高校化學實驗室污染廢棄物的安全管理

雷虹，秦巧紅，張欣，賈敏(西安醫學院，陜西 西安 712100)

0 引言

高校中的化學實驗室是支持科學研究與各類教學實踐活動正常開展的重要場所，因此與每一位師生都息息相關。高校化學實驗室不僅包含大量易燃易爆、有腐蝕性、有毒的化學用品，同時還具有各種類型的高壓與高溫設備。此外，在開展化學實驗與科研活動時還會產生一系列的污染廢棄物，如果不能夠加以妥善處理，存在巨大安全隱患，導致安全事故發生，造成嚴重的人員傷亡與財產損失[1]。

1 化學實驗室污染廢棄物的產生特點

1.1 品種多

從高校的現有專業來看，實驗室的種類有數十種之多，例如化工類、生物化學類、醫學類以及化學類等。尤其是對于一本綜合類院校而言，由于日常的教學與科研任務較為繁重，其中所涉及到的研究項目種類較多，因此其中會應用到的化學試劑會高達數百種，這也就意味著所產生的化學廢棄物種類也更多。除此之外，隨著教學與科研任務的不斷變化，實驗室中所產生的化學廢棄物的性質也會隨之改變，這在無形當中增加了后續的安全管理與處理難度。

1.2 數量大

隨著教育教學方式的改革及科學研究的學科交叉性增強，實驗次數也會隨之變化。而且往往為了能夠保證數據結果的準確性，經常需要反復進行多次驗證，因此高校中的化學實驗是一項高消耗的科研工作。以南京理工大學為例，在2013年，實驗室中所產生的廢棄化學容器高達8 t，空瓶數量多達3.5萬余個，如果將化學試劑轉換為干物質，共計151 kg。

1.3 危害多樣化

化學廢棄物的危害性與化學實驗種類息息相關，其中所包含的化學成分主要有有機溶液和無機溶液，甚至會存在帶有劇毒的化學物質，如果不能夠進行妥善處理，將會對人體與周邊環境帶來巨大危害。除此之外，還有部分化學實驗會涉及到一些活性成分，諸如病毒、菌株以及各種類型的致病菌等。由于很多致病菌有著非常強大的生存能力，可以在非常極端的條件下長時間存活，在沒有徹底處理的情況下，一旦在環境中傳播開來，將會帶來生物安全隱患，會引發無法預估的嚴重后果。

總結來看，實驗室因廢棄物不合理處理而造成的安全隱患大致分為以下兩種類型：首先，直接性隱患。在實驗過程中，實驗人員沒有對化學藥品的性質全面掌握引發化學反應，如：發熱等現象。其次，潛在隱患。由于處理不當，造成慢性累積的環境污染及人身傷害等，如：二甲苯污染水源等或者閑置的試劑無人處理、保存方式不當；硝酸需要在低溫避光的環境中存放，如果將其長時間的放置在強光下將會產生氮氧化物，不僅會對實驗室內的其他實驗設備與器皿帶來腐蝕，同時還會威脅到科研人員的身體健康。

2 高校實驗室化學廢棄物的處理原則

在上文中對化學廢棄物的特點與實驗室中常見的安全隱患進行了介紹，從現實情況出發，高校實驗室化學廢棄物的處理應當遵循以下4點原則：

(1)要盡可能地減少廢棄物的產生與排放。教育工作者與學生都必須樹立起綠色化學觀念，在完成實驗設計的過程中充分考慮到化學廢棄物會對周邊環境以及實驗者本身帶來哪些影響。在全面保證實驗效果的基礎之上盡量簡化各個實驗步驟，優先考慮微型實驗和微量實驗，盡可能降低化學試劑的使用量，盡量避免使用毒性試劑。

(2)應當對化學廢棄物進行回收和再利用。針對在化學實驗室內所產生的化學廢棄物，首先要考慮的是如何能夠進行回收并再次利用，以此來有效減少化學廢棄物對于周邊環境所帶來的污染，有效節約化學廢棄物的運輸、存儲以及處理費用。例如，在進行有機化學實驗時會應用到大量的有機溶劑，根據實際情況進行回收利用，對溶劑進行提純后再次使用；在制定實驗設計方案時應優先采用鏈式實驗方法，將此次實驗過程中所產生的廢棄物作為下一項實驗的原材料。

