实验室废弃物分析及处理方案
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本文主要研究了实验室化学污染废弃物处理,介绍了实验室化学废弃物的污染现
状以及相关的污染物类型了,并针对性的提出了实验室污染物的处置方式,为实
验室污染物处置提供了依据。
随着社会的发展,科技的进步,化学实验室在各大高校中已经普遍存在。但
是很多实验室化学污染废弃物的无处理的排放也给环境带了巨大的危害。在许
多的化学实验过程中,所产生的一些污染废弃物往往是带有剧毒甚至是有致癌功
效的污染物,这些污染物的直接排放不仅严重污染了环境还给人们的健康带来了
威胁。所以实验室化学污染废弃物的无害化排放已经成为一种必然趋势。
1 实验室污染现状
随着社会的发展,科技的进步,化学实验室在各大高校中已经普遍存在。而
科研项目的不断增多,实验经费的大量提高,所带来的后果也包括了实验室化学
污染废弃物的大量产生,造成的环境问题和对人们健康的危害日趋严重。很多高
校已经从事化学实验的学生和老师对待化学污染废弃物的危害意识淡薄,并不知
道或不了解其对环境的毒害。很多污染物任意排放,有毒有害的废液在没有经过
任何处理的情况下直接进入下水道,容易导致人们的生活、健康状况都受到影响。
而很多无害的有机试剂也直接进入下水道,会造成资源的无形中的浪费。很多污
染物质被土壤、植物吸收,或滋生细菌,流入到大海、河流中,无论是哪一种结果
对环境的危害都是巨大的。生物实验室中,很多未经处理的生物化学废弃物被直
接丢弃,容易造成病毒侵害人体,微生物在实验室的特殊条件下造成基因突变,形
成新生物种,若新生细菌对人体的危害巨大,将会带来不可估量的后果。同时,一
些酸液、碱液的随意排放,会腐蚀下水管道系统,造成下水管道破裂,影响了正常
市政工程系统的同时还容易使得土壤酸化或者碱化,从而破坏土壤结构,造成寸
草不生的恶果,影响植物、农作物的生长同时,还会影响生物多样性,破坏生态系
统。但是如此之多的实验室污染问题并没有得到校领导、环境管理部门的足够
重视,很多高校的实验室没有定期、固定的化学实验废液、废渣的固定回收点,
有些高校有固定回收废液、废渣的部门,但回收时间却相隔时间很长。而从事实验研究的老师和学生,也有很多不注重化学废弃物的处置,随意倾倒、丢弃的现
象严重。国家环境管理部门对实验室的污染废弃物没有明确的处置法规,同时,
未能把高校实验室作为大气、水等环境监测的重点地段,高校也缺乏实验室废液
专门排放的下水管道和处理厂。因此,防治实验室废弃物污染已是迫在眉睫、刻
不容缓。
2 常见实验室常见化学污染物
(1)含砷化学污染物。砷作为剧毒性化学物质,在很久之前就被人们所认识
到。特别是三价砷的毒性是最大的,是致命的,砷的急性中毒主要是阻碍细胞代
谢,从而使得细胞死亡;而慢性砷中毒可以导致致癌、致畸等情况的发生[2]。对
于含砷废液的处理,现阶段主要是加入硝石灰,将 pH 值调节到 9 左右,然后再加
入 FeCl3,生成 Fe(OH)3 起共沉淀作用同时除去废液中的砷。
(2)含铬化学污染物。铬是主要的环境污染物之一,其化合物普遍存在毒性,
其中六价铬的毒性是最高的。而铬酸、重铬酸及其盐类是实验室常用的药品之
一,它们不但会刺激、灼烧人们的皮肤和黏膜,同时以蒸汽、粉尘状态游离在空
气中,被人们吸入后会严重危害鼻腔及呼吸系统黏膜、肠胃受损、白血球下降等
