環(huán)境監(jiān)測實驗室廢液管理及處理
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引言
在日常生活中，化學(xué)為人類社會的發(fā)展提供了諸多的幫助，如豐富了人們的生活，提供了品種繁多、琳瑯滿目的生活用品。化學(xué)工業(yè)的發(fā)展使社會生活的外在環(huán)境發(fā)生了根本性的變化，并為現(xiàn)代化社會的全面發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。但在制造和使用化學(xué)產(chǎn)品的同時，也產(chǎn)生了大量的廢物，其中有相當(dāng)一部分是有毒、有害的物質(zhì)。從當(dāng)前情況來看，與化學(xué)研究有關(guān)的各類高等院校和科研院所，由于研究課題本身相對來說比較廣泛，所以在實驗研究時所使用的化學(xué)試劑種類較多，會產(chǎn)生多種廢液，盡管從數(shù)量上來看，并不會很大，但是實際工作中，可以發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)一部分廢液有較強的毒性，而且廢液成分也錯綜復(fù)雜。實驗室產(chǎn)生的有毒有害廢液如果直接排放到自然界中，將會嚴(yán)重地對環(huán)境產(chǎn)生污染，影響到人們的日常生活。
按照污染物及其性質(zhì)，廢液有無機(jī)廢液、有機(jī)廢液兩種。前者是指含重金屬、重金屬絡(luò)合物、酸堿等成分較多的廢液。后者主要是指含較多的有機(jī)溶劑的溶液。按照對環(huán)境污染程度來看，又分為高濃度和低濃度實驗室廢液，前者主要是指液態(tài)失效試劑、實驗室廢棄產(chǎn)物等廢液；后者是指實驗過程中排放的濃度與毒性較低的實驗廢液。
2廢液產(chǎn)生的危害
2.1對人的危害
具有毒素的廢液對人體危害極大，人體觸摸到廢液后一般都會有以下幾種癥狀：引起皮膚刺激、皮膚過敏、缺氧、昏迷，甚至麻醉、中毒、引起癌細(xì)胞突變、導(dǎo)致人體某部位畸形、塵肺等。當(dāng)人體皮膚直接觸到一些有毒的廢液時，皮膚會迅速出現(xiàn)脫皮、干燥、疼痛情況，處理不當(dāng)后期還會引發(fā)炎癥；當(dāng)眼部不小心接觸到了廢液有可能會導(dǎo)致長期或者是永久的危害，主要看采取的救急措施是否及時。還有一些廢液會讓人體感到不適，甚至嚴(yán)重時會出現(xiàn)灼傷以及皮膚潰爛等情況。人體如吸入廢液后，一般都會導(dǎo)致人體中毒，嚴(yán)重時甚至?xí)霈F(xiàn)人體內(nèi)部潰爛，若長期處理不當(dāng)會引發(fā)尿毒癥甚至死亡。廢液所附帶的重金屬元素如果通過食物不慎進(jìn)入人體，可能短時間內(nèi)并不會引發(fā)某些癥狀，但危害性卻仍然潛伏在人體內(nèi)。關(guān)于這一點，以前就出現(xiàn)過危害人的事件。當(dāng)時有不少人出現(xiàn)頭暈，甚至嘔吐等現(xiàn)狀，后來發(fā)現(xiàn)這是由于在一些區(qū)域旁邊有大量的廢水排放到江河，湖泊中，而附近的居民喝了大量的江水，才導(dǎo)致疾病發(fā)生后來，在我國的東北地區(qū)，也出現(xiàn)了局部地區(qū)的食物中毒事故，一些在喝了有毒的水或者是呼吸到了有毒有害氣體以后，也產(chǎn)生了不良反應(yīng)。到后來，根據(jù)我國衛(wèi)生部和環(huán)保部的調(diào)查證實，大多數(shù)患者都是吸收了足夠量的化學(xué)物質(zhì)而導(dǎo)致的，這些都是廢液危害的典型事例。
2.2對環(huán)境的危害
實驗室產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)如果隨意排放到外界，不僅會污染環(huán)境，還會影響人們的日常生活。一些廢液經(jīng)土壤以后，直接進(jìn)入地下水，使得有害廢液中的有害成份在土壤中被吸收以后，導(dǎo)致土壤成份發(fā)生了根本性的變化，使農(nóng)業(yè)耕作受到了污染。含有氮和磷的廢液在到達(dá)人體內(nèi)部以后，封閉性湖泊、海灣形成富營養(yǎng)化，造成浮游藻類生物大量繁殖，水質(zhì)有所惡化，并對生物帶來危害。氰化物等有害物質(zhì)可以對江河湖泊產(chǎn)生較為嚴(yán)重的污染，甚至還會使水質(zhì)惡化。當(dāng)水中氰化物濃度達(dá)到0.5mg/L時，在很短的時間內(nèi)就會出現(xiàn)大量的魚類死亡。