環(huán)境監(jiān)測實驗室污染及防治研究

劉宏杰

（宿遷市泗陽環(huán)境監(jiān)測站，江蘇 宿遷 223700）

環(huán)境監(jiān)測站主要承擔(dān)著水體、大氣及土壤等環(huán)境要素進行監(jiān)測分析，并為經(jīng)濟社會發(fā)展提供相應(yīng)的環(huán)境數(shù)據(jù)的任務(wù)。近年來，隨著我國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)逐步完善，國家及省、市、縣、地方陸續(xù)建成了大氣質(zhì)量自動監(jiān)測站點5 000余個，地表水監(jiān)測斷面1.1萬余個，土壤環(huán)境監(jiān)測點位約8萬個，輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測點位1 500余個，相關(guān)環(huán)境監(jiān)測站點基本覆蓋了地級及以上城市和大部分區(qū)縣。環(huán)境監(jiān)測實驗室在樣品采集后，需要應(yīng)用酸堿溶液，以及有機溶液等化學(xué)試劑進行監(jiān)測分析，由此會產(chǎn)生強酸堿廢液、有機廢氣等衍生物，以及多余的監(jiān)測樣品，如不經(jīng)合理處理達標排放，會直接影響到周圍的水體、大氣，會給環(huán)境監(jiān)測實驗室環(huán)境增加污染風(fēng)險，直接或間接的危害人員健康。由于這些污染物體量較小，產(chǎn)生的廢氣、廢液和廢渣等并未引起人們的足夠重視。本文以基層實驗室為例，探討環(huán)境監(jiān)測實驗室污染物特點及其危害，并針對其特點，提出有針對性的處理措施，對降低實驗室環(huán)境監(jiān)測風(fēng)險具有積極意義。

1 環(huán)境監(jiān)測實驗室污染物來源

1.1 廢氣

環(huán)境監(jiān)測實驗室廢氣主要來自樣品分析時試劑及樣品的揮發(fā)所致，以及樣品監(jiān)測分析過程中的產(chǎn)生物，標氣或載氣的泄露物。廢氣主要包括苯系物、氫氰酸、汞蒸氣、硫化氫、氮氣、氫氣、乙炔氣，這些廢氣均具有強刺激性，容易導(dǎo)致呼吸道疾病，刺激人的眼角膜，引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)受到損傷[1]。由于環(huán)境監(jiān)測實驗室空間小，局部范圍內(nèi)的廢氣濃度大，長時間暴露期間，會給實驗人員造成傷害。

1.2 廢液

環(huán)境監(jiān)測實驗室廢液主要來自剩余的監(jiān)測樣品、標準溶液失效、過期的試劑及洗液，以及標準曲線和樣品分析的殘液。環(huán)境監(jiān)測實驗室廢液成分復(fù)雜、多樣，其危害性也不盡相同。具體來說，主要包括：

1.2.1 酸堿廢液

在樣品分析過程中，常會使用到磷酸、鹽酸、氫氧化鉀、硝酸、硫酸等各種酸堿溶液。在樣品分析結(jié)束或分析過程中，這些酸堿廢液未及時收集，直接排入水體，強酸堿性溶液會腐蝕管道。且酸堿溶液中pH值＞8.5或＜6.5時，還會抑制受納水體中的生物生長，降低受納水體的自凈能力，也會影響水體中的魚類種類和數(shù)量[2]。

1.2.2 含重金屬廢液

環(huán)境監(jiān)測中的樣品分析，例如，土壤重金屬含量分析，由此所產(chǎn)生的鎘、鉻、汞、銀、銅、鉛等重金屬廢液，這些含有重金屬元素的廢液未經(jīng)達標處置，直接排入水體，會被受納水體中的微生物分解，甚至?xí)谖⑸矬w內(nèi)產(chǎn)生更大毒性重金屬有機物，并經(jīng)過食物鏈在生物體內(nèi)逐漸富集，并最終進入到人體，進而會給人體健康產(chǎn)生巨大潛在威脅，誘發(fā)各種潛在風(fēng)險。

