環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室廢水處理與污染防治

董向前

（山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西運(yùn)城 044004）

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室廢水污染防治處理中面臨的問題

1.1 環(huán)保意識(shí)不足

實(shí)驗(yàn)室廢水污染的防治中存在著一些問題，首先是環(huán)保意識(shí)不足的問題。對(duì)于樣品的分析和檢測(cè)，大部分工作人員都會(huì)嚴(yán)格按照管理規(guī)范來進(jìn)行操作，但是對(duì)于實(shí)驗(yàn)后產(chǎn)生的廢水卻存在著環(huán)保意識(shí)不足的問題。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室廢水本身量比較小，不管是采集的樣本、使用的試劑，還是洗滌的溶液都不會(huì)有太大的量，這樣就會(huì)有部分工作人員因?yàn)榄h(huán)保意識(shí)淡薄，重視度不足而忽略這些廢水的處理。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)廢水的處理時(shí)較為隨意，不關(guān)注處理的實(shí)效性，不及時(shí)處理、隨意處理或者隨意排放。但其實(shí)這些廢水雖然量比較小，危害卻較大，可對(duì)周邊環(huán)境、人類用水和人體健康等造成較大的危害，如果處理不及時(shí)、處理不當(dāng)就會(huì)造成慢性危害。而且環(huán)境保護(hù)具有后效性和他效性，行為人缺乏環(huán)保意識(shí)的行為，影響并不會(huì)即時(shí)顯露，也不會(huì)直接作用于行為人身上，因此實(shí)驗(yàn)室人員的違規(guī)處理廢水行為時(shí)有發(fā)生。雖然實(shí)驗(yàn)室制定了相關(guān)的處理方案進(jìn)行廢液集中回收和處理，但由于工作人員缺乏責(zé)任心和環(huán)保意識(shí)，依然存在著違規(guī)處理行為。

1.2 處理難度較大

環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室廢水的處理存在著一定的難度。通常環(huán)境監(jiān)測(cè)涉及的范圍較為廣泛，不同業(yè)務(wù)、不同領(lǐng)域、不同的監(jiān)測(cè)內(nèi)容會(huì)造成污染樣本的種類多樣化。隨著工業(yè)的快速發(fā)展，各環(huán)境監(jiān)測(cè)站也都新建了很多監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，這些監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的采樣監(jiān)測(cè)也越來越復(fù)雜。而不同種類的廢水需要設(shè)計(jì)不同的方案，應(yīng)用不同的處理方法和不同的試劑，有些處理可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部完成，而有些處理還需要購買社會(huì)服務(wù)才可以完成，這樣就加大了工作人員的工作量和工作難度。再加上社會(huì)上可以進(jìn)行專業(yè)廢液處理的機(jī)構(gòu)缺少相應(yīng)的補(bǔ)貼，使得外包式廢液處理存在著較為昂貴的成本投入，尤其是一些毒性較大的廢液處理需要以“克”計(jì)算，運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用也較高，出于經(jīng)濟(jì)層面的考慮就使得廢液有效處理具有一定的困難[1]。

1.3 硬件設(shè)施不完善

工業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展隨之而來的新污染也不斷增多，目前各地區(qū)都依據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境狀況新增了很多監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。這些新增監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中涉及到很多新的污染物，需要更加先進(jìn)的儀器設(shè)備來進(jìn)行分析和研究，需要各種設(shè)施設(shè)備來進(jìn)行分類的采集、存儲(chǔ)、實(shí)驗(yàn)、管理和處理。而很多環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室在硬件設(shè)備上還存在著設(shè)施不足、設(shè)備落后的現(xiàn)象，難以滿足新增項(xiàng)目的廢水檢測(cè)，難以滿足諸多監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的分類采集和管理。即便是舊的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，也存在技術(shù)上的滯后性，需要通過更新技術(shù)設(shè)備來提高工作效率和工作質(zhì)量。而且設(shè)備老化、管理破損也會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性產(chǎn)生影響，從而影響實(shí)驗(yàn)室的廢水處理效率與質(zhì)量。

2 環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室廢水污染的有效策略

2.1 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)施提高環(huán)保監(jiān)測(cè)的質(zhì)量和效率

環(huán)境監(jiān)測(cè)站需要加大對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的投入力度，健全新監(jiān)測(cè)項(xiàng)目所需的技術(shù)設(shè)備，并做好對(duì)這些監(jiān)測(cè)設(shè)備的管理和維修，以保障廢水檢測(cè)處理的質(zhì)量。在建立新監(jiān)測(cè)項(xiàng)目前，就要進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估，對(duì)于需要用到的設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行充分的準(zhǔn)備，以保障監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的實(shí)施質(zhì)量。對(duì)于已經(jīng)存在滯后性的設(shè)施設(shè)備要進(jìn)行更換，以保障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和監(jiān)測(cè)的質(zhì)量效率。

