高校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液管理辦法研究

尚 杰

（周口職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南周口 466000）

高?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是化學(xué)專業(yè)的主要教學(xué)場(chǎng)所，在教師的教學(xué)與科研工作中發(fā)揮著重要作用。在高?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的日常管理工作中，廢液管理是一項(xiàng)重要的工作內(nèi)容，只有做好這部分工作，才能對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢液進(jìn)行妥善的處理，避免對(duì)人體健康以及環(huán)境造成危害。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需要明確高?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液的危害，制定科學(xué)的管理辦法，提高高校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液管理水平。

1 高?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液種類

1.1 有機(jī)廢液

在高?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、高分子專業(yè)實(shí)驗(yàn)以及綜合實(shí)驗(yàn)后，一般會(huì)產(chǎn)生有機(jī)廢液，其中的主要成分包括石油醚、醇類以及苯類等，同時(shí)還有乙酸乙烯酯與甲基丙烯酸甲酯等成分。

1.2 無(wú)機(jī)廢液

在高?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行各類基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)后，一般會(huì)產(chǎn)生無(wú)機(jī)廢液，這類廢液成分包括氫氧化鈉、硝酸、碳酸鈉、鹽酸以及硫酸等，也有重鉻酸鉀、硫酸銅，以及鎳、鋅和銅等金屬鹽。

2 高?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液的危害

2.1 危害人體健康

在高?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液中，大部分化學(xué)試劑與藥物會(huì)對(duì)人體健康造成嚴(yán)重的危害。例如，苯是國(guó)家癌癥研究中心確定的致癌的重要元素之一，會(huì)對(duì)人的肝功能以及中樞神經(jīng)造成嚴(yán)重的損害。如果人體與苯接觸，這種元素就會(huì)進(jìn)入血液與造血器官中，對(duì)免疫系統(tǒng)造成嚴(yán)重的破壞。與此同時(shí)，甲醛同樣會(huì)對(duì)人體健康造成嚴(yán)重的危害。如果甲醛進(jìn)入人體，就會(huì)快速地?cái)U(kuò)散到人體的各個(gè)組織器官中，尤其會(huì)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的損害，此外，石油醚會(huì)對(duì)人體神經(jīng)系統(tǒng)造成不利影響，并且對(duì)皮膚造成強(qiáng)烈刺激。亞硝酸鹽、環(huán)氧氯丙烷也是一種致癌物質(zhì)。二甲苯、氯仿會(huì)破壞人體免疫系統(tǒng)，降低人體機(jī)能。

2.2 危害生態(tài)環(huán)境

對(duì)于高?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液而言，如果在未經(jīng)處理的情況下排入河流中，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的流動(dòng)與沉淀過(guò)程，其中還有的重金屬、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等物質(zhì)會(huì)嚴(yán)重破壞河流的水質(zhì)。如果將這樣的河水應(yīng)用到農(nóng)業(yè)灌溉中，就會(huì)造成大量的農(nóng)作物死亡。如果將這樣的水應(yīng)用到水廠養(yǎng)殖中，將會(huì)造成大量的水產(chǎn)品死亡。如果廢液中存在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，在流經(jīng)管道的過(guò)程中，會(huì)對(duì)管道造成嚴(yán)重的腐蝕。將有機(jī)廢液直接排放到河流中，會(huì)產(chǎn)生溶解氧反應(yīng)以及生態(tài)效應(yīng)，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，水生生物會(huì)大面積死亡，生態(tài)系統(tǒng)的平衡被破壞。

3 高校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液管理辦法

3.1 明確劃分實(shí)驗(yàn)室廢液

對(duì)于高?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液管理而言，雖然國(guó)家出臺(tái)了一系列相關(guān)規(guī)定，但是沒(méi)有配套的解讀以及指導(dǎo)性的材料，因此無(wú)法形成實(shí)驗(yàn)室廢液排放標(biāo)準(zhǔn)，不能確定實(shí)驗(yàn)室廢液處置細(xì)則。在目前的實(shí)驗(yàn)室廢液管理中，只有《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》和《廢棄危險(xiǎn)化學(xué)品污染環(huán)境防治辦法》適用于高?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。因此，在實(shí)際工作中，要參考這些文件，合理地應(yīng)用化學(xué)知識(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢液進(jìn)行明確的劃分，區(qū)分有毒有害廢液以及可直接排放廢液。與此同時(shí)，還要準(zhǔn)確地掌握實(shí)驗(yàn)室中各種污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)，包括第一類污染物，如總汞、總鎘、總鉻、六價(jià)鉻、總砷、總鉛、總銀、總鎳等的廢液，以及第二類污染物，包括鋅、銅、錳等，排放時(shí)需要符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，否則不允許隨意排放。