1.2.3 含有機溶劑廢液

環(huán)境監(jiān)測實驗室廢水中常還含有氯仿、四氯化碳、石油醚、苯系物等有機溶液。有機溶液來自剩余試劑或過期樣品，有機溶液會影響人體中樞神經(jīng)，降低人的免疫功能，甚至?xí)?dǎo)致人的機體功能失調(diào)，并經(jīng)食物鏈富集于體內(nèi)，最終影響身體健康。

1.2.4 酚、氰化物廢標準液

環(huán)境監(jiān)測實驗室中的酚、氰化物廢標準液具有毒性，尤其是氰化物毒性極強，在酸性條件下，會變成氫氰酸，氫氰酸又具有劇毒，未經(jīng)處理，直接排入周邊水體，會影響水質(zhì)，導(dǎo)致水產(chǎn)養(yǎng)殖減產(chǎn)，經(jīng)食物鏈，還會導(dǎo)致慢性中毒。

1.3 廢渣

環(huán)境監(jiān)測實驗室中，除了常見的廢氣、廢液等外，還會存在相當(dāng)?shù)奈矬w廢物的廢渣，這些廢渣直接排放到環(huán)境中，也會給周圍環(huán)境產(chǎn)生不同程度影響。環(huán)境監(jiān)測實驗室廢渣包括剩余監(jiān)測樣品、失效過期的藥品試劑，以及分析產(chǎn)物、消耗或破損的實驗室用品，如玻璃器皿、紗布、過濾紙等，以及含重金屬廢液處理后產(chǎn)生的廢渣。其中，殘留或固體化學(xué)試劑，如硫化鈉、高鐵酸等，在實驗分析時，會產(chǎn)生惡臭味，其中的硫化氫氣體會導(dǎo)致中毒，增加土壤及水體酸度，破壞生態(tài)環(huán)境質(zhì)量[3]。

2 環(huán)境監(jiān)測實驗室污染物的特點

2.1 種類復(fù)雜

從上述分析來看，環(huán)境監(jiān)測實驗室所產(chǎn)生的污染物種類眾多、復(fù)雜，且對環(huán)境的影響也是多樣的。從污染物形態(tài)來看，既有廢氣、廢液，也有固態(tài)廢渣，廢液中又包括酸堿廢液、含重金屬廢液、含有機溶劑廢液，以及酚、氰化物廢液等等。從影響的后果來看，是全方位的影響，包括大氣、地表水、地下水、土壤及生物體等[4-5]。

2.2 數(shù)量較少

從環(huán)境監(jiān)測實驗室中的每一個污染源所產(chǎn)生的污染物看，數(shù)量較少，但其污染源卻個數(shù)眾多，且分布廣泛，排放也極具不規(guī)律性。以環(huán)境監(jiān)測實驗室廢液為例，每次實驗而產(chǎn)生的廢液一般為3～12 L，平均每個項目測定而產(chǎn)生的廢液為10～600 mL。數(shù)量體量很小，但收集起來廢液中的污染物種類復(fù)雜，雖然量少，但難以規(guī)?；幚砗突厥?，直接排放到水體，會影響水體的水質(zhì)[6]。

2.3 危害嚴重

環(huán)境監(jiān)測實驗室所產(chǎn)生的廢氣、廢液或廢渣，雖然體量小，但由于污染物毒性大，對周圍的生態(tài)環(huán)境危害性是巨大的。以環(huán)境監(jiān)測實驗室水質(zhì)分析中COD分析為例，在對樣品中的高濃度氯離子廢水分析時，通常需要在樣品中添加硫酸汞，以排除氯離子干擾，硫酸汞添加會促進直鏈烴發(fā)生氧化，再加重鉻酸鉀作為氧化劑，加分析純濃硫酸氫，保證氧化的酸性介質(zhì)。據(jù)報道，基層實驗室站所在業(yè)務(wù)量較大時，每年由此所消耗掉的硫酸汞達200 g以上，此外，硫酸、重鉻酸鉀以及硫酸銀的使用，都會加劇生態(tài)環(huán)境污染[7]。

