高校實(shí)驗(yàn)室安全與污染防治

楊雪梅，王 蓓

（首都醫(yī)科大學(xué)燕京醫(yī)學(xué)院，北京 101300）

高校實(shí)驗(yàn)室安全與污染防治

楊雪梅，王 蓓

（首都醫(yī)科大學(xué)燕京醫(yī)學(xué)院，北京 101300）

高校實(shí)驗(yàn)室是教師和學(xué)生進(jìn)行大量教學(xué)活動和科研、實(shí)驗(yàn)活動的地方，實(shí)驗(yàn)室的安全使用、廢棄物的處理等是不容忽視的重要工作。實(shí)驗(yàn)室的安全與環(huán)保工作，必須從實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)室安全與環(huán)保教育等各個層面抓制度創(chuàng)新和各個環(huán)節(jié)、各項(xiàng)措施的落實(shí)。

高校；實(shí)驗(yàn)室安全；污染防治

面對日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，世界上許多發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的高校對實(shí)驗(yàn)室安全和污染防治的管理都非常嚴(yán)格，我國相關(guān)的法律法規(guī)也比較齊全，國內(nèi)第一個關(guān)于實(shí)驗(yàn)室污染治理的國家法規(guī)《關(guān)于加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室類污染環(huán)境監(jiān)管的通知》從2005年1月1日起開始執(zhí)行，要求實(shí)驗(yàn)室廢液必須經(jīng)無害化處理后方可排放[1]。

雖然大多數(shù)人的環(huán)保意識已經(jīng)有所提高，但國內(nèi)高校實(shí)驗(yàn)室廢液實(shí)際治理情況不容樂觀。一方面是較多實(shí)驗(yàn)室廢液未達(dá)標(biāo)排放，另一方面是監(jiān)管力度不夠，必然造成日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。對化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液進(jìn)行必要、可行的治理已經(jīng)成為整個社會必須要面對、必須要解決的問題。

1 以人為本，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

1995年7 月，教育部《高等學(xué)?；A(chǔ)課教學(xué)實(shí)驗(yàn)室評估辦法》出臺，其評估標(biāo)準(zhǔn)共分為六大部分，其中第五部分為“環(huán)境與安全”，第六部分為“管理規(guī)章制度”，主要考核實(shí)驗(yàn)室的安全設(shè)施及環(huán)保措施、特殊技術(shù)、環(huán)境保護(hù)等。在實(shí)驗(yàn)的各個環(huán)節(jié)中強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)工作的重要意義。我們應(yīng)該按照環(huán)境保護(hù)的原則和要求設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，利用所學(xué)的知識及日常簡便的方法解決廢液的處理問題，讓環(huán)境保護(hù)知識自然地、生動地滲透到實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中，通過我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生牢固地樹立環(huán)境保護(hù)意識，養(yǎng)成低碳生活方式。

云南省玉溪四中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里貼著一張表，上面為學(xué)生提供了處理實(shí)驗(yàn)室常見廢液的方法，如對含重金屬離子的廢液，可以加入某種合適的試劑，使得重金屬離子轉(zhuǎn)化為難容的沉淀物，然后進(jìn)行過濾，將濾出的沉淀物妥善保存，檢查濾液，確認(rèn)其中不含有害物質(zhì)后再排放[2]。教師進(jìn)行教育應(yīng)該身體力行，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中養(yǎng)成良好的習(xí)慣，是教師義不容辭的責(zé)任。

2 設(shè)計(jì)和建設(shè)益于環(huán)境保護(hù)的實(shí)驗(yàn)室

我們力爭從實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、改造開始，要求要益于環(huán)境，設(shè)計(jì)合理，利于檢修和維護(hù)。在地板、墻面、窗戶及實(shí)驗(yàn)臺面的材質(zhì)上選擇環(huán)保材料及耐腐蝕、易清潔的材料。通過改善實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，減少污染，初步形成高校實(shí)驗(yàn)室環(huán)?；慕ㄔO(shè)體系，為實(shí)驗(yàn)室環(huán)?；ㄔO(shè)的持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3 通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，減少廢液排放

3.1 試劑的選用

3.1.1 拒絕使用高污染試劑 拒絕使用是杜絕污染的最根本辦法。高污染試劑是指在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中使用的一些無法代替而又無法回收、再生和重復(fù)利用的試劑、原料。

