周广正
(宁阳县生态环境监控中心,山东 泰安 271400)
当前,全国不同规格的环保监测站有上万个,环境监测人员非常多。随着规模的日益扩大,逐步建立了一条相对完备的环境检测网络。按照国家相关规定,各类环境监测实验室最主要的任务是对环境质量进行检测,所以环境监测站通常都设有设备相对完善的分析实验室,并根据物质所产生的状况加以划分。环境监测实验室最主要的检测项目包括大气环境、地表水和工业废水等。在实际检测过程中,各类化学反应会生成大量的废气、废水和垃圾等,其中的废水往往不经过任何处置就直接排入下水道,再流入水体中。因此,环境监测实验室已变成一种典型的污染源,对自然环境产生着非常大的损害。本文对环境监测实验室的污染类型进行了系统分析,并提出具体的环境污染防治措施,力求为环境监测实验室污染的有效控制提出必要的理论借鉴和依据。
环境监测试验室的环境污染类型是由污水、废气或者包装灌装的固废、生化药物残留、有毒危险化工药剂等组成。除一些自动检测设备和噪声检测项目之外,上述检测基本都会出现废气污染物。试验室研究污水一般包含多余的样本、大量清洗液、不合理的储存水和洗液等。在上述污水中包含典型的生物、有害细菌、土壤中有机重金属和氰化物、甚至苯并芘等强致癌化学物质。环境监测试验室一般是承担解析各行业企业所排出的污水、废气和固态废物中的重要环境污染因子,在检测分析过程中参与到了各种化学试剂的应用,但由于检测项目的差异也会形成不同的污染物质,其特点主要为环境污染类型多、含量高、治理项目少、环境污染数量较小等[1]。
环境监测实验室的污染类型,一般有城市污水、废气和废物等。由于一般项目在试验后都会生成城市污水及废气,而且这种废气中也会存在重金属、有机物等。对于环境监测实验室的污染特征而言,要先对环境监测实验室的功能展开研究。环境监测实验室一般是对环境质量、污染废水、工业废气等的研究,在监测研究中会使用各种化学试剂,其特征大多具有品种多、含量高和数量小的特点。
1.2.1 废水
在对某些空气污染物样本进行检测时,通常都会形成大量工业废水,这种工业废水的主要源头包含以下几方面:在实验室实验流程中形成了多余的试样、样本分析残夜、大部分洗涤水和标准曲线的解析溶剂等。实验室还存放着大批的待利用或已经使用过的试验样品。此外,还有部分用于制定标准曲线以及取样分析检测过的残液,或者已无效的各类标准溶液以及试液等,而且成份也较为繁杂,如环保鉴定过程中较为普遍的酸碱废液及浓硫酸,还有高氯酸与氢氧化钠以及氢氧化钾等不同物质。若把这些残液废液直接排入当地的自然水域中,不仅会严重腐蚀当地的排水管道,而且还会造成巨大的污染。比如管道中水的pH值<6.5或>8.5时,受污染的土壤以及水域中的各类生物繁殖速率将会受到遏制,从而也大幅度降低了土地以及水域本身的生物学自净力量,更严重时还会造成水域的生态品种比例变低,或者生态种类突变等现象。此外像带有重金属的废液也是环境监测实验室中较为普遍的,比如带有铅、锌、银等微量元素的母液,这些物质如果没有处理直接倾倒进水体,因为细菌无法溶解这种重金属单质,因此也会导致细菌而形成危害性比较大的金属有机物。比如说在某些固定生态食物链种类相对丰富的水体中,细菌把有害化学物质传递到了鱼类身上,如果被打捞上来最后被人类所食,那么将会对整个社会人群的身体健康产生十分严重的化学威胁,从而引起各种人类食品安全事故等的严重事情。此外,像一些有机溶剂的废液,或者含酚以及氯化物等使用过程中产生的废液溶液往往也都来源于环境监测实验室的剩余,而这些物质都会经由水体的传输而产生极毒,在水体、细菌和水生生物的共同影响下形成了含有极高毒的氢氰酸等,其影响波及区域广泛而且不易处理[2]。
1.2.2 废气