3 環(huán)境監(jiān)測實驗室污染物的危害

環(huán)境監(jiān)測實驗室在樣品監(jiān)測分析過程中所產(chǎn)生的廢液、廢氣和廢渣，未經(jīng)合理處理，直接排放至生態(tài)環(huán)境中，會給周邊生態(tài)環(huán)境的安全造成破壞，且影響到周邊居民的正常生產(chǎn)生活，甚至是危及居民的身體健康[8]。

3.1 廢氣

環(huán)境監(jiān)測實驗室中的廢氣主要有強刺激性的氨氣、二氧化硫等物質(zhì)，長時間接觸這些強刺激性污染物，或者接觸高濃度刺激性污染物，會誘發(fā)眼部疾病，加重呼吸道疾病，甚至?xí)p害人的神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能[9]。

3.2 廢液

環(huán)境監(jiān)測實驗室廢液具有強酸性、強堿性，未經(jīng)處理直接排放至生態(tài)環(huán)境中，會導(dǎo)致受納水體或土壤的pH值短時間里發(fā)生變化，從而影響到農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、飲用水安全，甚至?xí)：Φ叵滤h(huán)境。例如，廢液中的重金屬離子汞、鉛，排放至水體中，在水體中的生物機體類累積，再經(jīng)過食物鏈，直接影響到人體神經(jīng)系統(tǒng)功能。此外，難降解、易揮發(fā)性的含酚、苯、醇類有機廢液，會導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境中的生物急慢性中毒。

3.3 廢渣

環(huán)境監(jiān)測實驗室中的廢渣成分復(fù)雜，單次產(chǎn)生的廢渣量少，難收集，隨意丟棄會與生活垃圾等混雜，進入垃圾填埋場，最終會導(dǎo)致有毒有害成分隨滲濾液進入土壤環(huán)境，危害地下水環(huán)境，加劇生態(tài)環(huán)境污染。

4 環(huán)境監(jiān)測實驗室污染防治措施

環(huán)境監(jiān)測實驗室產(chǎn)生的污染防治，既要從源頭做好分類收集、預(yù)防，也要針對不同污染物采取有針對性地收集、處理措施，綜合施策[10]。

4.1 要采取分類處理

4.1.1 廢氣處理

針對環(huán)境監(jiān)測實驗室中產(chǎn)生的廢氣，應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)，并將其直接通過管道排出屋頂。

4.1.2 廢液處理

環(huán)境監(jiān)測實驗室中的廢液產(chǎn)生量較大，類型較多，應(yīng)針對不同廢液，采取不同的處理方式。例如，酸、堿廢液，應(yīng)及時集中回收，對其進行中和處理，待酸、堿廢液pH值達到6.5～8.5范圍之間，稀釋后用于公廁沖洗用水。再如，重金屬廢液處理含汞廢液，可先將其pH值調(diào)至8～10，然后將硫化鈉投加至含汞廢液，生成硫化汞沉淀，再將硫酸亞鐵加入其中，作為共沉淀劑，然后利用硫酸亞鐵，將廢液中的懸浮硫化汞微粒吸附，共沉淀，可直接排放清液，由此產(chǎn)生的殘渣熔燒回收或制成汞鹽。還如，含鉻廢液，對于失效鉻酸溶劑，待至濃縮冷卻，將高錳酸鹽粉末加入氧化，并用砂芯漏斗過濾掉二氧化錳，再沉淀。處理后的廢液倒入混合重金屬廢液，再一并處理。