據(jù)相關(guān)報道顯示，1984年美國佛羅里達(dá)洲地下水層被二溴乙烷產(chǎn)生了嚴(yán)重污染；在印度也曾出現(xiàn)過類似的情況，1984年，印度博帕一家農(nóng)藥廠由于化學(xué)物質(zhì)使用不當(dāng)導(dǎo)致廠房被污染，最終導(dǎo)致2000多名工作人員受到污染死亡；在1986年，瑞士也出現(xiàn)過一起化學(xué)工廠由于化學(xué)物質(zhì)使用不當(dāng)而導(dǎo)致爆炸的事故。根據(jù)一系列的事件我們可以意識到，如果化學(xué)物質(zhì)使用不當(dāng)，不但不能夠為我們?nèi)祟愒旄＃炊且粋€具有潛伏性的巨大危害。雖然在實驗室進(jìn)行試驗的化學(xué)物質(zhì)并不像以上事件危害巨大，但是也不容小視，如果處理過程出現(xiàn)問題，或者排放不當(dāng)，都會對人類以及所處的環(huán)境造成一定的危害。因此，實驗室中的化學(xué)物質(zhì)排污需要謹(jǐn)慎處理。
3.1實驗室廢液的管理
如今，環(huán)境監(jiān)測實驗室廢液管理工作仍然在有些地方未能引起足夠的關(guān)注，導(dǎo)致實驗室廢液管理工作不科學(xué)，并污染了周邊的環(huán)境。為此，國家需要高度重視實驗室廢液的監(jiān)管工作，并且還需要在排污上提高監(jiān)管力度，才能夠讓實驗室的廢液處理達(dá)到預(yù)期的效果。以管理為視角，可以從以下幾個方面著手：
3.1.1制度管理
從全球不少發(fā)達(dá)國家的實踐情況來看，針對實驗室廢棄物方面的監(jiān)管都提出了嚴(yán)格的規(guī)定。我國環(huán)保部門推出《關(guān)于加強實驗室類污染環(huán)境監(jiān)管的通知》的規(guī)定，具體要求實驗室的污染需要在一定范圍內(nèi)、并且需要將排污的廢液處理至符合要求后才能進(jìn)行排放。作為環(huán)境監(jiān)測部門，在實際的監(jiān)督管理工作上更應(yīng)該讓制度體現(xiàn)出應(yīng)有的效果，必須將廢液嚴(yán)謹(jǐn)?shù)靥幚砼欧牛⑶腋鶕?jù)地方的不同制定出相應(yīng)的規(guī)定，安排專門針對廢液處理的人員進(jìn)行排污的管理工作。
3.1.2人員管理
根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定，實驗室廢液的處理必須要有專門的人員負(fù)責(zé)，廢液需要進(jìn)一步處理后才能進(jìn)行排污。有關(guān)監(jiān)督管理部門要切切實實地將制度落實到實驗室的排污處理上，嚴(yán)格對排污處理進(jìn)行研究監(jiān)督，并做好相應(yīng)的處理工作，進(jìn)一步降低廢液對人體的危害以及環(huán)境的污染。除此之外，還要對相關(guān)從業(yè)人員進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)，提高他們的綜合能力，并對不同的廢液采用不同的處理辦法，如氰廢液，汞廢液由于其性質(zhì)不同，所以處理人員要先了解這些廢液的具體性質(zhì)，然后對癥下藥。
3.1.3技術(shù)管理
在進(jìn)行研發(fā)實驗時，要對廢液加以控制，才可以減少廢液的產(chǎn)生。對此，實驗室進(jìn)行實驗研發(fā)過程中，應(yīng)盡量對藥品進(jìn)行控制使用，達(dá)到物盡其用，以免造成浪費導(dǎo)致廢液量的增加。同時需要進(jìn)一步研發(fā)新技術(shù)、新工藝用來替代藥品，盡量控制實驗室的廢液產(chǎn)生，并且定期開展廢液清理活動，以更好地對廢液進(jìn)行處理。例如：進(jìn)行微型化學(xué)實驗，不僅僅能夠達(dá)到節(jié)約實驗成本、低消耗的目的，而且還能夠減少廢液的產(chǎn)生；由于設(shè)備的不斷更新，當(dāng)需要進(jìn)行有毒有害藥物的研發(fā)實驗時，可以采取多媒體系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真實驗。除此之外，還可以對某些試劑進(jìn)行回收，并再次利用，這樣不僅減少了環(huán)境污染問題，同時也減少了監(jiān)測部門的費用支出。對于實驗過程中不直接進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)試劑，可以考慮回收，像四氯化碳、三氯甲烷等都是可以回收的。回收后的三氯甲烷作為水中陰離子洗滌劑的萃取劑，其工作效率與原物質(zhì)相同。甚至連生物培養(yǎng)液也可以再次使用，許多使用過的廢液，可以重新煮沸滅菌后再使用，同樣也可以達(dá)到應(yīng)有的效果。
3.2廢液的處理
