化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液的處理與控制

時間:2022-08-16 10:32:54

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化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液的處理與控制

摘要:隨著高校學(xué)生人數(shù)的增加以及科研工作的高速發(fā)展,作為高校人才培養(yǎng)重要場所,化學(xué)實(shí)驗(yàn)室所產(chǎn)生的廢液量大幅增加。如何安全、規(guī)范和科學(xué)處理廢液以及控制廢液排放量,已經(jīng)成為高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理和環(huán)保工作重中之重。從高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室中廢液的來源和分類入手,闡述了高?;瘜W(xué)廢液處理的規(guī)范流程,并進(jìn)一步從實(shí)驗(yàn)的源頭來控制廢液的排放量,從而促進(jìn)高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液的管理水平和對環(huán)境的保護(hù)。

關(guān)鍵詞:廢液;安全管理;化學(xué)實(shí)驗(yàn)室;環(huán)境保護(hù)

高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是高校教學(xué)和科研的一個重要組成部分,也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主要場所。各種各樣的化學(xué)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)了學(xué)生的動手和科研能力,但同時也帶來了各類成分復(fù)雜的廢液。隨著高校學(xué)生的人數(shù)越來越多,化學(xué)實(shí)驗(yàn)室所產(chǎn)生的廢液量也越來越大。如果不合理的處理這些廢液,直接排放到自然界的環(huán)境中,將會對土壤、水源以及生物都帶來巨大的危害。近年來,國家對環(huán)境保護(hù)工作越來越重視,出臺和修訂了各種法律法規(guī)[1],如《實(shí)驗(yàn)室危險廢棄物污染防治技術(shù)規(guī)范》,規(guī)范了高校實(shí)驗(yàn)室對廢液的管理,使高校實(shí)驗(yàn)室,包含化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,廢液安全、環(huán)保和規(guī)范的進(jìn)行處理。本文主要結(jié)合實(shí)踐,針對高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液來源和分類以及其處理的主要流程,討論怎么控制實(shí)驗(yàn)室的廢液排放量,減少對環(huán)境的危害和處理的成本,進(jìn)一步做好高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液的管理工作。

1高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液的主要來源和分類

高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室目前主要用于開設(shè)各類化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程和科學(xué)研究。涉及的課程主要有專業(yè)基礎(chǔ)課的四大化學(xué)實(shí)驗(yàn):無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程以及集中實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)課程。這些課程將會產(chǎn)生大量的廢液。作為科研主力軍的高校其化學(xué)類科研實(shí)驗(yàn)室數(shù)量很多,每天產(chǎn)生大量的廢液,該類實(shí)驗(yàn)室是目前廢液主要的來源。廢液根據(jù)其成分可以主要分為無機(jī)廢液和有機(jī)廢液(圖1),其中無機(jī)廢液可以進(jìn)一步細(xì)化為無機(jī)(含重金屬)廢液、無機(jī)(含氟)廢液、無機(jī)(含汞)廢液以及其他無機(jī)廢液,主要來源無機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)等課程以及無機(jī)類科研實(shí)驗(yàn),如滴定反應(yīng)使用的酸堿和重金屬離子等反應(yīng)所產(chǎn)生。有機(jī)廢液可以再分為有機(jī)(含鹵素)廢液和其他有機(jī)廢液,主要來源有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程以及有機(jī)類科研實(shí)驗(yàn)等中,使用的二氯甲烷、石油醚、乙酸乙酯等有機(jī)溶劑和反應(yīng)中產(chǎn)生的副產(chǎn)物。

2高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液處理的流程

根據(jù)國家以及地方規(guī)定,首先在實(shí)驗(yàn)室分類收集廢液,再轉(zhuǎn)移到學(xué)校臨時暫存廢液倉庫,在環(huán)保局辦理廢棄物轉(zhuǎn)移手續(xù)后,轉(zhuǎn)運(yùn)到校外廢液處理公司進(jìn)行廢液處理(圖2)。2.1廢液的收集。根據(jù)《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》和GB15562.2—1995《環(huán)境保護(hù)圖形標(biāo)志固體廢物貯存(處置)場》等相關(guān)規(guī)定,實(shí)驗(yàn)室中需要劃定指定區(qū)域來放置廢液,放置區(qū)中需要有相應(yīng)的文字標(biāo)識,包括危險廢棄物區(qū)域(三角標(biāo))、廢液暫存區(qū)以及危廢標(biāo)識等。根據(jù)廢液的種類將其收集在不同顏色的廢液桶:有機(jī)廢液(含鹵素)桶為黃色,其他有機(jī)廢液桶為藍(lán)色,無機(jī)廢液(重金屬)桶為綠色,無機(jī)廢液(含汞)桶為灰色,無機(jī)廢液(含氰)桶為粉色,其他廢液桶為白色[2],每桶廢液放置量不能超過廢液桶的溶劑2/3,分類收集,便于校外處理公司的進(jìn)一步處理[3]。2.2廢液的儲存和轉(zhuǎn)運(yùn)。根據(jù)GB18597—2001《危險廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》、HB/T2025—2012《危險廢物收集貯存運(yùn)輸技術(shù)規(guī)范》等要求。高校設(shè)置臨時暫存廢液的倉庫需遠(yuǎn)離人員密集場所,遠(yuǎn)離各種易燃易爆等危險場所,具有相應(yīng)的報警裝置,符合國家和地方安全規(guī)定。廢物臨時儲放時,要分類放置,保持通風(fēng)。倉庫工作人員需做好廢液的登記,登記表中須包含危險廢液的名稱、數(shù)量、來源、入庫日期、存放位置、出庫日期以及接收單位名稱。根據(jù)各省相關(guān)規(guī)定,按時辦理廢棄物轉(zhuǎn)移手續(xù),轉(zhuǎn)運(yùn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢液。

