高校化学化工实验室环保管理的探索与实践

(唐山学院环境与化学工程系，河北 唐山 063000)

实验教学是高等学校实施课程教学、巩固学生学习成果的有效手段，对于培养学生创新精神、创新思维，提高学生科学素养和实践能力起着至关重要的作用。高等学校化学化工实验中心涉及的危险化学品种类繁多，不管是基础课程实验、专业课程实验、毕业论文实验还是学生自行完成的各种创新性实验活动，实验过程中会产生各种各样的废气、废液和固体废物，虽然大多数院校对相关“三废”进行了收集或处理，但管理粗犷，漏洞多，大量有害气以无组织形式排放到大气中，废液和固体废物也未能得到有效处理，亟待改善。本文探讨了实验室“三废”减排途径、污染治理方法、环保制度建设、环境保护教育等，为进一步完善高校化学化工实验室的环保管理提供参考。

1 高校化学、化工实验室环保问题分析[1-3]

1.1 实验室环保设施建设投入不足

由于理念上的轻视，我国高校实验室一直难以满足教学要求，大幅扩招更加导致了各校实验设备和实验空间的严重不足，再加上教师和研究生的科研实验要求急剧增加，造成实验室资源供给不足，化学、化工、材料类实验室环保设施配置差强人意。以有机化学、有机合成等实验为例，尽管实验台均配置了废气收集装置，但实验过程产生废气绝大多数未经有效处理，直接通过通风管道排入大气。而且由于教学经费和科研经费紧张，收集的废液和危险固废也未能全部得到有效处置。

1.2 课程体系和课程内容设置不合理，涉及产污环节多，“三废”量大

一直以来我国高校化学、化工、材料等相关专业的课程存在体系分割，实验内容重复的现象。以化学工程与工艺专业开设的四大化学为例，无机化学、有机化学、物理化学和分析化学课程自成体系，各自按着自有模式单独开设实验，造成同一实验内容可能在不同课程实验中重复出现，加之部分院校实验教学方法和教学手段过时，虚拟、仿真等信息技术手段未能获得应用而造成产污环节增加。此外教学内容老化，过分强调二级学科划分，造成低水平重复性、验证性实验多，综合性、设计性实验少，化学试剂、药品等材料消耗多，“三废”产生量大，自然而然，教学效果也不理想。

1.3 环保管理体制不理顺，环保教育不到位

我国各高校多由校办公室或保卫处负责实验室安全管理工作，但环保问题均下放到实验中心或实验室，从而得不到有效的、全面的管理。实验室环保管理内容丰富，涉及到的专业技术知识多，所以各高校环保管理"盲区"多，对环境存在潜在的隐患。

环保意识淡薄也是目前高校环保管理的主要问题之一。在实验前教师对学生进行实验室安全问题教育较多而环保教育较少，而且这些教育易流于形式，教师讲，学生听，待学生实验时，对安全和环保注意事项已经完全淡漠。

2 实验室环保管理问题探讨[5-9]

2.1 更新观念，优化实验教学内容与方法，从源头上减少“三废”产生量

随着时代的进步、生态文明建设和供给侧改革的不断推进，我国经济结构面临重大调整，高等教育专业结构、教学体系也面临重构。化学化工实验教学课程体系更应从顶层设计着手优化，减少以传授知识为目的的重复性、验证性实验，增加以学生为中心，让学生主动去探究、分析、学习的综合性、设计性实验和创新性实验，从而使学生从知识、能力、素质等方面更加适应时代和社会需求。唐山学院环境与化学工程系自2008年起，充分考虑了本校化学工程与工艺专业、环境工程专业、无机非金属材料专业的背景的需求，结合本院实际，建立了以“基本操作”、“物质制备”、“现代分析测试”为基本内容的实验教学体系。构筑了包括“基本实验”、“综合性设计性实验”和“大学生创新型实验”的多层次实验教学体系，突出实验教学的专业特色，实施多层次、阶段化教学并予以整体优化，理论教学与验教学合理衔接、互为补充，相互促进，在提高教学效果、从源头上减少“三废”产生方面取得了良好的效果。实验室中心化学药品和试剂消耗从原来近350种，削减为230余种，实验环境大幅改善，每年转移处置的危废量较教学改革前减少近50%。因此，优化实验教学内容与方法，是减少“三废”产生量有效手段。

