高校实验室污染现状与处理方案研究

陆 海，丁祖高

（1.云南省环境工程评估中心，云南昆明650032；2.云南省环境科学研究院，云南昆明650034）

高校实验室污染现状与处理方案研究

陆 海1，丁祖高2

（1.云南省环境工程评估中心，云南昆明650032；2.云南省环境科学研究院，云南昆明650034）

对高校实验室污染特点与危害进行了概括分析，总结了当前实验室污染类型，提出了高校实验室污染处理方案。采用氧化塘处理实验室污染废水，符合废水间断排放特点，具有较好的缓冲自净能力，同时可作为景观美化校园。

高校；实验室；污染；排放；现状；治理；研究

随着我国经济的快速增长，国家对于科研的投入力度也越来越大。高校实验室科研活动的日益频繁，带来了日益严重与复杂的实验室废水、废气和废渣的排放污染与处置问题。如何规范高校实验室废物排放管理，提出行之有效的解决措施，从而减小对环境及人类健康的影响，是今后高校需要考虑的重点问题［1］。

1 高校实验室污染现状

1.1 高校实验室污染特点与危害

高校实验室的特殊性造就了其污染的排放特点和污染的复杂性与多害性。如不加以严格的管理与控制，所带来的环境污染后果将不堪设想。由于实验者自身操作技巧及实验素养不高等问题导致的高校实验室废物乱排现象是当前实验室污染的重要因素。高校实验室污染废水、废气、废渣排放量小，浓度高，随机性较强，无规律排放使得其易被忽视，同时单独处理比较困难［2～3］。实验过程中产生的废液未经处理直接排放，将污染下水管道及河流；产生的废气如不加以控制及采取有效的保护措施，污染空气将直接对实验者的身体健康产生巨大的威胁；实验过程中产生的固体废弃物 （包括危险废物），处理方式大都是与生活垃圾一同进入垃圾填埋场处置，这些浓度极高的污染物，不仅会导致产生的垃圾渗滤液处理难度增大，也会给填埋场的安全运行带来较大的风险，如果导致地下水和土壤受到污染，那修复难度将是巨大的。此外，高校实验室的噪声污染也不容忽视，长时间的噪声污染会干扰人的精神，使人注意力分散，进而导致工作、学习效率下降，甚至导致工作或者实验事故的发生。因此，有必要对实验室排污进行有效控制，防止污染环境的事件发生［4～5］。

1.2 实验室污染类型

（1）废水污染

废水污染主要包括酸碱污染 （如实验常用的HCl、H2SO4、HNO3等强酸及NaOH、KOH、Na2CO3等强碱），重金属污染 （如实验常接触到的汞、镉、铬、钒、钴、铜等），染化料助剂污染（如活性染料、固色剂、净洗剂、阳离子染料、还原染料、分散剂、酸性染料、涂料、精练剂、柔软剂、阻燃剂、分散染料、稳定剂、粘合剂等各种助剂），其他有机物污染 （如挥发性酚类苯酚、对甲苯酚等）。一般实验室排放的废水是上述污染物的混合体，如不加处理及控制就直接排放，与下水道水及地表水一同混合，将会产生严重的污染隐患。

（2）大气污染

实验室易造成大气污染的来源主要有：实验过程中有机溶剂挥发，实验室进行的各类实验反应有可能产排有毒有害气体，实验室通风换气带入的室外大气污染物，以及由人员活动带入的室外污染物或造成的室内粉尘，实验室内人员自身呼吸排放的气体，人体皮肤、器官及不洁净物散发的异味等。

（3）固废污染

实验室排放的固体废弃物种类较多，包括实验过程中取出的多余样品，实验产物经分析处理后的残余物、实验过程中人为破损或者消耗的实验用品（如玻璃器皿、滤纸、称量纸、纱布等），实验残留或贮存时间较长而失效的化学试剂。

