创建绿色化生物实验室的探讨

2014-04-08由继红

实验科学与技术 2014年2期

由继红

(东北师范大学生命科学学院，生物基础实验教学中心，长春 130024)

随着社会的发展和人们环保意识的增强，环境污染已经成为全人类共同关注的问题，各国政府都对环境污染高度重视，采取各种措施对其进行治理［1－2］。

高校实验室是师生进行教学和科学研究的重要场所。但实验室每天都有一些废气、废液、废渣未经处理直接排放，随着高校实验室的种类及数量的激增，实验室已成了一个小型的环境污染源［3－4］。减少对环境的污染，已成为实验室管理和改革的重要内容，创建绿色实验室已成为现阶段实验室安全管理工作的重要组成部分［5－7］。生命科学是21世纪的热点科学。随着生命科学的发展，生物实验室产生越来越多的废弃物［8－9］。由于化学实验室有较多的废气、废水，含有强酸、强碱、重金属盐、有机溶剂等，人们比较容易认识到它的危害，因此绿色化的建设得到重视。而生物实验室的绿色化建设还没有被重视。实际上，生物实验室所排放的污染物有的甚至要比化学实验室的更危险。我们必须将生物实验室的绿色化建设提上日程，这是时代和社会赋予我们的责任［10－12］。为此，结合我管理的东北师范大学实验室进行了创建绿色化生物实验室的探讨，以期为各位同行提供参考。

1 培养绿色化生物实验室理念

平时注重对学生进行绿色化生物实验室理念的教育。培养进行生物实验应该具备的绿色化思维方式和习惯，使其学会自身受到伤害时的自救、互救方法以及实验废弃物的处理方法，明确创建绿色化生物实验室的紧迫性和必要性，为学生以后进一步学习及工作打下良好的环境意识基础。

我利用一切机会，随时给学生讲解，逐步渗透，使绿色化生物实验室的理念在学生头脑中打下牢固的印记。例如，为本科生开设的实验技能培训课，在讲解安全问题时，让学生明白不但要注意自身安全，还要注意实验室的安全及实验室废弃物对他人的危害和环境的污染，杜绝随便丢弃废液、废渣的行为，减少对环境的污染，增强责任意识等。

在实验室内明显处粘贴醒目的温馨提示，提醒学生注意实验室的绿色化。

不但注重言传，而且身体力行。如对本科生开放实验室，当学生到实验室来进行自主科研时，指导并帮助学生对实验废弃物进行处理、回收。

2 加强实验源头的管理

事实证明先污染后治理和边污染边治理的方法都不是好的方法。有效的措施应该是预防为主、治理在前，也就是要从源头治理，最好是根治污染源或使污染、危害降到最低。

2.1 改革实验内容

对实验课的内容进行改良，这是减少污染物数量的有效措施之一。我们采取的方法有:(1)在实验课时，设计微量实验。如测定植物组织的水势时用青霉素小瓶代替试管，用药量明显减少，既减少污染，又降低了实验成本;在测定硝酸还原酶的活性时，减少萘胺和磺胺的用量，实验效果也很好。(2)用无毒或低毒的化学药品。例如;在提取光合色素的实验中，用酒精来代替丙酮;在组织培养时，用次氯酸钠代替升汞对外植体灭菌，杜绝了汞造成的污染。

2.2 加强实验室管理

加强对从事自主科研的本科生的管理。在他们做实验时，除了指导和监督其对药品的回收、利用外，对其实验内容也提出建议。例如，在做分子生物学实验时，用SYBR Green1代替EB，既提高了自身的安全性，也保护了环境;培养过微生物的培养基必须经高压灭菌后才能送到废品回收站。

3 营造清洁的实验室环境

实验室的废弃物不仅会给环境带来污染、危害他人，而且对实验室的工作人员以及学生也会产生伤害。因此，保证实验室的自身清洁、绿色也非常必要。

3.1 改善排风系统

实验室原有的排风系统的排风效果不好，重新安装了大功率的排风机并增加了室内的抽气口的数量，其数量由一个增至五个，排风效果明显增强，能够很快抽净实验时产生的废气，保证实验室内空气的清洁。

3.2 栽培植物

在实验室内种植多种花草，如芦荟、仙人掌、玉簪、地丁、虎耳草、米兰、鸭跖草、蟹爪兰、观音、橡皮树等，平时精心侍弄，花草生长良好。这些植物能够吸收实验室内的废气，并通过光合作用制造氧气。既净化了空气，又美化了实验室。师生在这样的实验室做实验心情舒畅，愿意做实验，也容易出成果。

