浅析化学实验室的污染与防治

摘要：文章分析了化学实验室的潜在危害，并借鉴国际上的相关管理经验提出了解决措施和今后实验室建设所需考虑的问题。

关键词：化学实验室；实验室污染；污染物

中图分类号：F426文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）08-0109-02

一、实验室环境污染分类及危害

（一）按环境要素分

1．水体污染。实验过程产生的废水排入下水道危害环境，对于有害的重金属或有机物，要采取必要的、妥善的处理。

2．大气污染。消化试样时，必须在通风橱内进行，所产生的废气全部通过风道抽送到空气中排放。有些实验室或实验过程中产生废气毒性较大，对环境危害较大。

3．土壤污染。实验过程中产生的废物，不能随意乱扔，要妥善收集、保存，交有关部门集中处理。以免渗入土壤中造成危害。

（二）按污染物性质分

可分为化学污染、生物性污染、噪声污染、放射污染：

1．化学污染。化学污染包括有机物污染和无机物污染，有机物污染主要是有机试剂污染，无机物污染包括酸碱污染，重金属污染。

2．生物性污染。生物污染包括生物废弃物污染和生物细菌毒素污染。开展生物性实验会产生大量高浓度含有害微生物的培养液、培养基。如未经适当灭菌处理而直接排除会造成严重后果。

（三）按污染原因分

可分为生产污染和生活污染，生产污染包括工业污染、农业污染、交通污染、实验室污染等。

二、化学污染物处理措施

（一）无机废弃物的处理

1．检验过程中产生的酸、碱废液可用中和法处理。

2．氰化物。浓度较稀的废液可加入氢氧化钠调PH=10以上，再加入高锰酸钾（3%）使氰化物氧化分解。如含量较高，可用碱氯法处理。先以碱调PH =10以上加入次氯酸钠使氰化物氧化分解。

3．汞。（1）金属汞：若实验室有金属汞散失，必须立即用滴管、毛笔或在硝酸汞的酸性溶液中浸过的薄铜片收集起来用水覆盖。散落过汞的地面应撒上硫磺粉或喷上20 %的三氯化铁水溶液，干后再清扫干净；（2）汞废液： 含汞盐的废液可先调PH=8～10，加入过量硫化钠使生成硫化汞，再加入硫酸亚铁，生成的硫化铁能吸附悬浮于水中的硫化汞微粒进行共沉淀。清液可排放弃去，残渣经焙烧可回收汞。

4．铬。铬酸洗液如失效变绿，可浓缩冷却后加高锰酸钾粉末氧化，用砂芯漏斗滤去二氧化锰沉淀后再用。失效的废洗液可用废铁屑还原残留的六价铬为三价铬，再用废碱液或石灰中和，使生成低毒的氢氧化铬沉淀。

5．砷。在含砷废液中加入氧化钙，调节并控PH=8，生成砷酸钙和亚砷酸钙。也可将废液调PH =10以上，加入硫化钠，与砷反应生成难溶的、低毒的硫化物沉淀。

6．铅、镉等重金属。用消石灰将废液调PH=8～10，使废液中的铅、镉等重金属离子生成氢氧化物沉淀。

7．银的回收。含银废液在搅拌下加入过量的浓盐酸，使生成氯化银沉淀。用倾泻法洗涤沉淀以除去三价铁和氯离子。在1：4硫酸或10%～15%氯化钠溶液中加入锌粒或插入锌棒还原氯化银沉淀，得到暗灰色银粉，洗涤干燥后即可。

（二）有机溶剂

1．三氯甲烷、四氯化碳等废液加酸后，加水稀释倒入废液瓶中。

2．乙醚、石油醚、正己烷、乙酸乙酯等废液加入高锰酸钾中和后加水稀释倒入废液瓶中。

3．有机溶剂的回收。实验用过的有机溶剂有些可以回收，回收有机溶剂通常先在分液漏斗中洗涤，将洗涤后的有机溶剂进行蒸馏或分馏处理加以精制、纯化。整个回收过程应在通风橱。（1） 三氯甲烷：将三氯甲烷废液依次用水、浓硫酸（用量为三氯甲烷的1/10） 、纯水、盐酸羟胺（0.5 %，分析纯） 洗涤，用重蒸馏水洗后，用氯化钙干燥，过滤后蒸馏。收集60℃～62℃的馏分；（2） 四氯化碳：若含有双硫腙，则可用硫酸洗一次，再用水洗两次，经无水氯化钙干燥后蒸馏，收集76℃～78℃的馏分；（3）乙醚：将乙醚废液置于分液漏斗中用水洗一次。中和（用石蕊试纸检查） ，用0.5 %高锰酸钾洗至紫色不退。再用水洗，用0.5 %～1 %硫酸亚铁铵溶液洗涤，以除去过氧化物。水洗后用氯化钙干燥，过滤，收集33.5℃～34.5℃的馏分使用；（4）其他有机溶剂如石油醚、正己烷、乙酸乙酯等废液均可用相应的方法纯化回收；（5）酚高浓度的酚可用乙酸丁酯萃取、重蒸馏回收。低浓度的含酚废液可加入次氯酸钠或漂白粉使酚氧化。

