基于水质监测的高校危险化学品废液监控策略

何 淼，赵 明，杨金福，王晓宾，杨 蕾

（1.北京工业大学国有资产与实验室管理处，北京 100124；2.中国人民公安大学侦查学院，北京 100038）

0 引言

在高校实验室开展各种实验的过程中，液态危险化学品废弃物（简称“废液”）是最常见的产生物类型，可由实验准备过程中未使用的剩余溶液、溶剂，实验操作过程中的反应产物，实验结束后清洗设备、器皿的清洁水等产生。与固态废弃物相比，废液具有产生量大、成分复杂、不易存储、难以辨识、易被直接排放等特点，属于高校危险化学品废弃物管理的难点［1-2］。为此，早在2005 年教育部和国家环保总局就联合发布《关于加强高等学校实验室排污管理的通知》（以下简称《通知》），要求进一步规范高校实验室排污工作。根据相关调研，尽管《通知》已经发布多年，但由于处理费用高、师生环保意识淡薄、处理难度大等因素，目前废液处理仍存在直排、乱排等情况。鉴于近年来国内外研究人员采取水质监测等手段对排污单位进行监控的案例，本文提出基于水质监测的高校危险化学品废液监控策略，为高校实验室安全管理和危化品废弃物管理提供借鉴［3-4］。

1 高校实验室废液处理现状

1.1 高校实验室废液的种类

高校实验室废液的产生场所和环境多种多样，不仅局限于生物化学类实验室，而且在物理类、机械制造类等各种类型实验室中均会产生，产生的场所、途径、环境复杂。我校作为一所以工科为主的综合性大学，可产生废液实验室总数庞大［5］。但根据对全校实验室进行排查统计结果，从总体而言，不同类型实验室产生废液的种类以主要组成成分可大致分为4 类：①无机废液类，主要包括含重金属废液、含氰废液、含汞废液、含氟废液、酸碱性废液、含六价铬废液等，主要存在于化学类、机械类实验室；②有机废液类，包括油脂类、含卤素类有机溶剂类、不含卤素类有机溶剂类，主要存在于化学类实验室、生物类实验室；③污泥及固体类，包括可燃感染性废污、不可燃感染性废污、有机污泥、无机污泥等，主要存在于物理类、机械类实验室。④含有毒物毒品物质的废液，主要来源于开展相关实验的特种实验室［6-7］。

1.2 造成高校实验室废液管理困境的因素

高校实验室内的废液大多都具有易燃性、腐蚀性、易挥发性和毒害性，有的甚至还可致癌，因此必须加强对其管理。为此《中华人民共和国水污染防治法》第七十七条规定：生产、储存危险化学品的企事业单位，应当采取措施，防止在处理安全生产事故过程中产生的可能严重污染水体的消防废水、废液直接排入水体。但是在实践中，虽然教育部、国家环保总局等上级单位多次发文加强废液管理，各高校及其实验室也均根据自身情况制定了相应的管理措施，但是废液管理仍是高校管理人员和实验室工作人员的心头难题［8-9］。通过走访调研，发现造成实验室废液管理困境的主要因素有3 个：①实验人员的责任意识不强，环保理念淡薄。实验室工作人员对于废液产生的危害普遍认识程度不够。②废液收集处理难度大。不同种类、性质废液需要先加以区分，在确保相互之间不会产生二次危害的前提下，才能够进行整装。同时集中收集时需要有专门的容器和储存场所条件。③废液直排的惩罚太低。一方面由于回收过程繁琐费时，同时又缺乏有效的监督和惩罚措施，因此绝大多数实验人员心存侥幸心理，随手将废液直接通过排水系统排放，并不进行回收处理。另一方面，处理废液需要专门的环保公司提供服务，并支付不菲的费用，所以一些实验室出于节约成本的考虑，将废液直接倾倒。

