王 冉,周 迪,慶 宏,鄧玉林
(北京理工大學(xué) 生命學(xué)院,北京 100081)
“985工程”推動了高校學(xué)科迅速發(fā)展,新興交叉學(xué)科建設(shè)使得生物類實驗室融合了物理、化學(xué)、生物學(xué)等多學(xué)科研究內(nèi)容,實驗室廢棄物較以前變得更多樣和更復(fù)雜,危害不容忽視。而我國高校生物類實驗室安全建設(shè)基礎(chǔ)相對比較薄弱,在硬件方面表現(xiàn)為處理廢棄物的資金投入不足,安全設(shè)施陳舊落后,配備不齊;實驗室用房緊張,有毒害廢物不能做到完全隔離存放,安全操作距離不夠;配套環(huán)保設(shè)施不滿足要求,缺乏有效的通風(fēng)系統(tǒng),實驗產(chǎn)生的有毒氣體不能有效排除;廢水處理不到位只能放任自流等。在軟件方面表現(xiàn)為重教學(xué)科研,輕安全環(huán)保的思想較為普遍;安全管理體制不順,責(zé)任不明;規(guī)章制度執(zhí)行不力,落實不細(xì),檢查監(jiān)督不嚴(yán)。文章結(jié)合目前學(xué)科高度交叉的生物類實驗室的實際情況,對廢棄物產(chǎn)生和處理進(jìn)行了綜合分析并提出了一些管理辦法。
目前高校的科研機(jī)構(gòu)除少數(shù)公共研究平臺,一般都是由數(shù)量不等、規(guī)模不一的各種課題組形式的實驗室構(gòu)成,這種模式導(dǎo)致實驗室的日常運行和管理絕大部分是由課題組自己負(fù)責(zé),相對獨立地進(jìn)行。以我們實驗室為例,為了構(gòu)建高度交叉的學(xué)科環(huán)境,實驗室由4個課題組單元組成,主要是研究生進(jìn)行科學(xué)研究,屬于綜合性科研實驗室。這種狀況存在有其合理性,有利于交叉學(xué)科發(fā)展和科研成果產(chǎn)生,但也會帶來一些不利于實驗室安全的問題。
不同學(xué)科實驗室的建設(shè)要求差異明顯,而目前高校缺乏科研實驗室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,實驗室建設(shè)往往憑借經(jīng)驗進(jìn)行,實驗室用房分配隨機(jī)。對于使用者而言,一般僅關(guān)心實驗室科研功能的實現(xiàn)與否,而缺少對實驗室安全建設(shè)經(jīng)驗和環(huán)保意識的要求,在其改造建設(shè)過程中往往忽略各種安全環(huán)保設(shè)施的建設(shè)投入,導(dǎo)致實驗室多少都存在各種設(shè)計缺陷和安全隱患。其中最突出、同時也容易被忽視的問題就是通風(fēng)和廢氣。比如,我實驗室樓宇在建筑設(shè)計時未充分考慮到實驗的實際需求,通風(fēng)系統(tǒng)強度不夠?qū)е峦L(fēng)櫥的排風(fēng)效率低下;另一方面,實驗用房緊張,大面積實驗間通常被人為隔成多間實驗室,通風(fēng)、排廢等安全設(shè)施常會被忽視,很多開放的實驗空間通常也會存在有害氣體揮發(fā),如果排風(fēng)和通風(fēng)設(shè)施建設(shè)不合理會直接導(dǎo)致有毒廢氣排除不暢,長期積累會對實驗者的健康造成嚴(yán)重影響。
各課題組一般由一、二位指導(dǎo)教師和若干研究生組成,專職實驗技術(shù)員和管理人員嚴(yán)重缺乏。教師忙于教學(xué)、科研、學(xué)術(shù)活動,沒有足夠的精力進(jìn)行實驗室的管理;研究生的實驗工作少有必要的現(xiàn)場指導(dǎo)和監(jiān)督,實驗中缺乏安全環(huán)保意識,存在違章操作,存在隨意處置廢棄物的情況,導(dǎo)致實驗室安全隱患嚴(yán)重,事故風(fēng)險加大。
生物類科研實驗室產(chǎn)生的廢棄物量很大而且種類繁多,大致可分為三類:物理廢物、化學(xué)廢物及生物廢物[1]。物理廢物主要是破損玻璃器皿、注射器、實驗中的廢棄消耗品。破碎的玻璃器皿和注射器常常被隨意丟棄到垃圾桶或者生活垃圾中,容易對沒有經(jīng)驗或防護(hù)措施的保潔人員造成直接機(jī)械傷害,如果這些廢棄物沾上有毒的試劑藥品,那么一旦人員受傷就有可能由于不了解相關(guān)知識和急救方法造成重大危害。