4 重视实验废弃物的处理

现在，随着招生人数的增加以及学科的发展，新增了很多前沿的实验，化学试剂的用量增大，实验废弃物大量增加，而且，生物实验产生的废弃物种类多，有的是剧毒或致癌物质，将这些实验废弃物直接排放不但会对环境造成污染，也会给人类带来危害，这显然是不行的，必须采用合适的方法对其进行处理。我们采用直接处理和分类收集的方法。对能够直接处理的废弃物就自己先处理，然后排放或分类收集。对不能处理的废弃物则分类收集起来。

4.1 直接处理

4.1.1 培养基

动、植物组织及微生物培养等用过的培养基，先经过高温高压灭菌(121℃，30 min以上)，再送到回收站。

4.1.2 不含有毒有害离子的稀酸、稀碱

先使两者中和，pH达到6.5～8.5之后，再排放。

4.1.3 含氰化物的废液

先加入碱液生成氢氧化物沉淀后分离，然后调节溶液pH为6～8，再加入过量次氯酸钠溶液或漂白粉使CN—分解后排放。

4.1.4 废洗液

铬酸洗液用过多次之后变绿，说明其已经失效。可浓缩、冷却，加入高锰酸钾粉末氧化，用砂芯漏斗滤去MnO2沉淀后可以继续使用。废洗液决不可直接倒入下水道，以免污染环境，应收集起来。

4.1.5 含银废液

向该废液中加硫化钠溶液使银离子沉淀，收集废液。

4.1.6 含有苯胺的废液

在其废液中加入过氧化氢使苯胺分解并收集废液。

4.1.7 含酚废液的处理

低浓度的含酚废液可加入次氯酸钠或漂白粉，使酸氧化为二氧化碳和水。高浓度的含酚废液可用乙酸丁脂萃取，再用少量氢氧化钠溶液反萃取。经调节pH值后，进行重蒸馏回收，提纯即可使用。

4.1.8 溴化乙锭(EB)的处理

溴化乙锭(EB)是生物实验中常用的一种荧光染色剂，具有高度的诱变性和致癌性，应先处理后再行弃置，以避免污染环境和危害人体健康。对于溴化乙锭含量大于0.5 mg/mL的溶液，处理方法为:(1)将EB溶液用水稀释至浓度低于0.15 mg/mL;(2)加入一倍体积的0.5 mol/L KMnO4，混匀，再加入等量的25 mol/L HCL，混匀，置室温数小时;(3)加入一倍体积的2.5 mol/L NaOH，混匀并废弃。

对于溴化乙锭含量小于0.5 mg/ml的溶液可如下处理:(1)按1 mg/mL的量加入活性炭，每隔5 min轻摇使其混匀，室温放置1 h;(2)用滤纸过滤并将活性炭与滤纸密封后放到回收站。

4.1.9 丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺的处理

实验剩余的丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺，加入核黄素或过硫酸铵作为催化剂，使它们聚合交联成三维网状结构的凝胶，送到回收站。

4.2 分类收集

对废弃的药品进行分类收集。首先将废弃的药品分为固体和液体二大类，之后，再分别细分。

4.2.1 固体药品

可用不同方法分类，如按酸、碱、盐分类，盐类还可依不同的盐来细分，之后，装入不同的纸箱内，封口，并作标记。

4.2.2 液体药品

对于瓶装的过期或不用的药品，直接按酸、碱、有机试剂等分类装箱，封口，标记。

对于化学反应后产生的废弃药液，用特殊的桶收集。在实验室内放置能够耐强酸、强碱、有机废液的特殊塑料桶，桶上粘贴字迹明显的标签，分别收集强酸、强碱和有机废液。

废弃物达到一定量之后，委托有资质的单位定期处理。

5 结束语

绿色化生物实验室的创建应该说是一个必然的趋势。笔者从培养绿色化生物实验室理念、加强实验源头的管理、营造清洁的实验室环境、重视实验废弃物的处理等方面进行了研究，取得了一定效果，但感觉到还有很长的路要走。这需要方方面面协调一致，上下努力。如领导应当重视，进行顶层设计，并认真实施;实验教师、实验技术人员等需要积极配合，以身作则;培养绿色实验理念，形成绿色实验氛围等。

相信只要人们高度重视实验室废弃物给环境造成的污染以及给人们的健康带来的危害这一问题，统一认识，以科学发展观为指导，采取积极的措施，创建绿色化生物实验室，一定能治理好生物实验室废弃物的污染问题。为人与自然的和谐及社会的可持续发展，为实现中华民族伟大复兴的中国梦做出贡献。

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