1.3 高校实验室废液缺乏监控的危害

废液作为危化品废弃物的重要组成形式，如缺乏有效监控管理，其产生的危害是多方位的。①对环境的危害。废液可直接流入水源，可挥发至空气中，可渗入至土壤，所以如果不加以任何处理直接将它们自然排放，就会严重污染环境。按照国家和北京市相关排污标准，必须对它们加以处理达标后，才能进行深埋或排放。②对排水设施的危害。绝大多数实验室的给排水设施均按日常使用标准建设，并不具备抗酸碱腐蚀功能。如长期排放废液会对整个给排水设施产生不可逆的损害，从而导致整个实验楼的正常使用受到影响。③对实验人员人身的危害。缺乏管理的废液可能会在环境中发生反应，引起爆炸、喷溅、泄漏等无法预料的危险。据案例报道，某高校1 名学生在实验后打扫实验室卫生时将未知的废液倾倒至水槽中，废液之间相互反应产生喷溅，造成了该学生的手部皮肤烧伤。废液长期缺乏管理，其挥发物会对实验人员自身健康造成危害。④对实验设备的损害。部分实验室中设备需要用自来水实现冷却、自洁、循环等功能。如果废液直排，会在一定程度上挥发甚至回流，对仪器设备造成严重的损害［10-11］。

2 基于水质监测的废液监控体系构建

2.1 基于水质监测的废液监控可行性论证

水质监测（water quality monitoring）是生态环保部门的常用术语和方法，是指通过对采用理化检验、生物监测等方法，对水体中的污染物种类、含量进行监测，并进行长期观测，从而形成评价的过程。通常监测项目包含有：①反映水质的综合指标，包括温度、pH值、色度、浑浊度、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等；②一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。从目的、技术方法、监测指标等，通过水质监测可以对实验室废液违规排放情况进行监督［12-13］，从而提高师生对实验废液的重视程度，规范实验室废液回收。

2.2 水质监测设备的选择

水质监测涉及的项目多，种类杂，方法多样，因此选择合适恰当且实用的监测设备至关重要。根据上述实验室废液的基本种类，设备应具备可监测pH值、色度、浑浊度、温度、臭和味、耗氧量、金属离子、肉眼可见物等指标。考虑到目前市面销售的水质检测仪多为生态环保配备所用，为便于开展日常监督监测工作，特选用体积小、功能强的德国WTW Multi 3410 手持式多参数水质检测仪作为检测设备，以满足常规检测指标的需求（见表1）。

表1 实验室废液水质监测项目及设备选用

2.3 基于水质监测的废液监控体系运行机制

在进行可行性论证和购置仪器设备的基础上，根据学校实际情况构建了符合校情的废液监控体系运行机制［14］，重点内容包括8 个环节：

（1）明确监测目的。依托学校现有安全检查工作体系，构建“校—院—室”三级工作组织，通过编制水质监测工作手册，构建废液监控工作机制，组建专兼结合的水质监测队伍，使全校师生明确监测目的，理解监测工作，从根本上动员师生了解废液危害，强化废液管理。

（2）进行调查研究。联合基建、后勤、保卫、教务等部门，组织专业人员，通过对实验室建设分布情况、历年废液产生数据、实验项目开展情况、重点污染源及其排污情况等资料进行收集，全面掌握学校废液整体情况和分布。

（3）确定监测对象。依托调研掌握的资料，确定不同实验室的重点监测项目，对各实验室采取普通项目必测，专业项目选测的方式，合理配置监测设备和人员。

（4）设计监测网点。根据实验室给排水网路布局和实验室分布情况，确定易于取样的采样点，以排污点的主要入口和出口为主，保证点的布设要具有独立性和代表性，即能较为真实的、全面的反映出废液的空间分布和变化规律。同时要根据监测目的和监测项目，并综合考虑人力、物力等因素确定监测点。

（5）安排采样时间和采样频率。根据学校教学科研工作安排，在正常教学期间，每月月中和月末各集中采样1 次，在寒暑假期间每月月中采样1 次。同时采用不定期随机抽样方式，每个监测点每年不少于2 次。

（6）选定采样和保存方法。根据不同实验室的性质，在与实验室人员沟通的基础上选定合适的采样方式，采样时分别采取表层水样、中层水样和底层水样，每层水样取样量不少于50 mL。采样后，考虑到不同废液的性质不同，可分别采取硬质玻璃瓶和聚乙烯瓶进行保存，标注清楚采样信息后，统一保存至学校危化品专门储藏仓库内。