环境监测实验室同时也是产生化学废气污染物的最直接来源,其中大多是化学试剂的挥发物,或者在物理化学试验中所产生的中间物质,此外还有像标气载气等化学废物也是较为普遍的。废物相对于废液来说危害性更大,因此会直接在外界环境中形成有害的化学废气,并随风飘散到各个地方。尽管监测实验室一般都会使用通风橱设施来提高实验室空气质量,但是这些已经被排出的废物仍然有一定的残留,会对实验室内的人员健康造成危害,比如甲基乙烯或者苯系物等物质,就是一种带有强烈挥发性的有机合成溶剂,由于它们拥有较低的沸点,可以通过迅速挥发对人类身体产生杀伤而无法预防。在实验室鉴定过程中所产生的氢气以及炔类气体、氢氰酸等也是比较强的有毒有害刺激性气体,而这些物质被人类吸收后就会导致人的上下呼吸道发生病变,并且还会刺激人的眼角膜,也很容易引起人类的造血机能系统和中枢神经系统受损,比如白血病、神经中心系统永久性破坏等都是可以致死的病症。
1.2.3 固体废物
目前,在环境监测实验室中所产生的固废十分多,大致分为以下几方面的内容:可分解物质、方纱、玻璃制品、以及残存的化学制剂(如Na2S或是高铁酸等固态化工试剂),特别是Na2S,若将其排除环境之外,就会形成恶臭味,这主要是由于生成的H2S废气,对人类健康还会产生很大的影响,加剧了水体和土壤的酸性等,从而损害了外界自然环境。
环境监测流程中,会包含较多的污染物建设项目。不同项目间监测工作频率相差悬殊很大,给实验室空气污染管控造成一定的困难。究其环保监测实验室空气污染形成的因素,一般可以总结为以下几个:
环境监测试验室中还会形成有机合成污染的问题,重要环境污染源还包括挥发酚、油类和阴离子洗涤剂等有机合成试药。以上的这些有机合成溶液中除一小部分挥发后转化成有机废气,大部分都变成为液态的有机合成污染。长此以往,将导致有机溶剂的危害量不断累积。对一些有机化学试剂来说,这种表面活性剂对周围环境形成的危害也更大[3]。
尽管很多实验项目所产生的污染数量都相当的小,但是仍然会出现一些其他项目的污染严重问题。以用重铬酸钾法来分析水样中的COD为例,首先会有巨量的锰离子在水中产生。另外,根据更标准的化学分析方法,还应添加一定的硫酸汞,这样会形成巨量的汞离子。
其环境污染管理,基本上还未能有效实施。虽然实验室可以根据技术的要求分类设置残液缸,但在实际操作中却大多形同虚设,常常是往下水道中一倒了之。而当残液缸满了时怎么管理,又成为一个棘手的难题。最后,不论是对标准化站建立或是计量认证考试等,多在检测能力和质量管理等方面强调,缺乏实验室管理方面的标准,也没有相应的质量监测制度,对检测试验室的环保监督管理方面弱化,造成了试验室污染。再加上长期以来,人类都认为环保监测中心实验室排放量较小、环境污染程度较小,对周围环境的潜在危险也没有充分考虑,因此实践检测工作当中的大批分析残液、遗留样本等未处置就擅自向周围环境倾倒,将剩余或丢弃的生化药品和生活废弃物混在一起。虽然目前,所有试验室都已经按照技术要求基本安装好了废液缸,但是仍有个别试验室在实践工作中,把这些废弃物向下水道、垃圾桶等一倒了之,废液缸满后如何处置就变成了亟待解决的难题所在。
在有关环保监测中心实验室污染技术方面的法律条例、规范和标准实验室工程建设规定工作方面仍有一些不足,以至于对环境污染整治工作出现了力度不够的问题。而在质量计量管理考核制度和规范化的建立工作方面,基本都是包围着环境监测试验室监测技术能力和品质管理体系展开的,而环保监测试验室整体上并没有加强检测质量管理工作,相应的检测体系也不先进,甚至没有检测力量。同时环保监测试验室也因为缺乏污染管控,而成为了局部地区污染的主要源头[4]。
目前,全国多数地区环保部门已经对环境监测实验室所具有的功能有了相应的了解,同时也根据有关法律法规,进一步加强了试验室的建设。但是在投资计划中,一般都只注重于仪器设备、样品试剂等,在有关检测流程中产生的污染问题、后期处理等方面的投资却没有列入计划中,造成了实验室的污染,在管理中也没有足够的资金投入,有限的投入导致了无法有效高效管理和防控实验室污染。
在实际的环境监测中心实验室污染防治和处理工作中,必须充分考虑垃圾的总量和类型,以确定其对环境污染的严重性。一般来说,对于实验室内废液的管理必须要保证优先执行,并且一定要限制使用下水道来倾倒环境监测实验的残液或废液,要尽量减少各种人为所带来的自然环境二次污染。成为环保检测试验室,自身必须拥有全方位领先的环保监测技术装备。
