匡海艳　张凯　杨永安　唐红军　余全智　匡延松

摘要：指出了实验室在为环境监测系统提供重要技术支撑的同时，其废液也存在污染环境的风险。根据环境监测系统实验室废液的特点，将其分为无机废液类和有机废液类，并借鉴日本的原位处理，探讨了环境监测系统实验室若干种常见废液的原位处理方法，针对原位处理方法在实验室废液处理过程中存在的问题提出了解决方法。最后，点明了以原位处理方法为主，非原位处理方法为辅，将成为环境监测系统实验室废液处理的发展方向。

关键词：实验室废液；原位处理；环境监测系统

中图分类号：X327

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）20010905

1引言

近年来，随着环境监测业务的不断拓宽，实验室规模也在不断扩大[1～3]。实验室一方面在为环境监测系统提供了重要的技术支撑，另一方面，频繁的实验和繁多的分析项目产生了不少的实验室废液。实验室废液具有种类繁多、水量较少、浓度较高、第一类污染物数量较多的特点，若处理不当，将会污染下游水质和实验室周围土壤，损害周围居民的人体健康[4，5]。早在2004年，原国家环境保护总局办公厅发出关于加强实验室类污染环境监管的通知（环办﹝2004﹞15号），要求自2005年1月1日起正式将科研、监测（检测）、试验等单位实验室、化验室、试验场按照污染源进行管理。

“原位处理”出自日本的《废弃物管理和清扫法》，原位处理是指要尽量在废弃物产生的源头就近对其进行处理[6]。各个实验室根据废液的组成和性质，由实验人员采用简单易行的方法对其进行处置，这种基于排放者责任原则的处置方法，能有效地将环境风险局限于小范围[7]。笔者参照一些已应用于工业污染治理较为成熟的技术，提出了环境监测系统实验室若干种常见废液的原位处理方法，以供环境监测分析人员在实际工作中参考。

2实验室废液的分类

为了便于实验者对实验室废液进行原位处理，需要对其进行分门别类[8]。环境监测系统实验室废液可分为无机废液类和有机废液类两大类，每一大类又可细分为若干小类。

2.1无机废液类

无机废液类可分为含酸无机废液、含碱无机废液和含其它盐类无机废液。含酸无机废液指实验室所产生的含有任一类之盐酸、硝酸、硫酸以及含重金属铬、镍、铜、锌、铅、镉、铁、锰等及其化合物的无机酸性废液。含碱无机废液指实验室所产生的含有任一类之氢氧化钠、氢氧化钾、氨、氰化物、砷化物以及含重金属钙、镁等及其化合物的无机碱性废液。

2.2有机废液类

有机废液类可分为含卤素类有机废液、非卤素类有机废液和油脂类有机废液。卤素类有机废液是指由实验室所产生的含有脂肪族卤素类化合物（如甲烷氯代物）和含芳香族卤素类化合物（如苯甲酰氯、氯苯等）的废弃溶剂。非卤素类有机废液是指由实验室所产生的不含脂肪族卤素类化合物或芳香族卤素类化合物的废弃溶剂，如二硫化碳、苯系物。油脂类有机废液是指由实验室产生的废弃油脂，如润滑油、灯油等。实验室废液简易鉴定分类见图1。

3实验室废液处理的基本原则

3.1原位处理

由于环境监测系统实验室废液种类繁多，混合后可能会产生燃烧或爆炸事故；若通过下水道直接排放，则不仅有可能腐蚀下水道管路，还有可能污染下游水质和土壤，给周围居民带来新的环境问题[9]，故应尽可能地在发生源对废液进行原位处理。

3.2排放浓度

选择原位处理的方法不仅要简单易操作，还要处理效率高，尽可能地降低实验室废液的污染性或尽可能地使其被综合利用。进行原位处理后的实验室废液排入环境前需检测其浓度，排放浓度需达到环境保护的有关规定。根据污水综合排放标准（GB 8978-1996），第一类污染物最高允许排放浓度见表1。

4实验室若干种常见废液的原位处理方法

4.1无机废液类

4.1.1含氰化物废液的原位处理

环境监测系统需定期对辖区内的地表水、生活污水和工业废水中的氰化物进行测定，大多实验室目前采用异烟酸-吡唑啉酮分光光度法（HJ 484-2009）来测定水质中的氰化物，此方法制作标准曲线时需配制氰化钾贮备溶液、标准中间溶液和标准使用溶液，实验后的含氰化物废液有剧毒[10]，应暂存在指定的“含氰化物废液”的废液缸中，实验人员在实验后应及时对其进行原位处理。含氰化物废液切记不可与酸误混，否则易生成氰化氢气体，造成HCN中毒[11]。此类废液的原位处理方法见图2。

