生物技术实验室废弃物的安全管理探究

1、生物技术实验室废弃物的安全管理探究摘要 实验室是高校或科研机构教学、科研工作的重要场所，实验室 废弄物的安全处理是实验室管理工作的重点之一。废弄物的直接排放，对 人身安全和环境污染造成潜在的威胁。生物技术实验室废弃物复杂多样， 为了加强生物技术实验室废弃物的管理，通过借鉴学习国外3所大学实验 室废弃物的处理手册，提出了生物技术实验室废弃物的类型及处理原则和 常规方法，旨在为生物技术实验室废弃物安全管理提供参考。关键词 生物技术实验室；废弃物；处理原则；处理方法中图分类号g482, q338文献标识码a文章编号1007-5739 (2014) 01-0238-03study on waste s

2、afety management in biotechnology laboratoryzhang li-quan(college of life sciences, inner mongolia university, inner mongolia key laboratory of herbage & endemic crop biotechnology, hohhot inner mongolia 010021)abstract laboratory is the important place for teaching and scienee research in unive

3、rsity and sci entific and research institute, and the laboratory waste disposal is one of urgent matters in laboratory businesses most of the laboratory waste was discharged without treatment, and the potential threat had beenis complex and diverse in biotechnology laboratory. in order to improve th

4、e management of waste, the forms, principles and common disposal methods of biotechnology laboratory waste were proposed based on the learning of laboratory waste disposal guidelines form three foreign universifies so as to provide helpful references and communions for the safety management of biote

5、chnology laboratory waste.key words biotechnology laboratory ； waste ； disposal principle； disposal methods实验室是高校或科研机构进行教学和科学研究的重要场所，随着我国 高等教育的快速发展，教学和科研规模不断扩大，实验室工作日益增多， 产牛的实验室废弃物也大幅增加。实验室废弃物种类复杂，毒性大，污染 性强，对人身安全和校园及校园周边环境已构成了巨大的潜在威胁1-3 o 目前已有许多学者对实验室废弃物的安全管理进行了探讨和分析2,但 由于学科或专业的不同，各实验室废弃物的安全管理尚无统一的体

6、系。生 物技术实验室废弃物复杂多样，为了加强生物技术实验室废弃物的管理， 通过借鉴学习美国2所研究型大学宾夕法尼亚大学(university ofpennsy-1 vania)和普渡大学(purdue university)以及澳大利亚卧龙岗 大学(university of wo liongong)实验室废弃物的处理手册，提出了生 物技术实验室不同类型废弃物的处理原则和常规方法，旨在为国内生物技 术实验室废弄物管理提供参考和交流学习o1生物技术实验室废弃物的类型和危害实验室废弃物通常是指实验过程中产生的有毒、有害的气体、废液、 废渣、实验材料、实验器材等4。因此，按照废弃物的性质，可将生物

7、技术实验室废弃物划分为化学废弃物(chemical waste)和生物废弃物 (biological waste)；按照废弃物的形态,可将其划分为液体废弃物、 固体废弃物、气体废弃物和尖锐型废弃物(sharps waste)o1. 1化学废弃物化学废弃物是对含冇或者被化学有机试剂或无机试剂污染的实验室 废弄物的统称，包括含有或者被化学有机试剂或无机试剂污染的液体、固 体和气体等。化学废弃物具有易燃性或(和)腐蚀性或(和)毒性的特征 5。具有易燃性特征的化学试剂包括燃烧点低于60 °c的液体、在常温下 易自燃的固体、易氧化的物质、易燃压缩气体，如乙醇、硝酸钠、二甲苯 和丙酮等。ph值2

