醫(yī)學(xué)院?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化與實(shí)驗(yàn)室廢液處理的探索

莫 清，朱玲慧，趙小菁，方苗利，陳啟云，馬建軍@

(1. 浙江醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，浙江 杭州 310053；2. 浙江中醫(yī)藥大學(xué)，浙江 杭州 310053)

·教學(xué)研究與管理·

醫(yī)學(xué)院校化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化與實(shí)驗(yàn)室廢液處理的探索

莫 清1，朱玲慧2，趙小菁1，方苗利1，陳啟云1，馬建軍1@

(1. 浙江醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校，浙江 杭州 310053；2. 浙江中醫(yī)藥大學(xué)，浙江 杭州 310053)

醫(yī)學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生廢液不做任何處理會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。根據(jù)醫(yī)學(xué)院?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生廢液的情況，從醫(yī)學(xué)院校化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化和廢液處理兩個(gè)方面，探索并實(shí)踐了廢液處理的方法。以醫(yī)學(xué)為導(dǎo)向，從優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，合理選材、綠色實(shí)驗(yàn)，減少?gòu)U液產(chǎn)生，循環(huán)利用，輔助化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，開(kāi)設(shè)廢液處理的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)論述了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化；從實(shí)驗(yàn)室廢液的分類(lèi)無(wú)害化處理論述了廢液處理的具體方法。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室；綠色；廢液；處理

Abstract: Waste liquid from chemical laboratory of medical college in the experimental process without any treatment will cause harm to environment. According to the condition of waste liquid,the exploration and practice of comprehensive treatments of waste liquid were carried out in two aspects, which were the green chemistry experiment and the treatment of the waste liquid. And to maximum reduce the pollution to the environment, the specific methods for comprehensive treatment of waste liquid were put in to practice. The green chemistry experiment were carried out as follows: the optimization of the medical experiment project, greenization of experiments, recycling, computer aiding instruction and the open experiment on the treatments of waste liquid. The specific methods were obtained by the non-hazardous?disposal of the waster liquid.

Keywords: chemical?laboratory; green; waster liquid; treatment

我?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室主要承擔(dān)本校衛(wèi)生檢驗(yàn)與檢疫、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)、藥學(xué)等專業(yè)的分析化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。隨著學(xué)生人數(shù)的增加，實(shí)驗(yàn)室利用率不斷提高，導(dǎo)致廢液的排放量迅速增加，廢液的污染問(wèn)題日益突出[1-3]。因此探索綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)室廢液處理方法勢(shì)在必行。

1 醫(yī)學(xué)院?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液分類(lèi)

目前，我?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢液可分為3類(lèi)[4-5]，分別是：(1)酸堿類(lèi)廢液，主要含有硫酸、硝酸、鹽酸、碳酸鈉等；(2)重金屬?gòu)U液，主要含銅、鎘、錳等；(3)有機(jī)廢液，主要指四氯化碳、苯酚等。

2 醫(yī)學(xué)院?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化

醫(yī)學(xué)院校培養(yǎng)的是對(duì)人類(lèi)生命負(fù)責(zé)的醫(yī)學(xué)人才，現(xiàn)代化學(xué)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的關(guān)系緊密，化學(xué)是醫(yī)學(xué)的理論基礎(chǔ)之一[6-7]。相比于傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)可實(shí)現(xiàn)廢液與原料的循環(huán)，逐步減少化學(xué)廢液處理的排放。綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以減少?gòu)U液的產(chǎn)生，降低藥品的支出，節(jié)約資源，符合當(dāng)今建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的要求。

2.1 合理選材，綠色實(shí)驗(yàn)

根據(jù)不同專業(yè)培養(yǎng)方案，實(shí)驗(yàn)設(shè)置遵循減量、重復(fù)使用、易回收的原則[6]。盡量選用無(wú)毒、無(wú)害或低毒、低害的試劑，并采用利用率高、污染物產(chǎn)生少的實(shí)驗(yàn)方法和設(shè)備。如碘量法滴定實(shí)驗(yàn)，由于原有的三氧化二砷是一種劇毒性物質(zhì)，因此可將三氧化二砷改為毒性較小的硫酸銅；苯胺的萃取實(shí)驗(yàn)采用乙醚萃取，而苯胺本身具有一定的毒性，同時(shí)乙醚更是一種易揮發(fā)、容易爆炸的管制品，因此將苯胺的萃取實(shí)驗(yàn)改為更為環(huán)保、綠色的苯酚水溶液的萃取實(shí)驗(yàn)。

2.2 減少?gòu)U液產(chǎn)生，循環(huán)利用

開(kāi)設(shè)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，通過(guò)合理安排以減少試劑的使用量，減少?gòu)U液產(chǎn)生，同時(shí)也減少了藥品及廢液處理的經(jīng)費(fèi)支出。如將原有50ml的酸堿滴定管改為25ml的酸堿滴定管，如此不僅可以減少滴定液的用量，也可以減少滴定底物用量，從而減少?gòu)U液的產(chǎn)生；在氯化鈉含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，滴定剩余的硝酸銀滴定液可作為配合物的生成和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中的硝酸銀溶液循環(huán)使用；高錳酸鉀法測(cè)定過(guò)氧化氫含量的實(shí)驗(yàn)中，將滴定剩余的高錳酸鉀滴定液循環(huán)使用，作為氧化還原反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中的高錳酸鉀溶液。