根据环境污染状况,管理人员要在观念上给予充分关注,并根据本实验室的监测特征和工作重点内容,认真研究污染预防,在预防上下足功夫,以最大程度降低实验室环境污染。在上级部门的引导下,管理人员根据同行业先进经验,并根据自身经验和本实验室的环境污染特征来制订预防运行流程和技术标准,做到实验室标准化运作,把实验室管理工作做到位,严格执行实验室环境污染预防规定。在制订法规的流程中,把实验室安全管理工作摆在首要地位,按照规范制定污染物采购、存放、处置等规章制度,保证将污染物放置于安全场所,以实现对整个过程的无污染管理。此外,通过促进实验室监测分析工作各个环节的无缝衔接,以提高实验室污染物水平,并最大限度减少检测工作对环境污染的不利影响。
样本、试剂等是环境监测实验室环境污染的主要来源,使这些物品的使用量降低,就可以从根本上实现环境污染排放量的降低目标。但同时这也要求对取样方法、分析手段加以改进、优化。对于样本收集方面,必须根据有关信息对企业污染排放数量状况加以深入了解,仔细制订完整的取样检测方法,并在与检测其他项目相关内容和实际经验值结合的基础上,把所要求的取样数量进行初步估计,同时在保证分析的情况下,进行实验室分析样本的采集。另外,还要对废水的污染因子分析方法进行实地开展研究,并尽可能到对污染现场进行物质的研究与处理,以便达到检测质量与实验室环境污染降低的双重目标。方法的优化也能有效降低实验室环境污染的排放,因为传统监测手段对方法敏感性以及检验限值等方面十分偏重,但对于使用新方法所产生的环境污染危害性等方面却缺乏关注。而无毒实验样品分析的新技术,则可以使毒性实验样品的应用和环境污染有效地降低或者避免。一般情况下,传感器、色谱仪、原子荧光、原子吸附、电感耦合等离子体质谱仪等现代大型仪器设备分析方法过程所产生的污染物,远远小于传统化学法。但在政府资金许可情况下,必须采用满足国家标准规定的现代化分析仪器,有关技术人员要全面了解新型仪器设备的工作特性和应用方法,并严格遵照规范条件开展分析作业,从而有效降低了分析方法过程中所产生的实验室环境污染[5]。
实际上,环境监测是一项非常典型的个人社会活动,是操作者在给定的受控环境下实施的一种独立自主的作业活动。所以,必须积极地健全环境监测跟踪管理机制和构建环境监测制度。监管的办法繁多,主要分为监测巡查、同步检测、定性和量化等方式。另外,还可以把实验室环境污染防控的措施应用到监督管理的每一环节上来,积极地开展环境清洁分析和操作,注意环境监测实验室的绝对洁净程度,除保持环境清洁、定时地加以清理外,还必须做好环境消毒,以把实验室中的有毒或有害细菌完全消除,这对部分细菌部分培养试验来说是十分重要的地方。"三废"还应加以分类的污染:废液、污染固态都必须有对应的处置缸,而废气中也必须有集气设备,并通过相关的化学反应将其加以除去,例如氢硫基废气就可通过氢氧化钠水溶液加以吸附[6]。
大多数环境监测的分析都有很多种可选用的方法,所以必须全面地考察方法的环境相容性,而在这里,就必须注意尽量选用污染较小的污染物分析,所采用的分析方法也必须污染程度最少,同时效果又要保持在相当的高度。一般来说,采用分析仪器较传统的化学试剂检验方式要优越。
为了更好地履行环境监测实验室的环境污染防控职责,需要适当的加大投入。环境监测实验室在预算流程中,也需要把处置废弃物时所必须使用的资金预算进来。使得环境监测实验室在处置污染上可以较为顺畅的实施,从而有效的降低实验室对自然环境的污染[7]。
根据以上研究结果可以看出,建立环境监测实验室的最终目的还是希望可以降低人类对周围环境所造成的直接污染,假如我们在实验室的实验后没有及时处理所造成的污水以及、废气们还有工业废渣等,那么将会对周围的环境产生二次的污染,从而不能满足环境保护的需要。所以,当前的环境监测实验室一定要认真开展污染物的科学处置工作,如果实验室本身可以处置,就要及时加以处置,如无法处置要和有处置资格的环保部门联合,把所生成的垃圾运输至有处置资格的政府部门进行及时处理,确保没有对环境产生污染。