8、12.5或ph值w2的溶液具有强腐蚀性，重金属能引起 人体中毒，漠化乙锭(ethidiuni bromide , eb ) 焦碳酸二乙酯 (diethylprocarbonate, depc)和疏基乙醇具有很强的诱变致癌性,丙 烯酰胺是神经毒剂，可引起神经中毒。放射性化学物质对人身及环境也存 在着极大的危害性，我国于2007年3月1日起实施放射性同位素与射 线装置安全评定管理办法，明确规过了放射性物质的安全管理6。1.2生物废弃物生物危害剂(biohazardous agent)包括细菌、病毒、衣原体、寄生 物、重组物(recombinant products)、致敏物、培养的动物细胞以及实验

9、动物感染诊断样木和组织、废弃血样等7。生物废弃物可分为2类, 第1类是源于人体或可感染人、植物、动物的组织和细胞，或被生物危害 剂污染的废弃物，包括实验过程中被生物危害剂污染的培养皿、培养液、 移液管、tip头、生物反应废液、废弃的实验动物、实验动物组织、细胞 和血液等，以及感染性培养物、大肠杆菌工程菌株、转基因植物细胞和植 株等。笫2类生物废弃物也被称为类似废弃物(look-alike waste) 7-8, 是指未被污染的动物组织细胞、细胞培养物、植物再生植株、培养皿等。生物废弃物主要产生于医学、生命科学院校或科研机构实验室，其多数带 冇牛物活性物质，因此成为引起疾病传播和牛物安全隐患的潜

10、在原因。工 程菌因具有抗生素抗性极易在环境中繁殖，致敏物及实验动物废弃物常会 引起人类或动物的感染，可能会直接引起疾病的传播，甚至会产生前所未 有的突发病例，带來无法应对的灾难。生物废弃物对自然界植物的影响也 是巨大的，通过污染地下水源、土壤或直接干扰植物木身，可能会造成植 物大面积死亡，引起某些种群植物的消逝灭绝，改变特定区域内的植物群 落，造成自然界生态系统的改变，进而影响全球气候变化。转基因植物植 株的不合理废弃，可能会引起外源基因漂移，造成超级杂草的出现，同样 存在引起特定区域内植物群落改变的危害。1.3液体废弃物液体废弃物是指实验室屮产牛的液体状或流体状的废弃物，包扌舌洗涤 废水、实

11、验分析残液和废液、生物反应液以及仪器设备使用的制冷剂或润 滑剂残液等。液体废弃物中常含有酸、碱、盐、重金属、有害微生物、有 机溶剂、抗生素残留等，如果直接排放到城市下水管网，将会直接造成水 体污染，影响地下水源。1.4固体废弃物固体废弃物复杂多样，相对数量较多，包括多余的实验材料、实验产 物、残留或过期失效的试剂药詁、一次性实验耗材（如滤纸、离心管、pe 手套、移液器tip头等）、凝固的琼脂糖凝胶及培养皿等。固体废弃物常 常被化学试剂或生物危害剂污染，含有大量危害公众环境的有机溶剂、有 害微生物等，如果按照生活垃圾处理，势必会引起严重的环境污染，危害 人类的健康。1.5气体废弃物气体废奔物主要

12、是指在实验过程中使用的易挥发试剂，如浓盐酸、氯 仿、乙醯、乙酸等挥发产生的气体，以及实验过程中产生的毒性气体，如 硫化物、鼠化物等。相对于液体和固体废弃物，气体废弃物较少。气体废 弃物常含有刺激气味或具有麻醉作用，引起眼睛或呼吸道疾病，或者麻醉 人的屮枢神经，甚至可使人失去意志或死亡。1.6尖锐型废奔物尖锐型废弃物主要特指如注射器、针头、外壳手术刀、破碎的玻璃器 皿等废弃物，这类废弃物也可被划分为固体废弃物，但由于其易造成废弃 物处理人员的意外伤害，或引起病毒感染等危害，所以将其作为一类特殊 的废弃物，进行单独处理。2废弃物安全处理的原则2. 1减少产生量控制废弃物的生成是处理废弃物的源头。因

