近年來,隨著高校辦學規模不斷擴大,學校實驗室也在不斷發展和增多,實驗室污染問題受到人們的關注。為了防止實驗室三廢污染危害環境,維護環境和公共安全,同時為了確保實驗室的安全、實驗人員的人身安全,維護實驗室基礎設施(下水系統等),很有必要對實驗室"三廢"進行無害化處理,為進一步加強實驗室教學和促進實驗室發展奠定良好的基礎。
1. 來源
1.1實驗室廢液來源
在實驗的過程中,多余的液體樣品、做標準曲線用的標準液、實驗后殘液以及失效的貯藏液、洗液和大量的洗滌用水等組成了化學實驗室的廢液來源,主要包括無機廢液和有機廢液。無機廢液有酸、堿、金屬和劇毒物質如氰化物等。有機廢液包括碳水化合物、酚、醇、多環芳烴、芳香烴等污染物廢液。
1.2實驗室廢氣來源
實驗室產生的廢氣包括試劑和樣品的揮發物、分析過程中間產物、泄漏和排空的標準氣和載氣等。每次實驗由于產生氣體的量比較小,所以未引起大家重視,不經吸收處理就直接排到空氣中,最終也會造成空氣污染,造成較大的社會公害。
1.3實驗室廢渣來源
實驗室產生的固體廢棄物包括殘留固體試劑、沉淀絮凝所產生的沉淀殘渣、消耗或破損的實驗用品、殘留或失效的化學試劑。另外,還有紙張等辦公耗材和實驗室常用濾紙等。這些固體廢物成分復雜,涵蓋各類化學、生物污染物,尤其是不少過期失效的化學試劑,處理稍有不慎,很容易導致嚴重的污染事故。
2. 管理現狀
2.1 管理
在我國高校,目前除少數環保意識強、配有污染控制及治理設備的實驗室沒有直接排污外,多數實驗室沒有采取任何減排治污措施,大量有毒、有害廢棄物仍然直接排放?,F階段,多數高校沒有建立實驗室安全與環保管理機構,有些學校的實驗室安全與環保管理工作任務由校辦、實驗室管理處、國有資產管理處、保衛處、后勤管理處等部門共同負責或分解完成,形成了多部門多頭管理,職責范圍不明確,部門間互相推委,齊抓共管都不管的被動尷尬局面。
2.2 防治
(1) 高等院校實驗室的污染問題長期以來沒有受到足夠的重視,相關職能部門未能及時采取有效的措施進行干預和協調,缺乏完善的實驗室污染防治法規和考核評定標準。實驗室污染大都未納入環保監測范圍,處于法律監控之外,高等院校實驗室環境成了監管盲區。
(2)部分實驗室工作人員環保意識薄弱,沒有充分認識到實驗室環境污染的嚴重性和危害性,隨意傾倒排放廢液、隨意丟棄化學雜物等違規操作現象普遍存在。由于“三廢”污染物種類復雜,極易形成交叉污染,有可能產生新的毒性更大的物質。與此同時,由于實驗設計和藥品用量的不合理也無形中加重了實驗室
的環境污染。
(3)產生的污染物種類和數量不恒定,污染物的排放具有間歇性和不可預見性,造成實驗室污染處理技術難度大,成本較高,實驗室的污染治理率非常低。
總之,高校實驗室的污染問題已成為環境管理的盲點和難點,加強實驗室的環境管理已迫在眉睫。
3. 揚州大學實驗室“三廢”管理實踐
3.1 實驗室廢液處理
揚州大學收集實驗室廢液的做法是將實驗產生的廢液由各學院組織回收,將剩余藥劑、反應廢液、失效藥劑等分類倒入實驗室內貼有標簽的廢液桶內,然后由學院派專人將各實驗室內的廢液收集至學院廢液收集站中集中儲存。
在實驗室廢液從暫存地移送至集中存儲和處理場所的轉運過程中,廢液收集轉運工作人員核對數量、申報數據及標志的完整性,在確認無誤后進行收集。如果實驗室廢液有標志不清、貯存容器不符合要求、未辦理申報等情形,將不予接收和轉運。
