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基于绿色化管理在环境工程实验室的应用

2014-08-15

环境与生活 2014年14期
关键词:废液环境工程试剂

高校环境工程实验室在进行日常实验过程中,会用到一些化学药剂、水、电等,因此,若操作不当,容易导致一些意外事故的发生,例如火灾、触电,中毒等,容易对周边的环境产生极大的污染,同时,影响学生的身体健康,因此,针对环境工程实验室实行绿色化管理迫在眉睫。

绿色化环境工程实验室的发展现状

相较于传统的生物、化学实验室,环境工程实验室因为专业的特殊性,自有其特征,随着各大高校投入大量的资金与技术,当前的环境工程实验室已经包括了环境监测、污染控制、化学检验等不同门类,相互间构建了一批独立而又交叉的实验学科。

当前,环境工程实验室的主要特征表现如下。(1)实验仪器的特色化。由于专业性较强,因而,环境工程实验室所采用的仪器都具有较高的精密度,所以需要根据仪器的使用特点来进行维护保养,避免设备的不必要浪费,从而有效改善仪器的使用寿命。(2)实验试剂品类多样。环境工程实验过程中,所采用的试剂类型多样,其中不仅包括了传统的酸、碱、盐试剂,同时,还有一些易燃、易爆、强腐蚀性,甚至于一些有毒性的化学试剂,因此,对试样样品和试剂进行绿色化管理就显得尤为重要。(3)实验室类别多样。环境工程实验室涉及到环境监控、污染控制等方面的研究,因此,在实验过程中必定会形成大量的废水、废气、固体废弃物等,若是不采取有效措施来进行污染物的治理,则会影响到周边环境。因此,必须进行绿色化的实验室管理。

绿色化实验室管理的执行

树立绿色化实验室管理思想意识

要实现对环境工程实验室的绿色化管理,首先需要在学生、教师中树立起绿色化管理的思维理念。

当前人们更注重社会的可持续化发展,因此,对于高校来讲,要在实验教学过程中向学生灌输一种“绿色管理”的理念,从实验过程中来培养学生的绿色化管理意识。要采取多种教学方式与教育手段来提高学生的环保意识,秉承“自我为始,节约减排”的思想。高校教师在进行实验授课的同时,要向学生充分讲解一些实验试剂的特性,尤其是一些有毒的,对环境造成污染的试剂。让学生在了解实验原理的同时,通过掌握的实验技巧来有效规避可能造成的环境污染。与此同时,环境工程实验室要配备相应的废液桶,对一些试剂进行处理后,再进行利用,不仅能够提高资源的利用率,同时向学生传递一个良好的环境观、资源观,树立学生的责任感和绿化管理意识。

实验过程中的绿色化

(1)实验操作绿色化。对于任何一个环境工程的实验来讲,都需要学生进行规范正确的操作,从试剂的选取到仪器的运用,都要求准确、娴熟,尽量降低由于误操作而导致试剂的浪为费。要执行“节约”思想,能够以最少试剂量来达到实验目的就不需要再用更多的试剂,能够进行回收的就最大程度的进行回收,确保试剂的循环使用,这不仅降低了实验经费,同时,也起到了保护环境的作用。实验过程中遇到一些有毒性物质时,应根据规定的操作章程,或者在通风环境下操作,避免由于有毒物质的产生而危害到学生的身体。

(2)采取微型实验方式。当前环境工程实验中,微型实验法由于其高效、无污染的特点受到了广泛的推广。采取微型实验法,最大程度的降低实验过程中产生的废液、废气,并对这些废弃物进行优化处理,从而提高实验室环境与空气质量。当前某些高校,采用的点滴板作,仅需数滴试剂量就能够实现很好的实验效果,这不仅避免了化学试剂可能对环境造成的污染,同时也实现了实验室的绿色化管理。

(3)减少剧毒化学药品的用量。对于一些有毒试剂的实验室应用,需要进行严格的控制,如采用三氧化二砷来测量无水中的砷含量时,只需要滴1.3200g质量就可以配置出1L砷的实验室标准储备液。所以,对于这种有毒试剂,需要按照最小量标准来取量,而一些非毒性试剂则可以在此基础上稍多。每次取量都要做到准确记录,及时补充,并要确保整个过程的安全环保。

