实验室环境污染与防治

纪朋艳 李庆华 刘玉莲

吉林医药学院

文章介绍了生化实验室中常见的污染种类及危害，阐明生化实验室是一种不容忽视的污染源，其污染种类复杂、毒害较大，并针对不同污染提出相应治理办法。

随着我国科技及市场的发展，对生化实验室的需求量越来越大，其广泛存在于学校（包括各高等院校和中学）、科研机构、检验检测机构和企业中的检验研发部门。各类生化实验室试验条件及管理状况参差不齐。实验室实际上是一类典型的小型污染源，建设得越多，污染得越大。生化实验室污染一方面会对实验人员造成身体危害，另一方面给实验室周边环境对造成污染，尤其是在城区和居民区的实验室对环境的危害特别大，因此生化实验室污染应引起足够重视。

实验室的污染源种类复杂，品种多，毒害大，应根据具体情况，分别制定处理方案。

实验室环境污染种类及危害

按污染性质分类

1.有机物

有机物污染主要来源于有机试剂污染和有机样品污染。在实验中往往需要大量有机溶剂及助溶剂，这些有机试剂以各种形式（如挥发、废弃物）排放到周边的环境中，排放总量大致就相当于试剂的消耗量。日复一日，年复一年，排放量十分可观。大多数有机试剂为有毒有害物质，农药、苯并芘、黄曲霉毒素、亚硝胺等有剧毒，一些有机试剂如石油醚、乙醚、三氯甲烷、正己烷、丙酮、苯、甲苯、二甲苯、甲醇等当吸入或摄入量达到一定量时可引起慢性中毒。

2.无机物

无机物污染有：强酸、强碱的污染，可造成对皮肤粘膜及环境的腐蚀；重金属污染，汞、砷、铅、镉、铬等重金属的毒性不仅强，且有在人体及环境中有蓄积性；刺激性气体，如氯气、氨、氟化氢、二氧化硫、氮氧化物、光气等，使呼吸道黏膜、眼、皮肤受到直接刺激，甚至引起肺水肿及全身中毒；窒息性气体，如氮气、氧化亚氮、硫化氢等，可造成机体缺氧；其他有毒无机物的污染，如氰化物。

按污染物形态分类

1.废水

几乎所有的生化常规分析项目实验前准备及实验过程都会产生不同程度的废水。实验室产生的废水来源有多余的样品、样品分析残液、失效的标准曲线及贮藏试剂、洗液、洗涤剂、大量洗涤水等。这些废水中成分包罗万象，包括最常见的有机物、重金属离子和有害微生物等及相对少见的氰化物、各种农药残留、药物残留等。很多实验室的下水道与居民的下水道相通，污染物通过下水道形成交叉污染，最后流入河中或者渗入地下，其危害不可估量。

2.废气

实验室产生的废气来源于试剂和样品的挥发物、实验分析过程中间产物、泄漏和排空的标准气和载气、未燃尽的原子化蒸气等。通常实验室中直接产生有毒、有害气体的实验都要求在通风橱内进行，对通风不好的实验室，这些有毒、有害气体将直接危害实验人员的健康安全。通过通风设备排放到外界的废气也直接污染了环境空气。实验室废气包括酸雾、甲醛、苯系物、各种有机溶剂等常见污染物和汞蒸汽、氯气、氨、氟化氢、二氧化硫、氮氧化物、光气等刺激性气体。

3.固体废物

生化实验室产生的固体废物主要来源为多余样品、实验分析产物、消耗或破损的实验用品（如玻璃器皿、纱布）、残留或失效的化学试剂等。这些固体废物成分复杂，涵盖各类化学污染物，尤其是不少过期失效的化学试剂放射性废弃物，处理稍有不慎，很容易导致严重的污染事故。

对实验室污染物的处理办法

生化实验室废弃物的排放应遵守我国环保的有关规定，遵守医疗废弃物管理条例。

废气的处理

在进行可能产生废气的实验时应该在有通风装置的场所操作，对于加热酸、碱溶液和有机物的硝化、分离等都应于通风橱中进行。生化验室排放少量废气，一般由通风装置直接排出至室外，但排出口必须高于附近屋顶3m。排放毒性大且量多的气体，可参考工业处理办法：吸附、吸收、氧化、分解等进行预处理。

