试论高职院校化学实验室环境污染与防治策略

王秀芹，房 菲

(商丘职业技术学院，河南商丘 476000)

高职院校化学实验室是大学生以及科教人员从事化学实验、进行科研活动的场所，是培养高技能应用型人才和提高科教人员业务能力的主阵地，每天都有大批师生在做各种化学实验。因此，就要涉及到大量化学药品的应用，涉及到实验过程中发生化学反应而排出的废液、产生的有害气体和固体废弃物的问题。实验室的污染，虽然在数量与强度方面不及排污的工业企业单位，但全国有上千所的高职院校的化学实验室，由于实验长年累月地进行，累积的污染非常严重。如果不采取有效的防治措施，势必会影响实验室的教学和工作环境，损害实验室科教人员和学生的身体健康，也会给社会环境造成严重危害。另外，化学实验与工业生产的固定生产方式不同，学生化学实验所用化学试剂变化多，种类多，毒性强。排放的废弃物成分相当复杂，累积效应不可忽视。随着高职院校的扩建和扩招，实验活动的成倍增多，如不及时采取应对措施，其后果将不堪设想。以下就高职院校化学实验室的环境污染及防治对策提出一些浅显的看法。

1 化学实验室环境污染及危害

1.1 废气的污染及危害

实验室产生的废气有含硫化合物、含氮化合物、碳氧化物和碳氢化合物、卤素化合物以及试剂的挥发物等。如果直接释放到大气中，废气中的二氧化硫、氮氧化物在空气中会形酸雨。含氟含氯气体会破坏大气臭氧层，氨氮化合物和碳化氢经过太阳光紫外线照射能生成一种有毒的化学烟雾。CO2、CH4等气体会引起温室效应。甲醛和亚硝酸盐等都可致癌，甲醛还会导致胎儿畸形，苯系物可引起人的中枢神经麻醉。CO、H2S、溴蒸气均为窒息性气体。汞蒸气会引起人体消化道、口腔、肾、肝脏等损害，导致人中毒死亡。

1.2 废液的污染及危害

实验室产生的废液包括多余的液体样品、做标准曲线用的标准液、实验后残液以及失效的储藏液、洗液和大量的洗涤用水。这些废液中成分包罗万象，包含有大量的重金属离子、带腐蚀性的强酸碱，各种有机物以及氮、磷和少量氰化物、各种农药、药物残液等，毒性较大。如果直接排放，废液中的酸碱会使水中的pH值发生变化，破坏自然缓冲作用，消灭或抑制微生物生长，阻碍水体净化，同时大大增加水中的无机盐和水的硬度。废液中的有机物进入水体，会使水中微生物快速繁殖，使水体缺氧，引起有机物发酵分解放出CH4、H2S等恶臭有毒气体。废液中的重金属、各种农药进入水体后，不仅对生命活动有直接的毒害作用，还可以通过生物富集作用在人体内大量浓缩，危害人体健康。特别是金属汞毒性最大，室温即可挥发，致毒作用极强。进入水体后还能够经过微生物的作用转化为毒性更大的甲基汞，威胁人的生命。含有氮、磷的废水大量进入水体后，会使水体出现富营养化现象，造成藻类大量繁殖，使水中缺氧，导致鱼类死亡，不但影响水产养殖业，而且会使水中含有亚硝酸盐等致癌物质，严重影响人畜的饮水安全。氰化物是剧毒物质，人只要口服0.3～0.5 mg就会致死。

1.3 固体废弃物的污染及危害

实验室产生的固体废弃物包括多余样品、反应生成的固体产物、消耗或破损的实验用品(如玻璃器皿、纱布)、残留或失效的化学试剂、废弃的试剂瓶等。这些固体废弃物成分复杂，浓度高。若随意丢弃在垃圾堆中，其中的有害组分很容易经过雨雪淋溶、地表径流的侵蚀，渗入土壤，导致土壤和地下水污染。这些固体废弃物还会随天然降水，直接进入水体，使地面水污染。然后通过农作物、地面水或地下水对人体产生危害。

1.4 放射性污染与危害

化学实验室的放射性废物包括固体放射性废物、放射性标准溶液、实验剩余的放射性溶液和高浓度的容器刷洗液，这些放射性废弃物产生的电离辐射能杀死生物体细胞，妨碍正常细胞分裂和再生，并且引起细胞内遗传信息突变。受辐射的人在数年或数十年后可能出现白血病、恶性肿瘤、白内障、生长发育迟缓、生育力降低等远期躯体效应。

2 造成化学实验室环境污染的主要原因

2.1 认识不到位

目前对于化学实验室污染问题的严重性，以及防治的意义，许多人还存在认识不足的问题。对化学实验室缺乏科学的管理，在药品的管理，学生实验管理上有很大漏洞，如一次性采购过多的实验药品、实验中超量取用药品等。致使实验室每年都会产生大量的过期试剂和废弃物，实验室管理部门对这些试剂和废弃物的管理既没有提出要求，也不为处理这些东西提供支持。部分实验管理人员和实验教师的环境意识还十分薄弱，甚至认为实验室产生的这点污染对环境来说算不了什么，完全是小题大作。在这些错误观念下，许多实验室出现把化学废物直接倒入下水道、土埋;气体废物直接用通风橱排入大气等随意排放化学废物的现象。而许多学生在实验中更是没有相关的环保意识，操作中违规的现象普遍存在，乱倒废液，乱丢杂物。这是造成化学实验室污染的主要原因之一。

