实验室化学污染废弃物处理研究

实验室化学污染废弃物处理研究

摘要:本文主要研究了实验室化学污染废弃物处理,介绍了实验室化学废弃物的污染现状以及相关的污染物类型了,并针对性的提出了实验室污染物的处置方式,为实验室污染物处置提供了依据。

关键词:实验室化学污染废弃物污染物

随着社会的发展,科技的进步,化学实验室在各大高校中已经普遍存在。但是很多实验室化学污染废弃物的无处理的排放也给环境带了巨大的危害。在许多的化学实验过程中,所产生的一些污染废弃物往往是带有剧毒甚至是有致癌功效的污染物,这些污染物的直接排放不仅严重污染了环境还给人们的健康带来了威胁。所以实验室化学污染废弃物的无害化排放已经成为一种必然趋势。

1 实验室污染现状

随着社会的发展,科技的进步,化学实验室在各大高校中已经普遍存在。而科研项目的不断增多,实验经费的大量提高,所带来的后果也包括了实验室化学污染废弃物的大量产生,造成的环境问题和对人们健康的危害日趋严重。很多高校已经从事化学实验的学生和老师对待化学污染废弃物的危害意识淡薄,并不知道或不了解其对环境的毒害。很多污染物任意排放,有毒有害的废液在没有经过任何处理的情况下直接进入下水道,容易导致人们的生活、健康状况都受到影响。而很多无害的有机试剂也直接进入下水道,会造成资源的无形中的浪

费。很多污染物质被土壤、植物吸收,或滋生细菌,流入到大海、河流中,无论是哪一种结果对环境的危害都是巨大的。生物实验室中,很多未经处理的生物化学废弃物被直接丢弃,容易造成病毒侵害人体,微生物在实验室的特殊条件下造成基因突变,形成新生物种,若新生细菌对人体的危害巨大,将会带来不可估量的后果。同时,一些酸液、碱液的随意排放,会腐蚀下水管道系统,造成下水管道破裂,影响了正常市政工程系统的同时还容易使得土壤酸化或者碱化,从而破坏土壤结构,造成寸草不生的恶果,影响植物、农作物的生长同时,还会影响生物多样性,破坏生态系统[1]。但是如此之多的实验室污染问题并没有得到校领导、环境管理部门的足够重视,很多高校的实验室没有定期、固定的化学实验废液、废渣的固定回收点,有些高校有固定回收废液、废渣的部门,但回收时间却相隔时间很长。而从事实验研究的老师和学生,也有很多不注重化学废弃物的处置,随意倾倒、丢弃的现象严重。国家环境管理部门对实验室的污染废弃物没有明确的处置法规,同时,未能把高校实验室作为大气、水等环境监测的重点地段,高校也缺乏实验室废液专门排放的下水管道和处理厂。因此,防治实验室废弃物污染已是迫在眉睫、刻不容缓。

2 常见实验室常见化学污染物

(1)含砷化学污染物。砷作为剧毒性化学物质,在很久之前就被人们所认识到。特别是三价砷的毒性是最大的,是致命的,砷的急性中毒

主要是阻碍细胞代谢,从而使得细胞死亡;而慢性砷中毒可以导致致癌、致畸等情况的发生[2]。对于含砷废液的处理,现阶段主要是加入硝石灰,将pH值调节到9左右,然后再加入FeCl3,生成Fe(OH)3起共沉淀作用同时除去废液中的砷。

(2)含铬化学污染物。铬是主要的环境污染物之一,其化合物普遍存在毒性,其中六价铬的毒性是最高的。而铬酸、重铬酸及其盐类是实验室常用的药品之一,它们不但会刺激、灼烧人们的皮肤和黏膜,同时以蒸汽、粉尘状态游离在空气中,被人们吸入后会严重危害鼻腔及呼吸系统黏膜、肠胃受损、白血球下降等病状。铬还可引起久治不愈的过敏性皮炎或湿疹[3]。含铬废液的处理,主要是在酸性条件下,通过硫酸亚铁将Cr6+还原为Cr3+,然后加入消石灰,调节废液pH值,生成低毒的Cr(OH)3沉淀,分离沉淀后的清液可排放,沉渣可焙烧或填埋。