废水的处理

化验室废液不能排入下水道，应根据污染物性质分类收集、存放，分别集中处理。废液应根据其化学特性选择合适的容器和存放地点，通过密闭容器存放，不可混合贮存，容器标签必须标明废物种类、贮存时间，定期处理。一般废液可通过酸碱中和、混凝沉淀、次氯酸钠氧化处理后排放，有机溶剂废液应根据性质进行回收。对于含汞废液，可用铜屑、铁屑、锌粒、硼氢化钠等作还原剂，可以直接回收金属汞。对于含镉废液，可用氢氧化物沉淀法、离子交换法等化学反应处理。对于铅、砷等有害离子超标的废液，也应该经过无害化处理后再排入下水道。此外，对于含挥发酚废液、有机溶剂、综合废液等其他废液也应按照规定进行出来后再排放或回收。

固体废弃物处理

固体可燃性废物可焚烧、掩埋或回收处理，首先分类收集，对于动物尸体等可燃烧废物可以燃烧处理，对于固体非可燃性废物分类收集，可加漂白粉进行氯化消毒处理。满足消毒条件后以深坑埋掉的方法为好。

解决实验室污染的措施

在环境问题日益严峻的今天，每人实验员都要认识到实验室环境污染问题的重要性，对于实验室环境污染既不能回避，也听之任之，而是应该根据本实验室工作的性质及特点，积极研究认真探索，想方设法有效减少实验室污染。我从以下几点着手去解决实验室污染问题。

建立实验室管理体系

建立实验室条块式管理体系，各级层层把关，全面对各级实验室进行监督管理。

1.严格实行审批制度和监督机制

上级实验室根据下级实验室开展实验项目，从实验室布局、实验设备、通风情况、人员设置等方面进行指导，对条件不具备的实验室推迟审批或不审批。同时要加大对实验室日常操作的监督，并且在对实验室能力建设、质量管理的考核同时，将实验室环境污染的防治措施纳入考核内容。

2.建立实验室人员教育和保障机制

定期对实验人员进行实验室环保培训，增强他们的环保意识，增加他们对实验室污染的预防和处理技术，并且定期对他们进行体格检查，对实验室及其周边空气、水质、土壤进行监测。

提高认识，改进实验方法和条件

国家标准部门应结合实验室的污染特点和防治途径，加强对标准方法的研究，在保证实验精密度、准确度的前提下，及时更新技术规范，尽可能采用无毒害、无污染或低毒性、低污染试剂。

1.尽量选择污染小的实验方法

在不影响实验结果的情况下可用无毒害、无污染或低毒害、低污染的试剂替代毒性较强的试剂。在做有高毒性药品参与的特殊实验时，一定要用封闭的收集桶收集废液，以防废液扩散对环境构成的严重破坏。

进行教育实验中，还应该发挥多媒体、虚拟仪器等现代化教学设备。比如多媒体非常适合于演示实验，在实验教学中，可用计算机辅助教学模拟化学实验。这是一种没有化学试剂和仪器装置的特殊实验方式，属于零排放零污染。由于演示实验主要是用于学生的对实验中生发反应等生物化学现象的认识、观察、和理解，而不是训练动手操作能力，完全没必要真枪实弹演习。对于毒性较大的化学实验也可以采用这种方式，以便减少对环境的污染。

2.改进实验条件，开展推广微型实验

改善实验装置以便防止在实验过程中有毒气体逸散、有毒液体外溢，实验活动中尽可能用专业的成品、商品化实验装置，可以极大减少实验中化学试剂的用量。

微博、微信，我们现在处于微时代，对于生化实验，我们更应该“微”。即在微型化的仪器装置中进行的微型实验，可有效减少试剂用量，一般来说微型实验是常规实验试剂用量的百分之一甚至更小。所以开设微型实验，既可以节约药品减少开支，又对降低实验环境污染有重要益处。

总之，生化实验室活动存在着明显的环境污染，国家有关部门以及高校必须高度重视，完善管理制度，研究解决办法，采取有效措施，努力避免实验室对环境的污染。科研人员、广大师生也应该提高认识，改进实验技术和操作方法，将实验对环境的危害降到最低。