（7）选定分析测定技术，得出监测报告。在采样后，监测人员要根据监测对象的性质、含量范围及测定要求等因素选择适宜的监测方法和技术，综合运用便携设备和大型仪器设备对样品进行认真检测，对有问题的样品，要进行重复性检测，务必在得到准确可靠数据后，方可得出监测报告。

（8）发布监测报告，依规开展管理。定期在全校范围内发布水质监测报告，对有问题的实验室进行现场进一步检查，并请实验室人员说明问题。如发现废液管理方面存在问题，依照实验室管理规定，对其采取暂停实验、现场整顿、限期整改、后期监督、强化管理等措施，保证相关问题解决后方可继续开展实验［15-16］。

3 基于水质监测的废液监控体系运行成效

3.1 基于水质监测的废液监控体系运行情况

我校自开展实验室水质监测进行废液监控工作以来，据不完全统计，已经开展采集工作20 余次，采集水样200 多份，获取水质监测数据1 000 余条，已经初步建立起覆盖全校的水质监测网络。在废液监控体系运行过程中，发现存在不合格水样10 份，经过进一步采样和其他途径调查，发现违规倾倒废液事件3 起，废液管理不合格情况5 例，下达整改通知5 人／次，开展现场教育20 人／次。通过对实验室的水质进行检查，完成了各实验室水质数据的数据采集，并对数据进行动态观察和常态分析，不仅有效拓展危化品废弃物管理的方式方法，提高了废液监控的效果，而且动态掌握校内废液的产生、储存、回收、处置等情况，提供了畅通的废液处理渠道，实现了高效优质的管理，有助于进一步制定和完善相关管理规定，制订更加科学合理的管理办法，实现废液的精细化管理，确保师生和校园安全。总之，基于水质监测的废液监控体系已经初步发挥效用，起到了良好的管理、监督、教育作用。

3.2 废液监控解决纠纷实例

在常规定期监测的同时，学校也利用废液监控体系强化了实验室管理，并为部分实验室管理提供证据支持。以我校某实验室为例，2019 年春季学期，该实验室工作人员向校实验室管理部门反映本实验室下水管道已出现多次管道堵塞现象，并存在异味挥发，怀疑楼上实验室存在废液直排的现象，希望能够开展调查处理。接到反映后，水质监测人员前往现场调取了该实验室的水质样本，发现存在水质指标异常现象。随即对该实验室楼上实验室进行全方位调查，并取样。后经全面监测，发现异常指标物存在于楼上某实验室，并通过对该实验室开展实验项目进行调研后，确定该实验室人员存在废液处理不当行为。最后校实验室管理部门联合该实验室所在学院对实验室负责人进行约谈，并责令进行限期整改。

3.3 基于水质监测的废液监控体系联合效应

除在废液管理和实验室管理方面，基于水质监测的废液监控体系的运行也在多方面产生了联合积极效应。①与生态环保部门产生良好的互动效应。通过水质定期监测，学校在接受上级主管环保部门检查时可以提供准确、详实、可靠的数据，从而建立起良好的互动关系。近年来，我校的各项环保指标均达标，其中水质严格按照《水污染物排放标准》（DB11／307—2013）达标。②与学校相关职能部门产生良好的配合效应。通过对废液直排行为的强化管理，学校实验室管理与后勤、基建、保卫等部门建立协同管理的关系，不仅有益于师生更加安全地开展实验，而且有效保护了学校的基础建设设施，在学校安全与环保方面形成了合力。

4 结语

废液的妥善处置，不仅关系着实验室师生的安全，更影响着学校生活环境。作为开展科学研究的高校实验室，在进行实验的同时，也必须高度重视危险化学品废液的妥善处理。运用水质监测对实验室废液进行监控，既是开展实验室安全精确管理的新途径，又是构建全方位监测网络的重要环节。未来我校将进一步拓展水质监测的效应，不仅为实验室安全探索新的思路，而且为生态环境保护贡献力量，从而建设更加美丽安全的校园。