高校实验室环保存在问题与对策探析

赵雨霄 周远松 白 亮 唐晓龙

（1.北京科技大学资产管理处 北京 100083；2.北京科技大学能源与环境工程学院 北京 100083）

实验课程是帮助高校学生提高动手能力的重要课程，通过实验操作检验理论，或者将实验操作作为科技创新的基础[1]。由于实验操作伴随着一些污染物的产生，对周围环境造成了不同程度的影响。其中，化学实验和生物实验产生的有毒气体、污染物较多，此现象引起了人们的关注[2]。目前，挖掘高校实验室开展实验教学活动中存在的环保问题成为了重点研究内容，本文尝试对此类问题展开探究，并提出一些解决对策。

一、高校实验室环保现状

近年来，我国各大高校为了加强培养学生的动手能力，扩大了实验室规模，为学生准备了充足的实验材料和实验器材，在完成实验课程基本实验内容基础上，鼓励学生利用课余时间探究更多实验，通过实验操作加深对专业知识的理解，培养独立思考问题能力[3]。这种教学方案在人才培养方面确实有一定帮助，但是忽略了实验室环保问题，学校在实验室扩建上投入了大量资金，采购的实验材料是否环保、实验方法是否会对周围环境造成威胁等一系列问题未考虑至其中[4]。由此看来，各大高校在开展实验室教育活动时，自身的环保意识薄弱，对于实验室中学生和教师的实验操作产生的物质考虑较少，导致有毒气体和有害物质排放到人们生活的环境中，最先危害的是高校学生和教师的健康。

部分高校虽然具有环保思想，配备了一些环保硬件设施，但是因硬件设备种类较少，处理有毒气体和污染物能力有限，导致这些污染物从实验室排放出去[5]。另外，少部分高校增加了实验室环保设备投资，购买了很多污染物治理设备。然而，想要充分发挥这些设备的作用，需要准确的环境信息支持，当前实验室获取环境信息途径有限，信息采集模式陈旧，导致信息采集实时性薄弱，精准度较低[6]。

目前，大部分高校尚未针对实验室环保工作建立相应的管理体系，而是采用统一管理模式，对学校整体教育工作的开展制定了一套管理体系[7]。而实验室教育工作部署与其他学科教育工作部署存在较大差异，与环保问题关联性较强，所以必须采取独特的管理方法，尽可能减少污染物的排放[8]。关于实验方法的传授，大部分高校仍然采用传统实验方法，以课本为主，很少考虑这些实验操作对环保的影响。

二、高校实验室环保存在的问题

（一）实验室环保意识薄弱

根据各大高校实验室教育活动开展现状来看，教育工作者和实验室管理者的实验室环保意识薄弱，将更多的精力投入到实验内容的部署、实验操作方法传授等实验教育课程上。在此情况下，实验课程的开展对环境的影响很少有人关注，这些污染物不知不觉的流入人们生活的环境中，对人体健康造成了严重威胁。其中，化学实验和生物实验产生的固体废物、废气、废液较多，然而从这两门学科实验教师的环保意识来看，很难自行发现环保问题。

（二）缺少实验室环保管理体系

由于高校未针对实验室环保管理建设专属管理体系，导致环保工作无从下手，没有明确的实验操作、实验设备、实验方法等管理条例，教师和学生在实验操作时比较随意，因而产生了很多有害环境的物质。不仅如此，缺少专属管理体系，对于废弃物的排放没有准确要求，很多教师和学生未对物质采取处理，直接排放到外界环境中，埋下了环境安全隐患。

（三）实验室环境信息获取不全面

环境信息是治理实验室环保问题的关键，目前各大高校在环保治理设备采买方面投入的资金更多一些，忽略了这些设备启动的根源。只有检测到环境内某些指标超出标准的情况下，环境治理设备才会开始作业。从环保现状来看，环境信息获取较少，主要根据实验原理确定是否有污染物产生，下达设备作业命令。这种情况下发的环境治理作业控制命令不够准确，无法充分发挥设备功效。

（四）实验室环保硬件设施缺位

虽然部分高校已经认识到实验室环保重要性，配备了一些环保硬件设施，但是对环境污染研究不够深入，只了解到部分实验会产生污染，并且对污染物的认知有限，所以配备的硬件设备类别有限。然而，生物实验和化学实验，对材料用量、操作顺序、操作速度等要求较高，如果某一个环节未能达到标准，那么排放出的物质将会发生变化。对于不同的排放物，需要配备不同的硬件设施加以处理。目前，高校配备的设施类型较少，仍需完善。

（五）实验方法不满足实验室环保要求

从实验课堂上教师传授的实验方法来看，大部分教师仍然采用传统的实验操作方法，在实验用量配比上进行严格限制，忽略了实验材料采购、实验器材的使用、实验计量的精确等问题。实验材料用量配比可以满足实验现象生成需求，但是如果材料使用过多，产生的有害物质也将随之增加。另外，实验材料性能和实验器材性能均对实验产物有一定影响，如果合理选取，对改善环保问题帮助较大。目前，各大高校缺少此方面工作的开展。

