水产养殖实验室的污染物及其控制
2011-02-12唐国盘黄安群
唐国盘 黄安群
(郑州牧业工程高等专科学校,郑州 450011)
环境问题是我国3大主要问题之一。工业及农业污染已经受到相关各级部门的高度重视,相关的法律法规比较健全。而高校实验室污染却易被忽视,因高校实验室一般是相对独立的行政单位,具有实验室分散,且排污随机性强,瞬间浓度较高,排污时间、地点、种类无规律等特点。随着实验室数量的增加,利用效率的提高,实验内容日趋增多和复杂化,实验室污染也会越来越严重。本文以我校的水产养殖实验室为例,介绍实验室的污染物防治及治理措施。
1 实验室污染物
按照污染物的形态,可将实验室的污染物分为3类:废液、废气、固体废物,即常说的“三废”。
1.1 废液
水产品、兽药和饲料检测中,几乎所有的检测项目都会有不同程度的废液污染物。主要包括检测多余样品、标准曲线和样品分析残液(比如磷标准曲线残余液、饲料粗蛋白钙、磷测定残余液等)、失效的储备液、标记不清的试剂等。常见的有3类:
1.1.1 含重金属废液 实验室产生的含重金属的废液主要包括汞、银、铜、锌、镉、砷等。如测定水中化学需氧量-重铬酸钾法,主要危险化学试剂为重铬酸钾、硫酸银,剧毒化学试剂为硫酸汞;又如水中氨氮测定所用试剂二氯化汞、碘化汞为剧毒,硫酸锌为危险品等。
1.1.2 含有机溶剂废液 常见的有机溶剂废液包括含卤素有机溶剂和不含卤素的有机溶剂等。如水中硝酸盐氮的测定,有危险试剂苯酚,本实验室还涉及的有机溶剂如四氯化碳、甲醛等有毒试剂。
1.1.3 强酸强碱类 实验室常用的强酸强碱有硫酸、盐酸、高氯酸、硝酸等强酸及氢氧化钠、氢氧化钾等强碱。如水中氨氮测定用化学试剂氢氧化钠、氢氧化钾;生化需氧量实验中主要危险试剂硫酸、氢氧化钠。
1.2 废气
水产养殖实验室产生的废气主要包括实验所用的试剂、实验中产生的中间产物及样品的挥发物等。常见的废气种类有氨气、甲醛、苯系物、氰化氢、砷化氢、汞蒸汽等刺激性或剧毒的气体。
1.3 固体废弃物
固体废弃物主要包括实验结束后多余的实验样品、分析产物、破损的实验用品、残留的化学试剂、培养基、滤纸、称量纸以及废弃的实验动物、过期失效的固体试剂等。这些废弃物种类繁多、成分复杂,处理不慎会导致严重的人体和环境污染。
2 控制措施
为减少实验室对环境污染,通过多年的实验总结,建议采取以下措施:
2.1 制定切实可行的规章制度
学校应制定相应实验室环境保护管理办法,明确指出实验室及相关部门的环保职责,将实验室环保纳入实验室日常管理的规范之中,才能确保全校师生教学、科研及生活的正常、健康开展,做到有规可循。
2.2 建立资源共享机制
实验室的试剂及实验材料可以共享,比如水环境化学实验课有水中溶解氧测定,鱼类生理学实验课涉及水产动物耗氧率的测定,畜禽牧场设计及环境卫生实验课也有水中溶解氧测定,这些实验涉及的试剂基本上是一致的,所以教师在实验课的安排上可以适当调节,这样既可以减少实验试剂成本,又可以略去实验试剂屡次处理过程,还可以减少废弃物的排放。又如鱼类形态和分类学中的形态部分,将各种鱼类形态及内部结构特点讲述完毕再实验,可以将1种实验动物从外部到内部1次讲述,而鱼类生理学和特种水产养殖等实验课可以合并来上,因其涉及较多名特鱼类及虾、蟹,可以将实验动物重复利用。这样做可以减少了实验开支和实验过程中废弃物排放,提高学生学习兴趣及实验教师讲述的压力。
2.3 断绝或减少源头
对实验试剂毒性巨大、危险性强、对实验人员和环境造成重大污染的实验,可以采用计算机辅助制作多媒体仿真实验,以减少实验过程并设法开发出对环境污染少或无污染的化学技术,从而实现“污染物的零排放”。
2.4 无害化处理
实验室有毒有害物质的处理方法一般是通过物理过程和化学反应等,将有毒有害物进行分解或回收,转化成其他低毒或无毒的物质。一般采用中和法、共沉淀法、焚烧、坑埋等措施。
2.4.1 中和法 也就是让具有酸性或碱性的废液发生酸碱中和反应,并调节pH值至中性。如强酸用弱碱中和,强碱用弱酸中和生成无毒无害盐类,pH值在6.5~8.5中间,达到排放标准,才能直接排放到下水管道,做到相对安全。
2.4.2 共沉淀法 含金属离子的废液一般应用共沉淀法进行沉淀,使处理后的废液中金属离子浓度符合中国人民共和国国家标准《室外排水设计规范》GB50014-2006的要求。如养殖水化学试验中经常用到含汞试剂进行实验,对含汞废液的处置,可以用硫化物共沉淀法,先将含汞盐的废液pH值调至8.0~10.0,然后加入过量的硫化钠使其生成硫化汞沉淀。再加入硫酸亚铁(共沉淀剂),与过量的S2-生成硫化亚铁沉淀,将悬浮在水中难以沉淀的硫化汞微粒吸附共沉淀,然后静置、分离,再经过离心、过滤,滤液的含汞量可降至0.05mg/L以下。
2.4.3 焚烧、坑埋法 对少量的有机物废渣,一般采用焚烧、坑埋法进行处理,目前具备条件的实验室都配备有小型焚烧炉。如酚类等有机物先进行化学处理后深埋在远离居民区的指定地点,并作下相应记录和标记。对于其他的废渣,可采用焚烧的方法,与生活垃圾一起处理,或挖坑深埋等方式进行处理。水产实验中的动物尸体,对于没有化学药品的实验,可以食用,对于有化学药品参与的实验,只能焚烧或深埋。防止散发出难闻的气味和实验药品对环境污染等。
2.5 寻求替代品
在保证实验效果的情况下,用低毒害、低污染或无毒害、无污染的试剂替代污染较严重的试剂。例如水环境化学实验课中硫代硫酸钠(Na2S2O3)的标定,不再用以前的重铬酸钾试剂,而是采用无毒的碘酸钾(KIO3)试剂。
3 结束语
在实验课程中接触或使用有毒有害的化学试剂和药品,产生污染物是不可避免的过程。近年来,国家对环保事业高度重视,制定了各类废弃物无害化处理措施。高校实验室环境保护工作要坚持“以防为主、防治结合、综合利用、化害为利”的原则,严格控制新污染源的产生。同时加强实验室管理,对废弃物进行妥善安全处理,积极回收和利用。
[1] 孟庆祥.实验室污染的防治及治理.实验室科学,2009(6):161~162
[2] 吴伟军,刘海飞.实验室环境污染现状与防治对策.实验室研究与探索,2008(4):142~144
[3] 王照华,吴会仙等.畜牧行业实验室污染物的种类、危害与安全处理措施.新探讨,2008(6):45~47
[4] 蔡生洪,江振岳.农业环境监测实验室三废的处理及管理.农业环境科学学报,2010(29):314~316