环境监测实验室污染及防治研究

刘宏杰

（宿迁市泗阳环境监测站，江苏 宿迁 223700）

环境监测站主要承担着水体、大气及土壤等环境要素进行监测分析，并为经济社会发展提供相应的环境数据的任务。近年来，随着我国生态环境监测网络建设逐步完善，国家及省、市、县、地方陆续建成了大气质量自动监测站点5 000余个，地表水监测断面1.1万余个，土壤环境监测点位约8万个，辐射环境质量监测点位1 500余个，相关环境监测站点基本覆盖了地级及以上城市和大部分区县。环境监测实验室在样品采集后，需要应用酸碱溶液，以及有机溶液等化学试剂进行监测分析，由此会产生强酸碱废液、有机废气等衍生物，以及多余的监测样品，如不经合理处理达标排放，会直接影响到周围的水体、大气，会给环境监测实验室环境增加污染风险，直接或间接的危害人员健康。由于这些污染物体量较小，产生的废气、废液和废渣等并未引起人们的足够重视。本文以基层实验室为例，探讨环境监测实验室污染物特点及其危害，并针对其特点，提出有针对性的处理措施，对降低实验室环境监测风险具有积极意义。

1 环境监测实验室污染物来源

1.1 废气

环境监测实验室废气主要来自样品分析时试剂及样品的挥发所致，以及样品监测分析过程中的产生物，标气或载气的泄露物。废气主要包括苯系物、氢氰酸、汞蒸气、硫化氢、氮气、氢气、乙炔气，这些废气均具有强刺激性，容易导致呼吸道疾病，刺激人的眼角膜，引起中枢神经系统、造血系统受到损伤[1]。由于环境监测实验室空间小，局部范围内的废气浓度大，长时间暴露期间，会给实验人员造成伤害。

1.2 废液

环境监测实验室废液主要来自剩余的监测样品、标准溶液失效、过期的试剂及洗液，以及标准曲线和样品分析的残液。环境监测实验室废液成分复杂、多样，其危害性也不尽相同。具体来说，主要包括：

1.2.1 酸碱废液

在样品分析过程中，常会使用到磷酸、盐酸、氢氧化钾、硝酸、硫酸等各种酸碱溶液。在样品分析结束或分析过程中，这些酸碱废液未及时收集，直接排入水体，强酸碱性溶液会腐蚀管道。且酸碱溶液中pH值＞8.5或＜6.5时，还会抑制受纳水体中的生物生长，降低受纳水体的自净能力，也会影响水体中的鱼类种类和数量[2]。

1.2.2 含重金属废液

环境监测中的样品分析，例如，土壤重金属含量分析，由此所产生的镉、铬、汞、银、铜、铅等重金属废液，这些含有重金属元素的废液未经达标处置，直接排入水体，会被受纳水体中的微生物分解，甚至会在微生物体内产生更大毒性重金属有机物，并经过食物链在生物体内逐渐富集，并最终进入到人体，进而会给人体健康产生巨大潜在威胁，诱发各种潜在风险。

1.2.3 含有机溶剂废液

环境监测实验室废水中常还含有氯仿、四氯化碳、石油醚、苯系物等有机溶液。有机溶液来自剩余试剂或过期样品，有机溶液会影响人体中枢神经，降低人的免疫功能，甚至会导致人的机体功能失调，并经食物链富集于体内，最终影响身体健康。

1.2.4 酚、氰化物废标准液

环境监测实验室中的酚、氰化物废标准液具有毒性，尤其是氰化物毒性极强，在酸性条件下，会变成氢氰酸，氢氰酸又具有剧毒，未经处理，直接排入周边水体，会影响水质，导致水产养殖减产，经食物链，还会导致慢性中毒。

1.3 废渣

环境监测实验室中，除了常见的废气、废液等外，还会存在相当的物体废物的废渣，这些废渣直接排放到环境中，也会给周围环境产生不同程度影响。环境监测实验室废渣包括剩余监测样品、失效过期的药品试剂，以及分析产物、消耗或破损的实验室用品，如玻璃器皿、纱布、过滤纸等，以及含重金属废液处理后产生的废渣。其中，残留或固体化学试剂，如硫化钠、高铁酸等，在实验分析时，会产生恶臭味，其中的硫化氢气体会导致中毒，增加土壤及水体酸度，破坏生态环境质量[3]。

2 环境监测实验室污染物的特点

2.1 种类复杂

从上述分析来看，环境监测实验室所产生的污染物种类众多、复杂，且对环境的影响也是多样的。从污染物形态来看，既有废气、废液，也有固态废渣，废液中又包括酸碱废液、含重金属废液、含有机溶剂废液，以及酚、氰化物废液等等。从影响的后果来看，是全方位的影响，包括大气、地表水、地下水、土壤及生物体等[4-5]。

2.2 数量较少

从环境监测实验室中的每一个污染源所产生的污染物看，数量较少，但其污染源却个数众多，且分布广泛，排放也极具不规律性。以环境监测实验室废液为例，每次实验而产生的废液一般为3～12 L，平均每个项目测定而产生的废液为10～600 mL。数量体量很小，但收集起来废液中的污染物种类复杂，虽然量少，但难以规模化处理和回收，直接排放到水体，会影响水体的水质[6]。

2.3 危害严重

环境监测实验室所产生的废气、废液或废渣，虽然体量小，但由于污染物毒性大，对周围的生态环境危害性是巨大的。以环境监测实验室水质分析中COD分析为例，在对样品中的高浓度氯离子废水分析时，通常需要在样品中添加硫酸汞，以排除氯离子干扰，硫酸汞添加会促进直链烃发生氧化，再加重铬酸钾作为氧化剂，加分析纯浓硫酸氢，保证氧化的酸性介质。据报道，基层实验室站所在业务量较大时，每年由此所消耗掉的硫酸汞达200 g以上，此外，硫酸、重铬酸钾以及硫酸银的使用，都会加剧生态环境污染[7]。