（六）实验室环保建设投资不足

建设资金是实验室环保的基础，所以必要的环保建设投资是必不可少的。从现状调查结果来看，大部分高校在此方面的资金投入都比较少。因此，建设投资资金不足是解决环保问题的一大阻碍。由于环保设备费用较高，仅靠学校投资购买显得力不从心，所以需要政府资金支持，当前政府在实验室环保建设上的投资较少，需要对教育投资方案做出调整。

三、高校实验室环保问题应对策略

（一）加强环保意识的灌输

环保意识的培养是解决环保问题的基础，在实施环保工作之前，必须将此方面的意识灌输到学生、实验教师、实验室管理人员的大脑中。第一，在实验室宣传栏中布设一些环保知识，引导学生、教师、管理人员阅读，加深对环保的印象。第二，组织宣讲活动，要求学校全体工作人员和学生参加，在宣讲大会上，由本次活动组织者讲解实验室环保重要性、错误的实验操作方法、实验废弃物处理方法及重要性等，以案例分析方式，引起参会人员对实验室环保的重视。第三，加强高校实验室工作人员的培训，通过培训课程讲解，逐渐培养工作人员的环保意识。

（二）建立完整的实验室环保管理体系

环保管理体系是实验室环保管理工作开展的依据，通过设定管理条例，约束教师、学生、实验室管理员的行为，以此减少污染物的排放。因此，创建环保管理体系显得尤为重要。首先，根据实验室开放学科的不同，整理污染治理设备、实验材料、实验仪器使用的注意事项。其次，对教师和管理员的工作职责进行分配，将环保管理落实到个人，采取追责管理方式，对教师和管理员工作行为追究责任。最后，实验课程开展和课余时间实验室对外开放两个环节，均配备管理员和教师在一旁指导，引导学生正确操作，并对环保问题突发事件加以处理。

（三）利用智能化信息采集设备获取实验室环境信息

生物实验和化学实验开展期间产生的污染物较多，采用传统的废物检验装置很难检测到部分污染物，所以需要更换污染物信息采集设备，为环境治理提供可靠数据信息。智能化信息采集设备的出现，为环保问题的解决开辟了新的路径。此类型设备由传感器、核心控制器、供电模块、信息传输模块组成。在核心控制器的作用下，对传感器下达信息采集命令，从而获取实验室环境信息。目前，我国在传感器方面的研究进步较大，已经研发出了一些针对生物实验和化学实验的气体、物质等检测装置，可以用作污染物信息采集，并且信息采集精度较高，信息传输模块满足信息实时性要求。所以，建议使用智能化信息采集设备获取实验室环境信息。

（四）完善实验室环保硬件设施

实验室环保硬件设施的完善是智能化信息采集、环境治理作用发挥的基础，需要根据这些环保管理工作开展需求，为其配备相应的硬件设施。关于此项功能的开展主要包括两个方面，分别是硬件设施类型的选取、设施安装。其中，设施类型的选取，需要综合考虑设施功能需求、成本控制、作业性能、体积大小、维修工作量等多项指标，权衡利弊情况下，选取满足功能、体积大小等条件的成本较低的设施作为采购对象。除此之外，还需要考虑设施作业的噪音、排放物污染等问题，采取绿色环保作业模式配备相关设施。另外，设施的安装建立在使用需求的前提下，按照智能化信息采集、环境治理作业设计方案，控制设备安装高度、角度等，使其得以正常作业。

（五）改进实验方法和实验条件

不同实验方法和实验条件下产生的物质种类和排放量存在较大差异，目前各大高校教师仍然采用传统实验方法安排实验操作内容，并且布设的实验条件也未作改变，产生的污染物较多。为了从根源降低环保问题产生频率，或者减弱污染物对环境的威胁，建议改进实验方法和实验条件。关于实验方法的改进，选取无毒无害试剂作为实验材料，对传统实验方法选取的材料进行调整。另外，在实验材料用量上也做出了调整，尽可能减少材料的使用，从而控制污染物排放量。关于实验条件的改进，建议采取微型实验，为其打造专属的实验环境，尽可能缩小实验产物排放空间范围，以此降低污染物排放治理难度。

（六）加大实验室环保建设投资力度

为了做好环保工作，需要增加实验室环保设施建设投资，可以从两个方面展开。第一，由学校出资购买环保监测和治理设备。由于学校资金能力有限，所以需要对资金使用方案进行划分，尽可能为环保模块争取更多的资金支持，一些非必要性建设的资金投入可以放在长期建设方案中，作为下一年建设对象。第二，借助政府力量，由政府出资为各大高校投资配备环保设施，从而加强环境实时监测，有效处理实验生产的污染物。学校根据实验室环保需求制定一套管理方案，附上详细的环境监测、污染物处理等方案及其所需设备信息，通过询价获取环保建设资金需求信息，将此文件递交给当地政府财政部门，等待审批，以此为学校争取更多的环保建设资金。

四、结束语

本文围绕实验室环保问题展开探究，通过分析高校在开展实验课程和实验活动期间暴露出的环保问题，提出可行性较高的解决方案，以此改善实验环境污染问题。本次研究从环保意识、实验室环保管理体系、实验室环境信息获取方式、实验室环保硬件设施、实验方法和实验条件、环保建设投资6个角度出发展开深入研究，希望提出的问题应对策略能够对环保问题解决有所帮助。