陳斌
高?;瘜W實驗室廢液處理的必要性及方法研究
陳斌
(福州大學 至誠學院,福建 福州 350000)
高校化學實驗課程是化學課程教學中的重要組成部分,也關系著高校相關科研工作的進展水平。在日常教學活動中各類化學實驗的開展,造成大量實驗室廢液的產生,加之師生缺乏廢液處理的相關意識,導致大量含有有害物質的廢液經過下水道排放到環境中,不僅極大的污染了環境,也對人體帶來慢性危害。對此本文針對高校化學實驗室廢液管理進行相關的探討,并提出有效的處理對策和方法。
高?;瘜W實驗室; 廢液管理; 處理方法
實驗室產生的污染物常常被人們忽視,現階段高校自主招生規模的擴大,使得學校的人數逐漸增加,進而造成了實驗室排放的廢液也在不斷增加。因此,非常有必要提高對高?;瘜W實驗室廢液管理工作的重視度,建立規范化的管理方法,進而減少廢液對外界環境的危害。
有機廢液主要來自有機化學實驗、高分子專業實驗和綜合實驗,廢液主要成分為石油醚、醇類、苯類等有機溶劑,以及乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯等未完全反應的廢液。
無機廢液主要來自各種基礎化學實驗,比如開展硫酸陽極氧化實驗時,會產生酸堿廢液,主要成分有氫氧化鈉、硝酸、碳酸鈉、鹽酸、硫酸;轉化膜耐蝕性試驗中,廢液成為生重鉻酸鉀、硫酸銅;化學鍍、電鍍實驗中,廢液主要成分為鎳、鋅和銅等金屬鹽。
在化學實驗教學中會運用到大量的化學藥品和試劑,可能帶有一定的腐蝕性、易燃性和污染性,如果不經過有效的處理,都會直接或者間接的引起污染,給依賴環境生存的人類也產生嚴重的危害。
較多的化學試劑和藥物對人體都是有害的。例如苯,據相關國家癌癥研究中心的研究報告顯示,該元素是致癌的重要元素之一,主要對人的中樞神經和肝功能帶來較大的損害,一旦人體與苯接觸后,則會在血液和造血器官中大量存在,對免疫系統帶來嚴重的破壞作用。再如甲醛,甲醛進入人體后,會以十分迅速的速度在機體各組織內分布,對人體的神經系統影響最大。石油醚對人體周圍神經有負面作用,帶給皮膚強烈的刺激性;亞硝酸鹽、環氧氯丙烷極易導致人體發生癌變;二甲苯、氯仿則對人體的免疫系統有嚴重的破壞作用,極易導致人體機能失調。
化學實驗室廢液未經處理后進入河流后,經歷較長時間的流動、沉淀,廢液中含有的重金屬、強酸溶液、強堿溶液則會對河流的水質帶來嚴重的影響,在用于農業灌溉時,會引起農作物的大量死亡;用于水產養殖時,則會造成水產品的死亡。強酸和強堿的腐蝕性,在廢液流經管道時,又會對管道帶來腐蝕作用,造成污染的擴散。有機廢液排入河流后會發生溶解氧反應和生態效應,使得水質條件惡化,造成大量的水生生物死亡,繼而破壞生態系統食物鏈的平衡。例如:鄱陽湖中藻類植物瘋長的背后,是由于湖水中含有大量的鱗而造成水體富營養化,使得水生生物賴以生存的氧氣被大量的消耗,湖面出現大量的死魚[1]。
實驗室不同的廢液處理應建立相應的處置辦法,污染危害性不大的廢液可以直接排入下水道,對于實驗室常見的廢液應在剛產生階段,借助簡易的方法對其進行及時的處理。
化學實驗中產生最多的就是酸、堿廢液。對于強酸、強堿廢液需要集中收集起來的,需做好標識,分開存放。如果該酸廢液和堿廢液相互混合后沒有危險,可以將其中一種緩慢倒入另一種廢液中,充分攪拌后,用pH試紙進行檢驗,待其溶液的pH值等于7后再加入適量清水稀釋,將溶液的濃度降低到1%以下方可排放[2]。
含鉻廢液源自鉻酸洗液和制備有機化合物實驗中,鉻酸洗液是一種廣泛使用的化學實驗室器皿清潔劑。該廢液中存在Cr3+、Cr6+兩種價態不同的重金屬,前者對人體傷害較小,后者則具有較強的毒性,可以使用鐵氧體法進行處理,即:將還原劑硫酸亞鐵加入含鉻廢液中,借助還原反應將六價Cr還原到三價Cr,加入氫氧化鈉,將pH值中和到8~9,然后將反應后的廢液加熱至80 ℃。靜置后減壓過濾,過濾后的沉淀可以再度脫水,待其干燥后可以回收利用。濾液用二苯基碳酰二肼試紙進行檢驗,合格后才能排放。
化學實驗組中含銀廢液源自銀量分析法、銀鏡反應、電鍍等相關的試驗中,主要成分為硝酸銀和銀氨離子。首先對廢液的pH值進行調整,確保其在酸性的條件下,加入飽和食鹽水,將銀離子轉移到氯化銀沉淀中,接下來使用稀硝酸進行2~3次的洗滌后過濾,沉淀濾出后對其進行烘干,回收利用[3]。
主要采用硫化汞沉淀法,將含汞廢液的pH值調節到8~10,由于硫化汞溶度積為4×10-53,所以常使用硫化鈉來實現汞的沉淀。即:首先在廢液中加入過量的硫化鈉,將汞離子轉化為硫化汞后沉淀,接下來加入硫酸亞鐵,與硫化鈉產生反應后生成硫化亞鐵,硫化亞鐵能夠吸附懸浮在水中的不溶物硫化汞顆粒共同沉淀。靜置后,借助傾析法清液進行分離,再將剩余物使用離心分離,進行過濾后,將沉淀濾出,最后檢查清液是否含有汞離子,只有不含汞離子后才能進行排放。收集沉淀,做進一步的針對性處理。