3.2 實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室廢液分類存放

在高校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液管理中，對(duì)于需要回收的廢液，需要對(duì)其進(jìn)行分類存放，避免不同種類的廢液混合在一起，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，帶來(lái)不必要的危害。與此同時(shí)，將實(shí)驗(yàn)室廢液分類存放，能夠在一定程度上降低廢液處理難度，尤其是在處理高純度有機(jī)廢液的過(guò)程中，只需要在回收后對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的蒸餾、萃取，就可以實(shí)現(xiàn)廢液的純化。在高?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，一般使用20L的塑料廢液桶，如果實(shí)驗(yàn)中只需要使用少量的有毒有害試劑，可以使用1 000mL的玻璃瓶來(lái)收集產(chǎn)生的廢液，并在玻璃瓶表面黏貼明顯的廢液回收標(biāo)志，明確標(biāo)注廢液種類。在所有實(shí)驗(yàn)完成后，再對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢液進(jìn)行針對(duì)性的處理，可以簡(jiǎn)化處理操作。

3.3 采用多樣化的處理方式

與其他類型的實(shí)驗(yàn)室相比，高校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一般是固定的幾種，而這些實(shí)驗(yàn)中使用的危險(xiǎn)藥品種類有限，并且相同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)進(jìn)行，因此這段時(shí)間中產(chǎn)生的廢液成分基本相同，可以積累大量相同的廢液。遇到這種情況時(shí)，實(shí)驗(yàn)室可以自行處理這些廢液，在一定程度上減輕學(xué)校負(fù)擔(dān)。大部分高校都設(shè)有化學(xué)專業(yè)，與專業(yè)相關(guān)的人才數(shù)量較多，能夠使用各類化學(xué)試劑處理常見(jiàn)的廢液，也可以使用高端的檢測(cè)污染物的儀器設(shè)備。高校只需要對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理人員進(jìn)行簡(jiǎn)單的培訓(xùn)，并且購(gòu)置簡(jiǎn)單的設(shè)備，就可以對(duì)一些成分簡(jiǎn)單、操作危險(xiǎn)性不高的實(shí)驗(yàn)室廢液進(jìn)行妥善的處理，有利于降低實(shí)驗(yàn)室廢液處理成本，并且保證處理的及時(shí)性，避免因長(zhǎng)時(shí)間存放而造成不必要的危害。例如，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢HCl、廢H2SO4等無(wú)機(jī)酸溶液，可以向其中加入氫氧化鈣溶液或碳酸鈉溶液，實(shí)現(xiàn)酸堿中和，將其pH調(diào)整到7~8，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。而產(chǎn)生的堿性廢液同樣可以采用加入酸性溶液中和的處理方法。而對(duì)于含有重金屬離子的廢液，可以向其中加入相應(yīng)的物質(zhì)，與重金屬離子反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化為沉淀物，對(duì)上層清液進(jìn)行檢測(cè)，滿足排放要求后，可以直接排放，而沉淀物則需要保存，由專業(yè)的環(huán)保機(jī)構(gòu)處理。對(duì)于有機(jī)溶劑的處理，需要做到分類回收，如果廢液的濃度較高，包括石油醚、乙醇等，可以采用蒸餾、萃取等簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行純化，純化后可以再次利用。而在有機(jī)廢液的毒性較高，具有較強(qiáng)危險(xiǎn)性的情況下，需要由專業(yè)的環(huán)保機(jī)構(gòu)處理。

3.4 采取以廢治廢的方式

對(duì)于高校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室而言，為了更好地處理實(shí)驗(yàn)室廢液，可以進(jìn)行一系列設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，對(duì)不同的廢液進(jìn)行處理，這些實(shí)驗(yàn)也可以作為大學(xué)生的創(chuàng)新項(xiàng)目。例如，在處理含有Cr、Ag以及Mn等元素的廢水時(shí)，采用這種以廢治廢的方式，不但可以對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢水進(jìn)行充分利用，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力、查閱文獻(xiàn)能力等，使學(xué)生能夠更好地將學(xué)習(xí)到的化學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，成為一項(xiàng)有用的技能。