實驗室廢液的轉運由學校車隊負責并設有專門的廢液轉運車。廢液轉運車配備2名轉運工人,并配備護目鏡、防腐蝕手套、防護服、膠鞋等安全防護用具,集中清運廢液的時間規定為每兩周一次。如遇特殊情況,廢液集中清運時間另行安排。
各校區實驗室廢液轉運至環境學院后,被分類注入廢液貯槽,然后分別依次泵入氧化還原反應器分類單獨進行氧化還原預處理。氧化還原反應器由計算機控制,根據廢液性質輸入設定的處理程序。各類廢液經依次預處理后均排入混合池,與環境學院樓內各實驗室排放的洗滌廢水混合后泵入物化處理單元進行微電解、混凝沉淀等物化處理,再排入調節池,與環境學院樓排放的生活污水混合后泵入生化處理裝置進行生化處理,最后經過深度處理,消毒后排入校區景觀河道。
3.2 實驗室廢氣凈化
揚州大學相關實驗室設置有實驗室通風櫥。通風換氣是排出實驗室廢氣,改善實驗室空氣質量的最有效措施之一。但對于實驗室內的一般混濁的空氣比如實驗人員的呼出氣等,經常開窗和打開換氣扇或者開動通風櫥換氣,可以被直接排出室外。但對于酸霧、甲醛、苯系物等有機溶劑的揮發氣,一定要建有專用的通風櫥或通風管道。如環境學院建立實驗室酸霧廢氣處理系統,廢氣通過噴淋塔,采用相應藥劑對廢棄進行處理,能夠有效地去除有害污染物,對周圍的空氣的危害降到最低。同時不間斷的抽查實驗后產生廢氣的含量,做好記錄,判定是否超標,以便采取預防措施。
3.3 實驗動物處理
揚州大學對實驗動物進行分類存放并采取不同方式處理。
(1)所有不再需要的樣本、培養物和其它生物性材料棄置于專門設計的、專用的容器內。生物類污染物容器的充滿量不能超過設計容量;利器(包括針頭、小刀、金屬和玻璃等)應直接棄置于耐扎容器內。所有棄置的實驗室生物樣本、培養物和被污染的廢棄物在從實驗室取走之前,應使其達到生物學安全。生物學安全可利用高壓消毒處理或其它被承認的技術進行。
(2)所有帶菌動物的尸體和組織必須經焚燒后掩埋。
(3)任何經高壓滅菌后重復使用的污染(由潛在感染性)材料應事先清洗,任何必要的清洗、修復必須在高壓滅菌或消毒后進行。
大量高濃度的有害的或未知微生物的培養液和培養基一般采用高壓蒸汽滅菌處理,將物品放在密閉的高壓蒸汽滅菌鍋內,進行滅菌時間的長短可根據滅菌物品種類和數量的不同而有所變化,以達到徹底滅菌目的。
3.4 廢試劑瓶處理
揚州大學各實驗室采用專用回收桶,后勤保障處專門指派收集人員,將實驗室的廢試劑瓶收集,統一運送至指定的洗瓶機房進行清洗、晾曬、存儲,能夠有效的對廢試劑瓶進行再生利用,經濟又環保,符合可持續發展的理念。
3.5 固體廢棄物處置
固體廢棄物盡可能回收利用,比如報廢的實驗儀器,或作為教學模型使用,或拆解后對其中性能良好的器件作為零配件使用。實驗中可重復利用的玻璃器材(玻片、吸管、玻瓶等),按操作規程進行清洗后,重復使用,即使丟棄前也需用同樣的方法處理后再丟棄。學校建立定點、定時收集制度,使實驗室廢棄物能實行統一收集,最終讓有資質的單位集中處理。
4. 高校實驗室“三廢”管理方案
4.1 源頭管理
三廢的治理要從源頭開始,從實驗內容上優化原有的實驗,減少廢棄物的產生,從源頭上杜絕三廢污染源。在對實驗室環境綜合分析的基礎上,對所開設的
實驗進行整體優化,制定出具體優化方案。如精選實驗內容,嚴格控制反應條件,去掉污染嚴重、危害性大的實驗; 還可大力推廣微型化學實驗,其試劑用量是常規實驗的數十分之一至千分之一,大大減少藥品用量,實現物盡其用; 要善于采用先進的儀器,減少環境危害;采用多媒體系統模擬仿真手段進行訓練$另外對科研實驗也要從源頭上進行嚴格控制和把關。