相對于物理廢物,化學(xué)廢物的種類和危害更大。不同種類不同狀態(tài)的化學(xué)品,在不同條件會發(fā)生不同的反應(yīng)。本實驗室中最常見的化學(xué)廢物是廢液和廢棄固體藥品。廢液還分為原廢液、溶解廢液及混合廢液[2]。(1)原廢液即物質(zhì)本身并沒有發(fā)生化學(xué)性改變,只是多次使用或溶于水或溶液里進(jìn)去了雜質(zhì),但是溶液本身的化學(xué)性質(zhì)并沒有改變;(2)溶解廢液即是在實驗室內(nèi)科研人員根據(jù)要求用藥品試劑配置的溶液;(3)混合廢液即多種化學(xué)試劑的混合物,諸如液相色譜儀產(chǎn)生的廢液等[3]。這些廢液若不經(jīng)過專業(yè)處理就排入下水道,就會嚴(yán)重破壞環(huán)境,造成腐蝕、污染、威脅生物生存等。一般情況下固體藥品不會被隨意丟棄,所以常見的固體藥品危害大多是間接產(chǎn)生的。如丟棄的稱量紙、使用過的槍頭、空的藥品瓶。多種化學(xué)藥品混合在一起成分復(fù)雜,隨意丟棄后經(jīng)過雨雪的淋溶,就會直接污染土壤和地下水,有害成分又會通過農(nóng)作物和來自地下的飲用水進(jìn)入生物體內(nèi),尤其是一些重金屬離子毒性強,而且很難被清除[4]。
生物廢物指生物活性材料及其代謝物,比如實驗動物尸體、病理學(xué)廢棄物、培養(yǎng)的細(xì)胞、微生物及其培養(yǎng)物等。本實驗室的生物污染源主要是大小鼠尸體、病理學(xué)廢棄物、血液廢棄物、使用過的注射器、培養(yǎng)的細(xì)菌及細(xì)菌培養(yǎng)物等,如果處理不當(dāng),一些養(yǎng)分含量高、藥物濃度大、并且可能產(chǎn)生有毒代謝物的生物活性實驗材料將會對周圍環(huán)境和正常生物體造成污染和威脅,甚至造成病菌或疾病的傳播[5]。
國外高校在實驗室廢棄物安全管理方面積累了很多科學(xué)規(guī)范的管理經(jīng)驗,如通過專業(yè)培訓(xùn)保證實驗室科研人員將廢棄物安全分類收集;通過專業(yè)環(huán)保安全管理人員實行對廢棄物的安全收集和存放;通過專業(yè)廢棄物收集處理公司實現(xiàn)廢棄物安全轉(zhuǎn)移運輸和最終無害化處理[6-7]。這些值得我們很好地學(xué)習(xí)借鑒,但就國內(nèi)現(xiàn)狀而言,實驗室使用者多半要負(fù)責(zé)完成前兩項工作,而第三項則有賴于高校和社會職能部門給予更多的投入和建設(shè)。
在廢棄物安全管理中人員培訓(xùn)是至關(guān)重要的。對于科研人員,尤其是研究生要定期開展培訓(xùn)并考核。培訓(xùn)內(nèi)容主要包括實驗室廢物種類、危害,廢物分類收集、處理,廢物的回收、利用和定期檢查制度,掌握根據(jù)廢棄物特性選擇合適的容器和地點收集,收集之后應(yīng)進(jìn)行消毒或無害化處理,危險廢棄物產(chǎn)生傷害后的處理措施等[8]。另外,嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)章制度,并由管理人員定期監(jiān)督檢查。因此,完善的管理制度、有效的監(jiān)督機(jī)制以及人員高度的安全環(huán)保意識是實現(xiàn)實驗室廢棄物安全管理的基本條件。
實驗室是依托學(xué)校建立的,因此高校必須具備相關(guān)實驗室廢棄物回收處理的部門,擁有存放和處置廢棄物的場所和設(shè)備條件,各單位根據(jù)學(xué)校的相關(guān)規(guī)定,將實驗室的廢棄物做好分離和儲存,交給學(xué)校統(tǒng)一處理,這樣為實驗室廢棄物的處理提供了較為便捷的途徑和可靠的保障。本實驗室根據(jù)自身特點將所有待處理廢棄物分為廢液廢瓶和廢棄藥品、廢棄實驗耗材、生物活性廢棄物三類。其中學(xué)校負(fù)責(zé)處理廢液廢瓶和廢棄藥品,以及廢棄實驗耗材中的有害固體廢棄物的處理。
在實驗中為減少廢棄物的產(chǎn)生和危害,一方面應(yīng)規(guī)劃實驗減少廢棄物的產(chǎn)生,另一方面,由于廢棄物種類不同、性質(zhì)各異,為減少交叉與重疊污染以及可能的直接機(jī)械傷害,不同廢棄物應(yīng)該分類存儲。所有需要儲藏的廢棄物都要仔細(xì)的檢查密封并張貼提醒標(biāo)志和明細(xì)標(biāo)簽,避免出現(xiàn)遺撒、泄漏、揮發(fā)和細(xì)菌微生物的擴(kuò)散等危害性事故,并及時回收處理[9]。
