姚 婷,王国进,程满环
(黄山学院 分析测试中心,安徽 黄山 245041)
浅谈黄山学院化学、生物、食品实验室废渣废液处理方法及改进措施
姚 婷,王国进,程满环
(黄山学院 分析测试中心,安徽 黄山 245041)
在日常实验与教学过程中,时常会造成一些不必要的损失与伤害,因此,增强师生科学、绿色的处理化学实验废渣废液的意识,并将其落实到实处尤为重要。以黄山学院为例,理工科化学课本中演示实验超过240个,分组实验超过90个。化学实验后的有些废渣液中常含有贵重金属(如银等),具有很大的回收利用价值;有的含有有害物质(如汞等);有的相互接触后会产生有害物质。目前,对于国内高校废渣废液处理较适合的方式是环保部门联系相关企业采用焚烧的方法处理,且效果较好。除此之外,扩展新方法如与相关企业合作,实现产学研相结合等将对环境保护与高校发展都有促进作用。
高校实验室;废液;废渣;科学处理;产学研;校企合作
黄山学院,一所综合性的省属普通应用型本科院校,有很多专业需要进行相关实验教学,如生命与环境科学学院的食品科学与工程专业、生物技术专业、环境科学专业,以及化学化工学院所包含的所有专业。其中涉及的学科有有机化学、无机化学、分析化学、食品生物化学等。每年超过900名学生需要在实验室内独立或分组完成20-35个实验,实验量相当大。通过观察,在日常实验与教学过程中,大部分实验废渣、废液没有被科学的处理,而是被随意倾倒,存在处理化学实验废渣废液上不严谨,不科学的现象,时常会造成一些不必要的损失与伤害。但目前许多教师和学生还没有认识到这一问题的严重性,大量有毒有害的废渣废液直接排入环境及生活污水中,不仅对环境造成了很大的伤害,而且对师生及周围居民健康构成了更大的潜在威胁。
为了确保化学实验废渣废液科学处理,发达国家早已建立相关制度。在日本,很多高校都建立了供实验室专用的排水系统,与生活污水排放系统分开,一般实验废液通过在校内设施进行层层检测处理达标后,才允许进入公共下水道[1,2]。美国更是要求所有高等院校都必须设立专门的环境、健康与安全管理部门 (EH&S)以监督管理学校中的一切与科研、教学相关的活动,该部门在收集前必须明确废弃物的成分,根据《废弃物相容表》等规定进行分类收集,避免危险事故发生[3],其主要工作人员都是经过专业训练的生物学家和化学家。美国高校实验室都按废弃物类型具备有相应的试剂容器和专用仓库,这点与日本高校非常相似。考虑到中国与发达国家体制的不同,在国内造成这种实验废液废渣得不到科学处理的原因主要有以下几点。
1.1 学生安全意识不强,专业知识掌握不全面
在日常的教学中,教师都会叮嘱学生做实验注意安全,也会告知学生试验中所用药品是否有毒有害,然而学生并没有特别重视。由于不够专业、不够认真,多数学生将称量中多余的药品随意倒在水池中,试验结束后的强酸强碱溶液也直接倒进下水道。学生的随意懒散,再加上教学试验中人数较多,教师实验任务重,因而不能一一兼顾,是造成废渣废液随意倾倒的主要原因之一。
1.2 废渣废液处理困难
高校实验室废弃的实验废液具有成分多、间断、高危害、不稳定和复杂多变性,使其处理起来比较困难,费时费力。在一些专业性较强的实验上,存在利用含有机溶剂或是重金属的药剂,而有些药剂在回收及废渣废液处理上往往需要专业人员操作,且不易回收。于是,在缺乏相关技能人员的情况下,随意倾倒成为了一种“快速”的处理办法。
1.3 实验任务繁重,且没有形成规范
通过调查不难发现,高校教师日常教学任务繁重,学生数量庞大,由于各方面条件限制,每次实验都需要好几个小组分开完成,这些无疑都给教师带来了巨大的工作压力。且各高校之间没有形成对于高校化学实验室废渣废液处理的相关规定,都对化学实验废渣废液科学处理带来不小的阻碍。近年来学生人数不断增加,实验消耗的试剂量增加,回收、处理和提纯显得尤为重要。目前学校实验室虽然配置了废液桶,但由于学生没有养成习惯,废液桶变成了废物桶或闲置不用。且无机、有机、分析等实验室,教学实验没有采用实验微型化[4-6],这也加大了废渣废液处理的难度。
近年来,随着环保和安全意识的提升,人们已经意识到高校实验室废弃物的处理方式对环境污染和安全管理存在着密切关系,因此学院里的许多老师对实验废渣废液处理十分重视,在日常教学过程中也十分注意对废渣废液的回收处理,但是这种好习惯应该在所有的实验室中传播,使其成为教师、学生等实验操作人员在实验过程中的一种自觉意识和行动。基于此,笔者根据自己在日常工作中的经验,就如何科学处理黄山学院生物、食品、化学实验室在试验中产生的废渣废液提出以下几点建议。
2.1 完善实验室制度,提高师生自觉意识
将实验室废渣废液处理加入实验室制度中,并在实验室内设置废渣废液回收角,以达到完善实验室管理的目的。同时,教师根据不同实验室所产生的不同的废渣废液的处理方法在实验前,对学生进行培训,将相关方法通过宣传栏贴在实验室内,给实验操作者以提示。让实验操作人员慢慢地养成一种积极处理实验后废渣废液的意识,从而从根本上改善废渣废液的处理状况。
2.2 校企合作,统一回收,统一处理
通过与专业的废渣废液处理企业合作,将实验室收集的废渣废液统一处理。召开科学处理实验室废渣废液的专题讲座,让广大师生了解科学处理实验后废渣废液的重要性。例如,可以与相关企业合作,采用焚烧法处理实验后废渣废液。高校化学实验室废弃的实验废渣废液具有成分多、间断、高危害、不稳定和复杂多变性,使其处理有自己的特点。为此建立专门处理设施,不仅技术难度大、治理费用高,有时也会因为各种原因,不能最终解决问题。于是,在一定的区域范围内,由环保部门牵头,联系有焚烧处理化学废液能力的化工企业,周边学校交纳一定费用,共享治污资源,是有效处理高校化学实验废液的一条出路[7,8]。
2.3 建立相关专业实验室,带动产学研
建立如生命与环境科学学院水处理实验室等专业的实验室来研究相关技术,与企业合作,实现产学研相结合。例如某高校实验室废液处理工艺方案设计中指出,实验室产生的有机废液可以通过管道单独收集,经过适当的处理(如高锰酸钾-臭氧氧化和活性炭吸附等处理),使其无害化再排入城市污水管网进行处理,在实验室废水进入管道前在水池口处放置一个格网防止杂物一起进入处理装置,减少一个水处理构筑物(格栅或筛网),节约成本。对于无机废液,可通过混凝、沉淀和过滤等方法处理使其无害化,混凝剂可采用目前具有重金属捕集作用的高分子重金属絮凝剂[9-11],可对水中有毒有害的重金属起到很好的去除效果。