病状。铬还可引起久治不愈的过敏性皮炎或湿疹[3]。含铬废液的处理,主要是
在酸性条件下,通过硫酸亚铁将 Cr6+还原为 Cr3+,然后加入消石灰,调节废液 pH
值,生成低毒的 Cr(OH)3 沉淀,分离沉淀后的清液可排放,沉渣可焙烧或填埋。
(3)含汞化学污染物。汞是一种易气化的金属,常以汞蒸汽的形式存在。在
被人吸入后,会滞留在肺泡内,被毛细血管吸收进入人体,在血液中与红细胞、血
红蛋白结合,从而阻碍血细胞的正常代谢功能。汞中毒的症状主要表现为:精神-
神经异常、齿龈炎、震颤[4]。对于汞的处置主要是,在实验过程中如果不慎溅
落在地上,应立即用吸管、毛笔将汞捡起,收集于瓶中,用水覆盖。散落过汞的地
面应洒上硫磺粉,将散落的汞覆盖一段时间,使其生成硫化汞,再设法扫净。 (4)含铅、镉化学污染物。铅及其化合物危害人类健康的方式,主要通过呼
吸道和消化道,在铅及其化合物进入人体后,会妨碍人们的造血功能,使得人们产
生贫血、头疼、困乏、四肢酸痛等症状。铅对儿童的危害尤其严重,儿童铅中毒
会造成发育迟缓、多动、智力低下等现象;镉则主要通过饮食和呼吸进入人体,
贮存于肝和肾中。镉不仅会破坏神经系统而且慢性镉中毒会致癌。对含铅、镉
废液,用石灰调节 pH 值到 8～10,使铅、镉离子生成氢氧化铅或氢氧化镉沉淀。
加入硫酸亚铁作为共沉淀剂,使沉淀完全。
3 实验室废弃物处置措施
(1)减少实验室废弃物的产生。为了能够减少实验室废弃的产生,在设计实
验室应该尽量减小实验规模,改善实验装置,推广微型实验。有利于实验中药品
使用的数量减少,从而有效的降低污染废弃物的产生。并且,在实验设计中,如果
有有毒、有害气体产生的话,必须改善实验装置,有效的收集毒性气体、毒性液
体。改进实验方法的设计,尽量使用绿色、无毒、无害的化学药品,减少化学实
验步骤,降低废弃物的产生流程和总量。改进实验方法,可以减少试剂使用类型
和使用量,努力实现实验室废弃物绿色化。如在实验过程中,尽量用气相色谱的
方式代替液相色谱,用水溶剂代替有机溶剂。采用新型、高效、对环境友好、可
回收的催化剂:通过选择催化剂,可以提高反应的选择性,并避免副产物的生成,
减少有害物质的排放。
(2)回收再利用废弃物。严格规范化实验室化学废弃物的回收,做到所有有
毒有害的化学废弃物全部回收。在学生的实验教学过程中,重点强调实验废弃物
的危害和回收的重要性,讲解具体化学实验废弃物的回收方式及手段。学校应安
排专门部门负责实验室化学废弃物的回收问题,做到化学废弃物的登记,按照以
往的产生量,定期合理时间内进行化学废弃的回收。并检查各个实验室是否有专
门的实验废液、废渣的储存桶。不得将危险废物混入生活垃圾和其他非危险废
物中贮存。在废弃物有效回收后,应通过妥善合理的方式进行处理,做到无污染
排放。 (3)学校实验教学中推广多媒体模拟实验。学校在进行教育实验中,要发挥
教学多媒体的作用。对于一些危险性较大、实验条件较为苛刻、无法让学生自
己动手或者教师实验操作讲解的实验,可以下载一些相关的实验视频,或者制作
一些动态图片,运用多媒体技术讲解演示这部分实验。既解决了这部分难题,又
让学生能够有所收获。通过仿真教学的方式,有效的避免有毒有害废物的产生,
不但减少了化学实验药品的使用,还有利于保护学生的身体健康。
(4)成立实验室试剂调度网络。对于过期、失效的化学试剂的处理也成为化
学实验的主要污染难题之一。在同一个学校甚至是区域中,建立同类化学实验室
