徐鸣皋,丁进亚,徐 娟
提到污染,人们首先会将目光放在工业企业上,但却很少联系到科研院校、卫生防疫、检测机构及医院的实验室上。根据调查显示,现阶段我国共有实验室机构高达3万多个[1],这还不包括各级医院内部的各种小型实验室,已经形成庞大的运行体系。实验室具体使用到的仪器设备、化学药品和生物制品的种类也是趋于不断丰富,甚至部分实验还要在辐射、强磁等情况下进行操作,隐含着严重环境污染隐患,尤其是医院的实验室,除了实验室内污染,还有医疗垃圾等污染。为了有效解决这一现状,要求各级能够针对实验室环境污染提出科学合理的防治措施,有效保障实验室工作人员的人身安全和环境安全。
1.1 废水污染 相关调查显示[1],实验室内产生的废水主要包括标准液、实验后残液、废弃试剂、液体样品及洗涤水等,这些废水中含有大量重金属离子、有机物、氮磷氰化物及各种残液等,拥有较强毒性,其中放射免疫的试剂甚至还含有放射性[2],会长期污染环境。如果实验室直接将其排放,废液中含有的大量酸碱性物质会使水体pH值出现变化,不但会抑制生物生长,甚至还会威胁到水体健康,对自然生态环境起到破坏作用;废液中含有的有机物也会迅速进入到水体之中,使水体富营养化,促使水中微生物、藻类及其他浮游生物生长繁殖速度加快,导致水质恶化,破坏水体的生态系统;废液中含有的重金属残液进入水体后,不但会对人体生命活动带来有毒危害,还会通过生物富集作用危害人体健康。
1.2 废气污染 通常来说,实验室所产生的废气主要有3类,第一类是碳氢化合物、含氮化合物、含硫化合物及碳氧化合物等[3],实验室人员长期吸入会对身体产生不良影响。第二类是某些化学试剂在使用时挥发产生的化学气体,如甲醛、丙酮、硫酸、盐酸、乙醚、汞等。长期吸入甲醛易致使胎儿畸形、致癌及影响人体神经中枢等;汞蒸气会对人体消化道、口腔及肝脏等产生损坏[4]。第三类是气溶胶,离心、接种灼烧、剧烈震荡等操作中产生的微生物气溶胶,会导致实验室感染或样本污染,也可能引起人体感染[5]。
1.3 固体废弃物污染 一般情况下,实验室所产生的固体废弃物包括实验反应固体产物、实验结束后残留固体试剂、消耗的实验用品及实验剩余固体样品等,都具有成分组成复杂等特点。若是将其随意丢弃,其含有的有害成分便会在长期雨雪侵蚀、地表径流影响下逐渐渗透到土层结构中,致使土壤和地下水遭到严重污染。甚至这些固体废弃物还会随着自然降水进入到水体中,导致地面水遭到污染。如破损的水银温度计,如不合理处理,其所含的汞会对环境造成污染。
1.4 生物污染 从医院的目前情况看,具体可将实验室生物污染分为医疗垃圾污染和生物废弃物污染两类,医疗垃圾主要来自实验室进行检验过程中产生的医疗废弃物,包括检验标本、废弃耗材及微生物培养物等,有些含有大量病原微生物,如沙门菌、志贺菌、霍乱弧菌等,其对生存条件要求较低,仅仅只需适当营养便能大量繁殖。若是在没有经过严格消毒灭菌的情况下便将其排放出来,在其进入到水体后大量繁殖,可能通过多种渠道感染人体引起疾病。生物废弃物污染主要来自实验动物的遗体、排泄物和实验器械等,如感染布鲁菌的牛羊粪便及分泌物会导致实验人员的感染[6]。
1.5 噪声污染 通常实验室内部的噪声污染主要来源于以下几个途径:第一,实验室机械设备运行时发出噪声,如生物安全柜运行时风机产生的风噪;第二,实验操作期间金属仪器互相碰撞产生噪声;第三,各种电子设备产生的噪声,包括各种警示声等。长期处于这种环境下,人的正常工作和学习会受到严重影响,会出现诸如听力下降、耳鸣、头晕、失眠等神经衰弱症状,甚至高血压、动脉硬化和冠心病等疾病的发病率也要高于正常环境下的人群。