3.1.2 減少高污染試劑的使用量 在做實(shí)驗(yàn)制備時(shí)，應(yīng)計(jì)算好試劑的使用量，對環(huán)境污染的大小應(yīng)作為反應(yīng)試劑是否過量的重要依據(jù)。污染小或基本無害的試劑用量可以稍多些，以便充分反應(yīng)；污染相對大的試劑用量則盡可能少些。如在硫酸亞鐵的制備實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)控制硫酸的用量而使鐵屑標(biāo)準(zhǔn)稍微多些。

滴定分析實(shí)驗(yàn)所使用的滴定管和移液管等容量器皿，為了避免所裝入的標(biāo)準(zhǔn)溶液被稀釋，需要用該溶液洗滌2～3次，每次5～10 ml以除去器皿內(nèi)殘留的水分。顯然洗滌時(shí)消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液總量越少，對環(huán)境的污染就越小。因此應(yīng)選擇洗滌次數(shù)為2次且每次洗滌用量大約在5 ml上下的操作方案為宜。注意，每次洗滌應(yīng)盡量將殘液放出，以提高洗滌效果。

3.1.3 用無污染或低污染試劑取代高污染試劑 如銅合金試樣通常用HNO3分解，但是會產(chǎn)生大量有毒的NO2及NO。若改用HCl加H2O2就可避免空氣污染的發(fā)生:Cu+2HCl+H2O2=Cu+2Cl+2H2O。

在定性分析實(shí)驗(yàn)中用硫代乙酰胺代替硫化氫氣體、硫代乙酰胺加氫氧化鈉代替硫化鈉（硫化鈉易水解產(chǎn)生硫化氫氣體）、次氯酸鈉代替氯水等都可大大降低對空氣的污染。

比起重金屬鹽類試劑，許多有機(jī)試劑進(jìn)入環(huán)境后都更容易被降解，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)盡可能用對環(huán)境無害或易被降解的有機(jī)試劑，來取代重金屬鹽類等難降解的無機(jī)試劑，也是減少污染的有效辦法。例如鑒定Pb2+和Ba2+時(shí)都可用玫瑰紅酸鈉試法取代K2CrO4試法，鑒定Sn2+時(shí)可用酸性甲基橙試法取代HgCl2試法等。

3.2 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法

3.2.1 開展串聯(lián)實(shí)驗(yàn) 用前一個實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物作為后一個實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物，以減少試劑使用量和環(huán)境污染。如在合成“苯甲酸和苯甲醇的制備”中，學(xué)生合成的苯甲酸粗品，可以為“重結(jié)晶”實(shí)驗(yàn)使用；之后產(chǎn)生的苯甲酸純品又可為“熔點(diǎn)的測定”使用。

3.2.2 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置 微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為一種新興的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)正迅速發(fā)展[3]。由于微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芄?jié)省大量試劑，便于控制反應(yīng)條件，污染小而且安全，往往使現(xiàn)象更明顯、操作更簡便、實(shí)驗(yàn)時(shí)間更短，普及和推廣微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)有十分重要的意義。如果將PbCl2溶度積的測定、化學(xué)反應(yīng)級數(shù)和活化能的測定等實(shí)驗(yàn)微型化，試劑用量可以成倍地減少，大大降低了實(shí)驗(yàn)廢棄物對環(huán)境的污染。

3.2.3 利用多媒體資源完善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 多媒體資源已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室中。對一些有毒、有害或不安全，并且排放的廢氣、廢物、廢液以目前的條件仍無法完全、安全處理掉的實(shí)驗(yàn)，我們可以利用多媒體技術(shù)，通過文字、聲音、圖像、動畫等效果讓學(xué)生完成仿真實(shí)驗(yàn)，既完成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，又避免了對人體和環(huán)境造成危害。計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)可以對實(shí)驗(yàn)過程、結(jié)果做出清晰、生動的分析，提高了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的興趣，調(diào)動了學(xué)生的積極性和主動性[4]。

3.3 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作方法

3.3.1 改進(jìn)揮發(fā)性試劑的量取和配制方法 濃鹽酸、濃硝酸、濃氨水、濃溴水和乙醚等揮發(fā)性試劑用量筒量取和配制時(shí)，在倒入和倒出量筒的過程中因試劑強(qiáng)烈揮發(fā)而造成空氣污染。若用滴管、移液管、吸量管或帶刻度燒杯等儀器代替量筒就可大大減少試劑的揮發(fā)，降低對空氣的污染程度。如量取2 ml以內(nèi)的試劑時(shí)，可用滴管直接滴加，每滴體積為0.05ml，20滴相當(dāng)于1ml。量取數(shù)毫升至數(shù)十毫升試劑時(shí)，可以選用適當(dāng)規(guī)格的移液管或吸量管代替量筒來量取。整個量取過程試劑受到的擾動小，基本處于相對封閉的狀態(tài)，有效減少了試劑的揮發(fā)。操作要點(diǎn):因?yàn)槭前岩埔汗墚?dāng)量筒使用，所以不必用欲移取的溶液(試劑)來潤洗移液管，測量精確度也與同規(guī)格的量筒大致相當(dāng)；如果要量取揮發(fā)性有機(jī)試劑，則移液管要用干燥的。