实验后期的绿色化

实验过程中所形成的废弃物,在结束后都需要对剩余的试剂进行处理,能够实现循环利用的可以进行再利用,对于废液、废气、废渣,具体的操作如下所示。

(1)废气处理。在对实验室废气进行处理时,通常采用的是向上排式通风系统,利用配备的通风口来实现实验室的空气流通,从而降低有毒性物质的影响,产生的废气在特殊的排气管道中经过吸收瓶的转化处理,并稀释后再排向大气,避免对周遭环境的污染。

(2)废液处理。①对于一些浓度较低的酸、碱性废液。可以采取相互中和的方式,当混合溶液的PH值保持在6时-8时,进行过滤后再排放。②对于一些盐溶液来讲,若对环境没有危害,则可直接排放,若里面含有危害的物质,则首先经过化学法将物质进行转化稀释后再进行排放,同时,回收一些贵重的金属离子物质。③对于一些富含了铬元素的化合物,可以在酸性环境下采用亚硫酸铁来将正四价Cr还原成三价Cr,再经过碱性处理,获得沉淀物Cr(OH)3,然后通过过滤、分层,调节混合溶液的PH值,最后才进行排放。④对于一些具有强酸性特征的含砷废液,可以通过Na2S进行砷离子的沉淀反应,并经过静置分层,经过碱性处理,再进行排放。⑤对于含氰化物的废液,首先在溶液中加入适量的碱性溶液,使溶液中的金属阳离子转变成沉淀吸出,再调整混合溶液的PH值保持在6-8,通过在溶液中添加过量NaClO来氧化分解CN-,使其变为气态物质排放。⑥对于含有重金属铜、汞、铅、锌离子的废液,首先需要将熔盐调整到碱性条件下(PH值保持在8-10之间),再加入适量的Na2S,从而使对应的金属阳离子生成相应的硫化物沉淀,再静止分层,过滤,将获得的少量固体废渣集合起来,进行深埋处理,同时,对混合溶液进行酸化处理,保持溶液的中性,再进行排放。例如在对废液中的金属汞离子进行处理时,根据国家相关部门的规定,排污废液中的汞元素含量应该低于0.05mg/ml。因此,根据上述具体步骤,首先需要调节废液中的PH值保持在8-10的偏碱性条件下,再向废液中添加足量的Na2S溶液,得到HgS的沉淀物质。通过向混合液中添加FeSO4汞沉淀剂与剩下的S2-反应得到FeS沉淀,此时一些溶于水的细微颗粒状HgS能够吸附汞沉淀,再进行静置分层,然后在对溶液进行离心、过滤操作,从而将溶液中的汞含量降低到规定的范围内。⑦对于一些有机溶剂的废液,可以采用蒸馏回收法进行操作。在实验过程中,对于乙醇的消耗量是巨大的,因此,在处理一些乙醇废液的过程中,首先采用水浴法在一定温度条件下对废液进行加热,并在78.4oC条件下收集形成的馏分。若在这个过程中需要进行乙醇的精提炼,可将获得的馏分别放入含有氧化钙的烧杯中,再次进行水浴加热,这样获得的乙醇具有较高的纯度。

(3)废渣的处理。实验室条件下并不会产生较多的废渣量,其中主要的废渣成分是一些固体废弃物、实验完成后的试剂剩余物、进行水污染控制处理后形成的固体试剂以及带来的污泥等。实验过程中产生的污泥可以预先进行脱水处理,然后在进行相关的卫生填埋;而对于一些堆肥固体物质,可以托运到近郊农村,作为绿色有机肥而得到重复利用;对于一些产生的剩余固体试剂,若能够再进行重复回收利用,则可进行再重复利用,一些不能够进行循环利用的固体物质首先需要进行无毒化处理,然后根据学校统一规定,针对不同类型的废渣,进行填埋处理。

结语

当前,高校环境工程实验室的安全管理问题已经迫切的摆在人们面前,并引起了学校教授的极度重视,解决好实验室的安全管理,是高校实验室技术人员以及众多教师、学者所要承担的一份义不容辞的责任。对于如何管理环境工程专业实验室,这不仅是一门管理学科,同时,也是涉及了非常专业的知识背景,因而,对于环境工程专业的每一个学生、每一位实验室管理人员来讲,要不断的深入认识到实验室的重要性。提高实验室管理上的环保意识,不管是实验室管理者,从事实验室教学的工作者,还是实验室的学生,都需要秉承绿色化的实验室管理理念,真正实现环境工程实验室的绿色化管理。

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