环境监测实验室废弃物治理方法探讨
2016-11-30阿迪里牙克甫
阿迪里·牙克甫
(新疆维吾尔自治区哈密地区环境保护监测站,新疆 哈密 839000)
环境监测实验室废弃物治理方法探讨
阿迪里·牙克甫
(新疆维吾尔自治区哈密地区环境保护监测站,新疆 哈密 839000)
摘要:指出了环境检测实验室废弃物比较多,其危害性不可小觑。介绍了实验室废弃物的类型及危害,分析了实验室污染物的处置的可行性方法,提出了解决实验室废弃物的治理措施。
关键词:环境检测;实验室废弃物;方法治理
1引言
当前,我国环境检测室星罗棋布,遍布各地。实际上,环境检测实验室已成为一种新的污染来源,其数量增多,污染的点及面也必然增多。如其处于城市中的居民区其环境危害性更大,其废物通过居民下水道排放,与生活污水产生交叉污染,进入河流或浸入地下,其排放的污物中的等有毒物质得以扩散,危害性剧增。环境检测实验室的角色异化与变异,成为了环境污染者之一,因此,推动环境检测室环境污染治理不容忽视。
2国内现状分析
当前,我国尚未对实验室的污染排放物制定专门的规则,很多依照企业的既有标准排放。当然,我国对已建的环境检测室也将提出污物排放的相关要求:固体的废弃物可以经专门的环保公司进行回收,重新处理后再利用;气体可以经过通风橱窗外排等。但实验室污染物类型繁杂,实际情况多变,一般来说,实验项目污染物不多,相对应的配套资金少,导致处理起来的难度加大,使开展实验室污染物的治理面临各种困境。个别环保意识较强的实验室对实验废弃物进行了科学分类以及科学的无害化处理。但很多实验室仍思想上重视环境保护,实际操作中落于纸上,把实验废弃物直接丢弃或者排放。
3实验室废弃物类型及危害
3.1以污染性质划分
3.1.1化学类污染
化学污染指的是有机物污染与无机物污染两类。
(1)有机污染包括有机样品污染及有机试剂污染两大类。有机样品的污染主要指的是剧毒样品产生的污染物,如亚硝胺、苯并(α)芘、农药、黄曲霉毒素等。有机试剂在大多项目的实验中要使用到,其功能主要为溶解作用,用量较多,用途广,累积效应凸显,外排总量较大。
(2)无机物污染主要包含重金属污染、氰化物污染与强酸、强碱类污染等。其排放物中内含的镉、砷、铅、汞、铬等重金属的毒性不但较强,且可在人体中蓄积,产生较大的危害性。
3.1.2生物类污染
生物污染主要指的是生物细菌毒素与生物废弃物污染两类。生物的废弃物污染主要包括有关项目实验过程采用的标本,譬如生物的粪便、尿、血液等;待检的用品,如细菌阳性标本及细菌培养基等。实验室进行生物的有关实验过程中会有大量的包含高浓度的生物营养基及营养液的产生,此时,如没有经过科学严谨的消毒灭菌处置而直接丢弃、排放,可能带来较为严重的结果。实验室在进行相关生物实验时,必须具有完善的通风系统,加强自我保护,时刻关注实验中的危险因素,否则,生物细菌一旦扩散,污染就难以控制。2003年,非典疫情在我国发生后,不少实验室强化了对SAS病毒的专项研究,因实验中自我保护不科学,操作不严谨,有些实验者也成为了病毒的携带者。
3.1.3放射类污染物
放射类物质污染物主要有放射性溶液、放射性物质等。
3.2以污染物形态划分
3.2.1废水
实验室的废水来源多元化,成分较为复杂,如样品分析的多余液、多余的样品、过期的洗液、贮藏液及洗涤清洁用液。各类常规项目的专项实验都会产生废水,废水的污染产生不可避免。此类废水里常含普通的有机成分、有害微生物及有毒的重金属离子,有时也内含细菌毒素、各类农药及人畜用药的残留物、氰化物等。
3.2.2废气