對(duì)所有的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目實(shí)施分類收集和管理，完善分類收集管理所需要的基礎(chǔ)設(shè)施。對(duì)于廢液的收集和存儲(chǔ)容器進(jìn)行完善，并進(jìn)行規(guī)范化的管理。放在指定位置以保障通風(fēng)和安全，還要具有明顯的標(biāo)識(shí)，利用專用標(biāo)簽紙對(duì)每份廢液進(jìn)行詳細(xì)的信息標(biāo)注，包括名稱、產(chǎn)生單位、廢液特性、貯存時(shí)間等，便于進(jìn)行廢液的管理。此外實(shí)驗(yàn)室也可能發(fā)生突發(fā)的污染事故，一旦發(fā)生環(huán)境污染事故，就要啟動(dòng)應(yīng)急報(bào)告機(jī)制和應(yīng)急體系，需要應(yīng)急設(shè)備來防止和處理污染事故。

2.2 強(qiáng)化對(duì)實(shí)驗(yàn)室人員的教育管理和監(jiān)督提升工作質(zhì)量

2.2.1 對(duì)工作人員進(jìn)行教育培養(yǎng)

環(huán)境監(jiān)測(cè)站需要通過環(huán)保教育，對(duì)實(shí)驗(yàn)室工作人員進(jìn)行集中的環(huán)保意識(shí)培訓(xùn)。使工作人員充分認(rèn)識(shí)到廢液處理不當(dāng)會(huì)造成的各種生態(tài)污染和破壞，從而使工作人員在通過環(huán)保培訓(xùn)后，可以更新自身的工作理念，樹立積極的環(huán)境保護(hù)的思想意識(shí)。除此之外還需要通過一系列的宣傳教育活動(dòng)，如公益交流會(huì)、優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)分享會(huì)等來促進(jìn)工作人員間積極進(jìn)行環(huán)保經(jīng)驗(yàn)的交流與分享。也可以制定長(zhǎng)期的人才培養(yǎng)計(jì)劃，定期挑選一些優(yōu)秀的工作人員進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)深造，以促進(jìn)人才隊(duì)伍環(huán)保意識(shí)水平的不斷提升[2]。

2.2.2 對(duì)工作人員進(jìn)行管理規(guī)范

實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定：直流電源電壓E=200V，輸出功率P0=500W，逆變器輸出電流峰值I0max=7A，輸出電壓有效值U0=100V，額定負(fù)載電阻R=20Ω，緩沖電容C1=10nF，諧振電容Cr=100nF，諧振電感Lr=25μH，濾波電感Lf=1mH，濾波電容Cf=2.2μF，逆變器死區(qū)時(shí)間Δ=1μs，輔助開關(guān)Sa1、Sa2、Sa3、Sa4觸發(fā)脈沖占空比分別為ρSa1=0.8，ρSa2=0.8，ρSa3=0.01，ρSa4=0.01，諧振電感電流閾值為Ia=12A，開關(guān)頻率fc=20kHz，輸出頻率f0=50Hz.

僅憑工作人員的自覺還是不夠的，還需要通過制度保障來使工作人員嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范制度，激勵(lì)工作人員積極進(jìn)行環(huán)保創(chuàng)新。一方面環(huán)境監(jiān)測(cè)站要對(duì)廢液收集和處理制度進(jìn)行完善，使工作人員有更加科學(xué)詳細(xì)的工作指導(dǎo)規(guī)范，同時(shí)也便于作為管理依據(jù)對(duì)工作人員的工作進(jìn)行監(jiān)督管理和處理。尤其是廢液處理制度方面，要依據(jù)新增監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和技術(shù)手段進(jìn)步而更新其內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)。另一方面環(huán)境監(jiān)測(cè)站也要建立一定的激勵(lì)制度，來激發(fā)工作人員的工作積極性，對(duì)于違反工作制度的工作人員要實(shí)施一定的懲罰，而對(duì)于積極進(jìn)行環(huán)保創(chuàng)新的工作人員則要予以一定的獎(jiǎng)勵(lì)[2]。

2.2.3 對(duì)工作人員進(jìn)行全程監(jiān)管

建立專門的監(jiān)管小組，對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行全程監(jiān)督管理，對(duì)工作人員的活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)管，以確保各種操作規(guī)范的具體落實(shí)。同時(shí)對(duì)具體的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和監(jiān)測(cè)工作實(shí)施責(zé)任制，落實(shí)到具體的個(gè)人，以便于追究實(shí)驗(yàn)室污染的責(zé)任。