的合作,建立化学试剂的调度网络,不断可以有效的合理利用化学试剂,并且避免
大批化学试剂失效,也可节约实验成本。近几年虽然国家在政策法规方面不断完
善，但是地方各级政府和人民群众对危险废物处置利用的重要性认识依然不足，
对于危险废物处置行业依然存在误解，导致危废处置行业在发展过程中受到阻
力。
2.3.政府补贴
危废处置利用既具有企业经营效益，也具有社会公益效益，因此不仅需要
得到政策的支持，更需要得到政府资金上的补贴，在当前我国危废处置行业发
展水平仍然不高的情况下，政府的支持力度对于企业发展的积极性有很大的影
响。
2.4.技术水平
我国危废处置利用经过一段时间的发展不断成熟和完善，但是相较于发达国家，
技术水平仍然落后，面对我国经济发展水平持续升高，危险废弃物产生量不断
攀升的情况，仍然需要不断完善改进技术才能适应未来国情需要。
三、前景展望
我国危险废弃物的综合利用率根据官方公布的数据已经超过 50%，但是由于我
国危险废弃物管理存在底数严重不清的问题，此外有很多危险废物未被申报登记，因而据相关机构测算综合利用率仅为 10%左右，而目前危废综合利用是我
国危废处置的主要途径，因而我国危废处置利用仍处于较低水平。随着经济的
发展，国家对环保行业的重视，未来市场需求将不断增大。当前危废处置利用
企业主要集中在东部沿海，未来随着西部大开发战略不断推进，中西部地区将
具有很大的发展前景。根据 2004 年全国危险废物和医疗废物处置设施普查，我
国危险废物处置设施的区域分布东多西少，东部地区设施数量 347 个，中部
134 个，西部为 31 个，分别占全国设施总数的 67.8%、26.2%、6.0%。中西部地
区在未来随着经济发展，有较大的市场空间。
根据我国第一次污染源普查数据可知，2007 年我国工业固体废弃物产生量为
38.52 亿吨，其中危险废弃物产生量为 4573.69 万吨。远高于中国环境统计年
鉴中公布的 2007 年数据中危险废弃物产生量 1079 万吨。可知我国危险废弃物
年产生量巨大。根据 2007 年第一次污染源普查数据，我国危险废弃物年实际处
置量为 117.42 万吨，而危废综合利用按官方数据占总量的 50%估计，仍有 2000
万吨得不到有效处置，若按有关机构实际综合利用率为 10%估计，将有 3000 多
万吨危险废物没有得到处置利用。据环境统计年鉴 2012 年数据，全国危废产生
量 3465.24 万吨，2007 年估测数据是官方数据的 4 倍多，据此估算 2012 危废
产生量可达 1 亿吨。
据 2004 年危险废物处置设施普查数据，可知当年共有危险废物处置设施 669 个，
据相关数据测算年增长 16 个，2012 年全国危废处置设施有 897 个。
四、典型企业分析：
北京金隅红树林环保技术有限公司：隶属于北京金隅集团，拥有国内首条自主
研发的危险废物处理生产线。2008 年奥运会唯一水泥合作商，在北京因为绿色
奥运停产其他水泥厂时，金隅红树林是唯一照常生产的水泥厂，其利用水泥回
转窑协同处置危险废物为北京市解决了大量危险废物的威胁。
东江环保：成立于 1999 年，是一家专业从事废物管理和环境服务的公司。2003
年香港联交所创业板上市，为我国第一家在境外上市的民营环保企业。2010 年
转至主板上市。
法国威立雅环境集团： 世界三大环保集团之一。世界水务领域排名第一，全球
