浅谈老旧实验室环境污染防治措施

胡腾一

（清远市锦诚水质检测有限公司，广东 清远 511518）

引言

实验室出现环境污染直接对实验室环境、实验人员的身体健康、实验设备的运行维护等方面产生重要影响。老旧实验室通风柜气体泄漏、风机噪声等问题，一直是困扰实验室工作人员的难题，这些问题给长期在实验室中工作的人员，甚至实验室周边居民楼，造成一定程度的影响。本文通过介绍某实验室环境污染防治措施，相关措施操作简便，可有效改善老旧实验室通风效果，降小噪声。

1 某实验室通风系统改造前的概况

某实验室2003年建设并投产，位于大楼的12楼最高层位置，拥有10个通风柜，10个万向排气罩，4个原子吸收罩和 3套通风系统（碱液喷淋和活性炭吸附塔）。废气排放口与近距离敏感点距离见下表1，通风柜、万向排气罩、原子吸收罩和排气筒理论风量核算表见表2～表4。

表1 废气排放口与近距离敏感点距离 单位：m

表2 通风柜理论风量核算表

表3 万向排气罩和原子吸收罩理论风量核算表

表4 排气筒对应风量核算表

实验室实际风量大于通风柜和万向罩所需风量，形成微负压，对废气捕集效率约为75%，碱液喷淋和活性炭吸附塔处理效率均取50%，总处理效率为75%。

2 老旧实验室环境工作面临的新问题

2.1 人员流动性较大，安全风险意识不足

随着实验室的发展，人员流动性加大，新、旧检测人员不断更替，呈现阶梯式人才队伍发展趋势，检测人员整体学历与素质不断提升，检测队伍不断增强，但有经验的检测人员所具备的丰富的现场工作经验与技能知识未得到有效传承，年轻检测人员虽然理论知识丰富，学习能力较强，但其现场作业和技能水平仍有不足，对于环境、作业及操作规程等制度标准的学习流于表面，不能深层次理解与应用；有的检测人员以检测工作太忙为借口，对有关安全相关文件的学习不够深入，对环境整治工作应承担什么责任，知之甚少；有的即使发现了环境风险，也不主动跟踪处理，导致隐患长期存在。

2.2 相关法律法规实施对实验室提出新要求

新修订《安全生产法》进一步压实了实验室安全生产主体责任，确立全员安全生产责任和建立安全风险分级管控制度；《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《危险废物贮存污染控制标准》（GB 18597-2023）[1]及其2013年修改的有关规定要求和《广东省固体废物污染环境防治条例》进一步加强对实验室产生的废液的管理，需依法收集、贮存、运输、处置实验室废液。在试验结束后需清洗玻璃器皿，其清洗废水直接通过市政污水管网排入污水处理厂，可能难以到达《水污染物排放限值》（DB 44/26-2001）[2]第二时段三级标准和污水处理厂进水水质指标。

2.3 化学试剂数量和种类较多，监管较为严格

检测水中的各种元素指标，需要用到各种化学试剂和标准物质，除保证日常消耗外，还需要储存一定量。试剂有固体和液体，有些是剧毒、易燃、易爆危险品，必须按化学性质进行分类存放。由于旧实验室存放试剂空间有限，部分化学试剂标签脱落；部分存放试剂较长，超出有效期，存在一定隐患。随着国家加强化学试剂事中事后的监管，政府监管部门定期进行检查、举办主要领导及仓管人员学习并要求考核取证，给人员带来一定压力。

2.4 危险源复杂

实验室常见的危险源除化学试剂外，还有气瓶、特种设备、发热设备、高温设备、放射源等。如不对这些危险源进行有效管理，就形成安全隐患，一旦发生事故就可能造成重大财产损坏或人员伤亡。实验室中高压灭菌器需进行备案，操作人员需考证；气瓶存放地方不固定或用铁链拴住，未设置专门的气瓶存放地点或存放地点的设置非防爆，甚至没有丝毫固定手段直接摆放在设备旁边，且长时间不进行检验检测、维护，这些因素都对实验室人员埋下重大环境风险和安全隐患。特别是实验过程试剂使用时产生的VOCs、氨气、氯化氢、甲醛、NO2等，随着通风系统活性炭的饱和，存在外排不达标的风险。

2.5 实验设备管理不当，设备完好性不足

仪器设备日常维护和保养，是降低故障率，延长使用寿命的重要保障。但在实际工作中，设备的维护和保养计划很容易成为一张白纸。特别是工作繁忙时，及应付领导、专家等的检查时，更顾不上对设备进行维护和保养了，直接补录一些维护和保养记录。随着仪器使用年限加长，进入老年化的仪器设备，很容易小毛病就变成大毛病，不但不能保证数据的真实准确，而且会降低设备的灵敏度、精度和稳定度；有些责任心强的检测人员能从填写仪器设备使用记录中追溯到使用人，责任心不强的用完设备后就是不填写，一旦出现设备故障，都搞不清楚是谁的责任。

在实验室仪器设备的管理中，通常的做法就是看好设备，搞好卫生，登记好温湿度，防火防电防盗，保证安全。而且仍然采用传统的手工登记，与实验室的发展不相适应，导致不能对仪器设备进行动态管理，整天查漏补缺。若产生噪声，容易引起噪声扰民。