2.3 樹立綠色實(shí)驗(yàn)理念并致力技術(shù)創(chuàng)新打造綠色實(shí)驗(yàn)室

工作人員要形成綠色環(huán)保的工作理念，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要盡量選擇沒有污染或者污染較小的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)試劑，尤其是對(duì)于環(huán)境污染較為嚴(yán)重的有毒試劑，應(yīng)該不使用或者盡量減少使用量。環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室可以共同打造專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，然后通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來共享數(shù)據(jù)信息資料等，并通過實(shí)踐驗(yàn)證后聯(lián)合推廣一些污染小、質(zhì)量高的試劑。使工作人員在實(shí)驗(yàn)方法的選擇和實(shí)驗(yàn)試劑的選擇上，有更多的選擇和指導(dǎo)，從而減少高污染實(shí)驗(yàn)試劑和方法的選擇。這樣就可以從源頭上降低廢水的污染性，從而對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢水有效控制。

實(shí)驗(yàn)室作為污染物檢測(cè)的職能部門，同時(shí)也承擔(dān)著科研創(chuàng)新的職責(zé)，需要通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新，來提高污染樣本的檢測(cè)水平和處理水平，并通過資源共享來推廣應(yīng)用新技術(shù)手段和處理方法。工作人員要充分發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性來進(jìn)行專業(yè)技術(shù)的提升和創(chuàng)新，對(duì)各種化學(xué)試劑進(jìn)行研究和分析，盡可能地用毒性低、濃度低的試劑來取代毒性高、濃度高的試劑。

2.4 抓主要矛盾突出對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢水的全程有效管理

2.4.1 加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢水的了解

只有了解環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室廢水的主要來源，才能更好地做好實(shí)驗(yàn)室廢水的處理工作。主要來源有4個(gè)：一是取樣檢測(cè)后剩下的樣本，尤其是污染水樣本具有較強(qiáng)的污染性。二是在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液、標(biāo)準(zhǔn)樣品、化學(xué)試劑等產(chǎn)生的廢水，以及實(shí)驗(yàn)室過期的化學(xué)試劑溶液。這類試劑溶液具有易氧化、易揮發(fā)的特點(diǎn)，容易造成二次污染。三是對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行顯色、滴定等化學(xué)分析處理后產(chǎn)生的廢液。四是檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)結(jié)束后用于清洗的廢水，清洗廢水中既有來自于化學(xué)試劑的成分，也有來自于污染樣本的污染物質(zhì)。了解了廢水廢液的來源后，從源頭處把控好對(duì)廢水廢液的處理，在每個(gè)環(huán)節(jié)都做好廢水廢液的處理工作。

2.4.2 掌握處理實(shí)驗(yàn)室廢水的方法

（1）處理有毒廢水的方法。實(shí)驗(yàn)廢水中如果含有砷這種劇毒元素，可以對(duì)其應(yīng)用絮凝共沉法來進(jìn)行有毒元素的分離。應(yīng)用原理是利用活潑金屬進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氫氧化物后再把含有砷元素的廢水與氫氧化物進(jìn)行反應(yīng)，從而得到沉淀，然后再分離沉淀物就可以分離出實(shí)驗(yàn)廢水中的砷元素。實(shí)驗(yàn)廢水中如果含有氰類劇毒元素，可以在堿性條件下進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，通過添加液氯、漂白粉或者高錳酸鉀把其氧化還原成二氧化碳或者氮?dú)?，這樣就實(shí)現(xiàn)了無毒化處理。還有一些廢水存在著較為復(fù)雜的有毒元素成分，這時(shí)就需要通過綜合處理來完成，需要運(yùn)用多種方法。當(dāng)然實(shí)驗(yàn)室也在不斷進(jìn)行新處理技術(shù)的開發(fā)，如臭氧氧化法、超聲波降解技術(shù)等。工作人員要積極利用新技術(shù)科學(xué)合理地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)廢水的處理。

（2）處理重金屬廢水的方法。對(duì)于含有重金屬的廢水可以采用化學(xué)沉淀法來進(jìn)行，這種方法的工作原理是通過化學(xué)反應(yīng)把重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘倩衔?，然后再進(jìn)行過濾和分離就可以把重金屬元素從廢水中分離出來。這種方法具有操作便捷、效率高、成本小的優(yōu)點(diǎn)，因此在對(duì)重金屬廢水的處理中應(yīng)用較為普遍。除此之外還有電解法，工作原理是利用直流電來氧化還原廢水中的重金屬離子，雖然效果也較為顯著但因?yàn)樾柰度胼^大的經(jīng)濟(jì)成本，因此使用范圍并不廣泛。