4.1.3 廢渣處理

過期的藥品、溶劑回收至專業(yè)部門進行集中處理，無毒廢渣可與生活垃圾合并處理，填埋或焚燒。

4.2 要全程跟蹤管理

環(huán)境監(jiān)測實驗室產(chǎn)生的廢氣、廢液和廢渣是在相關(guān)的監(jiān)測、分析操作過程中產(chǎn)生的，具有很強的人為性，因此，應(yīng)對實驗室中的樣品、試劑等相關(guān)物品進行全鏈條、封閉式、全過程管理，建立實驗室物品臺賬，倡導(dǎo)實驗室監(jiān)測人員就環(huán)境監(jiān)測分析方法及相關(guān)的監(jiān)測管理制度落實情況進行監(jiān)督和管理。尤其是要對實驗室監(jiān)測過程中的具體行為進行同步監(jiān)測、監(jiān)測巡查，以及定性、定量操作，并將實驗室污染防治的相關(guān)規(guī)定和要求落實到具體監(jiān)測過程中，尤其是將監(jiān)督管理納入各個環(huán)節(jié)，使環(huán)節(jié)監(jiān)測人員始終做到規(guī)范操作。要定期對實驗室環(huán)境進行清理，需要消毒的區(qū)域，要定期根據(jù)要求進行消毒，并對“三廢”等污染物進行分類處理，處理環(huán)節(jié)應(yīng)建立具體的臺賬[11]。

4.3 減少污染物的排放

實驗室污染防治的源頭，是要做好污染物的減量排放，這是從根本上降低實驗室污染的關(guān)鍵。為此，一要在樣品分析監(jiān)測時，應(yīng)選擇運用污染環(huán)境少的標準分析方法；二是在滿足實驗室分析監(jiān)測的前提下，盡量降低樣品的采樣量和使用量；三是減少試劑儲存量，根據(jù)實驗室樣品分析的現(xiàn)實需要，隨用隨買。盡量優(yōu)先使用快要到期的試劑。四是做好回收利用，即：能夠滿足回收再利用的試劑的，應(yīng)盡量回收利用，減少浪費。五是盡量用廢酸廢堿調(diào)節(jié)廢液的pH值，以及其他各類廢液，通過以廢治廢，減少酸堿溶液產(chǎn)生量。六是鼓勵和推廣使用無磷洗滌劑。七是利用酒精溫度表，避免水銀溫度表使用，杜絕因溫度表損壞產(chǎn)生的汞污染。

5 結(jié)語

綜上，作為基層環(huán)境監(jiān)測部門，在采集樣品進行實驗室分析監(jiān)測時，需要應(yīng)用到各種試劑以及樣品，由此會產(chǎn)生廢氣、廢液和廢渣，處理不當(dāng)會影響環(huán)境，甚至危及操作人員的身體健康。因此，要高度重視環(huán)境監(jiān)測實驗室的污染防治工作。在樣品采集后，需要應(yīng)用酸堿溶液以及有機溶液等化學(xué)試劑進行監(jiān)測分析，由此會產(chǎn)生強酸堿廢液、有機廢氣等衍生物，以及多余的監(jiān)測樣品，應(yīng)采取合適方式，對其進行合理處理，并實現(xiàn)達標排放，減少對周圍的水體、大氣、土壤等環(huán)境影響，否則會給環(huán)境監(jiān)測實驗室環(huán)境增加污染風(fēng)險，直接或間接的危害人員健康。雖然環(huán)境監(jiān)測實驗室污染物量較小，但其成分復(fù)雜，處理難度大，具有較強的危害性，應(yīng)針對環(huán)境監(jiān)測實驗室污染物的來源及其特點，充分認識到其現(xiàn)實危害性的基礎(chǔ)上，針對不同實驗室污染物提出具體的治理措施，做好監(jiān)管措施，并從源頭降低污染物產(chǎn)生量，綜合施策，切實做好環(huán)境監(jiān)測實驗室污染防治。