实验室的污染以及预防

1、实验室的 污染以及预防随着我国 科 学技术的发展，对各类实验室的需求越来 越多，各学科 的 重点实验室、各学校、各系统内的重点实 验室层出不穷 。 从实验室的分布来看，主要集中在学校、 科研机构、检 测 机构和企业中的检验研究部门。企业实验 室的污染问题 可 归纳为企业的环保问题，易于被各级部门 重视，企业在 处 理自身的环保问题时，污染问题也得到相 应的处理。而 各 类实验室多为相对独立的行政单位，区域 分散，单个污 染 少，易于被忽视。我国目 前拥有各类高等院校 1100 所，普通高中万所， 初中所。科研 院 所、质检、卫生防疫、环境监测、农林等 各 级检验机构 近 20000 余 个，已

2、成为一 个 庞大的系统。实 验室 实际上是 一 类典型的小型污染源，建设的越多，污染的越大。这些 实验室，尤其是在城区和居民区的实验室对 环境的危害 特别 大，因为很多实验室的下水道与居民的下 水道相通，污 染物通过下水道形成交叉污染，最后流入河 中或者渗入地 下 ， 其危害不可估量。科学工作者或者未来的科学工作者 成 了环境的污染者，令人十分遗憾。环境保护是事关可持 续发展经济的大战略。在环保面前人人平等，必须本着 “谁污染环境，室的成本核算 和对外收谁负责处理 ”的原 则贯彻执行。实验 费都应包括实验室的环保费用在内。实验室 的 污染源种类复杂，品种多，毒害大，应根 据具体情况， 分 别制

3、订处理方案。1 实验室环境污染种类及危害按污染 性 质分化学污 染化学污 染 包括有机物污染和无机物污染。有机物污 染主要是有机 试 剂污染和有机样品污染。在大多数情况下， 实验室中的有 机 试剂并不直接参与发生反应，仅仅起溶剂 作用，因此消 耗 的有机试剂以各种形式排放到周边的环境 中，排放总量 大 致就相当于试剂的消耗量。日复一日，年 复一年，排放 量 十分可观。有机样品污染包括一些剧毒的 有机样品，如 农药、苯并（a芘、黄曲霉毒素、亚硝胺等。 无机物污染有 强 酸、强碱的污染，重金属污染，氰化物污 染等。其中汞 、 砷、铅、镉、铬等重金属的毒性不仅强， 且有在人体中 有蓄积性。生物性 污

4、 染生物污 染 包括生物废弃物污染和生物细菌毒素污染。 生物废弃物有 检验实验室的标本，如血液、尿、粪便、痰 液和呕吐物等 ；检验用品，如实验器材、细菌培养基和细 菌阳性标本等 。 开展生物性实验的实验室会产生大量高浓 度含有害微生 物的培养液、培养基，如未经适当的灭菌处理而直接外排 ， 会造成严重后果。生物实验室的通风设备 设计不完善或 实 验过程个人安全保护漏洞，会使生物细菌 毒素扩散传播 ， 带来污染，甚至带来严重不良后果。2003年非典流行肆 虐 后，许多生物实验室加强对 SAS 病毒的研 究，之后报道 的 非典感染者，多是科研工作者在实验室研 究时被感染的 。放射性 污 染物放射性

5、物 质废弃物有放射性标记物、放射性标准溶液等。按污染 物 形态分废水实验室 产 生的废水包括多余的样品、标准曲线及样 品分析残液、 失 效的贮藏液和洗液、大量洗涤水等。几乎 所有的常规分 析 项目都不同程度存在着废水污染问题。这 些废水中成分 包 罗万象，包括最常见的有机物、重金属离 子和有害微生 物 等及相对少见的氰化物、细菌毒素、各种 农药残留、药 物 残留等。废气实验室 产 生的废气包括试剂和样品的挥发物、分析 过程中间产物 、 泄漏和排空的标准气和载气等。通常实验 室中直接产生 有 毒、有害气体的实验都要求在通风橱内进 行，这固然是 保 证室内空气质量、保护分析人员健康安全 的有效办法