2.2 实验设计不合理

包括实验教材的编写、实验内容的设计、实验过程的安排及实验计划等等不尽合理，造成导致污染的可能。在这种情况下只要做实验，就会带来污染。一些高职院校使用的一些化学实验教材，内容陈旧，所做实验没有创新。实验内容中只要求学生懂得实验目的、实验步骤和实验结果，对于实验可能带来的环境污染以及如何防治则只字未提，缺乏人文关怀和环保意识，这也会造成化学实验室的严重污染。

2.3 投入不足

各部门对化学实验室的经费预算，通常只是对实验室仪器设备、实验试剂、实验室装修等进行预算，而缺乏对实验室控制污染的投入预算。所以，导致化学实验室治污资金短缺。对化学实验产生的废物束手无策。

2.4 环保工业发展相对落后

我国环保工业发展滞后是造成化学实验室废弃物随意排放的一个原因。因为建专门的处理工厂需要巨大投资，再加上处理费用也很高，想处理找不到厂家或无力承担高昂处理费用的情况普遍存在。

2.5 缺少化学实验室污染控制的法规和建设标准

国家目前还没有专门针对实验室污染控制方面的法规和条例，也没有有关实验室建设标准出台。

3 化学实验室环境污染的防治策略

3.1 提高环保意识

实验绿色化是化学实验教学发展的必然趋势，是化学教育工作者面临的重要课题。作为化学教师要不断提高环保意识，在教给学生知识和技能的同时，还要传授给学生保护环境防治污染的思想，促使学生养成良好的实验习惯。提高思想认识，是保护环境、消除或减轻实验污染的前提条件。

3.2 建立科学的实验室管理办法和岗位责任制度

只有在思想上高度重视实验室污染带来的严重后果，实验人员才会在实验过程中遵守规则，认真操作。实验室要建立各级环境管理办法和制度，同时实行环境保护责任制，贯彻“谁污染谁治理”的原则，以减轻实验室污染。

3.3 推行环保、绿色、清洁实验

①对于实验项目的设计与选取时，应考虑到环境污染的问题，尽可能的采用“绿色化学”、“清洁实验”，并降低各种原材料的消耗。在保证实验效果的前提下，提倡实验室采用无毒、无害或者低毒、低害的试剂、尽可能减少危险化学品和生物制品的使用。

②开展微量、半微量实验，减少污染物排放。微型化学实验具有减少污染、节约经费(其试剂用量为常规实验的1% ～10%)、缩短实验时间(大约为常规实验的40%)，同时也降低了水、电能源的消耗。微型实验的开设对毒性大、药品贵、耗量大、污染严重、操作复杂的化学实验尤为必要。开展微型化学实验有利于培养学生严谨的科学态度，增强环保意识，取得良好的环境效应。

③开展系列化、开放性的实验，回收利用实验产物。建立系列化实验，可解决实验后废弃物的处理这一问题。“系列化”即:上一实验的生成物是下一实验的反应物。这样做有可能节能、节省药品，减少污染。

④加强各种实验材料的管理体制。对单项实验进行定额核算，特别是危险化学品更要建立管理档案，领多少，何时用多少，剩多少，都要有详实的记录。

⑤发挥教学多媒体的作用，教学多媒体是知识经济的产物，它是信息社会的标志之一。在实验教学中，计算机辅助教学模拟化学实验(仿真实验)是一种化学试剂和仪器装置“零投入”和“废弃物零排放”的特殊实验方式，特别是某些毒害较大的化学实验可以采用这种方式，从而可防止为了学习一点儿知识而付出高昂的环境代价的作法。利用教学录像，是减少重复污染的有效途径。

3.4 做好预防措施妥善处理实验后废弃物

化学实验室废弃物的处理应根据“变废为宝、化害为利、分别处理”的原则，首先考虑回收利用，然后根据废弃物的性质，分别采用可行的物理、化学或生物方法进行处理。实验室内应设有废酸、废碱桶和多种废液回收瓶，严格要求分类回收，妥善保存，达到一定数量后集中处理。

废气:少量的有毒废气可通过通风橱或通风管道经空气稀释后排放。大量的有毒有害及腐蚀性废气，必须经过适宜的液体吸收剂吸收、氧化或分解等方法处理后才能排放。

废液:不含有毒离子的废酸废碱液。达到一定数量时，相互中和，调节pH值到中性左右排放。汞和含汞废液:如不慎打破温度计应及时撒上硫黄粉，再清扫干净。对废汞盐可以用碳酸钠调节pH值为8～10后，加入过量的硫化钠生成硫化汞沉淀。再加入硫酸亚铁，使过量的硫离子与正二价铁离子生成硫化亚铁沉淀。分离沉淀，残渣用焙烧法来回收汞或制成汞盐。

含氰废液:加碱使废液处于pH值在10以上，再加入次氯酸钠搅拌后，静止12 h以上使氰化物被氧化分解。

含有机溶剂废液:能回收的有机溶剂应定期蒸馏回收(整个回收过程必须在通风橱中进行)，不能回收的有机溶剂应进行无害化处理。

放射性废液:应根据放射性同位素的半衰期长短。分别采用不同的处理方法。对半衰期较短的可直接在专门容器中封装储藏十个半衰期然后稀释排放，对半衰期长的可使用共沉淀、离子交换、蒸发等方法浓缩后装入专门容器储存或经固化后埋藏，使其自然衰变。

废渣:尽可能回收利用，无法回收利用的有毒废渣要与水泥混合凝固后远离生活区深埋或用焚烧法处理。

总之，随着科学技术水平的发展和人民生活水平的提高，环境污染也在加剧，特别是发展中国家。环境污染问题越来越成为世界各个国家共同关注的问题。我们要从小做起，加强化学实验室的环境监管，健全管理制度，防止实验室污染危害环境，损害人体健康。相信经过我们大家的不懈努力。环境污染问题必将得到一定的改善。

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