随着网络通信技术、视听技术在教学上的深度应用，建立全新的网络实验教学平台，为学生提供丰富的学习素材，帮助学生掌握化学研究方法与实验技术已成为可能。对于毒性大、危险性强及涉及重金属、持久性有机物污染物等环境、安全风险的实验，采用虚拟、仿真等技术手段对实验场景和过程进行模拟，可有效消除化学化工实验中化学药品消耗，减少“三废”产生量。

2.2 加大实验室环保设施建设力度，完善实验装置，提高实验室环保管理水平

我国高校化学化工实验中心的实验设施绝大多数配备了废气收集装置、排放管路、及风机等，但处理设施普遍缺失。按照实验室功能及实验、科研内容，宜在实验装置后端配备相应的吸收或吸附装置，如含氨、二氧化硫、硫化氢、氮氧化物等有毒有害成分的废气可增加洗涤或吸收装置；含挥发性有机污染物的废气可增加冷阱、活性炭吸附、光催化氧化装置等，防止有毒有害物质直接排入大气；产生的吸收液、废活性炭、冷凝液等宜作为危险废物进行处置。

实验室废液和危险固体废物与实验内容相关，虽然每次试验、每个实验室的产生量不大，但种类繁多，成分千差万别，难于统一进行处理，简单的回收和处置不仅不能达到收旧利废的目的，而且处置废物的过程中还可能产生新的污染。从目前我国高校实验室运行实际看，除简单的含酸、碱废液以外，以国内高校实验室现有技术条件、设备、人力和管理水平，难以获得满意的处理结果。此外化学化工实验室的废液、固体危废和废弃药品还可能含有重金属和持久性有机污染物等处置难度极大的废弃物，因此，采用分类收集、分类贮存，然后交由有资质的、专业的第三方危废处理公司转移和处理最为合理[10-11]。高校化学化工实验中心应规范化建设专用的危险废物暂存间，用以分类储存相关废液、固体危废和废弃药品并进行定期转移、处置。此外实验教学过程中，还要做好以下工作：(1)分类收集和贮存各种类型实验产生的废液、固体危废和废弃药品，严禁混合；(2)贮存容器上应注明废液或固体危废的种类、成份、产生时间、数量、危险特性；(3)建立健全管理台账[12]。

2.3 加强实验室环保教育

实验中心应把环保培训纳入到日常的教学工作之中。教育内容应包括：(1)“十九大”报告有关生态文明建设内容；(2)《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》等国家和地方法律法规；(3)实验室危险废物的种类及其进入环境后可能产生的危害等知识。(4)污染防治相关知识。环保培训形式可灵活多样，既可开设选修课，也可通过环保知识讲座，环保知识竞赛，环境危害分析等方式进行，增强师生的环保意识，倡导绿色环保文化，使绿色、环保理念成为高校师生工作、生活的组成部分。

2.4 健全实验室环保管理制度

环保管理应该提升为实验室管理的一项重要内容，岗位安全环保责任制度，危险化学品储存、使用制度，"三废"分类收集、暂存、转移制度，环保设施使用、维护及保养管理制度，易燃、易爆及剧毒品管理制度，实验教学安全环保守则等，缺一不可。同时，要加强环保管理的监督和定期检查，增强师生员工的责任感、使命感，确保各项措施落到实处。设置专门部门、岗位和管理人员，负责危险化学品、放射源、分类收集的(实验过程、“三废”治理过程中产生的)废液和危险废物的管理与监督，从体制上保障环保工作正常开展，定期监测实验中心及周边大气环境质量，为学校及周边创建绿色、和谐环境奠定坚实基础。