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实验室污染预防及废物处理研究

2012-08-15秦序

关键词:废液废物试剂

秦序

实验室污染预防及废物处理研究

秦序

提出合理遏制或减轻化学实验室的污染是化学工作者的责任。分析了实验室存在的某些污染物,对不同种类的污染物和我校实验室污染防治提出一些建议。

化学废弃物;环境污染;防治与处理

当前许多高职(高专)院校都设有化学专业,为了教学和科研需要专门建设了化学实验室,但是实验室在教学和科研过程中使用的具有不同程度的毒性、腐蚀性、易燃性的化工原料,从而会对实验室所在区域和周围水资源造成严重的污染,而且对实验室老师和学生身心健康造成非常大的侵害。如不采取果断措施,把有毒性和有害物质大量滥排滥放,会造成极其严重的环境问题。为了解决化学实验室的污染问题,应该尽量控制实验室废弃物对环境的污染。

一 化学实验室废物处理

化学实验室废物主要有三类,以下分类简述:

1.产生的废气:一般性的有毒、有害气体可经过通风橱,直接排放到大气中。而量比较大的有毒、有害气体则必须充分燃烧或利用各种废气净化装置或者活性炭吸附等方法处理后才能直接排放到大气中。如用氰化物的还原性和强络合性、加入强氧化剂Cl2或NaClO氧化等。

2.产生的废液:根据这些废液化学的某些特殊性能适当保存,用密封的容器存储,不能混合交叉存放,存储器有明确的标签,而且必须注明存储物的种类、存放的时间等。

一般化学实验室产生的废液用沉淀、氧化和酸碱中和后再进行排放,而某些有机废液则应根据化学性质的差异选择性地进行回收:

(1)Hg2+废液:此类废液的毒性非常大,跟某些离子结合后会成为毒性更大的有机汞。含有机汞的废弃物,首先将其通过化学反应转变为无机汞,再进行抛弃处理。

a硫化物共沉淀法:加入FeSO4(10ppm)及Hg2+浓度的1∶1当量的Na2S·9H2O,经过不断地搅拌,使废液的pH在6~8范围内。静置后,过滤并小心保存过滤后的滤渣(使〔Hg2+﹤ 0.05ppm),再用其他方法,进一步处理,待不能测出Hg后,才可以排放。

b活性炭吸附法:将废液稀释,使〔Hg〕﹤1ppm。加入NaCl,调节pH=6左右,加入过量的活性炭,不断搅拌大约2h,过滤,保存滤渣。此法可以直接除去有机汞。

(2)Cd2+废液:用Ca(OH)2将Cd2+反应成难溶于水的Cd(OH)2而分离。此反应的方程式为:Cd2++Ca(OH)2→Cd(OH)2↓+Ca2+,当pH=11左右时,此时Cd(OH)2的溶解度最小。

(3)Pb2+废液:用Ca(OH)2把Pb2+反应成难溶于水的Pb(OH)2,使Pb(OH)2与凝聚剂同时沉淀而达到分离的目的。此反应的方程式为:Pb2++Ca(OH)2→Pb(OH)2+↓+Ca2+当pH〉11,当生成Pb(OH)2时,加入凝聚剂,将pH减小到7~8时,将产生Pb(OH)2沉淀。静置,待溶液澄清后过滤。滤液中没有Pb2+后,方可进行排放。

(4)As2+废液:含大量砷的废液,加入Ca(OH)2溶液,调节pH=9.5左右,充分搅拌,静置,过滤,再加入FeCl3,使铁、砷浓度的比达到50左右,调整pH=7~10,不断搅拌,静置,过夜后进行过滤,滤液检查后不含As后,调节pH=7后方可进行排放。

(5)酚废液:酚类物质是剧毒类细胞原浆有毒的物质。该废液通常含苯酚、甲酚、萘酚等。

a含酚废液浓度比较低时,加少量漂白粉或NaClO小火加热沸腾片刻,最后酚将会分解为CO2和H2O而除去。也可用吸附法或氧化分解法来处理。

b含酚废液浓度比较高时,一般用焚烧法来处理,也可用醋酸丁酯(CH3COO(CH2)3CH3)萃取,加少量NaOH溶液,调节pH值,蒸馏回收,废液即可排放。

(6)其他废液:用酸或碱调节PH=3-4,加入少许铁粉,搅拌大约30min左右,用碱调节PH=9左右,再搅拌10min,加入[Al2(OH)nCI6-n]或AlSO3进行混凝沉淀。

