环境监测实验室废液管理和防治措施初探

张 凯，唐红军，余全智，韩常青，王 洁，杨永安

（遂宁市环境监测中心站，四川遂宁629000）

环境监测实验室废液管理和防治措施初探

张 凯，唐红军，余全智，韩常青，王 洁，杨永安

（遂宁市环境监测中心站，四川遂宁629000）

介绍了实验室废液的来源、种类，探讨了不同种类废液的处理方法，提出了实验室废液的防治措施。

实验室；废液；环境监测；管理；防治；探讨

环境监测站是环境保护工作的前沿阵地，承担着为环境决策和管理提供技术支持与服务的重要职能。随着国家和各级政府部门对环境保护重视的日益加强，现在各级监测站都拥有独立的实验室，为当地政府决策部门提供及时、准确的监测数据和环境质量报告。但是在采样和实验室分析过程中常产生 “三致”废液 （致突变、致畸性和致癌），这些废液量虽然不大，但种类多，组成经常变化，致使难以统一处理。尽管2004年原国家环保总局正式下发了 《关于加强实验室类污染环境监管的通知》，明确规定各类实验室、化验室、试验场禁止随意排放有毒有害废液，并将其污染纳入环境监管范围，要求将产生的废液委托有资质的机构处理。但目前具备这种资质的机构或企业相对较少，环境监测实验室废液一般都未经有效处理直接排放，既污染了环境，又影响了人民健康。加强实验室废液的管理及治理，倡导 “绿色环保实验室”，已成为实验工作者日益紧迫的任务。

1 环境监测实验室废液来源和种类

环境监测实验室废液主要来自于采集的多余样品；制作标准曲线及样品分析残液；失效的贮藏液、洗液、洗涤水、各种萃取液、有机试剂等。几乎所有的常规分析项目都不同程度地产生实验室废液，大体可分为有机废液和无机废液两大类。其中有机废液包括二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、氯苯等含卤素废液以及二硫化碳、酚类、石油醚、正己烷等非卤素废液；无机废液包括酸、碱废液，镉、镍、锌、铜、铅、铬、银以及汞等含重金属废液，含氰、氟、砷、硒等废液。

2 废液收集

实验室废液具有种类多、浓度高、水量少的特点，宜采取分类收集和处理、兼顾回收的原则［1］。实验室废液应按无机废液、有机溶剂和综合废液分别收集，禁止混合贮存。分类收集废液的贮存容器应注明废液种类、贮存时间、性质、注意事项、产生单位、容器材质以及负责人等信息。贮存容器应远离火源，避免高温、日晒、雨淋及妨碍通道，贮存容器存放处最好配置抽气设备或存放在通风处，以利于产生的废气及时排出，防止安全事故发生。

在分类收集时要注意物质性质，有些物质不能混合贮存。如氧化物与有机物；氰化物、硫化物、次氯酸盐与酸；铵盐、挥发性胺与碱；挥发性酸与不挥发性酸等。有些物质不易存放，要及时处理，如含有过氧化物和硝化甘油之类爆炸性物质、含有放射性物质等的废液。

3 废液产生原因

尽管10年前国家已经下发了 《关于加强实验室类污染环境监管的通知》，但是到目前还没有出台专门针对实验室废液排放的法律和法规，导致对实验室监管缺失。同时也没有如何建立标准化实验室的有关规定，针对实验室废液特点如何进行有效处理的研究还很少。在实验室废液管理方面，缺乏相应的贮存设备来收集废液，没有这方面的规章制度加以约束管理，再加上有些实验操作人员没有充分认识到实验室废液对环境污染的危害，环保意识相对淡薄，使得很多废液没有经过回收和处理，直接倒入下水道，污染了地表水和地下水。此外，实验室污染控制经费没有纳入年度预算，缺少相应资金支持也是一个重要原因

4 废液处理

4.1 无机废液处理［2～4］

4.1.1 无机酸碱处理

实验室中各类酸、碱的用量较大，因此产生的废液也相对较多。利用酸碱中和原理将含酸和含碱废液相互中和，并添加适量酸或碱调节使得pH值到6～8，即可排放。这是处理无机酸、无机碱最基本和最有效的方法。

4.1.2 含氰化物废液处理

含氰化物废液主要来自配制相关标准贮备液、中间液和使用液。氰化物及其衍生物具有剧毒，能使中枢神经系统瘫痪和血红蛋白、呼吸酶中毒，可通过呼吸道、消化道、皮肤以及伤口等方式侵入人体，故处理时要十分谨慎，必须要在通风橱中进行。处理原理是利用氰根离子强配位能力和金属离子进行配位，生产沉淀，也就是普鲁士蓝法。具体是在含氰化物废液中加入消石灰，调节pH到8～10，加入约10%硫酸亚铁溶液，充分搅拌后，使氰化物转变为无毒的铁氰络合物沉淀从液相中分离，滤液中和后即可排放。也可采用氧化分解即氯碱法进行处理［5］。