6、， 但 也直接污染了环境空气。实验室废气包括 酸雾、甲醛、 苯 系物、各种有机溶剂等常见污染物和汞蒸 汽、光气等较 少 遇到的污染物。固体废 物实验室 产 生的固体废物包括多余样品、分析产物、 消耗或破损的 实 验用品、残留或失效的化学试剂等。这些 固体废物成分 复 杂，涵盖各类化学、生物污染物，尤其是 不少过期失效 的 化学试剂，处理稍有不慎，很容易导致严 重的污染事故 。2 对实验室污染物的处理办法为防止 实 验室的污染扩散，污染物的一般处理原则 为：分类收集 、 存放，分别集中处理。尽可能采用废物回 收以及固化、 焚 烧处理，在实际工作中选择合适的方法进 行检测，尽可 能 减少废物量、减

7、少污染。废弃物排放应符 合国家有关环 境 排放标准。化学类 废 物一般的 有 毒气体可通过通风橱或通风管道，经空气 稀释排出。大 量 的有毒气体必须通过与氧充分燃烧或吸收 处理后才能排 放 。废液应 根 据其化学特性选择合适的容器和存放地点， 通过密闭容器 存 放，不可混合贮存，容器标签必须标明废 物种类、贮存 时 间，定期处理。一般废液可通过酸碱中和、 混凝沉淀、次 氯 酸钠氧化处理后排放，有机溶剂废液应根 据性质进行回 收 。含汞废 液 的处理排放标准3:废液中汞的最高容许排放浓度为/L（以Hg 计 ）。处理方 法: 硫化物共沉淀法:先将含汞盐的废液 的 pH 值调至 8-10，然后加入过

8、量的 Na2S， 使其生 成 HgS 沉淀。再加入 FeS04（共沉淀剂），与过量的S2-生成FeS沉 淀，将悬浮在 水中难以沉淀的 HgS 微粒吸附共沉淀然后 静置、分离， 再经离心、过滤，滤液的含汞量可降至 /L 以 下。还原 法 :用铜屑、铁屑、锌粒、硼氢化钠等作还 原剂，可以直 接回收金属汞。含镉废 液的处理氢氧 化物沉淀法:在含镉的废液中投加石灰，调 节 pH 值至以上，充分搅拌后 放置 ，使镉离子变为难溶的 Cd（OH）2 沉淀分离沉淀，用 双硫 腙分光光度法检测滤液 中的Cd离子后（降至/L以下），将滤液中和至pH值约为7, 然后排放。离子 交换法：利用Cd2+离子比水中其它离子

9、与阳 离子交换树脂 有更强的结合力，优先交换含铅废 液的处理在废液 中 加入消石灰，调节至 pH 值大于 11，使废 液 中的铅生成 Pb(OH)2 沉淀然后加入 Al2(S04)3( 凝聚剂)， 将 pH 值降至 7-8，则 Pb(OH)2 与 Al(OH)3 共 沉淀，分离沉 淀，达标后， 排 放废液。含砷废 液 的处理在含砷 废液中加入 FeCl3 ，使 FeAs 达到 50，然后 用消石灰将废 液 的 pH 值控制在 8-10。利用新生氢氧化 物和 砷的化合物共 沉 淀的吸附作用，除去废液中的砷。放置一 夜，分离沉淀 ， 达标后，排放废液。含酚废 液 的处理酚属剧 毒 类细胞原浆毒物，