对于黄山学院生物、食品、化学实验室在试验中产生的废渣废液,通过借鉴他人经验,依托黄山学院优质的师生资源,建立相关兴趣小组,由专业老师与环保部门合作,建立专业实验室,对高校实验废渣废液处理进行研究,优化处理方案。在可行的前提下,与相关企业合作,将实验废渣废液等废弃物的处理方案扩展,转化到轻工业等产业污染物治理的工艺上,真正做到研究成果转化,实现产学研结合效益。
2.4 建立相应的规章制度和奖惩机制
除了高校需要在各方面努力外,笔者建议相关行政主管部门尽快制定《高校实验室危险废物暂行管理办法》和 《学校实验室危险废物暂行分类标准》,研究和论证在高校(或一个地区)建立实验室废物处理站的必要性和可行性,加强对危险废物进行资源化和无害化处理的基础设施的规划和建设,以保证废液回收处理渠道的畅通[12-14]。同时要将高校实验室纳入环保部门的监管范围,尽快制定《高校实验废渣废液管理办法》,以利于基层学校对废液处理的重视,做好废渣废液处置工作。
为了更好地将建立绿色、科学实验室这一想法落到实处,将各实验室列入考核,设立奖惩机制。首先要建立实验室安全运行监管体系,由专门人员组成监管小组。监管小组定期对各实验室进行卫生、安全等各方面检查,若发现严重的安全隐患,则下发“整改通知书”限期整改,整改过后监管小组审核合格,才能继续进行实验。对于那些表现优秀,一年下来没有任何安全隐患的实验室则可给与一定的奖励,并授予“模范实验室”称号。
2.5 申请政府环保待遇
为解决处理实验室废渣、废液的成本过高,学校负担过重的问题,各级政府可以效仿香港政府的做法,鉴于这一措施的公益性和非盈利性,像垃圾处理厂与污水处理厂一样,给予各高校废渣废液处理这一项目一定的补贴。一旦这一政策得以落实,一定会提高各高校处理废渣废液,建立绿色实验室的积极性。
高校化学相关实验众多,实验中产生的废渣废液具有成分多、间断、高危害、不稳定和复杂多变性等特点,处理的过程中有其特殊性。借鉴发达国家的方法,在高校内专门设立部门成本过高,传统的焚烧方法虽然适用,却也难以避免空气污染等方面的问题。因此,像黄山学院这样坐落在山清水秀中的应用型高校,提高环保意识,建设绿色环保实验室;同时依托优势资源,研发出科学处理实验废渣废液的方法,并与相关企业合作,做到产学研相结合,寻找减少废弃物产生的相应解决方法和有效措施。
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责任编辑:胡德明
The Treatment Status and Improvement Measures about the Waste Water and Residue in Chemistry,Biology,Food Laboratories of Huangshan University
Yao Ting,Wang Guojin,Cheng Manhuan
(Analysis and Test Center,Huangshan University,Huangshan 245041,China)
Unnecessary losses and damages often occur in daily chemistry teaching and in the experimental process.Therefore,it’s of great importance to enhance the students’and teachers’awareness of dealing with waste residue and waste liquid with scientific and green methods and put them into practice. Taking Huangshan University as an example,there are more than 240 demonstrative experiments and more than 90 group experiments in the chemistry textbooks of science and engineering specialty.Some waste liquid often contains precious metals(such as silver,etc.),which has a great recycling value.But Some contains harmful substances(such as mercury,etc.)and some will produce hazardous substances when reaction occurs.At present,a suitable and effective way to deal with the waste of domestic colleges and universities is for the environmental protection department to contact relevant enterprises to burn it.Besides this,conceiving new methods like university-enterprise cooperation and industry-university-research cooperation will benefit both the environment and the development of colleges and universities.
university laboratory;waste liquid;waste residue;scientific processing;industry-universityresearch cooperation;university-enterprise cooperationuniversity-enterprise cooperation
X781.2
A
1672-447X(2016)05-0029-03
2016-06-15
安徽省教育厅教学研究项目(KJ2013B270;KJ2009B164)
姚婷(1981-),江苏徐州人,黄山学院现代教育中心分析测试中心讲师,研究方向为油品应用及分析检测。