唐國盤 黃安群
(鄭州牧業(yè)工程高等??茖W(xué)校,鄭州 450011)
環(huán)境問題是我國3大主要問題之一。工業(yè)及農(nóng)業(yè)污染已經(jīng)受到相關(guān)各級部門的高度重視,相關(guān)的法律法規(guī)比較健全。而高校實驗室污染卻易被忽視,因高校實驗室一般是相對獨立的行政單位,具有實驗室分散,且排污隨機性強,瞬間濃度較高,排污時間、地點、種類無規(guī)律等特點。隨著實驗室數(shù)量的增加,利用效率的提高,實驗內(nèi)容日趨增多和復(fù)雜化,實驗室污染也會越來越嚴重。本文以我校的水產(chǎn)養(yǎng)殖實驗室為例,介紹實驗室的污染物防治及治理措施。
按照污染物的形態(tài),可將實驗室的污染物分為3類:廢液、廢氣、固體廢物,即常說的“三廢”。
水產(chǎn)品、獸藥和飼料檢測中,幾乎所有的檢測項目都會有不同程度的廢液污染物。主要包括檢測多余樣品、標(biāo)準(zhǔn)曲線和樣品分析殘液(比如磷標(biāo)準(zhǔn)曲線殘余液、飼料粗蛋白鈣、磷測定殘余液等)、失效的儲備液、標(biāo)記不清的試劑等。常見的有3類:
1.1.1 含重金屬廢液 實驗室產(chǎn)生的含重金屬的廢液主要包括汞、銀、銅、鋅、鎘、砷等。如測定水中化學(xué)需氧量-重鉻酸鉀法,主要危險化學(xué)試劑為重鉻酸鉀、硫酸銀,劇毒化學(xué)試劑為硫酸汞;又如水中氨氮測定所用試劑二氯化汞、碘化汞為劇毒,硫酸鋅為危險品等。
1.1.2 含有機溶劑廢液 常見的有機溶劑廢液包括含鹵素有機溶劑和不含鹵素的有機溶劑等。如水中硝酸鹽氮的測定,有危險試劑苯酚,本實驗室還涉及的有機溶劑如四氯化碳、甲醛等有毒試劑。
1.1.3 強酸強堿類 實驗室常用的強酸強堿有硫酸、鹽酸、高氯酸、硝酸等強酸及氫氧化鈉、氫氧化鉀等強堿。如水中氨氮測定用化學(xué)試劑氫氧化鈉、氫氧化鉀;生化需氧量實驗中主要危險試劑硫酸、氫氧化鈉。
水產(chǎn)養(yǎng)殖實驗室產(chǎn)生的廢氣主要包括實驗所用的試劑、實驗中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物及樣品的揮發(fā)物等。常見的廢氣種類有氨氣、甲醛、苯系物、氰化氫、砷化氫、汞蒸汽等刺激性或劇毒的氣體。
固體廢棄物主要包括實驗結(jié)束后多余的實驗樣品、分析產(chǎn)物、破損的實驗用品、殘留的化學(xué)試劑、培養(yǎng)基、濾紙、稱量紙以及廢棄的實驗動物、過期失效的固體試劑等。這些廢棄物種類繁多、成分復(fù)雜,處理不慎會導(dǎo)致嚴重的人體和環(huán)境污染。
為減少實驗室對環(huán)境污染,通過多年的實驗總結(jié),建議采取以下措施:
學(xué)校應(yīng)制定相應(yīng)實驗室環(huán)境保護管理辦法,明確指出實驗室及相關(guān)部門的環(huán)保職責(zé),將實驗室環(huán)保納入實驗室日常管理的規(guī)范之中,才能確保全校師生教學(xué)、科研及生活的正常、健康開展,做到有規(guī)可循。
實驗室的試劑及實驗材料可以共享,比如水環(huán)境化學(xué)實驗課有水中溶解氧測定,魚類生理學(xué)實驗課涉及水產(chǎn)動物耗氧率的測定,畜禽牧場設(shè)計及環(huán)境衛(wèi)生實驗課也有水中溶解氧測定,這些實驗涉及的試劑基本上是一致的,所以教師在實驗課的安排上可以適當(dāng)調(diào)節(jié),這樣既可以減少實驗試劑成本,又可以略去實驗試劑屢次處理過程,還可以減少廢棄物的排放。