗(yàn)室的放射性廢棄物為中低水平放射性廢棄物,將實(shí)驗(yàn)過(guò)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(biāo)明醒目的標(biāo)志,根據(jù)放射性同位素的半衰期長(zhǎng)短,分別采用貯存一定時(shí)間使其衰變和化學(xué)沉淀濃縮或焚燒后掩埋處理。
1.放射性同位素的半衰期短(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(gè)半衰期后排放或者焚燒處理。
2.放射性同位素的半衰期較長(zhǎng)(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)。
提高認(rèn)識(shí),制定技術(shù)規(guī)范
各級(jí)實(shí)驗(yàn)室都需要進(jìn)一步提高對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染問(wèn)題的認(rèn)識(shí),不能回避,聽(tīng)之任之,而是應(yīng)該根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室工作的特點(diǎn)、重點(diǎn),積極探索,想方設(shè)法減少實(shí)驗(yàn)室污染。國(guó)家有關(guān)部門也應(yīng)認(rèn)真研究實(shí)驗(yàn)室的污染特點(diǎn)和防治途徑,提出操作性強(qiáng)、簡(jiǎn)便實(shí)用的技術(shù)規(guī)范,并出臺(tái)相應(yīng)的考核要求及辦法。最好是融入實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和驗(yàn)收中去,使之成為能力建設(shè)的一部分,從而有利于貫徹落實(shí)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染的防治措施。
建立實(shí)驗(yàn)室環(huán)境管理體系
實(shí)驗(yàn)室在能力建設(shè)、質(zhì)量管理的同時(shí),還要建立完備的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)分析的各個(gè)方面,制定相應(yīng)的程序文件,規(guī)范實(shí)驗(yàn)室環(huán)境行為,充分貫徹ISO14001一貫強(qiáng)調(diào)的污染預(yù)防和持續(xù)改進(jìn)的基本要求,力爭(zhēng)減小每一個(gè)過(guò)程的環(huán)境影響,從而不斷提升實(shí)驗(yàn)室管理水平。
全面推行綠色化學(xué)、清潔實(shí)驗(yàn)
1.選擇污染少的分析方法
在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下,用無(wú)毒害、無(wú)污染或低毒害、低污染的試劑替代毒性較強(qiáng)的試劑,盡量用無(wú)毒、低毒試劑替代高毒試劑。在一些特定實(shí)驗(yàn)要用到高毒性藥品時(shí),一定要用封閉的收集桶收集廢液。
學(xué)校在進(jìn)行教育實(shí)驗(yàn)中,還要特別注意發(fā)揮教學(xué)多媒體的作用。教學(xué)多媒體是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)物,它是信息社會(huì)的標(biāo)志之一,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)(仿真實(shí)驗(yàn))是一種化學(xué)試劑和儀器裝置“零投入”和“廢棄物零排放”的特殊實(shí)驗(yàn)方式,它非常適合于演示實(shí)驗(yàn)。因?yàn)檠菔緦?shí)驗(yàn)主要是用于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和用于模仿而不是訓(xùn)練動(dòng)手操作能力的。某些毒害較大的化學(xué)實(shí)驗(yàn)也可以采用這種方式,從而可防止為了學(xué)習(xí)一點(diǎn)兒知識(shí)而付出高昂的環(huán)境代價(jià)的作法。
2. 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件,開(kāi)展推廣微型實(shí)驗(yàn)
在實(shí)驗(yàn)中改善實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)裝置的產(chǎn)生可以大大減少實(shí)驗(yàn)中化學(xué)試劑的用量。
微型實(shí)驗(yàn)是指在微型化的儀器裝置中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),其試劑用量是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的數(shù)十分之一至千分之一。因此,開(kāi)設(shè)微型實(shí)驗(yàn),是節(jié)約藥品,減少開(kāi)支,降低實(shí)驗(yàn)污染的簡(jiǎn)便方法。
