高校实验室危险废弃物管理思考与建议

肖华

(嘉兴大学 生物与化学工程学院，浙江 嘉兴 314001)

0 引言

高校实验室作为科技创新发展的重要阵地，也是培养学生实践能力的主要场所。近年来，高校招生规模扩大、科研水平不断提高以及实验室开放程度增加，使得高校实验室年实验人时数呈现快速增长的趋势，与这种蓬勃发展趋势相对应的则是实验室危险废弃物(以下简称“实验室危废”)体量的快速增长。自从“绿水青山就是金山银山”的环保理念被提出后，人类如何与自然做到和谐共生，成为一个亟待思考的问题。

我国现有高校3 013 所，高校年总产废量在5 000 吨左右[1]。如此数量庞大的危废体量，无论是对校内师生的健康状况还是对周围的环境安全都是一个巨大隐患，如果不能妥善处理，后果不堪设想。为了应对实验室危险废弃物带来的安全隐患和环境污染等问题，我国相关部门相继发布了一系列的法律法规和技术标准，从纲领性的《中华人民共和国环境保护法》到实际操作的《废弃危险化学品污染环境防治办法》《实验室废弃化学品收集技术规范》《实验室危险废弃物污染防治技术规范》等，体现了国家对环境保护的重视和对危险废弃物治理的决心。

1 高校实验室危废概况

危险废物是指被列入《国家危险废物名录》，或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性和感染性等一种或一种以上危险特性的物质[2]，实验室危废按其物理形态被分为废液、废气、废固三大类。

实验室危险废液是指在实验过程中产生的具有毒性或其他危险性，其浓度或数量足以对人体健康造成影响或者会污染环境的液态废弃物，主要包括失效的液态试剂、实验废弃物或中间产物以及各种高浓度的洗涤液等[3]。人体直接接触，会引起刺激、疼痛、中毒、灼伤、器官衰竭等伤害[4]，如果直接排放，则会导致周围土壤、水质和大气受到污染，间接危害身体健康。

实验室危险废气主要指在科研和教学活动中试剂的挥发或实验产生的污染气体等[5]，一般通过通风装置统一净化处理。

实验室危险固废可理解为在高校实验室内进行教学、科研及其他实验活动所产生的已失去使用价值或被抛弃的固态、半固态物质的总称[6]，主要包括试剂空瓶、实验耗材、破碎的玻璃器皿、实验残渣及失效的固态药品等。

实验室危废处置不当，会带来极大的危害。据统计，自2015 年以来，高校由于危废存放、处置不当造成的安全事故比例高达20%[7]。实验室废液中有机试剂易挥发、难降解，一旦进入食物链，会对生物及人体健康产生极大危害；无机试剂具有较强刺激性、腐蚀性以及重金属离子富集，会对当地的土壤和水质造成一定程度的污染，甚至引发集体中毒事件[8]。除了这种隐性持久的危害，实验室危废处置不当也会带来显性而剧烈的危害。如2021 年广州某医科大学药学院一名博士研究生在清理通风橱时，用水冲洗装有之前毕业生遗留的未知白色固体的烧瓶时发生炸裂，导致手臂动脉血管被玻璃碎片刺破。

与工业危废产量大、品种单一、定时定点排放的情况相比，高校实验室危废具有单个产量小、种类多且成分杂、产生地点分散、排废时间不定、接触人员多等特点，处理过程中如操作不当，还可能造成危废相互之间发生反应，产生严重后果，因此高校实验室危废的管理在操作上更有难度。

2 国内外高校实验室危废处理现状

国外某些发达国家在实验室安全管理方面起步较早，建立了相对完善的法律法规和成熟的操作模式。美国建立的环境、健康与安全体系覆盖有害废物处理、有毒废物销毁、实验室布置和危险品报备等多方面的规程指引[9]；荷兰大部分大学设置健康安全可持续部门，由该部门负责制定实验室规章制度和安排培训工作，由设备处负责危险废弃物和仪器设备等的回收，人员分工明确且多为专业人士，将实验室危废的分类处理工作做得细致而完善[10]；日本高校坚持“排出者原则”和“原位治理原则”，大部分高校设置“环境保护中心”，负责实验室废弃物处理的相关工作[11]。

与发达国家相比，我国在实验室危废方面的管理起步较晚，各高校表现出的治理水平参差不齐。高校对实验室危废的处理方式主要有两种：第一，高校分类收集后委托具有资质的第三方进行处理；第二，高校自建危废处理装置，将不能处理的危废部分交第三方处理，如浙江工业大学、扬州大学、兰州大学等[12]。两种方式各有优劣，前者由高校每年付出大笔经费后获得第三方的服务，省心省力，但由于第三方数量稀少，高校可能面临实验室危废出口不畅通的问题；后者从长远看总成本较低，但场地、设施建设、人员培训、设备运行维护等在很多方面使适用性受到限制。各高校需要根据自身情况仔细斟酌。

