化學實驗室常見污染來源及治理措施

摘 要：化學實驗室環境保護工作是開展其他工作的前提，幫助學生樹立環境保護的意識也是教師的責任之一。結合南京林業大學化學實驗中心的情況，闡述了化學實驗室污染的主要來源和實驗室廢液和廢氣的處理方法。

關鍵詞：化學實驗室；環境保護；處理方法

中圖分類號：X3

1.引言

隨著社會的發展，人們對生活和工作環境的要求越來越高，對周圍的環境污染控制越來越嚴格。而化學實驗室作為大量各種化學物品使用和反應的場所，其在實驗過程可能產生許多污染物，包括一些有劇毒或能致癌的有機和無機的廢氣、廢液和固體廢棄物。如果不對這些廢棄物進行處理直接排放到環境中去就會污染環境，危害人類身體健康。

2.化學實驗室環境污染的主要來源

2.1 化學實驗室廢氣主要來源

由于化學實驗室所承擔的實驗項目的特殊性，化學實驗室空氣中含有常用HCL、H2SO4、HNO3等強酸所散發的酸霧溶液，碘化鈉、碘化鉀等碘鹽造成的碘蒸氣污染，有機溶劑如苯、醚、酮、氯化烷烴等揮發性有毒蒸氣等。

2.2 化學實驗室廢液主要來源

根據廢液中所含主要污染物性質，可以分為有機、無機、及含病原微生物實驗室廢液三大類。無機廢液主要含有重金屬、重金屬絡合物、酸堿、氰化物、硫化物、鹵素離子以及其他無機離子等。有機廢液含有常用的有機溶劑、有機酸、醚類、多氯聯苯、有機磷化合物、酚類、石油類、油脂類物質等。

2.3 化學實驗室固體廢棄物主要來源

實驗室產生的固體廢棄物包括殘留固體試劑、沉淀絮凝所產生的沉淀殘渣、消耗或破損的實驗用品、殘留或失效的化學試劑。另外，還有實驗室常用濾紙等。這些固體廢棄物成分復雜。

3.化學實驗室污染物的處理方法

3.1 廢氣的處理

由于各類化學實驗室的工作性質不同，產生的有害氣體的類型也不同。目前針對無機類化學物產生的廢氣處理方法可分為兩大類：第一類處理方法的原理相同，主要靠水霧或水幕來捕捉含微粒，氣液分離后所排放的氣體中有害物的含量降到國家環保允許排放標準，對于酸性或堿性較強的氣體，用適當的堿或酸進行吸收。對于含酸或堿類物質的廢液，如濃度較大時，可利用廢酸或廢堿相互中和，再用pH試紙檢驗，若廢液的pH值在5.8～8.6之間，如此廢液中不含其它有害物質，則可加水稀釋至含鹽濃度在5%以下排出。第二類處理方法的原理為干式吸收法，主要靠具有較強吸附性能的吸附介質在與廢氣接觸的過程中，利用其強大的吸附功能截住廢氣中的各種有害物，使排放氣體中的有害物的含量降到國家環保允許排放標準。

3.2 廢液的處理

3.2.1 廢液的收集和存放

各實驗室可根據廢液的化學特性，將廢液分類貯存在統一規定的密閉容器中，然后定期收集起來，統一進行處理。在收集廢液時注意以下事項：（1）下面所列的廢液不能互相混合

①過氧化物與有機物；②氰化物、硫化物、次氯酸鹽與酸；③鹽酸、氫氟酸等揮發性酸與不揮發性酸；④濃硫酸、磺酸、羥基酸、聚磷酸等酸類與其它的酸；⑤銨鹽、揮發性胺與堿。

（2）要選擇沒有破損及不會被廢液腐蝕的容器進行收集。將所收集的廢液的成份及含量，貼上明顯的標簽，并置于安全的地點保存。特別是毒性大的廢液，尤其要十分注意。（3）對硫醇、胺等會發出臭味的廢液和會發生氰、磷化氫等有毒氣體的廢液，以及易燃性大的二硫化碳之類廢液，要先做適當的防止泄漏處理，并應盡快進行消焚。

3.2.2 實驗室廢夜處理的具體方法

首先談一下無機類實驗廢液的處理方法，實驗室中經常有大量的廢酸液。廢液可先過濾，濾液加堿中和，調至pH=6—8后就可排出，少量濾渣可埋于地下。較多的廢鉻酸洗液，可以用高錳酸鉀氧化法使其再生，還可使用。少量的廢鉻酸洗液可加入廢堿液或石灰使其生Cr（OH）3沉淀，埋于地下即可。氰化物是劇毒物質，少量的含氰廢液可加入NaOH調至pH=10以上，再加入幾克高錳酸鉀使CN—氧化分解。量大的含氰廢液堿液氯化法處理，先用堿調至pH=10以上，再加入次氯酸鈉，使CN—氧化成氰酸鹽，并進一步分解為CO2和N2。含汞鹽廢液應先調pH至8—10后加適當過量的Na2S，使生成HgS沉淀，并加FeSO4與過量S2—生成FeS沉淀，從而吸附HgS共沉淀下來。少量殘渣可埋于地下，大量殘渣可用焙燒法回收汞。含重金屬離子的廢液，最有效和最經濟的方法是加堿或加Na2S把重金屬離子變成難溶性的氫氧化物或硫化物而沉積下來。

對于有機類的實驗廢液總的來說盡量回收溶劑，在對實驗沒有妨礙的情況下，把它反復使用。具體的處理方法：（1）焚燒法，將可燃性物質的廢液，置于燃燒爐中燃燒。如果數量很少，可把它裝入鐵制或瓷制容器，選擇室外安全的地方把它燃燒。并且，必須監視至燒完為止。對難于燃燒的物質，可把它與可燃性物質混合燃燒，產生NO2、SO2或HCl之類有害氣體的廢液，必須用配備有洗滌器的焚燒爐燃燒。（2）溶劑萃取法，對含水的低濃度廢液，用與水不相混合的正已烷之類揮發性溶劑進行萃取，分離出溶劑層后，把它進行焚燒。（3）氧化分解法，在含水的低濃度有機類廢液中，對其易氧化分解的廢液，用H2O2、KMnO4、NaOCl、H2SO4+HNO3、HNO3+HClO4、H2SO4+HClO4及廢鉻酸混合液等物質，將其氧化分解。然后，按上述無機類實驗廢液的處理方法加以處理。

3.3 固體廢棄物的處理

在廢液收集桶的桶口部位都放置了一個小的塑料籃，當學生把廢液帶著廢渣倒入收集桶時，這個小塑料籃就會把一些廢紙和廢渣攔在籃上。在學生實驗過程中，實驗室也會提供專門的回收杯等用來回收實驗廢渣或多余產品等。玻璃廢渣、廢瓶、或有毒廢渣集中存放后由學校統一收集。有些回收產品等可以再利用。

參考文獻

[1]宗漢興.十年化學實驗改革的實踐與探索[J].大學化學.1999，1（44）：26

[2]甘禮華，陳龍武，錢君律.多層次物理化學實驗教學的再思考[J].實驗室研究與探索，2002，21（6）：8～9

[3]金麗萍編著.物理化學實驗[M].華東理工大學出版社，2005

[4]方文軍，王國平，雷群芳.在物理化學實驗教學中培養學生的創新意識[J].實驗技術與管理，2003，20（6）：8～14

[5]賀德華，麻英.物理化學實驗教學的發展趨勢與改革探討[J].實驗技術與管理，2006，23（3）：13—15