高校實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全與污染防治體系構(gòu)建

張惠芹,周驥平,,張 鍵,何朝龍,張振環(huán),王國(guó)田

(1.揚(yáng)州大學(xué) 實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理處,江蘇 揚(yáng)州 225009；2.揚(yáng)州大學(xué) 實(shí)驗(yàn)室環(huán)保與智能裝備研究所,江蘇 揚(yáng)州 225009)

實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境安全是高校教學(xué)、科研工作正常開展的重要保障,也直接關(guān)系到教師和學(xué)生的人身安全與健康。實(shí)驗(yàn)室排放的廢液、廢氣、固體廢棄物不但污染周圍環(huán)境,也對(duì)大氣、河道、地下水或土壤產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此,建立高校實(shí)驗(yàn)室污染防治體系不僅是高校實(shí)驗(yàn)室自身環(huán)境安全的要求,也肩負(fù)著一份對(duì)社會(huì)的責(zé)任。2018年1月1日起,將實(shí)施新的環(huán)保法,對(duì)直接向外排放大氣污染物、水污染物、固體廢棄物和噪聲等4類污染物的企業(yè)和事業(yè)單位征收環(huán)保稅。高校實(shí)驗(yàn)室的污染排放問題不解決,即將面臨高昂的經(jīng)濟(jì)代價(jià),同時(shí)也存在法律風(fēng)險(xiǎn)。為此,構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全與污染防治體系必須從科學(xué)建設(shè)的高度做好學(xué)校發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃,積極鉆研、設(shè)計(jì)、構(gòu)建切實(shí)可行的方案,以污染防治的硬件支撐為基礎(chǔ),以相關(guān)的制度和過程監(jiān)督為保障,落實(shí)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全與污染防治工作。

1 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全與污染的特點(diǎn)

目前,在一些高校實(shí)驗(yàn)室不同程度地存在空間狹小、設(shè)備間距不符合規(guī)范、物品擺放雜亂、安全通道不夠暢通、缺少安全標(biāo)志、安全防護(hù)設(shè)施不到位、缺乏實(shí)驗(yàn)廢棄物處理設(shè)施、廢液未經(jīng)處理直接排入下水道、廢氣隨意排放、動(dòng)物尸體隨意亂拋等狀況。此外,高校實(shí)驗(yàn)室污染物種類復(fù)雜,涉及化學(xué)、物理、生物、農(nóng)學(xué)等多類學(xué)科,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目眾多、所用化學(xué)品千差萬(wàn)別。一些高校因受到管理理念以及實(shí)驗(yàn)人員隊(duì)伍、資金投入以及硬件設(shè)備等條件的約束,僅從管理體制上對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全和污染防治進(jìn)行督促和檢查,尚缺乏全面系統(tǒng)解決問題的辦法。

國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局早在2004年就發(fā)文提出了要將實(shí)驗(yàn)室、化驗(yàn)室、試驗(yàn)場(chǎng)的污染納入環(huán)境監(jiān)管范圍。教育部、國(guó)家環(huán)保總局于2005年7月聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室排污管理的通知》也明確要求高校要提高實(shí)驗(yàn)室排污管理工作的認(rèn)識(shí),并將高校實(shí)驗(yàn)室排污納入環(huán)境監(jiān)督管理范圍[1-2]。目前,國(guó)內(nèi)許多高校已經(jīng)開始著手研究和構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室安全檢查指標(biāo)體系,如北京理工大學(xué)聯(lián)合清華大學(xué)、北京化工大學(xué)制定了適用于工科院校的“實(shí)驗(yàn)室技術(shù)安全檢查標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)”,詳細(xì)列出了高校實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)因素的類別、條目、權(quán)重和危險(xiǎn)狀態(tài)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；浙江大學(xué)在綜合性指標(biāo)、通用安全指標(biāo)和專業(yè)性安全指標(biāo)3個(gè)方面構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)室安全檢查指標(biāo)體系等[3]。在國(guó)外,美國(guó)高校在實(shí)驗(yàn)室廢棄物安全管理方面積累了科學(xué)、規(guī)范的管理經(jīng)驗(yàn),如通過對(duì)實(shí)驗(yàn)科研人員的專業(yè)培訓(xùn)保證廢棄物的安全分類收集,通過專業(yè)環(huán)境健康安全管理部門人員的科學(xué)管理實(shí)現(xiàn)對(duì)廢棄物的安全收集與存放、通過專業(yè)廢棄物收集處置公司來實(shí)現(xiàn)廢棄物的安全轉(zhuǎn)移運(yùn)輸和最終無(wú)害化處理[4]。

