摘要:环境监测实验室不可避免的会在实验时产生废液、废气以及固体废弃物,如若不经处理直接排放,将会对周围环境、土壤以及水源造成严重污染,甚至危及人们的健康。基于此,本文围绕环境监测实验室常见的“三废”污染及其处理方式进行了探讨,以供参考。
关键词:环境监测;实验室;三废污染;处理
中图分类号:X70 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)09-0-01
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.09.091
Discussion on “Three Wastes”pollution and treatment in environmental monitoring laboratory
Tan Huabing
(Dongzhi County Environmental Monitoring Station,Chizhou Anhui 247200,China)
Abstract: Environmental monitoring laboratory will inevitably produce waste liquid, waste gas and solid waste in the experiment.If it is discharged directly without treatment,it will cause serious pollution to the surrounding environment,soil and water,and even endanger peoples health.Based on this,this paper discusses the common “three wastes”pollution and treatment methods in Environmental Monitoring Laboratory for reference.
Key words: Environmental monitoring;Laboratory;Three wastes pollution;Treatment
1 環境监测实验室常见的“三废”污染
环境监测实验室在实验过程中所产生的废弃物通常包括废液、废气以及固体废弃物。其中,废液分为有机及无机废液两种,废气是指实验时所产生的对人体有害的有机、无机气体,固体废弃物主要分为无害的实验垃圾以及有害的实验废渣等。
1.1 废液污染
实验室废液成分极为复杂,主要包含实验用残液、剩余的实验样品、过期的标准溶液、溶剂以及洗液等,主要分为以下几种:
第一,酸碱废液。实验室实验常用酸碱包括硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、高氯酸(HClO4)、盐酸(HCl)以及氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)等,如果这些实验酸碱废液不经处理直接排放,不仅会破坏腐蚀下水道,而且当PH<6.5或PH>8.5时,同样会影响受纳水体微生物群,降低水体自净能力。
第二,重金属废液。实验室常见的重金属废液主要包括含有汞、银、铬、铜、铅等。如果重金属废液直接排放,不仅会造成严重的浪费,而且水中微生物无法降解,甚至与微生物发生作用生成具有更大毒性的金属有机物,在生物浓缩的作用后进入人体,直接影响着人们的健康。
第三,有机溶剂废液。实验室常见有机溶剂废液主要包括苯系物、四氯化碳(CCl4)、氯仿(CHCl3)以及石油醚等,这些有机溶剂废液一些会破坏人体中枢神经,降低免疫系统功能,造成机能失调,还有一些持久性较强,在经过生物富集作用后,威胁人群健康。
第四,酚与氰化物废液。这类废液尤其是氰化物具有较高的毒性,酸性环境下会形成剧毒的氢氰酸(HCN),不经处理就排入水体,将会直接影响水产养殖与饮水质量,甚至会造成急性或慢性氰化物中毒。
1.2 废气污染
环境监测实验室的废气主要来自实验时的化学试剂挥发、分解以及标准气等,主要有硫化氢(H2S)、氨(NH3)、氯仿(CHCl3)以及苯系物、氢氰酸(HCN)、二氧化硫(SO2)、N2等等,实验室废气具有较强的刺激性,对呼吸道及眼角膜具有刺激性,甚至会损坏造血系统及中枢神经系统。
1.3 固体废弃物污染
实验室固体废弃物除了剩余的实验样品、过期失效的化学药品等废渣外,还包括实验分析消耗及破损的实验用品以及重金属废液处理产生的废渣,如果处理不当,将会造成严重的污染。
2 环境监测实验室“三废”的处理方式
2.1 废液处理