（三）综合废水处理

互不作用的废液混合后可用铁粉处理。调节废液PH=3～4，加入铁粉，搅拌半小时，用碱调PH=9左右，继续搅拌10分钟，静止后液体排放，固体按废渣处理。

（四）废物（废渣）

集中、妥善保存，由环卫部门统一回收。

三、国外实验室污染治理的现状

在国外，有专门的实验室废弃物处理站对化学废弃物进行集中收集处理，实验室废弃物集中处理站（下转第121页）（上接第109页）的管理规范、严格。实验室人员安全环保意识强，试剂严格分类专人管理、专门地点集中、专门房间、专门容器存放，严格分类，集中送特殊废品处理场处理。各种废弃物由各实验室分类上缴后，处理站要对交来废弃物称重、记录，把信息存入计算机，再分类放到规定地方集中。例如，报废放射源、废机油、报废化学试剂、化学合成”三废物”、化学品废弃容器等都分类存放。

废弃物集中处理站的设计内容周密，设施完备先进，安全可靠。为防止集中后的地下渗漏二次污染，设计时将处理站地下全部用水泥整体浇注。危险化学品、放射源放在专门房间，还有安全监控、排风系统。

废弃物集中处理站的费用由政府每年的经费预算中列支。另一方面，可回收废品被收购后所得资金则用于废弃物集中处理站的进一步发展。

四、实验室污染治理的建议

（一）制定和健全环境立法，加强环境执法力度

目前我国颁布的法律法规对加强有害化学品的安全管理，防止化学物质污染环境和保障人民安全发挥重要作用。但是，我国尚未建立起化学物质环境管理法规体系，对化学物质的生产、储存、运输、销售、使用缺乏全过程的有效管理。环保部门应完善管理体制加强监控力度。

（二）加强环保意识，最大限度的降低污染

我国实验室人员缺乏环保意识，目前除少数一些环保意识强的实验室，没有直接排放废弃物外，多数实验室仅仅把环保放在口头上，废弃物回收协议签在纸上，大量的废弃物仍然直接排放，建议对化学品使用者积极宣传普及化学品安全和环境保护知识，认真执行环保制度。

（三）强化危险废物管理

国家环保局和国务院经贸委等颁布《国家危险废物名录》，名录中列出47种类废物名称，并从1998年使用、生产危险废物的单位必须按照国家有关规定进行申报登记。危险废物是指具有易燃性、腐蚀性、反应性、爆炸性、急性毒性、传染性等危险特性之一的废弃物。从事危险废物的收集、贮存、使用的单位，必须经环境保护行政主管部门批准，使用时要有严格的使用登记制度和管理制度。以免造成较大危害。

（四）推行绿色洁净实验室

到目前为止，国内大部分独立实验室都没把环保纳入实验室的基础设施建设中，其实验室的下水道与居民的下水道相通，而目前的城市污水处理厂只能对居民生活污水进行处理，对实验室里产生的有毒物质根本无法消除。实验室在建设前应作好废水、废气处理与生活污水分开排放等设计，在建设或认可验收时应对实验室的废弃物排放提出要求。如气体实验在通风处做，废弃物由专门的环保公司回收等。

（五）合理购置使用化学试剂

选择合适的检测方法，提倡使用仪器分析，尽可能的减少试剂的使用和排放，由于实验室化学试剂用量小，建议化学试剂公司生产小包装的化学试剂，减少试剂浪费。

（六）改进消解方法，避免二次污染

实验室应安装专业废气净化装置。这只是保证室内空气质量和分析人员健康的有效办法，但却直接污染大气环境。建议消化试样最好用微波消解法，避免酸气排放到大气中，收集后的酸液通过酸碱中和有效处理废液。

五、结论

目前，我国众多实验室仍处于监控真空状态，对环境已构成威胁，我国虽制定相应法律制度，但管理上还有很大漏洞，环保部门应该迅速完善管理制度，采取有效措施控制实验室污染，同时，政府部门也应给予资金支持，减少企业包袱。检验人员要提高环保意识，尽快解决实验室给环境带来的污染问题。

作者简介：颜运涛（1967－），男，广东惠州人，惠州市惠城区职业高级中学一级教师，研究方向：化工环保。