3 加强环境整治工作的措施

加强环境整治工作，就是要对人、机、料、法、环、测全过程进行管理，下面主要以环境整治通风系统改造为例，使得老旧实验室气体、噪声排放均满足国家标准要求。

3.1 改进通风系统的设计

通风系统通常分为集中式和分散式两种。集中式通常是把所有的通风设备组成一个系统或分成两三个系统。但随着系统增多，风量不易平衡。所以本次旧改将设计为分散式系统。可根据工作需要来启闭风机，相互不受干扰，风量可以满足，且不同性质的有害气体易于处理。

结合实验室平面布局，划分系统时，同一个房间内如有3个通风柜，应划为一个系统，避免一个通风柜产生倒流，使室内受到污染。如：4台通风柜和8个万向排气罩主要用于色谱类仪器，选择了1台7.5 kW风机，转速2 900 r/min，风量5 465～9 440 m3/h，风压2 540～1 680 Pa；6台通风柜和1个万向排气罩主要用于预处理，理化实验分别选择了3台4.5 kW风机，转速2 900 r/min，风量3 566～6 193 m3/h，风压1 920～1 170 Pa；4个原子吸收罩主要用于原子吸收仪和原子荧光仪，选择了1台2.2 kW风机，转速1 450 r/min，风量4 090～6 952 m3/h，风压820～490 Pa；1个万向排气罩和ICP-MS排风管选择1台0.75 kW风机，转速1 450 r/min，风量942～1 814 m3/h，风压298～186 Pa。

3.2 编制施工组织设计方案

在施工前，应编制施工组织设计方案，明确工程概况及编写依据、施工组织、施工准备工作计划、施工方案和安全生产措施。在楼板承重问题上，可将相邻主梁上横向搭设2条6米槽钢并铺设6平方米的钢板，分摊受力面积将增加到6平方米。经计算承重面的安全承重重量将达到1 500 kg，大于净气设备在运行过程中的最重设备重量，可达到安全承重要求。

（1）定好通风设备的安装点。共有6套系统需要改造，其中1套采用原来的基础不动（这1套在较早前已做好水泥基础，且较靠近女儿墙，不宜拆除重建），另外5套系统需要做上述的分摊承重处理。根据现场测量的楼面结构各主梁之间的距离约4.5米，在相邻的两条主梁上方的楼面横搭2条6米槽钢，再对槽钢做相应的基础处理，5套系统均按此施工操作，每个安装点之间应最少相隔4.5米 。

（2）对于因系统运行时可能涉及震动而影响楼面安全的顾虑，需要求厂家在每个系统的底部均已配备避震缓冲垫，会大大降低因运行震动对楼面结构的影响。

3.3 安装变频系统

每套系统安装变频系统，使其控制开关和变频控制系统及风机联动，可实现单台或多台设备等不同工况下的控制。实现抽风量与实际所需排风量相匹配，从而确保排风效果，达到节能降噪的效果；实现气流的有序流动，平衡风量，防止气流反串、倒流。

3.4 安装排风系统降噪设备

风机噪声主要由气流噪声（这是主要噪声源）、风机壳体机械噪声、电机噪声和管道振动噪声组成的。治理风机噪声首先设计安装风机消声器，其次设计安装风机隔声罩，隔声罩配置隔声门、通风散热消声器，在保证降噪效果的同时满足风机正常运行需要。

3.4.1 安装风机消声器

由外壳碳钢、内部吸声孔板不锈钢304材质组成。将其安装在2.2米高的排气管道上方，可阻挡声波传播而允许气流通过，有效消除空气动力性噪声。

3.4.2 安装风机隔声罩

材质与风机消声器一样。将其固定在排气管道接口下面离地面近的地方，可把声源罩在内部，控制声源噪声外传。设计时要考虑日常巡检隔声门和通风散热，使得降噪风机噪声的同时，隔声罩内部通风散热。如图1所示。

4 结语

4.1 废气

通过改造，使实验室有一定数量的换气次数，不形成负压。废气经碱液喷淋+活性炭吸附塔处理后，VOCs可以达到广东省地方标准《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准》（DB 44/814-2010）[3]中第Ⅱ时段排放限值，甲醇、氯化氢和硝酸雾（NO2）可以达到广东省地方标准《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001）中第二时段二级标准，氨气可以达到《恶臭污染物排放标准》（GB 14554-93）[4]表2标准，对周边环境影响较小。

4.2 噪声

4.2.1 噪声源强分析

噪声源主要为风机、风噪等，其运行期间产生的噪声级详见表5。

表5 噪声源源强情况

4.2.2 声环境影响分析

实验室在昼间正常工作，夜间不工作，所以不进行夜间测试。边界处噪声贡献值和周边敏感点噪声预测结果见表6、表7及图2。

图2 噪声预测结果示意图

表6 边界噪声预测结果 单位：dB（A）

表7 最近敏感点噪声预测结果 单位：dB（A）

噪声经减振、隔声措施作用后，有明显降低，厂界噪声可以达到《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB 12348-2008）[5]中的2类标准，50 m范围内敏感点噪声预测值均能够满足《声环境质量标准》（GB 3096-2008）[6]2类标准要求。