4.1.2含铬废液的原位处理

环境监测系统需定期对辖区内的地表水和工业废水中的总铬和六价铬进行测定，总铬多采用高锰酸钾氧化-二苯碳酰二肼分光光度法（GB 7466-1987），六价铬多采用二苯碳酰二肼分光光度法（GB 7467-1987），此二种测定方法中均需使用重铬酸钾，试验后的废液中含有的六价铬为第一类污染物，应暂存在指定的“含六价铬废液”的废液缸中，由实验人员尽快对其进行原位处理，此类废液的原位处理方法见图3。此外，实验室常用来洗涤器皿的铬酸洗液经多次使用后，颜色由红褐色变为黑绿色，说明无氧化洗涤能力，此类废液可在原位进行回收处理，见图4。

4.1.3含砷废液的原位处理

环境监测系统需定期对辖区内的地表水、地下水、生活污水和工业废水以及土壤中的砷进行测定，水质中的砷多采用原子荧光法（HJ 694-2014），土壤中的砷多采用微波消解/原子荧光法（HJ 680-2013），此二种测定方法中均需使用砷标准溶液来制作标准曲线，试验后的廢液中含有的砷为第一类污染物，应暂存在指定的“含砷废液”的废液缸中，由实验人员尽快对其进行原位处理，此类废液的原位处理方法见图5。

4.1.4含铜锌铅镉混合废液的原位处理

环境监测系统需定期对辖区内的地表水、地下水和废水中的铜锌铅镉进行测定，实验室多采用原子吸收分光光度法（GB 7475-1987），该方法需使用金属标准贮备溶液和混合标准溶液来制作标准曲线，试验后的废液中含有的铜锌铅镉重金属离子，其中铅和镉为第一类污染物。较高浓度的含铜废水跟癌症的形成有着直接的关系[14]。此类金属混合废液应暂存在指定的“含铜锌铅镉废液”的废液缸中，由实验人员尽快对其进行原位处理。含铜锌铅镉废液的原位处理方法见图6。endprint

4.1.5含镍废液的原位处理

环境监测系统需定期对辖区内的地表水和工业废水中的镍进行测定，地表水多采用电感耦合等离子体原子发射光谱法（GB/T 5750.6-2006（1.4）），工业废水多采用火焰原子吸收分光光度法（GB11912-1989），后者需要使用镍标准贮备液和标准工作溶液，标准曲线的浓度范围0.2～5.0 mg/L，且实验对象废水样中镍的浓度较高，尤其镀镍工艺产生的废水中，镍浓度较高，镍为第一类污染物，试验后的含镍废水若直接排放，会对环境造成严重污染，损害人体健康[15]。此类废液应暂存在指定的“含镍废液”的废液缸中，由实验人员尽快对其进行原位处理。含镍废液的原位处理方法见图7。

4.1.6综合废液的原位处理

环境监测系统需定期对辖区内的生产废水和生活污水进行监测，根据采样规范，采取的水样量常常大于实验室分析项目的样品量[16]，完成实验室分析后的剩余废水水样因含有较多有毒有害物质[17]，特别是未经处理的原水水样或污水处理设施进口的水样，此类水样中较多的监测项目不达标，应暂存在指定的“综合废液”的废液缸中，实验人员在实验后应及时对其进行原位处理。此类废液的原位处理方法见图8。

4.1.7无机酸类/碱类废液的原位处理

实验室中的无机酸类废液和无机碱类废液可用中和法原位处理，如常用浓度1∶9或1∶4的硝酸洗涤液来侵泡清洗测定重金属的器皿，新鲜配制的硝酸洗涤液是无色透明的，当洗涤液颜色变为黄色且有沉淀物出现时，需要更换重新配制。废硝酸洗涤液可倒入适当过量的碳酸钠或消石灰中，也可用废氢氧化钠-高锰酸钾洗涤液中和处理。中和后测定废液的pH值在7左右时，可直接排放，同时用大量自来水冲洗。

4.2有机废液类

4.2.1含三氯甲烷废液的原位处理

环境监测系统需定期对辖区内的饮用水、地表水、生活污水和工业废水中的阴离子表面活性剂和挥发酚进行测定，阴离子表面活性剂大多实验室目前采用亚甲蓝分光光度法（GB7494-1987），挥发酚多采用4-氨基安替比林分光光度法（HJ 503-2009），此二种方法均需用三氯甲烷（氯仿）进行萃取洗涤，实验后的含氯仿废液有麻醉性和致癌性，应暂存在指定的“含氯仿废液”的废液缸中，实验人员在实验后应及时对其进行原位回收处理，并在整个回收过程中应佩戴防毒面具且在通风橱中进行。此类废液的原位处理方法见图9。