3減少高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液量的主要途徑

隨著高校廢液量的增加,環(huán)保部門進(jìn)行處理的壓力也越來越大,如何從源頭上減少高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液的排放量,也是環(huán)保工作的重要組成部分。3.1加強(qiáng)思想教育,培養(yǎng)師生環(huán)保理念。加強(qiáng)對學(xué)生的環(huán)保教育,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識,使其在實(shí)驗(yàn)過程中,養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作,從而降低實(shí)驗(yàn)的失敗率,減少廢液的排放。如分析化學(xué)中的滴定反應(yīng),嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)要求,把握滴定終點(diǎn),避免滴定失敗重新實(shí)驗(yàn)。3.2合理安排計(jì)劃,綠色化學(xué)融入教學(xué)。各學(xué)院編寫每年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱以及在平時的科學(xué)研究中,融入綠色化學(xué)和環(huán)保理念,將涉及到劇毒和毒性較大的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目去除掉,加大環(huán)境友好試劑的使用,從源頭上減少有毒有害廢液的產(chǎn)生。3.3減少試劑用量,開展微小劑量反應(yīng)。如果確實(shí)沒有辦法避免在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程以及科研中有毒有害以及重金屬試劑的使用,可以開設(shè)微量或者半微量的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目或者在科研中盡量保證科研順利進(jìn)行的前提下,減少有毒有害試劑的使用量。3.4對廢液預(yù)處理,減少廢液量的排放。對于實(shí)驗(yàn)而產(chǎn)生的含水的有機(jī)廢液,可以通過萃取法,分離出純有機(jī)廢液。對于分離目標(biāo)化合物所產(chǎn)生的不同比例的有機(jī)混合溶劑廢液,可以根據(jù)其溶劑沸點(diǎn)的不同,通過蒸餾或精餾等方法來回收溶劑,降低廢液排放。對于無機(jī)溶液中的酸和堿廢液,可以通過酸堿中和反應(yīng),使其成為對環(huán)境友好的鹽,經(jīng)過大量的水稀釋,直接排放。對于含金屬的無機(jī)廢液,利用沉淀法,加入相應(yīng)的試劑,使其成為低毒或者無毒難溶的沉淀,分離并收集沉淀物,監(jiān)測濾液是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過前期的廢液預(yù)處理,減少廢液的排放。3.5建設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn),減少實(shí)驗(yàn)對環(huán)境危害?!秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》中,把教育信息化納入國家信息化發(fā)展整體戰(zhàn)略。2017年教育部辦公廳了《2017—2020年示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)通知》,在四年內(nèi)建設(shè)1000個國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,該文件激勵了高校建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過先進(jìn)的VR信息技術(shù),建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,使學(xué)生身臨其境開展化學(xué)實(shí)驗(yàn),達(dá)到教學(xué)目的的同時,解決了真實(shí)實(shí)驗(yàn)有效實(shí)驗(yàn)時間短、成本高、學(xué)生安全難以保證等方面的限制,同時也減少了廢液產(chǎn)生量,降低實(shí)驗(yàn)對環(huán)境的危害。

4結(jié)語

高?;瘜W(xué)學(xué)科教學(xué)和科學(xué)過程中,產(chǎn)生廢液是不可避免的,各高校需要根據(jù)國家以及地方規(guī)定,科學(xué)、規(guī)范以及安全分類收集,暫時存儲和合法轉(zhuǎn)運(yùn)對廢液處理。除此之外,學(xué)校加強(qiáng)對師生的思想教育,培養(yǎng)其環(huán)保理念,減少實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢液量,從源頭上控制廢液的排放量,對教育和科研的可持續(xù)性發(fā)展有著重大的意義。

參考文獻(xiàn):

[1]劉雪蕾,胡今鴻.高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全法規(guī)匯編[M].北京:高等教育出版社,2019.

[2]北京市固體廢棄物和化學(xué)品管理中心,北京金隅紅樹林環(huán)保技術(shù)有限責(zé)任公司.實(shí)驗(yàn)室危險廢棄物污染防治技術(shù)規(guī)范:DB11/T1368—2016[S].北京:北京市固體廢棄物和化學(xué)品管理中心,北京金隅紅樹林環(huán)保技術(shù)有限責(zé)任公司,2016.

[3]劉雪蕾,李恩敬,劉克新.高校實(shí)驗(yàn)室固廢暫存的安全環(huán)境健康管理實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2020,37(04):269-273.

作者:施賽花 單位:南通市啟東生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站