“实验室的废气主要为易挥发的样品或者试剂、泄漏的载气或者标气以及试验分析过程中所产生的中间产物等[1]。”实验室在相关实验过程产生废水的过程中,废气也随之而生。此类废气一般是通过专门的通风设备向往排放,实验室避免了有毒及有害气体的侵袭,人员安全得到了保障,但因其未经科学化处理,对大气环境污染不可避免。
3.2.3固体废弃物
实验室固体废弃物种类也较多,范围较广,既有化学方面的,也有生物方面的。如固体分析产物、固体的多余样品、破损或消耗的必要用品(纱布、玻璃器皿等)、过期或者残留的化学试剂。这类固体废弃物处理难度较大,程序较为复杂,尤其是化学类试剂,更应慎之又慎,操作必须规范,否则会产生二次污染。
4实验室污染物处置的可行性方法
为了打造清洁、安全的实验室,必须防止污染物的二次污染,要遵循如下的原则:实验前制定科学规划,严格操作规则,尽力减少用量,缩小污染;依照化学性分类别存放、分类处理;可回收的尽量回收再利用,焚烧处理时,注意废气的有效处理;排放、丢弃时遵循国家相关规定。
4.1化学类
对于有毒的废气可以经专用的通风管道或通风设备,先充分稀释,再外排。毒气浓度高的废气,必须经过化学反应处理或者氧化燃烧,方能外排。
废液必须依据化学性挑选合适的条件及容器存放,绝不可以混合存放,以免容器破损发生反应,造成不可控的污染。各种废液必须标清种类、封存时间,定期依规处理。
4.1.1含汞废液
常用还原的方法,即用硼氢化钠、锌粒、铁屑、铜屑等作还原剂,通过反应,直接回收。
4.1.2含镉废液
我们常用沉淀法,即在含镉的废液中加入石灰,把pH值调至10.5之上,反复搅拌后搁置,直到镉离子变为难溶的Cd(OH)2,发生沉淀,接着分离沉淀物,采用双硫腙分光光度法将废液中的Cd2+离子下降到0.1 mg/L以下,再把废液pH值中和至7以下,而后外排。
4.1.3含铅废液
对含铅废液的处理通常采用混凝沉淀法、中和沉淀法[2]。也可以在废液中添加生石灰,把pH值调至11之上,发生反应,此时的铅生产Pb(OH)2,沉淀,而后在添加Al2(SO4)3絮凝剂,把pH值调至7~8,促进Al(OH)3与Pb(OH)2一起沉淀,剔除沉淀物,而后排放。
4.1.4含砷废液
可以在此类废液中填入FeCl3,促使Fe/As达到50,而后用消石灰把其pH值掌控到8~10之间。充分运用砷的化合物与新生氢氧化物的共沉淀的吸附性,剔除废液中的砷。留置一夜,取出沉淀物,检验,达标排放。
4.1.5含酚废液
酚类废液毒性较大。其科学的可行性方法是:高浓度酚的废液中可加醋酸丁酯萃取,同时再加入少量的氢氧化钠溶液进行二次萃取,使pH值达标,蒸馏回收,而后排放废液。对于低浓度的含酚废液,可以向废液中加入漂白粉或次氯酸钠,加热至沸腾,酚发生化学反应,生成CO2和H2O。当然,使用活性炭作吸附剂是一种可行的方法[3]。
4.1.6综合废液
可以在废液中加入酸与碱把pH值调至3~4,再添加铁粉,搅拌30 min,而后放入碱把pH值调至9左右,再搅拌10 min,再添加碱式氯化铝混凝剂或者硫酸铝,实现混凝沉淀,沉淀物以废渣方法处理,上清液能够直接外排。
4.2生物类废物
对于此类废物,首先要分析其物理特征、病源特征,而后挑选适宜的地点与容器,设定专人开展分类烧毁、消毒,做到日清月结。
(1)对于一次性的生物实验用品如口罩、帽子、手套等用后应统一丢入污物袋,随后,集中销毁。
(2)对于耐用的玻璃器材诸如吸管、玻璃瓶、玻璃片等,可用1000~3000 mg/L的氯溶液泡置2~6 h,而后用清水清洗,无损的再利用,有损坏的直接丢弃。