4.1.3 含砷废液处理

含砷废液主要来自失效标准贮备液和标准曲线分析残液。砷是一种以高毒性而著名的类金属，砒霜就是三氧化二砷的俗称，主要损害消化系统、呼吸系统、皮肤和神经系统。处理方法是在含砷废液中加入氯化钙，并调节pH为8，生成难溶的砷酸钙和亚砷酸钙沉淀，使砷从水溶液中分离出去。

4.1.4 含氟废液处理

尽管氟是人体必需微量元素之一，但为了避免过量氟对人体的危害，必须严格控制氟的排放。常用处理方法为：在含氟废液中加入消石灰，至废液呈碱性，并充分搅拌，放置一夜后进行过滤，滤液经酸碱中和处理后可排放。此外，还有混凝沉降法、吸附法、电渗析法、反渗透法以及离子交换树脂法等其它处理方法［6］。

4.1.5 含铬（VI）废液处理

含铬 （VI）废液主要来自失效标准贮备液和标准曲线分析残液。Cr（VI）以铬酸根离子状态存在时有剧毒，皮肤接触可导致过敏，且易造成遗传性基因缺陷和癌变，对环境有持久性危害，处理时要佩戴防护设备并在通风橱内进行。其原理利用铬（VI）的氧化性和铁（Ⅱ）反应，使Cr（VI）还原成无毒Cr（Ⅲ）后进行中和，生成沉淀并除去。具体是在酸性含铬 （VI）的废液中，加入约10%的硫酸亚铁溶液，铁（Ⅱ）离子把Cr（VI）还原为Cr（Ⅲ），再向此溶液中加入消石灰，使溶液pH值调至6～8，加热至80℃并放置一夜，溶液由黄色转变为绿色，检测滤液无铬后，分离沉淀排放废液。

4.1.6 含汞废液处理

含汞废液主要来自失效标准贮备液和标准曲线分析残液。含汞的废液毒性大，经微生物作用会生成毒性更大的有机汞。汞一旦由消化道、呼吸道和皮肤直接吸收到人体，将损害神经系统和消化系统。处理方法为：先调节含汞废液的pH至7～7.5，再加入过量的硫化钠使生成硫化汞沉淀，调pH至8～9，加入共沉淀剂硫酸亚铁，与过量的硫化钠生成硫化铁，硫化铁沉淀可作为硫化汞的共沉淀剂促使其沉淀，有利于汞的去除，过滤后的废液经中和后排放。

4.1.7 含其它重金属废液

含有Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋、Zn2＋、Ni2＋等重金属离子的废液主要来自失效标准贮备液和标准曲线分析残液。这些重金属离子一旦经呼吸道、皮肤等途径侵入人体，将会对人体造成损害。如镉能损害肾脏、导致肺气肿和骨质疏松等；铅对生殖系统、神经系统、造血系统以及消化系统等有危害。其处理方法是与消石灰作用，将pH调至8～9，可形成不溶的沉淀物，过滤后的的残液进行中和处理后方可排放。

4.2 有机废液处理

4.2.1 含酚废液处理

酚类属于剧毒型细胞原浆毒物，可使蛋白质变性或沉淀，直接损害各种细胞，抑制中枢神经系统，强烈刺激皮肤和粘膜，可经皮肤和呼吸道侵入，其水溶液比纯酚更容易被人体吸收。在碱性条件下，含酚废液易被氧化剂氧化为无毒马来酸类物质。具体是在pH值7～9条件下，加入10倍含酚量的氧化剂漂白粉后，再加入高锰酸钾，以维持反应后颜色为粉红色为佳。

4.2.2 含氯仿废液处理

实验室的氯仿废液主要来自于分析砷、挥发酚、阴离子洗涤剂等项目。氯仿主要作用于中枢神经系统，具有麻醉作用，对肝脏、肾脏和心脏有损害，可经皮肤、呼吸道以及伤口侵入人体。处理时将氯仿废液置于分液漏斗中，分别用水、浓硫酸、纯水以及0.5%盐酸羟胺洗涤。蒸馏和干燥后，再次蒸馏并收集76～77℃的馏分［7］。

4.2.3 含四氯化碳废液处理

含四氯化碳的废液主要来自于分析矿物油项目。该物质可麻醉中枢神经系统，损害肝脏和肾脏，刺激粘膜。处理时先用纯水洗涤废液两次，再用无水硫酸钠进行干燥，过滤后蒸馏，收集76～78℃的馏分。

4.2.4 含二硫化碳废液处理

含二硫化碳的废液主要来自利用气相色谱分析苯系物项目。二硫化碳是损害神经和血管的易燃毒物，可通过蒸馏、精馏和干燥等操作加以回收和利用。还可采取焚烧法、吸附法、水解法以及新技术等离子体和光合细菌（Photosynthetic Bacteria，PSB）等方法进行处理［8～10］。很多有机废液具有毒性大、处理复杂、成本高、危险系数高等特点，受设备条件限制，实验室不能内部处理的，必须送有资质单位进行集中处理。