（3）處理強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性廢水的方法。處理強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性廢水的思路是中和其酸堿性。可以把強(qiáng)酸性廢水倒入強(qiáng)堿性廢水中，使這兩種廢水中和后再通過溶液稀釋達(dá)標(biāo)，或者直接利用溶液對(duì)廢液進(jìn)行稀釋，直到可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)再進(jìn)行排放。也可以先通過中和劑來對(duì)這兩種廢液進(jìn)行中和，再通過稀釋達(dá)標(biāo)后進(jìn)行排放。需要注意的是要在檢測(cè)達(dá)標(biāo)后才可以進(jìn)行排放。

（4）處理有機(jī)廢水的方法。在對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行處理時(shí)可以通過一些方法來對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行回收利用，這樣不但可以避免環(huán)境污染問題，還可以提高資源的有效利用率。常用的方法有蒸餾法、干燥法等。如果有機(jī)廢水的回收投入成本太大或者無法進(jìn)行回收，那么可以采用Fenton試劑來對(duì)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化處理。如果有機(jī)廢水呈現(xiàn)酸性，可以通過雙氧水來催化氧化。

2.4.3 做好實(shí)驗(yàn)室廢水的管控工作

（1）在進(jìn)行檢測(cè)樣本的取樣時(shí)，工作人員要對(duì)采樣量進(jìn)行合理地控制，減少不必要的采樣，避免采樣過多造成的實(shí)驗(yàn)室廢水。同時(shí)對(duì)于采樣樣本進(jìn)行分類的收集、存儲(chǔ)和管理，規(guī)范對(duì)于這些廢水的管理，避免因?yàn)榛旆哦斐傻氖褂貌划?dāng)、產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)等。

（2）對(duì)于實(shí)驗(yàn)用的試劑進(jìn)行合理地購置，避免實(shí)驗(yàn)用試劑大量囤積后造成的過期等浪費(fèi)行為。依據(jù)實(shí)驗(yàn)需求設(shè)計(jì)出合理地試劑存有量，并通過線上手段實(shí)現(xiàn)各地區(qū)實(shí)驗(yàn)室試劑的實(shí)時(shí)調(diào)度，對(duì)囤積量較大的試劑進(jìn)行調(diào)配使用，避免過期浪費(fèi)。

（3）對(duì)于實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)試劑的選擇，要選擇無污染或者污染性較小的方法和試劑，同時(shí)也要科學(xué)合理地選擇分析儀器，酸堿中和要調(diào)整好廢水的pH。對(duì)于不同實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢水要設(shè)計(jì)出科學(xué)的廢水處理方案，方案在保障科學(xué)合理地同時(shí)還要具體細(xì)化。對(duì)于簡(jiǎn)單的廢水處理如混凝沉淀處理等，可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部完成，而對(duì)于實(shí)驗(yàn)室難以完成處理的廢水，如有機(jī)溶劑廢水、重金屬廢水等，可以由專門機(jī)構(gòu)代為處理。在完成處理達(dá)到檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)后，再進(jìn)行循環(huán)利用或者排放。

（4）在完成實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行清洗時(shí)，洗滌劑要選擇可降解型的，這樣就可以減少實(shí)驗(yàn)廢水中的污染物。對(duì)于廢水的處理要本著盡可能回收利用的原則，在解決污染的同時(shí)也提高資源利用率，降低成本。所有廢水的排放，要經(jīng)過檢測(cè)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)方可，實(shí)驗(yàn)室難以完成處理的廢水可在經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室處理后運(yùn)送到污水處理廠進(jìn)行進(jìn)一步處理。

3 結(jié)束語

隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，環(huán)境監(jiān)測(cè)站承擔(dān)的環(huán)保責(zé)任越來越重。對(duì)于各種廢水的監(jiān)測(cè)和處理，需要環(huán)境監(jiān)測(cè)站提高重視度，加大經(jīng)濟(jì)投入力度，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室所需的各種設(shè)施設(shè)備進(jìn)行完善。加強(qiáng)對(duì)工作人員環(huán)保意識(shí)的培養(yǎng)，通過環(huán)保培訓(xùn)制度，定期對(duì)工作人員進(jìn)行環(huán)保宣傳和能力培養(yǎng)，并通過管理制度、監(jiān)督制度和激勵(lì)制度，來制約管理實(shí)驗(yàn)室工作人員的工作。加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的管理，從源頭上制止污染源的產(chǎn)生，同時(shí)落實(shí)對(duì)各種廢液的處理，以確保不會(huì)造成二次污染。