(3)对于已用的琼脂平板,可以通过压力灭菌30 min,而后将热琼脂丢弃处置。
4.3放射类废物
实验室用的放射物一般具有中低水平的放射性,因此,可以把实验中出现的放射性废物分类放置在专门的密闭污桶里,外面贴上鲜明标志,如名称、类别、同位素半衰期等等,同时,对照放射性同位素半衰期,分类专门存贮使其衰变或者焚毁掩埋。
(1)对于同位素半衰期较短的放射性废物,如磷32、碘131等,可以用专用的密闭容器封存,留置十个半衰期后焚毁或直接排放。
(2)对于同位素的半衰期较长的放射性废物,如钴60、铁59等,可以采用混凝剂共沉淀、离子交换、蒸发等方式浓缩,放入密闭的容器中埋于专门的放射性废物之内。
5解决实验室废弃物的治理措施
5.1提升思想认识,规制技术规范
提高监测站操作人员和管理人员对实验室环境污染问题的认识,根据本站的监测工作特点、重点来减少实验室污染[4]。国家相关部门要深入调研实验室污染的特征,研讨防治方法,出台易操作、成本低、实用性强的技术方式,并附带严格的考核要求及执行措施。其最佳方法是融合于实验室的建设与竣工验收之中,从源头上确保各项污染防治措施的落实。
5.2构建环境监管,推进准化建设
在强调实验室标准化建设与能力建设时,还需构建完备的实验室环境监管体系。依照ISO14001环境管理体系的要求及理念,全面细致的考量实验室的各个环节,制定科学规范化的文件,指导实验室科学规范操作,把预防污染与不断的改进的思路贯彻监管之中,争取在每一个步实验中减少对环境的污染,推动实验室管理科学化,标准化。
5.3推行绿色实验
5.3.1挑选污染少的试剂
在确保实验效应的基础上,可以采用低污染、低毒害或无污染、无毒害的试剂替代毒性大的试剂,少用或不用高毒试剂,多用低毒或无毒试剂。如实验必须用高毒试剂,则必用封闭的容器贮藏废液。
5.3.2推广减量化实验
国家要通过技术革新,改进实验所用装置,预防毒液外泄、毒气外溢,减量实验法是有效的应对之策。如在农药残留测试实验中,可以用固相萃取替代传统的液液萃取,这样可以有效降低乙腈等有毒试剂的使用量。提倡与推动微型化实验,这样试剂用量可减至传统实验的10 %~1 ‰,这样污染物就大大减少了。
5.3.3建设试剂调度联动网络
实效、过期的化学试剂的转换处置为世界共同的难题。我国的各类实验室可以联合成立全国或区域性的试剂调度网,挑取部分易失效、使用量小、危害大的试剂纳入共享,调配资源,促进资源利用最大化,同时,也可降低实验的投入。
5.3.4提升地区中心实验室的功能
我国既有的体制使各部门都拥有自己的实验室,致使资源浪费,加剧了环境污染。对此,应提升地区中心实验室的辐射功能,把共性的项目集中,集中实验,信息共享,不做重复性的实验,同时一些项目可以考虑引进社会第三方的力量,共同进行实验,共同承担实验的成本,实现资源社会共享,信息共用,这样可以有效减低污染物,也利于污染物的集中处置。
参考文献:
[1]杨红艳.环境监测实验室管理初探[J].中国高新技术企业,2015(21):92.
[2]陈梅艳,王卫.实验室“三废”的处理方法[J].干旱环境监测,2002(3):191.
[3]胡青锋,江万宏.浅谈环境监测实验室废弃物处理[J].绿色科技,2013(11):203.
[4]张转维.环境监测实验室对环境的污染及几点防控建议[J].绿色科技,2010(7):131.
收稿日期:2016-04-02
作者简介:阿迪里·牙克甫(1975—),男,维吾尔族,工程师,主要从事环境监测方面工作。
中图分类号:X78
文献标识码:A
文章编号:1674-9944(2016)10-0088-03