（4）其他污染

其他污染主要包括实验室的噪声、振动污染，电磁污染，生物污染及放射污染。

2 高校实验室污染治理方案设计

环境实验室是高校培养环境科学、环境工程等专业学生及相关科研人员综合实验技能的重要平台，对促进其实验道德意识、实验动手能力以及实验创新和发展具有重大意义。针对高校实验室污染问题呈现出的污染物多元化、复杂化，污染浓度、污染量随机性大，排放无规律，污染危害大的特点，寻求实验室污染全方位治理行之有效的技术方案，促进高校实验室整体向环保、绿色、清洁、可循环和可持续方向发展已迫在眉睫［11］。

2.1 高校实验室管理方案研究

对于污染废弃物的管理可以参考刘晶晶［12］等研究的管理模式，其流程如图1所示。主要分为源头控制、分类收集、定点储存、合理处置四个步骤，该模式对于实验废弃物的产生和处置能起到一个较好的预防和管理作用，但由于各实验室的特点不同，导致管理方式和管理成本存在较大差异。此外，管理的难度也和高校实验室配备、教师的负责度、学生的实验环保意识等因素密切相关。针对目前大多数环境实验室的现状，主要有以下考虑：

（1）要达到实验室污染管理合理化、正规化、科学化、可持续性，必须要有教学老师和学生的积极配合，在实验过程中，学生的节约意识、实验道德意识、实验自觉度、实验投入度及兴趣度、老师的监管与负责度都对实验污染物的减量化有重要的影响。

（2）随着科学技术的发展，实验技术和研究也在不断发展中，各种新药品、新技术、新设备也在实验教学和科研中得到越来越广泛的应用。与此同时，实验产生的污染物的成分也呈现复杂化、危害扩大化。这给实验室的管理带来了新的挑战。如何正确识别实验污染物成分，并对其合理分类收集和找到合理的治理方法是当前需要进一步研究的问题。

所以，在高校环境实验室的管理方面，可以从以下方面努力：

（1）在实施实验之前，对实验师生进行实验素养及实验道德、实验环保意识的教育和培养。

（2）在实验室设计的时候，应特别注意对收集装置的设计和安置。针对每一次实验，根据实验性质、实验所涉及的药品种类、性质和危害以及可能产生的废弃物的种类和性质，可在实验预备阶段，准备相应的临时收集装置，提醒操作者分类收集废弃物。另外，针对实验过程中，很多学生有意或者无意地将实验后的废水直接排放到下水道的现象，可以在实验废水进入下水道的前端设置一个小型的废水处理装置 （如小型氧化塘）。

（3）科研与教学实验室的协调。各个高校为了节约资源，一般科研实验室和教学实验室是重叠、共用的。这一方面会造成教学秩序混乱，另一方面搞科研的学生和老师的时间均较紧，实验室产生的污染物收集、监管难以保证。所以，将科研和教学的实验室分开使用有一定的必要，如果不分开，就必须保证参与科研的老师和同学的自觉性。

（4）参考国家对企业污染排放的管理制度，在环境实验室运行过程中，也可以实行总量限额。具体做法是学校根据某个实验室一年中需要开设的实验类型、学生人数，初步统计出一年做实验需要的药品总量以及实验后产生的废弃物总量，从而给每一个实验室下达一定的排放总量指标，并要求各个实验室严格执行污染物分类收集。把该项工作作为硬性指标与该学院负责人的年度测评挂钩。

2.2 高校实验室治理方案研究

虽然对于污染物的源头控制至关重要，但是，一个实验室终归会产生一些难处理的复杂的污染物质。所以，寻求合理的治理方案对污染物进行终端治理也同样不可轻视。由于实验室产生的废气、固废和噪声相对较少，所以，主要对实验室产生的废水寻求综合处理技术方案。

在对本地高校实验室进行实地调查后发现，多数学校均为自行建造污水处理站处理实验室所产生的有机、无机和医学废水，但是由于资金等方面的原因，处理设备常常闲置而无法发挥作用。对于环境实验室来说，自行建设污水处理设施，一方面是对现行实验室污染物处理方案的探究，另一方面可以供教学、科研等多种用途，只要使用合理，资金方面也可保证。基于此考虑采用图2实验流程处理废水。