改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,可以減少試劑使用量。在農(nóng)殘檢測(cè)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。
3.成立試劑調(diào)度網(wǎng)絡(luò)
過(guò)期、失效的化學(xué)試劑的處理是世界性的難題。各實(shí)驗(yàn)室可以合作成立區(qū)域性的試劑調(diào)度網(wǎng),選擇一部分危害大,用量少,易失效的試劑進(jìn)入網(wǎng)絡(luò),實(shí)行實(shí)驗(yàn)室間資源共享,盡量避免大批化學(xué)試劑失效,也可節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本。
4.加強(qiáng)地區(qū)中心實(shí)驗(yàn)室的功能
現(xiàn)行的管理體制使各級(jí)行政部門都擁有各自小而全的實(shí)驗(yàn)室,既浪費(fèi)了大量資源,又不利于環(huán)境保護(hù)。應(yīng)發(fā)揮地區(qū)中心實(shí)驗(yàn)室的作用,集中部分項(xiàng)目,對(duì)社會(huì)開(kāi)發(fā)。從而達(dá)到資源共享,相對(duì)降低實(shí)驗(yàn)室污染物的排放,對(duì)污染相對(duì)大的實(shí)驗(yàn)室有利于集中治理。
5. 一些行之有效的清潔實(shí)驗(yàn)行為的實(shí)例
·在滿足實(shí)驗(yàn)要求的情況下,適當(dāng)降低采樣量;
·不要購(gòu)買暫時(shí)用不上的試劑;
·盡量利用可回收的試劑;
·應(yīng)使用可降解的無(wú)磷洗滌劑;
·使用酒精溫度計(jì)從而避免水銀溫度計(jì)可能帶來(lái)的汞污染。
在國(guó)外,有專門的實(shí)驗(yàn)室廢棄物處理站來(lái)集中收集處理。實(shí)驗(yàn)室廢棄物集中處理站的管理規(guī)范、嚴(yán)格,安全環(huán)境保護(hù)意識(shí)極強(qiáng)。專門地點(diǎn)集中、專門房間、專門容器存放,專門人員管理,嚴(yán)格分區(qū)、分類,集中送特殊廢品處理場(chǎng)處理。各種廢棄物由各實(shí)驗(yàn)室分類上交后,處理站要對(duì)交來(lái)廢棄物稱重后將信息存進(jìn)計(jì)算機(jī),再分類放到規(guī)定地方集中。例如,報(bào)廢放射源、廢機(jī)油、報(bào)廢化學(xué)試劑、化學(xué)合成“三廢物”、化學(xué)品廢棄容器等都分類存放。
廢棄物集中處理站設(shè)計(jì)內(nèi)容周密,設(shè)施完備先進(jìn),安全可靠。為防止集中后的地下滲漏二次污染,設(shè)計(jì)時(shí)將處理站地下全部用水泥整體澆注。危險(xiǎn)化學(xué)品、放射源存放在專門房間,還有安全監(jiān)控、排風(fēng)系統(tǒng)。
廢棄物集中處理站的費(fèi)用由政府每年的經(jīng)費(fèi)預(yù)算中列支。另一方面,可回收廢品被收購(gòu)后所得資金則用于廢棄物集中處理站的進(jìn)一步發(fā)展。
目前我國(guó)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的污染排放并沒(méi)有專門的規(guī)定,一般參照企業(yè)的污染排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)或認(rèn)可驗(yàn)收時(shí)會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的廢棄物排放提出要求。如氣體實(shí)驗(yàn)在通風(fēng)處做,廢棄物由專門的環(huán)保公司回收等。由于實(shí)驗(yàn)室污染種類齊全,情況復(fù)雜,多數(shù)項(xiàng)目產(chǎn)生的污染量較小,缺乏相應(yīng)資金,操作起來(lái)存在著相當(dāng)難度,給污染治理帶來(lái)一定困難。目前除少數(shù)一些環(huán)保意識(shí)強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)室,沒(méi)有直接排放廢棄物外,多數(shù)實(shí)驗(yàn)室僅僅把環(huán)保放在口頭上,廢棄物回收協(xié)議簽在紙上,大量的廢棄物仍然直接排放。
由于實(shí)驗(yàn)室大多數(shù)項(xiàng)目只是零星開(kāi)展,各項(xiàng)目之間的工作頻次不均勻,廢棄物排放物規(guī)律,污染分散,這些也給環(huán)保部門監(jiān)控帶來(lái)困難。一些環(huán)保措施的后處理沒(méi)有完善,如殘液缸滿后如何處理,都是一個(gè)棘手的問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)室存在著明顯的環(huán)境污染,國(guó)家有關(guān)部門必須完善管理制度,研究解決辦法,采取有效措施,努力避免實(shí)驗(yàn)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(lái)妥善處理廢棄物,力爭(zhēng)問(wèn)題的最終解決。
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