有機溶劑廢液的種類較多,且成分組成較為復雜,主要實施過程為:將有機溶液廢液放置燃燒爐進行燃燒,如果有機溶液廢液的濃度較低,不易燃燒時,可以先用溶劑萃取,將溶劑層分離后再投入焚燒爐。對于焚燒過程中會產生有害氣體的有機溶劑廢液,應使用帶有洗滌器的焚燒爐進行燃燒,防止放出大量的有害氣體污染大氣環境。如果實驗內沒有配置焚燒爐設備,且有機溶劑的數量較少時,可以食用鐵質或者瓷質容器,在室外安全位置進行燃燒操作。對于不易燃燒的廢液,可以與可燃性有機廢液混合后再進行燃燒[4]。
對于化學實驗室廢液的處理和管理工作,究其根本應提高管理的重視度。確保實驗室的安全,避免實驗室環境污染的核心在于遵守相關法律和規章制度的規定。師生們對廢液的識別、分類以及處理方法等相關知識缺乏全面系統的了解,需要高校建立起完善的管理制度,對實驗室廢液進行統一的分類、收集、存儲、標簽黏貼、轉運和處理,并登記好實驗廢液管理臺賬,明確相關人員的職責。設置專門的檢查部門,強化對實驗室廢液的管理工作。轉變粗放型的管理模式為精細化的管理模式,優化實驗室廢液管理的各項工作環節[5]。
實驗室廢液被隨意排放行為從根本上分析,主要是因為由于廢液排放負面作用不顯著,沒有提高對廢液管理工作的重視度。所以需要增強實驗室人員的環保觀念意識和責任意識,加大相關的宣傳力度,建立責任追究制度,對實驗人員進行嚴格的監督和管理,杜絕在實驗后將未處理的廢液直接隨意排放。需要實驗室工作者發揮帶頭作用,進而增強師生之間的綠色環保意識[6]。
綜上所述,基于化學實驗室廢液對環境和人體的危害,需要高校相關部門加強對實驗室廢液的管理工作。在日常化學實驗教學中,采取科學收集、分類存放的工作方法,避免使用有毒物品。如果必須使用時,應減少用量,落實廢液的回收和處理工作。國家環保部門也應加強對化學廢液的管理工作,提供專項經費支持,進而實現高校化學實驗室廢液管理的高水平。廢液管理問題不是一朝一夕就能解決的,但只要重視,去做,慢慢就能得到妥善解決。
[1]陳曉陸. 高?;瘜W實驗室廢液的處理與管理[J]. 遼寧化工, 2016,(5): 635-637.
[2]范春林, 趙慧男, 王英. 高?;瘜W實驗室廢液管理的必要性及處理方法[J]. 廣東化工, 2016(17): 138-139.
[3]王春華. 高校實驗室廢液處理方法和管理辦法的初探[J]. 新疆師范大學學報(自然科學版), 2010(2): 76-78.
[4]施岱松. 高校實驗室化學廢液處理辦法與探討[J]. 實驗室研究與探索, 2015(4): 286-288.
[5]劉曉晴. 高校化學實驗室廢液的危害及其處理方法[J]. 資源節約與環保,2015,(5):60.
[6]紀永升, 呂瑞紅. 高校化學實驗室幾種廢液的處理方法探索[J]. 價值工程, 2014(19): 312-313.
The Necessity and Method of Waste Liquid Disposal in University Chemistry Lab
(Sincerity College, Fuzhou University, Fujian Fuzhou 350000, China)
College chemistry experiment course is an important component in the teaching of chemistry course, and also related to the level of scientific research work in the university. In daily teaching activities, various types of chemical experiments produce a large number of laboratory waste liquid, due to the lack of teachers and students' awareness of waste liquid treatment, a lot of waste liquid containing hazardous substances is always discharged into the environment through the sewers, whichcan not only pollute the environment, but also harm the human body. In this paper, the management of waste liquid in chemical laboratories of colleges and universities was discussed, and effective countermeasures and methods were put forward.
university chemistry laboratory; waste liquid management; treatment method
O 6
A
1004-0935(2017)09-0917-03
2017-07-13
陳斌(1988-),女,助理實驗師,福建省福州市人,2011年畢業于福州大學至誠學院應用化學專業,從事分析化學實驗技術工作。