10、处理方法：低浓度的含 酚废液可加入 次 氯酸钠或漂白粉煮一下，使酚分解为二氧 化碳和水。如 果 是高浓度的含酚废液，可通过醋酸丁酯萃 取，再加少量 的 氢氧化钠溶液反萃取，经调节 pH 值后进行 蒸馏回收处 理 后的废液排放。综合废 液 处理用酸、 碱 调节废液 PH 为 3-4、加入铁粉，搅拌30min ,然后用碱调节pH为9左右，继续搅拌10min ,加 入硫酸铝或碱 式 氯化铝混凝剂、进行混凝沉淀，上清液可 直接排放，沉 淀 于废渣方式处理。生物类 废 物生物类 废 物应根据其病源特性、物理特性选择合适的容器和地点 ， 专人分类收集进行消毒、烧毁处理，日产 日清。液体废 物 一般可加漂白

11、粉进行氯化消毒处理。固体 可燃性废物分 类 收集、处理、一律及时焚烧。固体非可燃 性废物分类收 集 ，可加漂白粉进行氯化消毒处理。满足消 毒条件后作最 终 处置。一次性 使 用的制品如手套、帽子、工作物、口罩等 使用后放入污 物 袋内集中烧毁。可重复 利 用的玻璃器材如玻片、吸管、玻瓶等可以 用 1000-3000mg/L 有效氯溶液浸泡 2-6h 然后清洗重新使 用，或者废弃 。盛标本 的玻璃、塑料、搪瓷容器可煮沸15min.或者用1000mg/L有效氯漂白粉澄清液浸泡 2-6h,消毒后用洗涤 剂及流水刷洗 、 沥干；用于微生物培养的，用压力蒸汽灭 菌后使用。微生物 检验接种培养过的琼脂平板

12、应压力灭菌30min，趁热将琼脂倒弃 处理。尿、唾 液、血液等生物样品，加漂白粉搅拌后作用2-4h，倒入化粪池或厕所。或者进行焚烧处理。放射性 废 弃物一般实 验室的放射性废弃物为中低水平放射性废弃 物，将实验过 程中产生的放射性废物收集在专门的污物桶 内，桶的外部 标 明醒目的标志，根据放射性同位素的半衰 期长短，分别 采 用贮存一定时间使其衰变和化学沉淀浓缩 或焚烧后掩埋 处 理。放射性 同位素的半衰期短 （如：碘 131、磷 32 等 ）的废 弃物，用专门 的 容器密闭后，放置于专门的贮存室，放置 十个半衰期后 排 放或者焚烧处理。放射性 同位素的半衰期较长 （如：铁 59、钻 60 等

13、 ）的 废弃物，液体 可用 蒸发、离子交换、混凝剂共沉淀等方法 浓缩，装入容 器 集中埋于放射性废物坑内。3 解决实验室污染的措施提高认 识 ，制定技术规范各级实 验 室都需要进一步提高对实验室环境污染问 题的认识，不 能 回避，听之任之，而是应该根据本实验室 工作的特点、 重 点，积极探索，想方设法减少实验室污染。 国家有关部门 也 应认真研究实验室的污染特点和防治途径， 提出操作性强 、 简便实用的技术规范，并出台相应的考核 要求及办法。 最 好是融入实验室的建设和验收中去，使之 成为能力建设 的 一部分，从而有利于贯彻落实各项实验室 环境污染的防 治 措施。建立实 验 室环境管理体系实验

14、室 在 能力建设、质量管理的同时，还要建立完 备的实验室环 境 管理体系。按照 ISO14001 环境管理体系的 理念和要求， 全 面考察实验分析的各个方面，制定相应的 程序文件，规 范 实验室环境行为，充分贯彻 ISO14001 一 贯 强调的污染预 防 和持续改进的基本要求，力争减小每一个 过程的环境影 响 ，从而不断提升实验室管理水平。全面推 行绿色化学、清洁实验选择污 染 少的分析方法在保证 实 验效果的前提下，用无毒害、无污染或低 毒害、低污染 的 试剂替代毒性较强的试剂，尽量用无毒、 低毒试剂替代 高 毒试剂。在一些特定实验要用到高毒性药 品时，一定要 用 封闭的收集桶收集废液。学