2.3 輔助化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

虛擬實(shí)驗(yàn)是化學(xué)試劑和儀器裝置“零投入”和“廢棄物”零排放的特殊實(shí)驗(yàn)方式。隨著信息與通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)及其技術(shù)在教育領(lǐng)域廣泛而深入地實(shí)踐推進(jìn)，以微課、慕課、公開(kāi)課為代表的教育技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用倍受業(yè)界矚目。

2.4 開(kāi)設(shè)廢液處理的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)

針對(duì)目前化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置簡(jiǎn)單，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，研究性和綜合性實(shí)驗(yàn)較少的情況，開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)室廢液處理的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)[7-8]，一方面探索實(shí)驗(yàn)室廢液的處理方法，提高環(huán)保意識(shí)；另一方面可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的主動(dòng)性和積極性。

3 廢液分類(lèi)處理

3.1 酸堿類(lèi)廢液

一般酸堿廢液根據(jù)中和反應(yīng)原理進(jìn)行無(wú)害化處理。在實(shí)驗(yàn)室設(shè)置廢酸、廢堿的廢液桶，將實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的酸堿廢液相互混合后，再用稀酸或者稀堿將混合液中和至pH值為7～8，最后加水稀釋后排放至下水道。

3.2 重金屬?gòu)U液

重金屬?gòu)U液的處理方法有化學(xué)沉淀法、離子交換法、吸附法、膜過(guò)濾法、凝膠和絮凝法、電化學(xué)處理法等[9]。膜過(guò)濾技術(shù)對(duì)重金屬離子具有很高的去除率，但處理成本高；而吸附法處理過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng)，處理效率低。綜合各種處理方法的利弊，我們選取了操作靈活、處理成本低以及可靠性高的化學(xué)沉淀法[10-11]。根據(jù)沉淀溶解平衡原理，當(dāng)將含有重金屬的廢液的pH調(diào)至14，即廢液中OH-濃度為1mol/L時(shí)，溶液中重金屬的濃度即為對(duì)應(yīng)重金屬離子的Ksp。此時(shí)，溶液中大部分的重金屬離子濃度已經(jīng)遠(yuǎn)小于重金屬?gòu)U液的排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放。部分重金屬的溶度積見(jiàn)表1。

表1 部分金屬氫氧化物的溶度積*

*表中所列溶度積，均為活度積，但應(yīng)用時(shí)一般作為溶度積，不加區(qū)別。

將上述充分沉淀的廢液過(guò)濾后，可除去大部分的金屬離子。如果此時(shí)溶液仍不是澄清透明，可加入適量硫化鈉，沉淀剩余在溶液中的金屬離子，再加入柱層析實(shí)驗(yàn)中回收的氧化鋁作為絮凝劑加速沉淀溶液中的金屬離子。將溶液加熱、過(guò)濾后可除去溶液中剩余的金屬離子，最后將溶液調(diào)至中性即可達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 有機(jī)廢液

實(shí)驗(yàn)室有機(jī)廢液的處理重點(diǎn)是將廢液回收再利用和無(wú)害化處理兩個(gè)方面。將溶液中能循環(huán)使用的有機(jī)溶液進(jìn)行回收利用。苯酚水溶液萃取實(shí)驗(yàn)中，采用的萃取劑乙酸乙酯將苯酚萃取，蒸餾后可循環(huán)使用；沸點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)中蒸餾得到的酒精可用于酒精燈的燃燒?？扇夹杂袡C(jī)物，如苯、已烷、二甲苯、甲苯等，采用焚燒法處理。對(duì)其他難燃燒的物質(zhì)及低濃度的廢液，則用溶劑萃取法或吸附法處理[12]。

4 小結(jié)

醫(yī)學(xué)院校化學(xué)實(shí)驗(yàn)不可避免會(huì)產(chǎn)生廢液，對(duì)環(huán)境造成一定的危害。因此，在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下，應(yīng)盡量推行微型實(shí)驗(yàn)；盡量避免高毒性試劑的使用；盡可能將可循環(huán)的污染物回收作為另一實(shí)驗(yàn)的原料；盡可能采用微課、慕課進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。以此一方面節(jié)約原料藥品、節(jié)省開(kāi)支，削減或消除實(shí)驗(yàn)過(guò)程對(duì)環(huán)境造成的污染；另一方面可培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。因此開(kāi)展對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢液處理的研究是一項(xiàng)非常有意義的工作。

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Explorationongreenchemistryexperimentandtreatmentofwasterliquidinchemicallaboratoryofmedicalcollege

MOQing1,ZHULinghui2,ZHAOXiaojing1,FANGMiaoli1,CHENQiyun1,MAJianjun1@

(1.Zhejiang Medical College, Hangzhou 310053, China; 2.Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou 310053, China)

G642.0

B

1672-0024(2015)05-0012-03

莫 清(1987-)，男，浙江嘉興人，碩士研究生，助理實(shí)驗(yàn)師。研究方向：實(shí)驗(yàn)室管理研究

2014年浙江醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校教改課題(編號(hào)：XJJG2014011)

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馬建軍majj2688@zjmc.net.cn