對于由實驗或科研中必然產生的三廢,采取“分類收集,集中處理”的原則,貫徹三廢的“源頭治理”的理念。“分類收集,集中處理”就是在實驗室外放置各類廢物回收箱,各類實驗室產生的三廢按類別置放于實驗室外的回收箱中,最后由實驗管理機構定期集中統一處理。平時教育學生養成處理廢物的良好習慣,不要隨便丟放,要倒入指定的專用廢物箱中。集中處理要有專人負責,及時收集清理,定期集中處理,還要對實驗室收集的三廢種類、數量、時間進行登記,以便查對。
4.2制度建立
解決好高校實驗室三廢問題,就要重視實驗室管理理念,建立、健全管理體系和機構,實施有效的實驗室管理人員責任制。
(1)建立行之有效的管理制度。構建實驗室三廢的管理體系,包括環境管理制度和管理原則。一般包括:化學藥品安全管理規定、相關人員培訓制度、化學實驗整體優化原則、化學藥品及儀器使用程序化原則、實驗操作指導、廢棄物回收處理操作指導、環境監測制度、評估與考核制度等。這些制度與管理不但要落實到實驗教學和科研過程中,還要結合自己實驗室特點,編寫相配套的、實用的制度,并且編制成學生實驗守則,放在實驗室醒目的地方,使實驗室工作人員和學生都有章可循,而不是處于“盲目無知”的狀態。
(2)編寫“三廢管理手冊”。在管理過程中,可根據學校條件和實驗室特點,編寫“三廢管理手冊”。“三廢管理手冊”內容上要突出實用性,比如說用剩的藥品怎么處理,所產生的廢液怎么分類,應該倒在哪里。內容的表現形式上則要生動、多樣,比如采用圖片和漫畫之類,易于讓學生掌握和記憶,從而養成不隨便丟放的好習慣。
(3)成立“三廢”管理機構。有了好的制度,就要做好執行和落實,要執行和落實好制度,就必須要相關的機構去檢查、監督和貫徹,因此要成立“三廢”管理機構,落實和保證4“專”,即“專門地點集中、專門房間、專門容器存放、專門人員管理”。該機構可以掛靠在實驗中心,管理人員要有明確的崗位責任制,主要工作是貫徹落實管理制度,監督實驗室人員對三廢的處理,檢查收集的廢棄物是否分類存放于特定的地點和容器。管理機構還要負責定期開展“環保安全實驗室”教育,使三廢的管理人人重視、人人參與。
4.3增添三廢處理設備
(1)廢氣處理設備——通風柜。通風柜可以將有害氣體限制在相對封閉的空間內,防止廢氣的外泄被學生吸入體內。通風柜可分為傳統有管道的通風柜,需要在建造實驗室時進行通風管道的設計,以及排出去廢氣也要經過處理后達標后才能排放。如果實驗室不想不太的改造,可以使用無管道的凈氣型通風柜,它不需要布管外排,而且還可以自由移動到其他實驗室使用,非常方便。
(2)廢水的處理——廢水處理設備。一種用于實驗室廢水的處理裝置,但不能處理高濃度的廢液,只能夠處理清洗試管試瓶后的廢水,經過處理后的廢水可以達到城市污水排放標準后,直接排放到城市下水道。
5. 結語
高校實驗室應嚴格遵循國家環境保護總局下發的《關于加強高等學校實驗室排污管理的通知》,將高校實驗室納入環境監管范圍,并全面推行實驗室環境管理體系,規范實驗室的各種行為,提倡實驗室采用無毒、無害或者低毒、低害的試劑,盡可能減少危險化學品和生物制品的使用。在實驗過程中要體現“4R”原則,即“reject—拒用危險品,reduce一減量使用,recycle—循環利用,reuse—重新利用”。高校實驗室所產生的污染,雖然數量小,但品種繁多,其對環境和人類造成的危害是非常嚴重的,必須引起各方面的重視。