4 高校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室減少?gòu)U液的產(chǎn)生措施

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，更多先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用到高校教學(xué)工作中。然而，對(duì)于基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程而言，目前對(duì)于先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)有限，一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)已經(jīng)有很長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有更新，因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生廢液的情況也無(wú)法得到有效的改善。為了改變這種情況，要采取以下幾個(gè)方面的措施，減少高?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液的產(chǎn)生。

4.1 積極發(fā)展綠色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

對(duì)于高?；瘜W(xué)專業(yè)而言，在教學(xué)中開(kāi)展基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是加深學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)的理解，以便更好地掌握物質(zhì)的理化性質(zhì)。只有這樣，才能有效地提高學(xué)生的實(shí)踐操作技能，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，堅(jiān)持實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度，為后續(xù)的學(xué)習(xí)過(guò)程奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于過(guò)程的重視程度較高，并且只需要完成相應(yīng)的訓(xùn)練目的。因此，在教學(xué)過(guò)程中，教師可以選擇一些實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)藥品毒性較小的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。例如，在《銨鹽中氮含量測(cè)定》實(shí)驗(yàn)中，一般使用甲醛法測(cè)定，不但可以幫助學(xué)生掌握測(cè)定銨鹽中氮含量的原理與方法，而且可以使學(xué)生熟練掌握滴定操作，準(zhǔn)確地判斷滴定終點(diǎn)。在滴定過(guò)程中，需要通過(guò)NaOH滴定反應(yīng)生成H2SO4溶液，使用酚酞作為指示劑，這些操作已經(jīng)在酸堿溶液的比較滴定和標(biāo)定實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)訓(xùn)練過(guò)。與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要使用較多的甲醛溶液，使用過(guò)程中可能會(huì)對(duì)人體健康造成危害，如果將未反應(yīng)完的甲醛排放到自然環(huán)境中，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

4.2 積極開(kāi)展微型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

在高?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于微型化儀器的應(yīng)用已經(jīng)成為主流發(fā)展趨勢(shì)，積極開(kāi)展微型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。如果實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能徹底避免有害廢液的產(chǎn)生，則可以使用微型的化學(xué)儀器裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不但可以節(jié)省試劑用量，而且可以減少實(shí)驗(yàn)時(shí)間以及廢液的產(chǎn)生。例如，在有機(jī)實(shí)驗(yàn)對(duì)甲苯乙酮的合成實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用半微型化儀器，可以獲得良好的實(shí)驗(yàn)效果，降低實(shí)驗(yàn)成本，減少?gòu)U液的產(chǎn)生。與此同時(shí)，在性質(zhì)實(shí)驗(yàn)與分析實(shí)驗(yàn)中，同樣可以使用微型滴定管及試管，不但可以減少試劑的用量，而且有利于減少?gòu)U液的產(chǎn)生。微型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并不是簡(jiǎn)單地將常規(guī)實(shí)驗(yàn)微縮，而是通過(guò)微型化儀器的應(yīng)用對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行創(chuàng)新。

4.3 合理應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬仿真實(shí)驗(yàn)

隨著計(jì)算機(jī)行業(yè)的快速發(fā)展，更多計(jì)算機(jī)技術(shù)被應(yīng)用到高校教學(xué)中。對(duì)于基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬仿真實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行危險(xiǎn)性較高、藥品毒性較大或廢液量產(chǎn)生較多的實(shí)驗(yàn)。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)模擬仿真實(shí)驗(yàn)也可以應(yīng)用在大型精密儀器、微觀層面上的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中。通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬仿真實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用，能夠在計(jì)算機(jī)程序的基礎(chǔ)上搭建實(shí)驗(yàn)儀器、添加藥品，模擬整個(gè)反應(yīng)過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，可以看到逼真的實(shí)驗(yàn)畫面，獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并且能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)以及資源共享，不會(huì)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)廢液。

5 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于高校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室而言，廢液管理是一項(xiàng)十分重要的工作，只有不斷提高廢液管理水平，才能保證實(shí)驗(yàn)室人員的身體健康，同時(shí)避免對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染。因此，高校需要重視基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液管理工作，明確廢液帶來(lái)的危害，采用科學(xué)的管理辦法，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢液的妥善管理。此外，還要積極發(fā)展先進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，減少高?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液的產(chǎn)生。