15、校在 进 行教育实验中，还要特别注意发挥教学多 媒体的作用。 教 学多媒体是知识经济的产物，它是信息社 会的标志之一 ， 在实验教学中，计算机辅助教学模拟化学 实验是一种化 学 试剂和仪器装置 “零投入 ”和 “废弃物零 排 放” 的特殊实验方 式 ，它非常适合于演示实验。因为演示实验 主要是用于培 养 学生的观察能力和用于模仿而不是训练动 手操作能力的 。 某些毒害较大的化学实验也可以采用这种 方式，从而可 防 止为了学习一点儿知识而付出高昂的环境 代价的作法。改进实 验 条件，开展推广微型实验在实验 中 改善实验装置，是有效防止有毒气体逸散、 有毒液体外溢 的 重要举措。一些商品化实验装置

16、的产生可以大大减少实验中化学试剂的用量微型实验是指在微型化的仪器装置中进行的实验， 其试剂用量是 常规实验的数十分之一至千分之一。因此， 开设微型实验，是节约药品，减少开支，降低实验污染的 简便方法。改进实验方法，可以减少试剂使用量。在农残检测 中利用固相萃 取取代传统的液液萃取，可以大大减少乙睛 等有毒试剂的 使用，减少污染。成立试剂调度网络过期、失效的化学试剂的处理是世界性的难题。各 实验室可以合作成立区域性的试剂调度网，选择一部分危 害大，用量少，易失效的试剂进入网络，实行实验室间资 源共享，尽量 避免大批化学试剂失效，也可节约实验成本加强地区中心实验室的功能现行的管理体制使各级行政部门

17、都拥有各自小而全 的实验室，既 浪费了大量资源，又不利于环境保护。应发 挥地区中心实 验室的作用，集中部分项目，对社会开发。 从而达到资源 共享，相对降低实验室污染物的排放，对污 染相对大的实 验室有利于集中治理。一些行之有效的清洁实验行为的实例在满足实验要求的情况下，适当降低采样量; 不要购 买 暂时用不上的试剂；尽量利 用 可回收的试剂；应使用 可 降解的无磷洗涤剂；使用酒 精 温度计从而避免水银温度计可能带来的汞 污染。4 国内外实验室污染治理的现状在国外 ， 有专门的实验室废弃物处理站来集中收集 处理。实验室 废 弃物集中处理站的管理规范、严格，安全 环境保护意识 极 强。专门地点集中

18、、专门房间、专门容器 存放，专门人 员 管理，严格分区、分类，集中送特殊废品 处理场处理。 各 种废弃物由各实验室分类上交后，处理站 要对交来废弃 物 称重后将信息存进计算机，再分类放到规 定地方集中。 例 如，报废放射源、废机油、报废化学试剂、 化学合成 “三废物 ”、化学品 废弃 容器等都分类存放。 废弃物 集中处理站设计内容周密，设施完备先进， 安全可 靠。为 防止 集中后的地下渗漏二次污染，设计时将处理站地下全 部用水泥整体浇注。危险化学品、放射源存 放在专 门房间 ，还有安全监控、排风系统。废弃物 集 中处理站的费用由政府每年的经费预算中 列支。另一方 面 ，可回收废品被收购后所得资金则用于废 弃物集中处理 站 的进一步发展。目前我 国 对实验室的污染排放并没有专门的规定，一般参照企业 的 污染排放标准。实验室在建设或认可验收 时会对实验室 的 废弃物排放提出要求。如气体实验在通风 处做，废弃物 由 专门的环保公司回收等。由于实验室污染 种类齐全，情 况 复杂，多数项目产生的污染量较小，缺乏 相应资金，操 作 起来存在着相当难度，给污染治理带来一 定困难。目前 除 少数一些环保意识强的实验室