(3)含汞化学污染物。汞是一种易气化的金属,常以汞蒸汽的形式存在。在被人吸入后,会滞留在肺泡内,被毛细血管吸收进入人体,在血液中与红细胞、血红蛋白结合,从而阻碍血细胞的正常代谢功能。汞中毒的症状主要表现为:精神-神经异常、齿龈炎、震颤[4]。对于汞的处置主要是,在实验过程中如果不慎溅落在地上,应立即用吸管、毛笔将汞捡起,收集于瓶中,用水覆盖。散落过汞的地面应洒上硫磺粉,将散落的汞覆盖一段时间,使其生成硫化汞,再设法扫净。

(4)含铅、镉化学污染物。铅及其化合物危害人类健康的方式,主要通过呼吸道和消化道,在铅及其化合物进入人体后,会妨碍人们的造

血功能,使得人们产生贫血、头疼、困乏、四肢酸痛等症状。铅对儿童的危害尤其严重,儿童铅中毒会造成发育迟缓、多动、智力低下等现象;镉则主要通过饮食和呼吸进入人体,贮存于肝和肾中。镉不仅会破坏神经系统而且慢性镉中毒会致癌。对含铅、镉废液,用石灰调节pH值到8～10,使铅、镉离子生成氢氧化铅或氢氧化镉沉淀。加入硫酸亚铁作为共沉淀剂,使沉淀完全。

3 实验室废弃物处置措施

(1)减少实验室废弃物的产生。为了能够减少实验室废弃的产生,在设计实验室应该尽量减小实验规模,改善实验装置,推广微型实验。有利于实验中药品使用的数量减少,从而有效的降低污染废弃物的产生。并且,在实验设计中,如果有有毒、有害气体产生的话,必须改善实验装置,有效的收集毒性气体、毒性液体。改进实验方法的设计,尽量使用绿色、无毒、无害的化学药品,减少化学实验步骤,降低废弃物的产生流程和总量。改进实验方法,可以减少试剂使用类型和使用量,努力实现实验室废弃物绿色化。如在实验过程中,尽量用气相色谱的方式代替液相色谱,用水溶剂代替有机溶剂。采用新型、高效、对环境友好、可回收的催化剂:通过选择催化剂,可以提高反应的选择性,并避免副产物的生成,减少有害物质的排放。

(2)回收再利用废弃物。严格规范化实验室化学废弃物的回收,做

到所有有毒有害的化学废弃物全部回收。在学生的实验教学过程中,重点强调实验废弃物的危害和回收的重要性,讲解具体化学实验废弃物的回收方式及手段。学校应安排专门部门负责实验室化学废弃物的回收问题,做到化学废弃物的登记,按照以往的产生量,定期合理时间内进行化学废弃的回收。并检查各个实验室是否有专门的实验废液、废渣的储存桶。不得将危险废物混入生活垃圾和其他非危险废物中贮存。在废弃物有效回收后,应通过妥善合理的方式进行处理,做到无污染排放。

(3)学校实验教学中推广多媒体模拟实验。学校在进行教育实验中,要发挥教学多媒体的作用。对于一些危险性较大、实验条件较为苛刻、无法让学生自己动手或者教师实验操作讲解的实验,可以下载一些相关的实验视频,或者制作一些动态图片,运用多媒体技术讲解演示这部分实验。既解决了这部分难题,又让学生能够有所收获。通过仿真教学的方式,有效的避免有毒有害废物的产生,不但减少了化学实验药品的使用,还有利于保护学生的身体健康。

(4)成立实验室试剂调度网络。对于过期、失效的化学试剂的处理也成为化学实验的主要污染难题之一。在同一个学校甚至是区域中,建立同类化学实验室的合作,建立化学试剂的调度网络,不断可以有效的合理利用化学试剂,并且避免大批化学试剂失效,也可节约实验成本。