3 环境监测实验室污染物的危害

环境监测实验室在样品监测分析过程中所产生的废液、废气和废渣，未经合理处理，直接排放至生态环境中，会给周边生态环境的安全造成破坏，且影响到周边居民的正常生产生活，甚至是危及居民的身体健康[8]。

3.1 废气

环境监测实验室中的废气主要有强刺激性的氨气、二氧化硫等物质，长时间接触这些强刺激性污染物，或者接触高浓度刺激性污染物，会诱发眼部疾病，加重呼吸道疾病，甚至会损害人的神经系统的正常功能[9]。

3.2 废液

环境监测实验室废液具有强酸性、强碱性，未经处理直接排放至生态环境中，会导致受纳水体或土壤的pH值短时间里发生变化，从而影响到农业、渔业、饮用水安全，甚至会危害地下水环境。例如，废液中的重金属离子汞、铅，排放至水体中，在水体中的生物机体类累积，再经过食物链，直接影响到人体神经系统功能。此外，难降解、易挥发性的含酚、苯、醇类有机废液，会导致生态环境中的生物急慢性中毒。

3.3 废渣

环境监测实验室中的废渣成分复杂，单次产生的废渣量少，难收集，随意丢弃会与生活垃圾等混杂，进入垃圾填埋场，最终会导致有毒有害成分随渗滤液进入土壤环境，危害地下水环境，加剧生态环境污染。

4 环境监测实验室污染防治措施

环境监测实验室产生的污染防治，既要从源头做好分类收集、预防，也要针对不同污染物采取有针对性地收集、处理措施，综合施策[10]。

4.1 要采取分类处理

4.1.1 废气处理

针对环境监测实验室中产生的废气，应在通风橱内，并将其直接通过管道排出屋顶。

4.1.2 废液处理

环境监测实验室中的废液产生量较大，类型较多，应针对不同废液，采取不同的处理方式。例如，酸、碱废液，应及时集中回收，对其进行中和处理，待酸、碱废液pH值达到6.5～8.5范围之间，稀释后用于公厕冲洗用水。再如，重金属废液处理含汞废液，可先将其pH值调至8～10，然后将硫化钠投加至含汞废液，生成硫化汞沉淀，再将硫酸亚铁加入其中，作为共沉淀剂，然后利用硫酸亚铁，将废液中的悬浮硫化汞微粒吸附，共沉淀，可直接排放清液，由此产生的残渣熔烧回收或制成汞盐。还如，含铬废液，对于失效铬酸溶剂，待至浓缩冷却，将高锰酸盐粉末加入氧化，并用砂芯漏斗过滤掉二氧化锰，再沉淀。处理后的废液倒入混合重金属废液，再一并处理。

4.1.3 废渣处理

过期的药品、溶剂回收至专业部门进行集中处理，无毒废渣可与生活垃圾合并处理，填埋或焚烧。

4.2 要全程跟踪管理

环境监测实验室产生的废气、废液和废渣是在相关的监测、分析操作过程中产生的，具有很强的人为性，因此，应对实验室中的样品、试剂等相关物品进行全链条、封闭式、全过程管理，建立实验室物品台账，倡导实验室监测人员就环境监测分析方法及相关的监测管理制度落实情况进行监督和管理。尤其是要对实验室监测过程中的具体行为进行同步监测、监测巡查，以及定性、定量操作，并将实验室污染防治的相关规定和要求落实到具体监测过程中，尤其是将监督管理纳入各个环节，使环节监测人员始终做到规范操作。要定期对实验室环境进行清理，需要消毒的区域，要定期根据要求进行消毒，并对“三废”等污染物进行分类处理，处理环节应建立具体的台账[11]。

4.3 减少污染物的排放

实验室污染防治的源头，是要做好污染物的减量排放，这是从根本上降低实验室污染的关键。为此，一要在样品分析监测时，应选择运用污染环境少的标准分析方法；二是在满足实验室分析监测的前提下，尽量降低样品的采样量和使用量；三是减少试剂储存量，根据实验室样品分析的现实需要，随用随买。尽量优先使用快要到期的试剂。四是做好回收利用，即：能够满足回收再利用的试剂的，应尽量回收利用，减少浪费。五是尽量用废酸废碱调节废液的pH值，以及其他各类废液，通过以废治废，减少酸碱溶液产生量。六是鼓励和推广使用无磷洗涤剂。七是利用酒精温度表，避免水银温度表使用，杜绝因温度表损坏产生的汞污染。

5 结语

综上，作为基层环境监测部门，在采集样品进行实验室分析监测时，需要应用到各种试剂以及样品，由此会产生废气、废液和废渣，处理不当会影响环境，甚至危及操作人员的身体健康。因此，要高度重视环境监测实验室的污染防治工作。在样品采集后，需要应用酸碱溶液以及有机溶液等化学试剂进行监测分析，由此会产生强酸碱废液、有机废气等衍生物，以及多余的监测样品，应采取合适方式，对其进行合理处理，并实现达标排放，减少对周围的水体、大气、土壤等环境影响，否则会给环境监测实验室环境增加污染风险，直接或间接的危害人员健康。虽然环境监测实验室污染物量较小，但其成分复杂，处理难度大，具有较强的危害性，应针对环境监测实验室污染物的来源及其特点，充分认识到其现实危害性的基础上，针对不同实验室污染物提出具体的治理措施，做好监管措施，并从源头降低污染物产生量，综合施策，切实做好环境监测实验室污染防治。