3 高校实验室危废管理问题分析

以A 校现在实验室危废处理情况为例，分析其存在的问题。

3.1 A 校实验室危废处理情况概述

A 校有5 个二级学院产生实验室危废，年产量约20 吨，分为实验室废物、废包装物和废试剂三类，第三方处置费用每吨分别为7 950 元、5 500 元和12 800 元。学校建有丙类化学品仓库一座，其中房间101 室、102 室用来存放实验室危废。实验室中划定危废放置区域，按照有机、无机、含重金属废液分类收集，并在废液桶上张贴标签，标识废液信息；废包装物确认无试剂残留后置于瓦楞纸箱中，针头、刀片等利器则需要放置利器盒中。仓库每周固定时间收取实验室危废，将密封后纸箱置于101 室内铁架上，废液桶置于102 室内防渗漏托盘上。仓库管理员视库存情况汇报给学校资产与实验室管理处，由其联系第三方约定时间上门收取。

3.2 环保意识不足

实验室相关人员环保意识不足体现在以下方面：

首先，环保意识差。实验室危废大多含有毒有害成分，若未经处置直接排放或处置不当均会对人体健康造成伤害，更会对周边水质、土壤、大气等生态环境造成污染和破坏。高校实验室数量多、人员流动性强，学生人群在实验室人数中所占比例较重，而部分学生环保意识不足，没有认识到随意排放危废，对人类和生态环境可能产生的危害性，直接将废液倒入下水道、废固置于生活垃圾桶中的现象时有发生。

其次，缺少节约意识。A 校委托第三方处置实验室危废产生的费用全部由学校承担，与各分院实验运行经费和各课题组经费均不挂钩，导致个别实验室大量囤积试剂，导致其过期失效后作为实验室危险废物进行处理。由于具有相应资质的第三方数量少，处理过程危险系数高，使得一瓶试剂的处理费用远远超出其购买价格是常见现象[13-14]。

最后，本质上不重视。废弃物的管理在实验链条上处于末端位置，对实验过程和结果一般不会产生大的影响，导致实验室师生在很大程度上不重视对废弃物的管理，使得部分实验人员对实验室危废管理采取漠视态度。

3.3 专业水平有限

A 校资产与实验室管理处设有校级专职安全员一名，主管学校实验室危废的相关工作，各分院并无专职安全员进行相关工作的管理。教学型实验室对实验室危废的管理由实验技术人员负责；科研型实验室则由团队负责人指定人员进行管理。由于对危废管理重视程度低，这项任务承担者大部分是学生。不同管理人员的能力、专业水平不同，导致各实验室管理情况差异性极为明显。收集不全或过度收集的现象屡见不鲜，更有学生走极端，认为只要是实验室中的试剂或药品都是危险的，将乙醇、尿素、维生素甚至淀粉都全部作为危险固废送第三方处理，造成学校办学经费的浪费。

3.4 管理体系不完善、落实不到位

A 校实行“学校—学院—实验室”的三级管理体制，学校级有专职安全员1 名，各学院则没有专职安全员，对实验室的安全管理在很大程度上依赖实验中心，而实验中心又不具备相应的奖惩权限，属于管理学上权责不一致的不利情况，很多工作的推动和落实处于吃力不讨好或有心无力的状态。实验室危废作为实验室安全的重大隐患，对其进行精细管理是保证实验室安全的前提条件，然而在校、院、实验室的三级管理体系下，执行力逐级递减，对其管理大部分停留在粗放式状态，依靠师生自觉性完成。

3.5 缺少操作层面的指导性规范

分类收集是实验室危废收集的原则之一，学校在分类方面缺乏具有可操作性的指导规则，只是按照第三方的要求，将实验室的废液简单分成有机、无机和含重金属三类，这种粗犷的分类方式存在安全隐患，因为同一类废液之间有发生反应的可能。而作为废液收集必需的成分标识只有部分学院要求填写，学校对此没有明确要求。

4 高校实验室危废管理改进建议

4.1 改变相关人员对实验室危废的认知

长期以来，高校对实验室危废的治理都停留在产生后被动处理的模式。与之相比，在产生前进行主动干预应是更有效的手段，即从“产生后的末端治理”过渡为“源头控制”[15]， 绿色化学的提倡和废液原地预处理是两个可行的方向。

4.1.1 提倡绿色化学

绿色化学以原子经济性和“5R”原则为核心，充分利用反应物中的各个原子，不产生副产物和废弃物，实现废物的“零排放”[16]，按照其原子经济性，教师在设计实验方案时应优先考虑实验项目序列化，使上次实验的废弃物或产物成为下次实验的原材料[17]。