实验室废液应根据不同属性分类储存及标识,待积累到一定程度后,根据废液的性质与成分,选择混凝沉淀、酸碱中和或氧化剂氧化等适宜的方法予以处理。对于实验室无处理能力的,应定期收集并送往有处理资质的中心集中处理。
2.1.1 酸碱废液处理
实验室经实验所产生的酸碱废液应进行集中回收处理,或通过酸碱中和,控制其PH值达到国家规定的排放标准后进行排放,或将酸碱废液稀释用来进行公厕清洗。
2.1.2 重金属废液处理
(1)含汞废液处理。在实验过程中,因操作不慎而打破压力计、温度计或在进行极谱分析实验时失误洒落金属汞,此时,实验人员须及时收集覆盖处理,具体可用滴管或用浸过硝酸汞溶液的薄铜片进行集中收集并用水覆盖,收集完毕后地面位置还要用20%三氯化铁水溶液或硫磺粉喷撒,待自然晾干后清扫干净。另外,重金属蒸气因密度较大,往往会在底部沉积,因此汞与其他重金属的测定,往往需要将排气装置安设于通风道下侧,以便于废气及时排放,当室内汞蒸气浓度>0.01mg/m3时,可加热碘或通过自然升华进行净化,利用碘蒸气与汞蒸气反应生成不易挥发的碘化汞,并清扫干净。此外,对于含汞废液可调节其PH值至8~10,并加入过量硫化钠反应生成沉淀的硫化汞,再通过硫酸亚铁共沉淀法,将水中硫化汞微粒吸附后共沉淀,排放清液并用熔炉法回收废渣中的汞,或制成汞盐。(2)含铬废液处理。六价铬毒性远远高于三价铬,因此,在处理含六价铬废液时,可使用双氧水或亚硫酸氢钠还原为三价铬,再于碱溶液反应使三价铬生成氢氧化铬沉淀。(3)含银废液处理。将过量饱和NaCl溶液加入含银废液,发生反应生成AgCl沉淀。上清液去除并利用布氏漏斗过滤沉淀,然后充分水洗沉淀物并移至烧杯,再加入一定倍量水稀释,稀释后的溶液每100mL加入5~10mL1∶1盐酸及粒状锌,然后充分搅拌析出银。待液体清澈后,将上清液及残余锌去除,并用布氏漏斗过滤银,然后用温水清洗干净并烘干。(4)其他重金属废液处理。实验室中反应生成铜、铅、锌、镉等重金属废液的情况较少,因此,可通过混合后将废液pH值调节至3~4,然后将铁粉加入后充分搅拌约30min,并加入废碱液或硝石灰后调节pH值至9左右,搅拌约10min,然后向混合液内加入混凝剂及助凝剂予以混凝并沉淀后处理,反应后去除清液并处理沉淀废渣。
2.1.3 有机溶剂废液处理
环境监测实验室所使用的有机溶剂,若废液量不大可进行处理达到标准后排放,若有机溶剂废液量较大时通常应回收后再利用,但须先做空白试验,达标后方可使用。
(1)氯仿废液处理。将氯仿废液加入分液漏斗,然后用水、1/10氯仿用量的浓盐酸、纯水、0.5%盐酸羟胺溶液(分析纯)依次进行洗涤。然后用重蒸馏水洗涤,再通过无水碳酸钾干燥脱水,经过几天时间放置后过滤蒸馏,将76~77℃的馏分进行收集。
(2)四氯化碳废液处理。对于掺有铜试剂的四氯化碳废液放入分液漏斗,纯水洗涤两次,然后用无水氯化钙干燥后过滤蒸馏,将76~78℃的馏分收集。对于掺有双硫腙的四氯化碳应先使用硫酸洗涤一次,然后根据上述步骤进行处理。
2.1.4 含酚、氰废液处理
对于含酚、氰废液,可加入氯碱通过氯碱氧化分解处理,通过液氯(次氯酸钠、漂白粉)与CN-或酚反应生成对环境无害的CO2和水后排放。对于含氰废液应先以氢氧化钠调节pH>10,然后加入次氯酸钠进行氧化分解。
2.2 废气处理
在实验过程中对不会或生成较少量有毒气体的实验应在通风橱中进行反应,并在排风设备的帮助下将废气排放到室外。对于实验中有毒气体生成量较大的实验,应进行吸收或依照相关处理达到标准后予以排放。其中,对于氯气、SO2、HCl、NOx、H2S等酸性气体,可通入管道与碱性溶液进行中和反应,待PH值达标后排放,对于浓度较高的可燃烧废气应经过燃烧后再排放。
2.3 固体废弃物处理
为避免固体废弃物对环境造成污染,应进行分类标识与存放,并进行妥善处理。对于实验废渣及过期的化学试剂,应按照要求分类并送往具有相应资质及处理能力的处理中心处理。对于化学药品包装纸、吸附有害物质的滤纸、试剂瓶等,禁止直接丢弃,应分类后交回仓库或予以妥善处理,存在危险的固体废弃物同样需要送往有处理资质的处理中心集中处理。
3 结语
环境监测实验室产生的三废如果不经处理直接排放到外环境,将会直接污染环境,甚至会对人体健康造成影响。而为缓解这一现象,必须要加强环境監测实验室的监管,提高实验人员的环保意识,或通过环保少污染的实验分析法,最大限度降低三废污染对环境造成的影响。
参考文献
[1]黄艳.环境监测实验室污染及预防研究[J].低碳世界,2017(19):22-23.
[2]周克英.实验室的污染与防治[J].北方环境,2011,23(10):62.
收稿日期:2019-04-11
作者简介:檀华兵(1977-),男,汉族,大专学历,工程师,研究方向为环境监测。