(3)針對已經不具備回收和利用價值的化學廢棄物，則可以先在實驗室內進行無害化處理，并確保處理后的廢棄物可以達到國家要求的排放標準。

(4)針對已經無法再次回收和利用，并且不能夠在實驗室進行無害化處理的廢棄物。則必須嚴格按照國家制定的標準要求，將其送至統一回收處來予以集中處理。相較于工業廢棄物而言，高校化學實驗室所產生的化學廢棄物雖然總量較少。但由于種類繁多，且其中所包含的成分十分復雜，因此如果不加以分類處理而進行隨意混合，不僅會增加發生危險的可能性，同時還會為后續的處理工作設下重重阻礙，并不能按照簡單的程序進行精準處理。但是從另一個角度加以分析，由于各個地方化學廢棄物處理部門的資質和能力有限，并不能對所有類別的危險化學廢棄物進行有效處理，如果類別劃分過于細致，將會大幅度增加人力與物力資源，使得后續工作難以順利推進。

3 高校化學實驗室污染廢棄物的管理實踐

3.1 構建完善的安全制度

安全制度是確保高校化學實驗室安全管理工作順利開展的先決條件，高校需要根據各個學科的特點來制定出行之有效的規章制度，同時要保證制度內容貼近化學實驗室的管理要求。例如，針對化學實驗室管理工作的安全守則；制定實驗室相關的應急預案；針對劇毒品管理的申領與使用準則等等。其次，還要專門針對化學實驗室來設置準入條件。所有進入到化學實驗室的人員，其中包括各個專業學科的教育者、本科生、研究生以及其他科研合作人員等，都必須先要通過安全知識的測試與培訓活動，考核合格后方可為其開通門禁進入實驗室開展實驗[2-3]。另外，為了能夠保證各項化學實驗室相關安全管理規定的順利執行，高校要在每個學期內單獨安排數次安全檢查及開展形式多樣的安全教育相關活動。針對其中存在較多問題的實驗室，應提供整改意見，并責令其在規定期限內完成整改。此外，可以開展應急演練，通過情景再現，對安全事故展開認真分析，總結事故的發生原因，并對演練效果進行評價。最后，要積極利用現代化計算機技術來展開模擬仿真實驗。尤其是針對那些實驗過程相對繁瑣或具有一定危險性的實驗，高校則可以利用多媒體教學手段，將整個實驗的原理、流程、裝置、效果向學生逐一的展示出來。讓學生直觀地看到實驗現象與操作方法，并全面掌握化學原理。

3.2 充實環保管理團隊，落實人員責任

高校在落實化學實驗室的廢棄物管理工作時，除去要制定出內容完善且具有普適性的安全管理制度之外，同時還要將此項責任落實到個人身上，進一步充實實驗室環保管理團隊，在相關學院的實驗室內單獨設立環保管理崗位，使得安全管理工作能夠推進得更加順利，在出現問題時可以及時找到相關責任人。在這一環節中，高校需要分別與主管院長、系主任、實驗室主任以及相關負責人來簽訂安全管理責任書，將他們應負責的安全管理內容落實到書面上，使得安全管理工作能夠開展到位。而校方則應采用定期考評和不定期抽查的方式來對各個實驗室的相關負責人予以考察，如果發現存在不達標的組織或個人，則要通過適當的方式來予以懲罰。同時，還要將日常的環保管理工作納入個人的業績考核中，與他們的福利津貼、薪資待遇以及崗位晉升緊密關聯，以此來激發崗位使命感與工作積極性。