大部分的实验中，有机试剂只是作为溶剂存在，不直接参与反应过程[18]，对这类有机溶剂可以考虑提纯回收后反复利用。教学或科研计划实施前，组织教师对实验方案进行优化，尽可能满足“以无毒代替低毒，以低毒代替有毒”的原则。例如 “乳化法制备明胶微球”实验，传统方法是用丙酮脱水，且多次脱水用量大，而改用梯度乙醇脱水对实验结果影响不大[15]，却可以避免产生大量丙酮废液。教学实验涉及人次众多，是实验室废物的主要来源，教师在确保能满足预期实验效果的基础上，改善教学方案，将实验微型化，对使用的试剂进行等比例的缩小，从而降低实验室废物的产量。另外，借助现代科技手段引入虚拟仿真实验，可以达到同样甚至更优的实验效果，同时减少实验室危废的产生和降低一些高温高压实验的危险系数[19]。

4.1.2 提倡废液原地预处理

实验室废液的产生者是对废液情况最了解的，在废液产生后可根据相关性质进行中和、还原、氧化、过滤、吸附等方式的预处理，这样可以大幅减少收集量。例如：集中收集酸碱，中和反应生成水和无机盐，经过稀释后排放；将含重金属废液经过氧化还原反应生成化合物或单质后，用沉淀法除去等[16]。对量大、浓度低、成分相对简单的教学实验废液，教师可以在实验末端设计废液处理环节，同样可以达到降低废液收集量的效果。

4.2 提升实验室人员专业水平

4.2.1 合理配制、保存实验用溶液

教学实验进行前，部分溶液会提前配制。配制量需要实验技术人员尽可能地根据参与实验的人数及实验消耗量进行估算，在留有冗余量的基础上避免配制溶液过度剩余。配制低浓度溶液时，可以考虑先配制成较少体积的高浓度母液，再根据每个教学班的消耗情况，取适量母液稀释成所需浓度。

溶液配制后，必须做好相应的标识，明确标识溶液成分、浓度及配制日期等信息。对一些短期内需要多次使用的溶液，要按照溶液性质选择合适的保存方式，如置于棕色瓶中、低温保存等，从而避免溶液失效。教师上课时，要督促学生养成规范的操作习惯，避免试剂因污染而不能使用、因量取不当而额外产废情况发生。

4.2.2 组织相关培训，提升师生专业水平

由学校组织培训，使相关人员对实验室中化学品有正确认识，不要矫枉过正认为所有化学品都必须当成实验室危废交给第三方处理，像乙醇、淀粉、维生素、小苏打等对环境不会造成伤害的危废，在稀释后可以直接排放。同时举办关于实验室危废管理的相关培训，并就培训内容进行考核，考核未通过者禁止进入实验室。

4.3 完善管理体系，责任落实到位

管理学中扁平化的组织结构更利于达成组织目标，南京邮电大学采取的实验室对接校内环保管家的方式，能让实验室危废规范分类、及时转移[20]。另外，合理的奖惩措施可以起到激励作用，学校可以通过实施奖惩制度，鼓励师生参与回收利用和预处理过程，将节约的费用以奖金形式发放给实验室，提高人员积极性[21]。并且建立事故追责制度，对不按规定管理实验室危废造成严重后果的，如果能核实到当事人，对其进行惩罚；如果没有实验室承担，则在一定范围内实行“连坐”。例如将废液直接倒入下水道造成严重后果，无法确认当事人，则这条管道上的实验室全部接受处罚[22]。

管理体系的有效实施也需要硬件的支持，一个校级危化品平台的建立势在必行。高校实验室涉及试剂种类多，某些试剂在个别实验室的使用频率并不高，这会导致试剂开封后在实验室长期存放，在这个过程中，试剂可能因存放不当受到污染，也可能因时间过长失效。无论哪种情况，都会造成实验室危险废弃物量的增加。平台的存在可以避免试剂的重复购买，也可以让试剂流动，增加利用率，减少危废量，同时也缩短其在校生命周期。

4.4 制定权威的具有可操作性的指导规范

学校组织有实验室危废产生的学院共同编制分类说明，明确指出禁忌事项，将分类、收集、标识等工作内容标准化、制度化、规范化。

5 结语

实验室危废的产生不可避免，如何妥善管理，从而避免人员和环境受到伤害，是各高校需要慎重思考的问题。首先，学校层面在意识上要足够重视，建立健全完善的管理体系，将责任落实到位；其次，制定可行的、权威的分类操作规范，并配备适量的专业人员；最后，通过培训、宣传、奖惩等手段，转变人员对实验室危废的态度，使实验人员养成源头控制和原地预处理的操作习惯，从而达成降低实验室危废量、保证校园安全和环境安全的目的。