13、此，实验室工作要尽可能采用生成废弃物少的途径，各种实验药品、试剂要购买适合工作需求的包 装量，多余的实验夯品、试剂要实现实验室间的共用，减少废弃物的生成 量。2. 2及时收集处理实验室产生的废弄物必须及时收集，形成“即生即收”的思想和制度, 减少其扩散、污染的时间。但对于有毒性的废弃物必须及时处理，应遵循 “即生即处”的原则。2.3集中收集在实验室内应该设立指定的废弃物收集地点，宾夕法尼亚大学将集中 收集废弃物的位置命名为微小收集区(satel lite accumulatio n area, saa) 5,在saa放置专用的容器，并贴有醒目标注，以便减少废弃物污 染的范围。2.4分类处理实验

14、室废弃物复杂多样，要依据废弃物的性质、形态特征进行分类， 以便于对不同性质和形态的废奔物釆用不同的方法，进行定期安全处理。 同时，不同废弃物间可能会发生化学反应或交叉污染，使得污染性增大， 造成二次污染。2. 5专人负责原则实验室废弃物的管理和处理必须由专人负责，ehrs (enivormental health & radiation safety)专门负责宾夕法尼亚大学实验室化学废弃 物的处理、存放、销毁5。澳大利亚卧龙岗大学设立了工作区健康安全 部(workplace ileal th and safety unit, whs unit),化学学院设立了危害废弃物处理部(haza

15、rd waste contact) 8-9,专门负责废弃物的 管理和处理。3废弃物的处理方法3. 1化学废弃物处理根据化学废弃物的特性，通常可将其划分为：酸溶液、碱溶液、氯化 溶剂、非氯化溶剂和一般废弃物10。液体的酸、碱废弃物必须存放在高 密度聚乙烯(high density polye-thylene, hdpe)材质的塑料容器，且 容器体积小于5 l。氯化溶剂废弃物与非氯化的有机溶剂，如氯仿和丙酮, 必须分开存放，若混合存放会引起爆炸。氤化物废弃物必须存放在含冇碱 性溶液的废弃物瓶内。化学废弃物的处理多数可经过酸碱中和、次氯酸氧化消毒、溶剂提取 法、活性炭吸附法、氧化分解法等方法进行，重

16、金属废液可采用混凝沉淀 法、中和沉淀法来处理。漠化乙锭(ethidium bromide, eb)作为非放射 性化学标记物被应用在核酸检测实验屮，但eb具冇很强的诱变性和毒性。 含有eb的废弃物需要用含14 g/l nan02和0. 31% h3p02的溶液浸泡1 h, 自来水冲洗5 min后，才可以进行焚烧或高压灭菌后深埋处理11。32p 作为放射性化学元素，其半衰期12. 8 d,常被用在医学上跟踪定位诊断， 生物学上杂交检测，但被32p污染的废弃物的处理周期约为6个月12。3.2牛物废弃物处理第1类生物废奔物可能会引起公众危害，必须放置高温灭菌袋内，经 高温灭菌后，焚烧或深埋7, 8。实

17、验用动物尸体及废弃物喷雾消毒后用 塑料袋包裹深埋或焚烧13 o尿液、血液、唾液等废弃物，应加漂口粉搅拌后作用24h,倒入化粪池或测所，或者焚烧处理。第2类生物废弃物 不具有危害性，不需要专门处理，可以视为生活垃圾处理7-8 o3. 3液体废弃物处理液体废弃物应统一收集在hdpe材质的密闭容器屮，需经过高温灭菌 或化学消毒处理，才可以排放。无毒的化学试剂可以直接排放在下水道， 但易挥发或发臭的液体必须通过旋转过滤器或真空过滤才可以排入下水 道。经高温灭菌融化的琼脂糖凝胶或培养基不可以直接排入下水道，冷却 凝固后放在生物危害物袋内，按照固体废弃物处理。3.4固体废弃物处理固体废弃物应收集在危害废弃