3.3 探索實驗室廢棄物的最小化路徑

首先，需要優先開展無毒或低毒實驗。在設計實驗活動時，教育者一定要優先選擇無毒、無害、低毒、低害的試劑，盡量避免應用毒性較大或會對人體和周邊環境帶來危害的試劑。在確保能夠達到科研目的的情況下盡可能簡化實驗流程。例如，在組織學生開展“硝基氯苯的制備”這一實驗活動時，硝基氯苯是最為關鍵的一種有機中間體，被廣泛應用到了我國農藥、醫藥以及染料行業中。截至目前為止，硝基氯苯的工業制備最常應用到的是硝硫混酸硝化技術。為了能夠確保此項實驗活動的順利開展，校方決定將教育者的科研項目進行合理轉化，利用固體超強酸來展開選擇性地硝化，以此來有效減少硝硫混酸的使用量，避免廢液的大量產生與排放。其次，應當大力推廣微型化學實驗。從字面上理解，微型化學實驗的關鍵點在于“微”，能夠在達到預期實驗效果的基礎之上，盡可能減少化學試劑的使用量[4-5]。相比較來看，微型化學實驗的試劑使用量為常規實驗活動的10%，同時還具有現象明顯、實驗效果優、實驗時間短以及安全性高等諸多優點。現如今，國內各大高校的化學實驗室都在積極運用微型化學實驗，節約了70%左右的化學試劑使用量，大幅度降低了化學實驗室污染廢棄物的排放總量。在這一基礎之上，很多高校在對實驗教學項目展開論證討論時，紛紛將微型實驗活動設為當下主要的試驗方式。例如，某個高校的化工學院則針對乙酰化二茂鐵的制備、分離以及結構鑒定實驗進行了改進。進行微型處理后，不僅縮短了實驗時間，同時還節約了大量的化學試劑，取得理想的實驗效果。

3.4 對化學廢棄物進行規范化收集存儲

首先，為了能夠讓化學實驗室廢棄物的安全管理工開展得更加順利，高校還要進一步制定出化學廢棄物的規范化收集與存儲制度。并結合以往的化學實驗室安全管理方案，逐一設計廢棄物的專用箱與廢液桶，便于后續的包裝、儲存與運輸工作。而高校內的各個實驗室，在對廢棄物進行移交之前，應詳細填寫好相關的處置申請表，并嚴格按照廢棄物的收集與存儲制度來進行操作。其次，實驗室化學廢棄物的收集應嚴格遵循分類原則，具體要求包括以下幾個方面：首先，需要將所有空瓶試劑進行裝箱，在裝箱之前要保證每一個瓶內不會有液體殘留；其次，需要將廢棄的液體倒入到廢液桶中，務必要保證桶內的清潔度。并在桶內預留出1/6左右的空間，避免在后續的運輸過程中因顛簸而導致液體流出。而對于那些無法倒入廢液桶的液體而言，則要進行單獨存放，貼好標簽后在標簽上標注成分。最后，所有接觸過化學試劑的手套和清潔物品，都要將其集中收納在廢棄物的專用箱內，切記不能夠與其他化學試劑的空瓶和廢液進行混放。隨后，還要對所有包裝容器進行嚴密封裝。逐一檢查是否存在破損和泄漏的問題，并在包裝外側貼上標簽，將廢棄物的成分和類別填寫完整。

3.5 對化學試劑進行閉環管理

為了能夠及時全面地掌握化學試劑的使用情況，校方還要針對化學試劑的使用情況來展開專門的跟蹤與閉環管理工作，此項工作的主要目的是掌握每一瓶化學試劑的具體去向。首先，需要構建化學試劑信息化管理系統[6]。從最初的試劑購買環節開始，在進行入庫處理之前，需要將所有化學藥品的規格、種類以及數量信息錄入到管理系統內，在每次領用時都要認真填寫表格，確保領用的化學試劑數量可以與退回的空瓶完全保持一致；在領取化學試劑時，藥品庫的管理人員需要對領用人的相關信息進行審核，判斷其名下所擁有的化學藥品是否使用完畢；所有被錄入到信息管理系統中的化學試劑信息，都要同步上到到數據庫內，便于在網絡環境中實時查找，以此來保證信息的實時共享，避免出現庫存積壓的情況。其次，需要面向高校學生來制定值班制度。在組織校內研究生展開實驗活動時，要全面推行導師責任制，如果學生在環境保護方面出現問題，則需要找到其導師來全權負責。同時還要通過多種渠道向學生展開安全環保教育，及時糾正學生在實驗室中所出現的不正當行為，教給他們正確處置化學廢棄物的方法。

4 結語

綜上所述，通過加強高校實驗室化學廢棄物的安全管理工作，一方面能夠打造出更加安全、和諧、平安的校園氛圍，另一方面則能夠突出在校師生的安全責任意識，保證實驗活動的順利開展。但由于高校實驗室內的化學廢棄物成分相對復雜，并且在管理層面具有著一定的特殊性要求，因此校方需要根據實際情況來制定合理化的處置方案，進一步完善高校化學實驗室的安全管理機制，并督促在校師生嚴格遵循管理方案，以此來達到預期中的實驗室安全管理效果。