3.3.2 控制反應(yīng)條件 溫度：用雜質(zhì)較多的石灰石加酸制備CO2時(shí)，產(chǎn)氣速度會隨酸的濃度下降而減小，但如能及時(shí)加熱升溫，產(chǎn)氣速度會重新加快，可防止過早更換酸液造成浪費(fèi)和污染。

酸度：反應(yīng)的酸度同樣會影響污染的大小。如用KCN來掩蔽Cu2+、Co2+、Ni2+等離子時(shí)，溶液的酸性不能太大，以防生成有毒的HCN而揮發(fā)造成污染[5]。

4 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的管理，保證持續(xù)發(fā)展

加強(qiáng)管理、部署具體、措施到位、監(jiān)管有效是預(yù)防實(shí)驗(yàn)室污染最直接、最有效的辦法。國內(nèi)外實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)廢物規(guī)范化管理，表現(xiàn)為專門容器收集、專門地點(diǎn)集中、專門房間存放、專門人員管理，嚴(yán)格分區(qū)、分類，集中送特殊廢品處理場處理等一系列措施。首都醫(yī)科大學(xué)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)室管理處為保證實(shí)驗(yàn)室安全，制訂了一整套相應(yīng)的安全管理制度，如：《實(shí)驗(yàn)室安全管理制度》，《危險(xiǎn)化學(xué)品管理制度》，《危險(xiǎn)化學(xué)品領(lǐng)用辦法》，《崗位安全責(zé)任制度》，《實(shí)驗(yàn)室廢液回收、處理辦法》等。有了制度“護(hù)航”，還要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全管理的監(jiān)督，定期對實(shí)驗(yàn)室、試劑庫、毒品庫等場所進(jìn)行檢查和抽查，確保安全措施落實(shí)到位。每個中心實(shí)驗(yàn)室設(shè)有廢液存放處，有我校設(shè)備處統(tǒng)一發(fā)放的儲液桶。每一學(xué)期實(shí)驗(yàn)中心都要如實(shí)填報(bào)《實(shí)驗(yàn)室廢液明細(xì)表》和《實(shí)驗(yàn)室廢液處理申報(bào)表》，再由北京紅樹林公司統(tǒng)一處理。

有了好的管理制度和處理辦法，還要對相應(yīng)的管理者和實(shí)驗(yàn)相關(guān)人員定期進(jìn)行培訓(xùn)，使之學(xué)習(xí)新方法、新知識、新技術(shù)。大家互相切磋、配合，使實(shí)驗(yàn)室安全工作常抓不懈，上下協(xié)調(diào)一致，一管到底，從體制上完善實(shí)驗(yàn)室安全工作管理機(jī)構(gòu)，保證實(shí)驗(yàn)室的安全建設(shè)得以持續(xù)發(fā)展。

目前國內(nèi)外對實(shí)驗(yàn)室污染的研究不是很多，也還不夠全面，多數(shù)仍處于初級階段，但是實(shí)驗(yàn)室的安全隱患不容忽視。作為培養(yǎng)人才的高等院校，保護(hù)環(huán)境對我們來說也責(zé)無旁貸。我們相信，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，高校實(shí)驗(yàn)室廢物處理和監(jiān)控，必將越來越受到國家的重視，高等學(xué)校會成為真正的“平安校園”和“綠色校園”。

[1]王巖.基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室中化學(xué)試劑消耗和化學(xué)廢液生成統(tǒng)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2009，8：179～183.

[2]顏翠平.實(shí)驗(yàn)室廢水處理研究進(jìn)展[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2006，7：116～118.

[3]徐長龍.綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)初探[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2009，11：137～139.

[4]平措.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室綠色化建設(shè)初探[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2009，12:132～133.

[5]張宜新.化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的環(huán)保措施[A].北京高教學(xué)會實(shí)驗(yàn)室工作研究會.2007.

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1671-1246（2010）24-0074-02