18、物高温灭菌袋内，进行高温灭菌或化学 消毒处理，处理后放置在硬纸盒内，并贴标签待定期统一运走。广口试剂 瓶或玻璃器皿不应直接放置在生活垃圾筒内，含有酸污染物必须用水冲 洗，含有易挥发试剂，在处理前必须放置在通风橱内，高温灭菌或化学消 毒处理后放置在指定放置玻璃废弃物的桶内，而装冇甲醇或乙醇的废弃试 剂瓶可以直接重复利用。3. 5气体废弃物处理实验室产生的少量气体废弃物可通过通风橱的通风管道与空气充分 交换混合，稀释后直接排向室外，但通风橱的通风管道应加设过滤器。实 验过程屮产出的大量冇毒气体必须要通过合理的措施，如经过酸或碱性溶 液吸收处理，或与氧燃烧处理，降低或消除其毒性后排放。混合型废弃物(

19、mixed waste)可能既属于化学废弃物又属于生物废 弃物，这类废弃物应先按生物废弃物处理后，再按化学废弃物处理5。尖锐型废弄物可能被化学试剂、放射性物质或生物废弃物污染，应该装在 特定的尖锐型废弃物容器内，按其污染物类型进行相应的处理7 o4重视生物技术实验室废弃物的安全管理随着生物学的快速发展，生物技术实验室教学和科研工作任务在逐渐 加重，实验室废弃物也在增加。因此，生物技术实验室废弃物的安全管理 和处理不容忽视。虽然我国国家教育委员会于1992年发布高等学校实 验室工作规程，国家环境保护总局于2004年正式下发了关于加强实验 室类污染环境监管的通知，教育部和国家环境保护总局于2005

20、年下发了 关于加强高等学校实验室排污管理的通知（教技（2005） 3号文件）， 加强对高校实验室排污管理工作的认识，并将高校实验室、试验场等排污 纳入环境监督管理范围，但有效、安全管理和处理废弃物，减少污染仍需 进一步加强。加强生物技术实验室废弃物的管理，还需要加强制度建设，建立管理 机构，确立管理人员，落实管理责任。同时要提高实验室工作人员环保意 识，加强岗位培训，形成人人参与管理的管理机制，促使人人互相监督、 各实验室互相监督的监督模式。目前，废弃物的随意排放仍是一个普遍现 象，在一定程度上已造成了人身伤害、环境污染和影响公众安全。因此， 应高度重视废弃物的管理和安全处理问题，实验室工作人

21、员应从自身做 起，提高安全管理废弃物的思想意识，学习并掌握相关废弃物的处理方法。 实验室应立足自身实际，结合学科特点和科研或教学工作需要，制定切实 可行的实验废弃物管理制度，有效、安全的管理和处理实验室废弃物，确 保实验室工作人员的人身健康，防止实验室废弃物对环境和公众造成危 害。5参考文献1 李勤，李秀珍，王征，等建设实验室废弃物安全管理体系探讨 j实验技术与管理，2011, 28 (2)： 191-193.2 杨延梅，陶义，周富春高校实验室废奔物分类收集现状调查与 分析j实验室研究与探索,2012, 31 (8)： 190-193.3 吴伟军，刘海飞实验室环境污染现状与防治对策j实验室研

22、究与探索,2008, 27 (4)： 142-144.4 由继红高校实验室废弃物的研究j生命科学仪器，2011, 9 (4)： 38-41.5 laboratory chemical waste management guidelines eb/ol(2013-04-24)2013-11-20. http:/www. ehrs upenn. edu/programs/labsafety/chp/ chemicala. htm1.6 董军军，刘云，耿小红加强放射性实验室安全管理j实验技 术与管理,2007, 24 (4)： 144-146.7 biological waste eb/ol. (2013-04-30) 2013-11-20. http： /www. purdue edu/rem/eh/biowaste htm, 2013-04-30.8 laboratory waste disposal guidelineseb/ol. (2012-12-06)