2.1 实验教材和检验标准原因 我国相关部门在进行检验标准制定时,首先关注的是检验最终数据是否准确;而教育机构在对实验教材进行编创时,也是一味重视学生能否明确实验操作目的、流程及最终结果,却对实验操作可能带来的环境污染和如何处理只字未提或寥寥数笔,致使大多数实验室操作人员缺乏环境保护意识。
2.2 污染管理成本投入较少 通常相关部门在对实验室操作经费预算时,往往只将实验试剂、实验主体、实验仪器设备等列入在内,却没有充分考虑到因实验室环境污染而需投入的防治成本费用。此外,有些低污染的试剂和设备成本高于普通试剂,其使用受到成本投入的限制。
2.3 环保行业发展较为落后 某种程度上,环保行业落后也是实验室废弃物随意排放的一个主要原因,因专业化处理工厂建设所需成本较高,且处理费用较高,因此,想要找到一个合适处理厂家非常困难。
2.4 实验室环境保护意识较为薄弱 如果实验室操作人员没有经过环境保护方面的培训,其环保意识往往十分薄弱,甚至还有部分人认为实验室出现污染是很正常现象,认为不值得对其展开一系列处理工作,使得直接使用清水冲洗实验工具、随意丢弃杂物、倾倒废液等现象层出不穷,这无疑是加重了实验室环境污染程度。
3.1 构建完善的环境管理体系,提出规范化实验室标准为充分保证实验室操作环境安全性,彻底改变实验室污染现状,相关人员要全面开展实验室规范化建设工作,构建相对完善的实验室环境管理体系,根据ISO15189对医学实验室环境设施、设备及生物安全的要求和ISO14001环境管理理念,严格审核实验室的每一方面,并通过制定规范化、标准化的制度,有效约束实验室环境行为。同时我国相关部门还应基于对实验室污染特点和途径的深入调查,提出可行性较高的防治指导原则,提出严格的标准规范,对当前污染程度较为严重的实验室或实验项目进行改造。同时,各级医疗机构需不断加大实验室环境污染整治资金投入力度,确保实验室改造经费落实到位。除此之外,对于日后正式提上日程的实验室构建,应严格贯彻落实建设标准规范,确保设计、施工、运行各环节合理合法,使其能够充分满足排污要求,彻底解决实验室环境污染问题。
3.2 培养操作人员养成环保意识,实现污染有效防治日常实验操作过程中,严格按照标准操作程序进行,培养良好的实验操作习惯,不断强化自身社会责任意识,充分做到保护环境人人有责,同时在教材编写时,应增加防治环境污染的相关内容。除此之外,实验室操作人员还应严格遵守绿色环保理念,在确保实验效果准确性基础上,适当融入先进绿色化学理念进行实验改革,选择低污染或无污染的替代试剂,促使实验室环境能够得到有效保障。
3.3 采取合理手段妥善解决实验产生的污染源 实验室操作期间不可避免的产生各种污染源,包括有形的和无形的等,均应制定针对性的防治措施。如针对噪音污染,可根据噪声源特性采取恰当控制措施,对于一些大功率机械设备噪声可增设隔声门、隔声窗来降低噪音分贝;对于一些中等功率噪声可使用玻璃棉、石棉等隔音材料降低噪音音量;对于低频噪声则需借助纤维板、纸板等材料来降低噪音,并且还要求实验操作人员能够尽量降低自身说话分贝,在进入实验区域时更换软底工作鞋,为实验操作进行提供安静工作环境。针对废气污染,可采用有害气体输出净化系统进行无害化处理[8],或更换不会产生大量废气的试剂和实验设备;在使用挥发性化学试剂时,应在通风良好的地方进行操作,或使用无污染或低污染的替代试剂,减少挥发性化学试剂的使用;所有可能产生气溶胶的操作,均应在生物安全柜内进行;针对废水污染,对于浓度较高的酸或碱类废液,可利用废酸或废碱相互中和;有机物废水可采用Fenton法、气燃法等方法进行无害化处理[9];对于放免试剂的污染问题,可采用化学发光法取代放射免疫法来解决,虽然成本可能有所上升,但是却可大大降低对环境的污染。