在對廢液進(jìn)行處理時，由于現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)手段的先進(jìn)，會出現(xiàn)多種不同的處理方法。對于不同的廢液，可以按照具體的條件，采用不同的處理方法，以保證廢液可以得到妥善處理。具體地，主要有如下幾種處理方法：物理法，化學(xué)法，焚燒法。以下將具體地闡述這幾種方法：
3.2.1物理法
由于實驗的目的不同，所做的實驗以及試驗中所產(chǎn)生的廢液性質(zhì)也會不同。對此，為了讓廢液能夠得到處理，必須將產(chǎn)生的廢液進(jìn)行分類，并且需要用專門的密封收集裝置進(jìn)行收集，貼上標(biāo)簽放到專門的位置，方便以后進(jìn)行處理。對于性質(zhì)不明的廢液應(yīng)當(dāng)與其他廢液隔離開來，需要盡快處理不宜久置。對于處理微量溶解的有機(jī)物，可以采用活性炭吸附的方式；處理大量的廢液，當(dāng)中物質(zhì)必須具有廢液濃度高、廢液量較少、廢液呈酸性等特征才能進(jìn)行處理。處理的方式是先將廢液進(jìn)行簡單的有機(jī)分離，然后再經(jīng)過活性炭進(jìn)行吸附，然后再進(jìn)一步處理。
3.2.2化學(xué)法
根據(jù)國家的規(guī)定以及研究學(xué)者的經(jīng)驗，實驗中產(chǎn)生的廢液可以采取分類收集、就地處理等多種方式進(jìn)行處理，其目的就是為了降低治理廢液的成本以及減少廢液的排量。在針對含有少許物質(zhì)的高濃度廢水時，可以將有用的物質(zhì)進(jìn)行回收，二次利用。這種方式主要針對含有六價鉻或者是具有還原性特征的廢液，如氰根離子還有就是含有金屬有機(jī)物的廢液等。一般的處理過程都是將廢液進(jìn)行氧還原處理。例如，將含六價鉻廢液進(jìn)行還原實驗，第一步需要將毒性較低的三價鉻進(jìn)行氧化還原，再用沉淀劑將沉淀物質(zhì)以及其他金屬物質(zhì)進(jìn)行處理。在以上反應(yīng)中，一般都是將廢液中的鐵粉、二氧化硫等一些物質(zhì)進(jìn)行還原，這一項化學(xué)反應(yīng)措施需要在PH值低于3的環(huán)境下進(jìn)行，最終才能夠順利地將鉻轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶鹽而去除。當(dāng)廢液中還帶有氰根離子時，化學(xué)反應(yīng)則需要在堿性條件下添加氧化劑才能產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，將原有的離子轉(zhuǎn)化為氮氣以及二氧化碳。進(jìn)行廢液的處理還有氯堿法、電解氧化法、普魯士藍(lán)法、臭氧氧化法以及鐵屑內(nèi)電解法等。
3.2.3焚燒法
對于實驗室產(chǎn)生的高濃度有機(jī)溶劑。例如醇類、酯類、有機(jī)酸、酮及醚等有機(jī)溶劑，能夠循環(huán)使用的應(yīng)盡量采取回收處理的方式進(jìn)行二次使用。當(dāng)產(chǎn)生的廢液濃度較低，并且不能溶于水時，就需要將廢液進(jìn)行分離萃取后采用焚燒方式進(jìn)行處理。當(dāng)廢液屬于乳濁狀態(tài)時，可以直接采用焚燒方式進(jìn)行廢液處理，而相對于難于燒毀的廢液，可以添加少許可燃物質(zhì)混合處理后進(jìn)行焚燒。焚燒時，需要采用合適的焚燒方法，要考慮如何更好地保護(hù)環(huán)境的同時，也減少所需的處理費用。
3.2.4沉淀法
所謂沉淀法，就是指對于不同的廢液，可以按照其性質(zhì)的差異，把廢液轉(zhuǎn)化為沉淀的處理方法。如因氰廢液毒性較強，所以在處理時要保持環(huán)境通風(fēng)。具體地，可以采用如下處理方法：將10豫的硫酸亞鐵溶液摻入到pH值為8-10的氰廢液中，并對溶液進(jìn)行攪拌，無毒鐵氰絡(luò)合物并沉淀。再又如酚廢液通常會含有甲酚、苯酚等，酚在水中極易溶解，所以可以把酚氯化為鄰苯二酚、鄰苯二醌、順丁烯二酸。在對廢水進(jìn)行處理時，可以把綜合廢水pH值調(diào)節(jié)3-4，摻入鐵粉后攪拌半小時，應(yīng)用堿將廢液pH值調(diào)節(jié)到9，攪拌一段時間以后滲入混凝劑進(jìn)行沉淀，沉淀物可以以廢渣的形式處理出來。
4結(jié)束語
綜上所述，各科研、監(jiān)測單位要強化環(huán)境監(jiān)測實驗室污染的管理工作，采用先進(jìn)的儀器設(shè)備與引入更好的管理理念，建設(shè)綠色實驗室，以全新的思路、全新的理念推動環(huán)境監(jiān)測室廢液處理工作的開展，盡最大可能減少廢液的產(chǎn)生，并從源頭上對廢液加以控制。可以預(yù)見，在不久的將來，通過所有相關(guān)人員的共同努力，環(huán)境監(jiān)測實驗室廢液污染問題一定會得到妥善的解決。
作者：江黎 單位：安徽省潁上縣環(huán)境監(jiān)測站