4.2.2含乙醚废液的原位处理

在4.2.1中，4-氨基安替比林分光光度法（HJ 503-2009）测定挥发酚，需用乙醚来消除甲醛、亚硫酸盐等有机或无机还原性物质，其原理为乙醚在酸性条件下萃取酚，然后加入碱进行反萃取，此时水相主要为酚和碱，有机相主要为乙醚。此乙醚纯度较高，可进一步提纯后供实验室重复使用，应暂存在指定的“含乙醚废液”的废液缸中，实验人员在实验后应及时对其进行原位处理。乙醚为低沸点、易燃和具麻醉作用的有机溶剂，故整个操作过程周围应无明火，且在通风橱中进行。含乙醚废液的原位处理方法见图10。

4.2.3含四氯化碳废液的原位处理

环境监测系统需定期对辖区内的地表水、地下水、生活污水和工业废水中的石油类和动植物油类进行测定，大多实验室目前采用红外分光光度法（HJ 637-2012），该方法需使用四氯化碳作为萃取剂，实验后的含四氯化碳废液毒性较大，应暂存在指定的“含四氯化碳废液”的废液缸中，实验人员在实验后应及时对其进行原位处理。整个操作过程应在通风橱中进行。此类废液的原位处理方法见图11。

5原位处理实验室废液存在的问题和解决方向

5.1存在的问题

5.1.1原位处理方法不能处理所有的实验室废液

原位处理实验室废液采用简单易操作的实验手段，不仅在源头对实验室废液进行了有效地控制，还可以大大节省处理费用、处理时间以及人力和物力，但有些实验室废液不具备原位处理的条件，例如测定环境空气中的苯系物常采用活性炭吸附/二硫化碳解吸—气相色谱法（HJ 584-2010），该方法中需使用二硫化碳解吸样品，二硫化碳用量少，且废二硫化碳中含有苯系物，组分复杂，实验室不具备原位处理的装置，可将含二硫化碳废液用专用容器单独收集，妥善暂存，储存到一定量时委托有资质的专业公司处理。

5.1.2实验室要有专用的排水系统并需监测排口水质

目前大多数环境监测系统实验室无独立的排水系统，实验废水和生活污水混排进入城市污水管网，存在少数实验人员图省事将未经处理的实验废液直接排放，造成污染环境的严重后果。为了便于监控实验室废水排放情况，有必要建立实验室专用排水管道，并在总排口处安装水质在线自动监测设备。

5.2解决问题的方向

5.2.1实验室废液处理要建立完备的规章制度

实验室废液的规范化和高效化处理，还依赖于完备的规章制度。环境监测系统应根据相关法律法规，制定实验室废液管理和处理规章制度及实施细则，通过规章制度的约束，使实验室废液处理能够有效地开展。

5.2.2提高环保认识、加强监管

加強实验室废液对环境污染方面的宣传教育，组织实验人员认真学习相关制度和规定。根据实验室废液管理制度，加强监管，将实验室废液管理纳入日常管理工作，改变实验人员在分析工作中“重实验质量、轻废液管理”的观念。

5.2.3加强试剂回收利用、推行绿色清洁实验

试剂回收利用，是一项减少环境污染和节省费用支出的双赢举措。在实验过程中对没有参与化学反应的有机溶剂，如三氯甲烷、四氯化碳等，应加以回收利用。要鼓励实验人员寻找新回收技术，以提高废液回收率。此外，在保证实验质量前提下，尽量选择用低毒、少污染的试剂和实验方法，并优先使用先进的分析仪器，减少试剂用量。endprint

6结语

环境监测系统作为环境保护的重要技术支撑部门，其在保护环境的同时，实验室废液也存在污染环境的风险。鉴于目前大多数环境监测系统实验室废液处理现状，本文提出了一种基于排放者责任的原位处理方法，采用简单易操作的实验装置在源头对实验室大多数的无机废液和有机废液进行有效处理或回收，但是对于少数的实验室废液，原位处理方法并不适用。以原位处理方法为主，非原位处理方法为辅，将成为环境监测系统实验室废液处理的方向。

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In|situ Treatment for Laboratory Waste Liquid of Environmental Monitoring Systems

Kuang Haiyan1， Zhang Kai1， Yang Yongan1， Tang Hongjun1， Yu Quanzhi1 ，Kuang Yansong2

（1. Suining Environmental Monitoring Center， Suining， Sichuan， 629000， China；

2. Biomedical Analysis and Testing Center of Third Military Medical University， Chongqing， 400030， China）

Abstract： The laboratory provides important technical support for environmental monitoring systems.At the same time， the laboratory waste liquid is a risk of environmental pollution. Based on the characteristics of laboratory waste liquid in environmental monitoring systems， it can be divided into inorganic waste and organic waste. Draws on the in-situ treatment of Japan， this paper discussed the in-situ treatment method for several kinds common laboratory waste liquid in environmental monitoring systems. The problems of in-situ treatment method in laboratory liquid waste processing are indicated and how to deal with these problems is illustrated. Finally， in-situ treatment mainly and ex-situ treatmentsupplemented will became the direction of laboratory waste liquid in environmental monitoring systems.

Key words： laboratory waste liquid； in-situ treatment； environmental monitoring systemsendprint