高校化學實驗室廢液的處理與控制

施賽花(南通市啟東生態環境監測站，江蘇 南通 226200)

0 引言

高校化學實驗室是高校教學和科研的一個重要組成部分，也是培養學生創新能力的主要場所。各種各樣的化學實驗，培養了學生的動手和科研能力，但同時也帶來了各類成分復雜的廢液。隨著高校學生的人數越來越多，化學實驗室所產生的廢液量也越來越大。如果不合理的處理這些廢液，直接排放到自然界的環境中，將會對土壤、水源以及生物都帶來巨大的危害。近年來，國家對環境保護工作越來越重視，出臺和修訂了各種法律法規[1]，如《實驗室危險廢棄物污染防治技術規范》，規范了高校實驗室對廢液的管理，使高校實驗室，包含化學實驗室，廢液安全、環保和規范的進行處理。本文主要結合實踐，針對高校化學實驗室廢液來源和分類以及其處理的主要流程，討論怎么控制實驗室的廢液排放量，減少對環境的危害和處理的成本，進一步做好高校化學實驗室廢液的管理工作。

1 高校化學實驗室廢液的主要來源和分類

高校化學實驗室目前主要用于開設各類化學實驗課程和科學研究。涉及的課程主要有專業基礎課的四大化學實驗：無機化學、有機化學、物理化學和分析化學實驗、專業實驗課程以及集中實踐性實驗課程。這些課程將會產生大量的廢液。作為科研主力軍的高校其化學類科研實驗室數量很多，每天產生大量的廢液，該類實驗室是目前廢液主要的來源。廢液根據其成分可以主要分為無機廢液和有機廢液(圖1)，其中無機廢液可以進一步細化為無機(含重金屬)廢液、無機(含氟)廢液、無機(含汞)廢液以及其他無機廢液，主要來源無機化學和分析化學等課程以及無機類科研實驗，如滴定反應使用的酸堿和重金屬離子等反應所產生。有機廢液可以再分為有機(含鹵素)廢液和其他有機廢液，主要來源有機化學實驗、專業實驗課程以及有機類科研實驗等中，使用的二氯甲烷、石油醚、乙酸乙酯等有機溶劑和反應中產生的副產物。

圖1 高效化學實驗室廢液來源和分類

2 高校化學實驗室廢液處理的流程

根據國家以及地方規定，首先在實驗室分類收集廢液，再轉移到學校臨時暫存廢液倉庫，在環保局辦理廢棄物轉移手續后，轉運到校外廢液處理公司進行廢液處理(圖2)。

圖2 廢液處理的流程圖

2.1 廢液的收集

根據《中華人民共和國環境保護法》和GB 15562.2—1995《環境保護圖形標志固體廢物貯存(處置)場》等相關規定，實驗室中需要劃定指定區域來放置廢液，放置區中需要有相應的文字標識，包括危險廢棄物區域(三角標)、廢液暫存區以及危廢標識等。根據廢液的種類將其收集在不同顏色的廢液桶：有機廢液(含鹵素)桶為黃色，其他有機廢液桶為藍色，無機廢液(重金屬)桶為綠色，無機廢液(含汞)桶為灰色，無機廢液(含氰)桶為粉色，其他廢液桶為白色[2]，每桶廢液放置量不能超過廢液桶的溶劑2/3，分類收集，便于校外處理公司的進一步處理[3]。

2.2 廢液的儲存和轉運

根據GB 18597—2001《危險廢物貯存污染控制標準》、HB/T 2025—2012《危險廢物收集貯存運輸技術規范》等要求。高校設置臨時暫存廢液的倉庫需遠離人員密集場所，遠離各種易燃易爆等危險場所，具有相應的報警裝置，符合國家和地方安全規定。廢物臨時儲放時，要分類放置，保持通風。倉庫工作人員需做好廢液的登記，登記表中須包含危險廢液的名稱、數量、來源、入庫日期、存放位置、出庫日期以及接收單位名稱。根據各省相關規定，按時辦理廢棄物轉移手續，轉運化學實驗產生的廢液。

3 減少高校化學實驗室廢液量的主要途徑

隨著高校廢液量的增加，環保部門進行處理的壓力也越來越大，如何從源頭上減少高校化學實驗室廢液的排放量，也是環保工作的重要組成部分。

3.1 加強思想教育，培養師生環保理念

加強對學生的環保教育，培養學生的環保意識，使其在實驗過程中，養成良好的實驗習慣，規范實驗操作，從而降低實驗的失敗率，減少廢液的排放。如分析化學中的滴定反應，嚴格按照實驗要求，把握滴定終點，避免滴定失敗重新實驗。

3.2 合理安排計劃，綠色化學融入教學

各學院編寫每年的實驗教學大綱以及在平時的科學研究中，融入綠色化學和環保理念，將涉及到劇毒和毒性較大的實驗項目去除掉，加大環境友好試劑的使用，從源頭上減少有毒有害廢液的產生。

3.3 減少試劑用量，開展微小劑量反應

如果確實沒有辦法避免在實驗教學過程以及科研中有毒有害以及重金屬試劑的使用，可以開設微量或者半微量的實驗教學項目或者在科研中盡量保證科研順利進行的前提下，減少有毒有害試劑的使用量。

3.4 對廢液預處理，減少廢液量的排放

對于實驗而產生的含水的有機廢液，可以通過萃取法，分離出純有機廢液。對于分離目標化合物所產生的不同比例的有機混合溶劑廢液，可以根據其溶劑沸點的不同，通過蒸餾或精餾等方法來回收溶劑，降低廢液排放。對于無機溶液中的酸和堿廢液，可以通過酸堿中和反應，使其成為對環境友好的鹽，經過大量的水稀釋，直接排放。對于含金屬的無機廢液，利用沉淀法，加入相應的試劑，使其成為低毒或者無毒難溶的沉淀，分離并收集沉淀物，監測濾液是否達到排放標準。經過前期的廢液預處理，減少廢液的排放。

3.5 建設虛擬實驗，減少實驗對環境危害

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》中，把教育信息化納入國家信息化發展整體戰略。2017年教育部辦公廳發布了《2017—2020年示范性虛擬仿真實驗教學項目建設通知》，在四年內建設1000個國家級虛擬仿真實驗項目，該文件激勵了高校建設虛擬仿真實驗項目。通過先進的VR信息技術，建設虛擬仿真實驗項目，使學生身臨其境開展化學實驗，達到教學目的的同時，解決了真實實驗有效實驗時間短、成本高、學生安全難以保證等方面的限制，同時也減少了廢液產生量，降低實驗對環境的危害。

4 結語

高校化學學科教學和科學過程中，產生廢液是不可避免的，各高校需要根據國家以及地方規定，科學、規范以及安全分類收集，暫時存儲和合法轉運對廢液處理。除此之外，學校加強對師生的思想教育，培養其環保理念，減少實驗中產生的廢液量，從源頭上控制廢液的排放量，對教育和科研的可持續性發展有著重大的意義。