又如魚類形態(tài)和分類學(xué)中的形態(tài)部分,將各種魚類形態(tài)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點講述完畢再實驗,可以將1種實驗動物從外部到內(nèi)部1次講述,而魚類生理學(xué)和特種水產(chǎn)養(yǎng)殖等實驗課可以合并來上,因其涉及較多名特魚類及蝦、蟹,可以將實驗動物重復(fù)利用。這樣做可以減少了實驗開支和實驗過程中廢棄物排放,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及實驗教師講述的壓力。
對實驗試劑毒性巨大、危險性強、對實驗人員和環(huán)境造成重大污染的實驗,可以采用計算機輔助制作多媒體仿真實驗,以減少實驗過程并設(shè)法開發(fā)出對環(huán)境污染少或無污染的化學(xué)技術(shù),從而實現(xiàn)“污染物的零排放”。
實驗室有毒有害物質(zhì)的處理方法一般是通過物理過程和化學(xué)反應(yīng)等,將有毒有害物進行分解或回收,轉(zhuǎn)化成其他低毒或無毒的物質(zhì)。一般采用中和法、共沉淀法、焚燒、坑埋等措施。
2.4.1 中和法 也就是讓具有酸性或堿性的廢液發(fā)生酸堿中和反應(yīng),并調(diào)節(jié)pH值至中性。如強酸用弱堿中和,強堿用弱酸中和生成無毒無害鹽類,pH值在6.5~8.5中間,達到排放標(biāo)準(zhǔn),才能直接排放到下水管道,做到相對安全。
2.4.2 共沉淀法 含金屬離子的廢液一般應(yīng)用共沉淀法進行沉淀,使處理后的廢液中金屬離子濃度符合中國人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《室外排水設(shè)計規(guī)范》GB50014-2006的要求。如養(yǎng)殖水化學(xué)試驗中經(jīng)常用到含汞試劑進行實驗,對含汞廢液的處置,可以用硫化物共沉淀法,先將含汞鹽的廢液pH值調(diào)至8.0~10.0,然后加入過量的硫化鈉使其生成硫化汞沉淀。再加入硫酸亞鐵(共沉淀劑),與過量的S2-生成硫化亞鐵沉淀,將懸浮在水中難以沉淀的硫化汞微粒吸附共沉淀,然后靜置、分離,再經(jīng)過離心、過濾,濾液的含汞量可降至0.05mg/L以下。
2.4.3 焚燒、坑埋法 對少量的有機物廢渣,一般采用焚燒、坑埋法進行處理,目前具備條件的實驗室都配備有小型焚燒爐。如酚類等有機物先進行化學(xué)處理后深埋在遠離居民區(qū)的指定地點,并作下相應(yīng)記錄和標(biāo)記。對于其他的廢渣,可采用焚燒的方法,與生活垃圾一起處理,或挖坑深埋等方式進行處理。水產(chǎn)實驗中的動物尸體,對于沒有化學(xué)藥品的實驗,可以食用,對于有化學(xué)藥品參與的實驗,只能焚燒或深埋。防止散發(fā)出難聞的氣味和實驗藥品對環(huán)境污染等。
在保證實驗效果的情況下,用低毒害、低污染或無毒害、無污染的試劑替代污染較嚴重的試劑。例如水環(huán)境化學(xué)實驗課中硫代硫酸鈉(Na2S2O3)的標(biāo)定,不再用以前的重鉻酸鉀試劑,而是采用無毒的碘酸鉀(KIO3)試劑。
在實驗課程中接觸或使用有毒有害的化學(xué)試劑和藥品,產(chǎn)生污染物是不可避免的過程。近年來,國家對環(huán)保事業(yè)高度重視,制定了各類廢棄物無害化處理措施。高校實驗室環(huán)境保護工作要堅持“以防為主、防治結(jié)合、綜合利用、化害為利”的原則,嚴格控制新污染源的產(chǎn)生。同時加強實驗室管理,對廢棄物進行妥善安全處理,積極回收和利用。
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