3.生物废液:固体可燃性废物和非可燃性废物按照类别收集、处理、焚烧。也可以加漂白粉进行消毒处理。

二 化学实验室废物预防及改造

学校是新生的高职高专院校,实验室设备各方面都达不到要求,“三废”问题不能进行科学合理的处理,这些问题对学校的自然环境和师生的身心造成了很大的伤害。对我校的实际情况进行分析,认为应该从以下几个方面进行预防及处理:

1.提前预防。

(1)增强学生环保意识:老师在实验课堂上积极引导学生爱惜环境,让学生都能够认识到环境对自身的重要。目前各国政府都把环境问题当做头等大事来做,对自然环境的保护,人类居住、生活环境的保护等。对我们来说,从小事做起,实验室的每一个动作都是我们能为环境保护做出一点贡献的地方。

(2)改善学校实验设施:对于学校而言,实验室实验设施的建设是非常重要的。而我校目前的条件远没有达到标准,配套设施相对来说比较落后,实验过程中,有毒气体、有毒液体的气味非常难闻,实验室现有的设备基本上没有任何作用。因此对老师和学生的身心健康造成很大的危害。而对于有些气体的危害是长效的,甚至会对身体造成后遗症。因此学校要大力加强改善实验设备。

(3)改进实验操作方法:减少试剂使用量,使用无毒、无害的试剂替换有害、有毒试剂的实验。如农药检测中利用固相萃取的方法,能大大减少乙腈等有毒有害试剂造成的污染。在实验教学过程中,发挥计算机多媒体在实践教学中的应用。多媒体辅助实验过程教学是一种特殊实验方式。能够模拟,甚至部分替代化学实验教学非常好的零投入的行之有效的方法。

2.大力改造。

(1)增强实用性能:实验过程中,我们用无毒性、无污染或毒性小、污染小的试剂替代毒性比较强的化学试剂,最好用无毒性、低毒性的试剂替代毒性较高的试剂。

a应大力提倡“微型化学实验”。这是近代世界上新起的一种减少环境污染、减少资源浪费有效的实验方法,往往试剂的用量是常规实验试剂量的1/10至1/1000。这样非常有助于有毒、有害试剂对环境污染的减少。

b普及回收再利用实验。在教学过程中,尽量安排一些既能够让学生掌握基本操作技能、又能够用简单方法就可以使用过的试剂回收再利用的实验,使试剂利用率发挥到最大,这就需要老师和学生全面的思考。

(2)进行功能改进:实验室建设是非常复杂的工程,从实验开始、过程、结束一体化,无毒或毒性较小的废物,应认识到危害性的大小,危害性大,要细心、认真处理;危害性小,可以作为肥料或简单处理进行排放。

(3)加强队伍建设:好多实验教学人员未经过专业技能训练,所学专业课程不对口,甚至有的实验教学人员对实验教学理论知识很欠缺。对这种现象,学校应当积极采取措施,培养专门的实验教学人员,使他们具备扎实的理论知识与娴熟的实验技能,培养认真的工作态度,在实验教学过程中积极改进实验教学方法、努力提高实验人员技术水平。对实验室管理人员要充分调动他们工作的积极性,创造机会参与到教学和科研一线去。学校要从实际出发,加大力度对实验室进行建设、改革和探索,剔除现行的实验教学体制,形成有活力的实验教学队伍。为科研课题的深入研究创造条件,加大办学规模,培养高质量初级人才和创造较高的办学水平。

[1]国家环保局.空气和废气监测分析方法[M].中国环境出版社,1990.

[2]黄剑锋,吴秀登.理化检验实验室废弃物的一般处理方法[J].广西预防医学,2002,8(4).

[3]何光洪,周峰.对实验室体制改革的思考[J].实验室研究与探索,1997(2).

[4]王恒玲.我院实验室体制改革的基本思路[J].实验室研究与探索,1997(1).

On Prevention and Waste Treatment for Laboratory Pollution

Qin Xu

The paper argues that it is the chemists’duties to limit and reduce the pollution of the laboratory.The paper analyzes the sources of pollution in the laboratory and proposes some suggestions to prevent the laboratory pollution.

chemical wastes;environmental pollution;prevention and treatment

X71

A

1672-6758(2012)05-0153-1

秦序,讲师,陇南师范高等专科学校生化系,甘肃·陇南。邮政编码:742500

Class No.:X71Document Mark:A

(责任编辑:郑英玲)

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