流程说明：

（1）实验进下水道水是指在实验过程中，学生有意或者无意直接排放到下水道中的水，经过收集管道排放到一级处理氧化塘中处理。

（2）一级处理氧化塘是根据学校较为良好的自然环境，结合地形建造的天然氧化塘，可以人为投加植物等，周边亦可设置景观设施达到自然和谐。

（3）二级处理塘，建造基本和一级处理相同，可以人为间断添加利于混凝沉淀助剂，但要注意水体富营养化的问题。

（4）深度处理塘可以根据水质要求考虑是否建造，但也可以仅作为景观使用，如遇特殊情况，同样也可以将其用为水处理设备。其处理后的水都排放到下水道或者学校的景观河流。

（5）一级处理氧化预备塘是当实验室产生的废水量较大时作为应急设施。

环境实验室所产生的污水具有量小、浓度高、排放间断的特点。采用氧化塘的处理方式可以稀释污水，使处理效果更佳，且氧化塘的处理速率相对较慢，正好符合污水产生间断性的要求，使得氧化塘有足够的时间对污水进行净化；另一方面，在环境实验室产生污水荒期时，即教学实验基本停止的时候，氧化塘也可以作为景观，并不影响其处理效果和功能。同时，如果氧化塘有剩余处理能力，也可以接受其他实验室的污水，当然，这样也可以向全校推广，在学校的适当地点，建立几座大型氧化塘，处理全校实验室的污水，这个处理方式的优势就在于处理费用投入低，不用专门的维护和管理，但排入的污水需注意控制在氧化塘处理能力之内而不能超过其阈值。另外，当排入污水的量较大时，可能影响视觉欣赏和产生恶臭，所以排入量控制在基本无恶臭扩散为宜，这个度需以实际运行考量。

3 结论

本文对高校实验室污染特点与危害进行了概括分析，总结了当前实验室污染类型，提出了高校实验室污染处理方案。采用氧化塘处理实验室污染废水，符合废水间断排放特点，具有较好的缓冲自净能力，同时可作为景观美化校园。

［1］教育部国家环保总局关于加强高等学校实脸室排污管理的通知（教技［2005］3号）［Z］.

［2］崔伟.资源能源短缺环境污染严重粗放的经济增长模式不可取［J］.科学决策，2005，（8）：14－15.

［3］吴伟军，刘海飞.实验室环境污染现状与防治对策 ［J］.实验室研究与探索，2008，27（4）：142－144.

［4］洪丽雅.高校绿色化学实验室的建设 ［J］.实验室研究与探索，2008，27（7）：161－164.

［5］尹洪宗，汪建民.论高等学校实验室环境污染与治理 ［J］. 2006，（9）：140－141.

［6］罗学柳，郑茵，周海英，等.以人为本，加强对高校实验室污染的防治与监管［J］.中国现代教育装备，2009，（7）：118－120.

［7］赵文武，李桂桃.高校实验室安全现状分析与管理对策研究［J］.中国安全科学学报，2003，（3）：27，29.

［8］杨平，陈燕灵，黄建平.建立实验室安全保障体系，确保实验室安全运行［J］.实验技术与管理，2008，（9）：4－5.

［9］马永平.循坏利用化学实验试剂和皮弃物的探索与实践团北学教学［J］.2005，（4）：4－6.

［10］孟庆祥.实验室污染的防治及治理 ［J］.实验室科学，2009，（6）：161－162.

［11］李金玲.高校环境实验室污染问题的处理 ［J］.河北化工，2009，32（8）.

［12］刘晶晶.高校实验室污染现状调查及排污管理方案研究［J］.四川环境，2006，25（4）.

Study on M easures of Disposing the Present Pollution from the Lab in Colleges

LU Hai1，DING Zu－gao2
（1.YunnanAppraisal Center for Environment＆Engineering，Kunming Yunnan 650032 China）

The pollution status from the labs and its harm and categories in collegeswere summarized.The disposal measureswere put forward.Oxidation pond could be a good choice to treat the wastewater from the labs.The pond is suitable due to its advantage of receiving the discontinuouswastewater discharge from the labs.In addition，it has good capability of buffering and purifying wastewater.

college；lab；pollution；discharge；present status；treat；study

X703

A

1673－9655（2014）06－0051－04

2014－05－08

陆海 （1981－），女，云南玉溪人，硕士，工程师，主要从事环境影响评价技术评估工作。