由于我國(guó)長(zhǎng)期以來污染治理滯后于經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展,缺乏專業(yè)化污染物處理企業(yè),加之高校實(shí)驗(yàn)室本身污染物產(chǎn)生的特殊性,使得高校實(shí)驗(yàn)室的污染物大多無(wú)法通過社會(huì)渠道進(jìn)行處理解決,必須依靠自身的力量,通過建立相對(duì)應(yīng)的污染物處理設(shè)施,解決高校實(shí)驗(yàn)室影響環(huán)境安全的廢液、廢氣、廢油、廢棄試劑瓶、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物尸體等主要污染源的處理問題。

2 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全與污染防治體系的總體設(shè)計(jì)

高校實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全與污染問題的主要原因在于現(xiàn)階段相關(guān)的法律、法規(guī)不夠完善,對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全與污染問題的認(rèn)識(shí)及研究不夠、對(duì)環(huán)保設(shè)施建設(shè)的投入不足、對(duì)管理職責(zé)不夠明確及監(jiān)督不得力。應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全與污染的措施,首要的是積極構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全，尤其是實(shí)驗(yàn)污染物的治理體系,通過硬件與軟件條件的建設(shè)保障實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境安全。根據(jù)高校實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全與污染防治的現(xiàn)狀,在對(duì)現(xiàn)有高校實(shí)驗(yàn)室安全管理模式、方法和現(xiàn)狀的分析基礎(chǔ)上,開展構(gòu)建高校實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全和污染體系的探索。針對(duì)涉及全校性、面廣量大的安全污染源,通過發(fā)揮多學(xué)科的人才、專業(yè)優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的作用,凝聚環(huán)境工程、機(jī)械工程、電氣工程、化學(xué)工程等領(lǐng)域?qū)＜业牧α?構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全與污染防治體系(見圖1),即實(shí)驗(yàn)室廢液處理系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室廢氣處理系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物尸體處理系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)試劑瓶清洗回收處理系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備油品凈化處理系統(tǒng)等。在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建實(shí)驗(yàn)環(huán)境安全的源頭管理,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全與污染防治的心理疏導(dǎo),完善制度建設(shè),加強(qiáng)過程的監(jiān)督與檢查等管理軟件體系,保障硬件系統(tǒng)的有效運(yùn)行,切實(shí)做好高校實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全與污染防治工作[5]。

圖1 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全與污染防治總體結(jié)構(gòu)

3 硬件體系的構(gòu)建

實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全與污染防治的硬件體系包括以下幾個(gè)系統(tǒng)。

(1) 實(shí)驗(yàn)室廢液處理系統(tǒng)。高校實(shí)驗(yàn)室廢液成分復(fù)雜,濃度較高,因此廢液的處理往往不能僅靠一種處理單元,而是需要多種處理方法的組合；通過對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢液排放情況調(diào)研和綜合實(shí)驗(yàn),并進(jìn)行比較分析、技術(shù)集成和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,遵循全過程的常溫、常壓安全原則，以及分類收集和分類處理原則,可以降低廢液處理難度,提高處理的效率；構(gòu)建由分類預(yù)處理、兩級(jí)物化氧化處理、生化處理工藝流程所組成的實(shí)驗(yàn)室廢液處理系統(tǒng),同時(shí)堅(jiān)持處理工藝的有效性和通用性,對(duì)各種復(fù)雜成分的廢液具有良好的適應(yīng)性[6]。

(2) 實(shí)驗(yàn)室廢氣處理系統(tǒng)。高校實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢氣種類較多也較復(fù)雜,大致可劃分為有機(jī)、無(wú)機(jī)、粉塵和惡臭等類型。對(duì)于有機(jī)廢氣,采用催化氧化+活性炭吸附的處理方式,對(duì)于無(wú)機(jī)廢氣,采用噴淋塔(需加試劑)或SDG吸附(有酸霧時(shí))處理方式；對(duì)于惡臭廢氣,采用催化氧化+生物塔處理方式；對(duì)于粉塵可根據(jù)其種類采用相應(yīng)的重力、旋風(fēng)、袋式等處理方法；此外,由于利用活性炭吸附處理有機(jī)廢氣是成熟工藝,被廣泛采用,但是吸附飽和后的活性炭屬危險(xiǎn)固體廢棄物,其處置費(fèi)用較高，須建立活性炭再生裝置,利用熱空氣吹掃吸附飽和的活性炭,使活性炭表面吸附的有機(jī)質(zhì)從活性炭表面分離而使活性炭得以脫附再生[7]。