廢液和廢瓶是常見的廢棄物,當(dāng)溶液用盡就產(chǎn)生了廢瓶,而使用后的溶液又被裝進(jìn)了廢瓶,兩者很多時候是相依存的。這兩樣廢棄物在我實驗室產(chǎn)生量很大,所以實驗室每周固定時間集中處理廢液廢瓶,其流程為:(1)提前打印一份專門處理廢液廢瓶的申請單和明細(xì)單,申請單中寫明本次所需處理的所有廢液名稱和廢瓶數(shù)量;(2)將廢瓶裝入箱子內(nèi),并用標(biāo)簽做出標(biāo)志;(3)在廢液瓶和廢棄藥品瓶外表貼上廢物的名稱,檢查是否泄漏,整齊放置箱內(nèi);(4)將廢棄物明細(xì)單和申請單與箱子放在一起,運至學(xué)校廢棄物處理部門統(tǒng)一處理。
廢棄實驗耗材是實驗室廢棄物中所占比例最大的,經(jīng)常會產(chǎn)生,而且很多為一次性的,如果沒有節(jié)約意識或處理不當(dāng),這類廢棄物就會成為最大的浪費和污染。首先是破碎的或淘汰的玻璃器皿、用過的注射器和針頭,要分類收集儲存起來,一個季度或半年和廢液廢瓶一起送至學(xué)校部門處理;其次是手套、吸頭、過濾器等這類每天都會產(chǎn)生的小型廢物,由于量大要日產(chǎn)日清,所以在實驗室這類垃圾都集中放入污物袋,后集中焚燒處理[10]。
生物廢棄物主要包括動物尸體、血液樣品、病理樣品,對于這類廢棄物應(yīng)注意低溫保存、及時清理、不能大量囤積,要委托具有處理資質(zhì)的單位定期回收進(jìn)行消毒和統(tǒng)一焚燒處理[11]。細(xì)胞微生物、培養(yǎng)基、培養(yǎng)液等一系列生物活性廢物,最好使用壓力蒸汽滅菌后處理,對無致病性培養(yǎng)物可使用次氯酸鈉消毒液處理后排放[12]。
實驗室是高校學(xué)科建設(shè)、人才培養(yǎng)、科學(xué)研究以及社會服務(wù)的基地,其使用率高、人員集中、且流動性大,并存放大量貴重設(shè)備、眾多試劑,因此,廢棄物的合理無害處置對實驗室安全至關(guān)重要,一定要引起高度重視。伴隨著生物產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和與國際接軌,從未來發(fā)展趨勢來看,生物實驗室廢棄物安全處理工作必將逐步向職業(yè)、安全、環(huán)保、健康領(lǐng)域拓展,高校管理者應(yīng)該大力倡導(dǎo)廢棄物無害化處理,還要重點關(guān)注廢氣和噪音的污染,積極探索新路子,通過科學(xué)、規(guī)范的管理開創(chuàng)生物類實驗室安全環(huán)保新局面。
[1] 潘勛,張淑平,趙慶雙.高校生物學(xué)實驗室廢棄物安全管理的幾點建議[J].實驗技術(shù)與管理,2004,21(4):115-118.
[2] 陳慧珍,喬薇,葉燕媚,等.高?;瘜W(xué)實驗室廢液回收管理存在的問題與對策[J].實驗室研究與探索,2012,31(8):456-459.
[3] 張東方,許可,陳松泉,等.高校實驗室廢棄物排放與管理探討[J].高校實驗室工作研究,2009,101(3):78-79.
[4] 殷紅.實驗室安全和環(huán)境保護(hù)管理探討[J].中國公共衛(wèi)生管理,2010,26(2):213-214.
[5] 溫光浩,張微,陳敬德,等.高校實驗室生物安全存在的問題及應(yīng)對策略[J].實驗技術(shù)與管理,2013,30(7):1-3.
[6] 呂陳艷,Noel Nguyen,陳全.美國高校實驗室廢棄物安全管理淺析[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2010,6(2):192-196.
[7] 王燕,周素文.由德國實驗室的安全設(shè)施引發(fā)的思考[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2013,38(1):8-10.
[8] 樊廣華,谷淑波,高居榮,等.加強研究生管理保障科研實驗室安全[J].實驗室科學(xué),2009(5):137-139.
[9] 何積秀,張建英,倪吾鐘,等.高校實驗室廢棄物污染的現(xiàn)狀及防治措施[J].實驗技術(shù)與管理,2008,25(9):160-162.
[10] 王小利,楊怡姝.加強高校生物實驗室的生物安全建設(shè)[J].實驗室研究與探索,2013,32(3):243-245.
[11] 李蓉,喬海蓮,蒿彩菊.動物醫(yī)學(xué)實驗室廢棄物的安全管理[J].家畜生態(tài)報,2013,34(2):88-89.
[12] 劉輝.生物實驗室常見有害物質(zhì)處理的初探[J].實驗室科學(xué),2009(5):140-141.