5 废液防治措施

5.1 提高认识，加强监管

环境监测站应加强实验室废液对环境污染方面的宣传、教育和规定，改善环保意识淡薄的观念，组织实验人员认真学习 《关于加强实验室类污染环境监管的通知》。根据废液的种类和特点，建立实验室废液管理制度，编写操作规范，并指定专人负责和检查，将实验室废液管理纳入环境监测站的日常管理工作，逐渐改变实验人员在工作中重实验质量、轻废液管理的观念，使实验人员从自身做起，培养高度责任心，真正成为名符其实的环保卫士。

5.2 制定相关法律法规

国家要尽早制定关于实验室废液管理的法律法规，使实验室的管理做到有法可依，这样才能做到违法必究。同时国家还要规定实验废液的管理程序，使实验室废液管理具体化、明确化和合法化。

5.3 注重试剂重复利用

加强试剂的回收利用不仅减少环境污染而且节省了监测部门的费用支出，无疑是一项双赢举措。对那些在实验过程中没有参与化学反应的有机溶剂，应该注重加以回收利用，如三氯甲烷、四氯化碳、石油醚等，回收后的三氯甲烷完全可以作为水中阴离子表面活性剂的萃取剂。此外，还要积极鼓励实验人员加强试剂回收的研究，寻找新的回收技术和方法，以提高废液回收率和回收质量。

5.4 推行绿色、清洁实验

在保证实验效果的前提下，优先选择用无毒害、无污染或低毒害、低污染的试剂和实验方法。如分析挥发酚有两种国标，一是用氯仿萃取；二是在水溶液中直接测定。选用第二种方法可有效避免氯仿带来的污染。此外，应优先使用快到期的试剂；不购买暂时不用的试剂；尽量使用先进的分析仪器和方法，从而减少试剂用量和采样量；尽量利用回收的试剂。

以保证实验质量为前提，积极鼓励开展和推行微型化实验和少量化实验。微型化学实验是美国的Dand W.Mayo博士和他的同事们于1982年创立的一种新型实验方法，由于该方法具有低成本、低污染以及易操作等优点，一问世就受到了人们的广泛关注，被称为 “微型实验的革命”。试剂用量仅为常规实验的1／10～1／100，尤其适用于毒性大、耗量大、药品贵的实验。

6 小结

环境监测的终极目的是保护环境，如果环境监测实验室产生的废液处理不当，就会污染环境，影响人们的身体健康和生活质量。因此，环境监测实验人员要加强自我环保意识，以身作则，采取切实有效的措施，妥善处理好各类废液，防治二次污染。要注重废液的回收和利用，使废液变废为宝，变害为利；对实验室不能处理的废液要移交有资质的部门进行集中处理。切实做好实验室废液的管理和防治。

［1］张卫星.环境监测实验室的废液处理［J］.四川环境，2003，22（2）：38－39.

［2］石华东.关于环境监测实验室废液的管理与处理方法探讨［J］.环境科学与管理，2007，32（6）：99－101.

［3］周晖.环境监测实验室的污染现状及防治措施 ［J］.环境研究与监测，2013，26（3）：41－44.

［4］俞美香.常见实验室废液处理［J］.环境导报，2002，（3）：17－18.

［5］郭升平.环境监测实验室废液污染控制探讨 ［J］.湖南有色金属，2010，26（6）：58－60.

［6］韩建勋，贺爱国.含氟废水处理方法［J］.有机氟工业，2004，（3）：27－36.

［7］马建华，董铁有，郭昊.实验室有机废水处理方法探讨 ［J］.环境科学导刊，2008，27（4）：57－58.

［8］周芳，刘浩，陈雪冰，等.环境监测站实验室有机废液的管理与处理［J］.环境科学与管理，2010，35（11）：20－22.

［9］吴向阳，仰榴青，储金宇，等.低温等离子体处理废液技术［J］.化工环保，2002，22（2）：111－114.

［10］宋志文，郭本华，曹军.PSB在有机废水处理方面的应用与发展［J］.重庆环境科学，2003，25（11）：187－189.

Study on M anagement and Control of W aste Liquid from Environmental M onitoring Labs

ZHANG Kai，TANG Hong－jun，YU Quan－zhi，HAN Chang－qing，WANG Jie，YANG Yong－an
（Suining Environmental Monitoring Center，Suining Sichuan 629000 China）

The sources and types of waste liquid in environmentalmonitoring labswere presented.Themethods to dispose different kinds of water liquid were studied.The countermeasureswere put forward in the end.

lab；waste liquid；environmentalmonitoring；management；control；discussion

X83

A

1673－9655（2014）06－0100－04

2014－05－09

张凯，男，高级工程师，主要从事环境监测和管理方面的研究。