(3) 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物尸體處理系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物尸體處理系統(tǒng)的建立,可防止因?qū)嶒?yàn)動(dòng)物尸體處理不當(dāng)而污染教學(xué)環(huán)境與室外環(huán)境的事件發(fā)生。目前較先進(jìn)的技術(shù)是通過高溫滅菌技術(shù)和生物降解技術(shù)的有機(jī)結(jié)合處理實(shí)驗(yàn)動(dòng)物尸體組織,達(dá)到無(wú)害化處理要求；通過構(gòu)建“前處理”“高溫生物降解處理”和“后處理”3大模塊解決實(shí)驗(yàn)動(dòng)物尸體產(chǎn)生后的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)運(yùn)和處理的問題。該裝置需配套污水處理及廢氣凈化處理系統(tǒng)[8-10]。

(4) 實(shí)驗(yàn)廢棄試劑瓶清洗回收處理系統(tǒng)。目前各高校實(shí)驗(yàn)試劑瓶的處理方式主要有試劑銷售單位回收或自行丟棄2種方式；但并不是所有試劑銷售單位都能夠回收試劑瓶；針對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室存在的因廢棄試劑瓶無(wú)法處理亂堆亂放以及由于個(gè)別學(xué)生亂扔試劑瓶而發(fā)生意外的情況,須建立全校性的試劑瓶集中回收處理系統(tǒng)。將實(shí)驗(yàn)室的廢棄試劑瓶統(tǒng)一收集,運(yùn)送至指定的洗瓶機(jī)房進(jìn)行清洗、晾曬、存儲(chǔ)后交由有資質(zhì)的資源回收公司回收利用,洗瓶廢水排入實(shí)驗(yàn)室廢液處理裝置進(jìn)行處理。

(5) 實(shí)驗(yàn)設(shè)備油品凈化處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要解決高校工科類實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用的液壓油、潤(rùn)滑油、冷卻油、齒輪油等工業(yè)油品因定期更換而造成的處理與使用成本高的問題；系統(tǒng)利用液體在固定容器中高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的原理分離設(shè)備油液中的雜質(zhì)；雜質(zhì)包括會(huì)使零件磨損或使機(jī)油變質(zhì)的殘留沉積物和堅(jiān)硬而鋒利的磨損性金屬物質(zhì),分離過濾的顆粒系數(shù)可達(dá)1 μm,過濾沉淀后的油液可以直接流回油箱中重復(fù)使用、避免浪費(fèi)[11]。

4 軟件體系的構(gòu)建

實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全與污染防治的軟件體系構(gòu)建包括以下主要內(nèi)容。

(1) 源頭管理規(guī)劃。實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境安全要從源頭上做好管理和治理工作。首先，在實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)上就應(yīng)著手考慮盡量避免有次生廢棄物產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn),避免不了的，也要盡可能減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生量；實(shí)驗(yàn)室廢棄物產(chǎn)生后要嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定做好收集、標(biāo)志、預(yù)處理、轉(zhuǎn)運(yùn)、后處理等工作。其次,可以結(jié)合現(xiàn)代教育手段、虛擬仿真教學(xué)手段，通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的方式減少實(shí)驗(yàn)室廢棄物的產(chǎn)生,同時(shí)做好相應(yīng)的宣傳工作,增強(qiáng)師生的環(huán)保意識(shí)。宣傳到位、認(rèn)識(shí)到位,實(shí)驗(yàn)習(xí)慣就會(huì)養(yǎng)成，實(shí)驗(yàn)室廢液隨意傾倒、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物尸體隨處亂拋埋、實(shí)驗(yàn)廢氣肆意排放、實(shí)驗(yàn)廢氣瓶亂扔、實(shí)驗(yàn)用油隨意處理等現(xiàn)象也就會(huì)逐漸消失。

(2) 問題研究組織。隨著學(xué)校教育事業(yè)的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全的問題日益突出，必須高度重視出現(xiàn)的各類問題,并認(rèn)真做好問題的研究工作才能讓高校實(shí)驗(yàn)室在綠色、安全的道路上可持續(xù)發(fā)展，如成立相應(yīng)的研究所,通過聘請(qǐng)環(huán)境科學(xué)、生命科學(xué)、化學(xué)、機(jī)械等學(xué)科的專家,針對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全問題進(jìn)行“專家會(huì)診”,找出環(huán)境安全問題的關(guān)鍵點(diǎn),提出解決問題的最佳方案,保障實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全。

(3) 心理輔導(dǎo)體系。透徹分析實(shí)驗(yàn)室安全管理的心理,建立完善的安全事故心理干預(yù)機(jī)制；從實(shí)驗(yàn)室人員的意識(shí)、情感、興趣、意志等非智力因素入手,利用自我調(diào)節(jié)、朋輩調(diào)節(jié)、組織調(diào)節(jié)和領(lǐng)導(dǎo)調(diào)節(jié)等方式,在實(shí)驗(yàn)室安全事故發(fā)生前做好預(yù)防、事中從容應(yīng)對(duì)、事后妥善處理,降低實(shí)驗(yàn)室安全事故的發(fā)生。

(4) 完善制度建設(shè)。目前少數(shù)高校的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全管理存在制度空白地帶，構(gòu)建完善的實(shí)驗(yàn)室廢棄物管理體系可以讓實(shí)驗(yàn)室?guī)熒姓驴裳?如化學(xué)實(shí)驗(yàn)整體優(yōu)化原則、實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)、化學(xué)藥品安全管理規(guī)定、化學(xué)藥品及儀器使用程序化原則、實(shí)驗(yàn)室廢棄物回收處理操作指導(dǎo)、環(huán)境監(jiān)測(cè)制度、評(píng)估與考核制度、實(shí)驗(yàn)室廢棄物規(guī)范處理獎(jiǎng)懲條例等,以制度的約束和激勵(lì)等手段提高實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全管理工作的效能。

(5) 制定工作流程。完善的制度可以有效約束行為,實(shí)驗(yàn)室廢棄物產(chǎn)生后應(yīng)該按照有關(guān)制度和流程認(rèn)真執(zhí)行和落實(shí)；過程中要保證4“?！?即“專門地點(diǎn)集中、專門房間存放、專門容器回收、專門人員管理”的管理規(guī)定；實(shí)驗(yàn)室管理部門也要做好服務(wù)工作,及時(shí)收集并處理實(shí)驗(yàn)室廢棄物,避免出現(xiàn)無(wú)人收集、處理滯后或處理不當(dāng)?shù)惹闆r的發(fā)生。

(6) 監(jiān)督與檢查約束。通過聘請(qǐng)實(shí)驗(yàn)室安全督導(dǎo)的方式及常規(guī)督促與不定期抽查相結(jié)合,督促規(guī)范廢棄物處理；建立健全投訴受理機(jī)制,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、及時(shí)解決；在必要情況下，嚴(yán)格按照管理規(guī)定,對(duì)違反操作流程的人員或有令不行、有禁不止的失職、違紀(jì)等行為進(jìn)行責(zé)任追究，甚至追究相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的責(zé)任。

5 結(jié)語(yǔ)

高校實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全與污染防治,是現(xiàn)代高?？沙掷m(xù)發(fā)展的內(nèi)在需求,也是建立綠色環(huán)保和諧社會(huì)的外在要求,既保障了師生的身心健康、規(guī)范了實(shí)驗(yàn)室安全管理,又強(qiáng)化了師生的環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感；既解決了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全和污染防治問題,也給各校區(qū)、學(xué)院、學(xué)科(專業(yè))、教師、學(xué)生、實(shí)驗(yàn)室管理人員、職能部門管理人員等搭建了較好的教學(xué)、科研及管理的實(shí)踐平臺(tái)。針對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全與污染的特點(diǎn)與現(xiàn)實(shí)需求,提出的構(gòu)建高校實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全與污染防治體系的新觀念與新思想,可為高校實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全提供保障、為防治污染提供保護(hù)屏障。

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