建設綠色實驗室加強實驗室化學毒性試劑處理

牛麗偉 曹艷莎 李寧

摘 要：綠色化學實驗室的建設在高校化學實驗室的建設中有重要的意義。化學實驗是最基本的實驗，但是目前高校實驗室存在很多問題。“三廢”的處理沒有系統的管理和規范，隨意的丟棄和排放對師生的安全和校園的環境保護構成了威脅，化學毒性試劑更是進一步加重了實驗室的污染。提高環保意識，構建綠色實驗室的任務更是刻不容緩。

關鍵詞：綠色實驗室 三廢 化學毒性試劑 現狀分析

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（b）-0194-02

化學作為一門基礎學科，和人類的生活息息相關。基礎化學實驗在化學教學中占有重要的地位，而化學實驗項目多、內容豐富，從而導致了化學試劑高消耗，有些化學毒性試劑毒性大，這都使建設綠色化學實驗室的計劃加快步伐。綠色化學概念是美國學者最早提出來的。綠色化學主要是研究在化學反應中到底有多少原料的原子進入產品中，一定要盡可能的減少不可再生的原料資源的使用，在廢物排放上也要求最大可能的減少排放。綠色化學和傳統化學的不同之處在于從源頭上消除污染，生產不產生污染的化學產品，研究綠色環保的新化學反應。這樣，即利于環境保護，又使資源得到了可持續發展。綠色化學概念的新穎之處，在于它不再是被動的去治理環境的污染，而是主動的地去防止。綠色化學實驗使用化學藥品的基本原則是“5R”原則，即減量（Reduce）、重復使用（Reuse）、拒用（Rejec-tion）、回收（Recycling）、再生（Regeneration）。隨著綠色化學日益深入人心，高校的化學實驗室作為不可忽視的污染源，成為了環境威脅的一個重要方面。因此，建設高校綠色化學實驗室迫在眉睫。[1]

1 高校化學實驗室的現狀分析

如今，高校化學實驗室開設的實驗項目和學生人數較多，實驗所需的試劑、化學溶劑種類多、量大，大多實驗都會產生廢液、廢氣、廢棄物，如果不進行妥善和科學的處理，對實驗室及校園的環境都會造成嚴重的污染，甚至可能危害全校師生的健康。長期的實驗教學，使老師和學生養成了一種實驗—污染—再實驗的思維模式，大家都認為化學實驗理所當然會產生污染。雖然每次實驗產生的廢棄物并不多，但化學實驗是基礎實驗，高校學生的人口基數龐大，每一個實驗室都是一個污染源，以少積多，產生了很大的污染效應。探討如何加強化學實驗室建設與管理，把化學實驗室建設成綠色化學實驗室具有重要意義[1]。

2 構建綠色化學實驗室

2.1 綠色化學實驗室的基本理念

高等學校化學實驗是高校化學教學過程的關鍵環節，是培養當代大學生理論與實踐相結合的重要途徑，是高校培養創新、高素質人才的重要手段。建設綠色化學實驗室首先要改變以往的傳統觀念，要將綠色化學的思想滲透到實驗室的整體規劃和具體運行中。綠色化學的研究就是以系統的科學方法為基礎，以預防化學污染為基本思想，綜合考慮化學實驗與環境的關系。綠色化學實驗室的建設應該源于這一理念，全年建設一個綠色化模式（從原料到產品，再到產品的終結，即一種化學物品在環境中存在所有的形態，包括環境在內的大得封閉系統）。它是用化學的技術和方法從源頭防止污染的產生，對人類健康及生態環境有害的化學試劑、溶劑、產物等應最大可能的減少使用和生產，或者研究一種相應的處理方法消除這種污染。綠色化學實驗室應體現出節約資源的原則，廢棄物的無害化與最小量化原則[1]。在綠色化學實驗建設過程中，要培養師生的綠色化學的理念，從而制定綠色實驗假設的體系或模式。

2.2 綠色化學實驗室的建設

綠色化學實驗室的建設，需注意以下幾個方面：（1）在實驗室的硬件建設上，應加大資金投入，嚴格按照實驗室的安全及設備要求來配備安全設施（如：通風、防火、電源）和購置先進的實驗儀器，并且改進實驗設計與實驗方法[2]。（2）在教學中要培養綠色化學的理念，培養學生的環保意識，使綠色化學的理念扎根于學生的頭腦中，引導學生在實驗中節約資源、循環使用、減少三廢排放，并運用相關化學原理來治理環境污染。（3）教師要重點講授有毒性的化學試劑和實驗產物，以及排放后可能對環境造成的污染及危害，還要讓學生理解并掌握有毒有害物質處理的原理和方法。高校綠色化學實驗室的建設，不僅能節約實驗試劑藥品，降低實驗成本，并且能提高師生的科研水平及創新思維，有利于環境的保護及師生的身心健康[1]。綠色化學的研究原則：一是化學實驗設計項目應盡量選擇無毒無害的試劑。從源頭上減少污染；二是實驗應選擇在無毒無害的反應條件（催化劑、溶劑）下進行，即盡量選擇水作溶劑，或者無溶劑的條件下進行反應。盡量采用無毒無害的物質作為催化劑，減少任一能夠對環境造成污染的環節；三是產品應是對環境友好的，即在化學實驗設計應盡量選擇生成物無害的實驗；四是具有原子經濟性，即反應具有高選擇性，產生極少的副產物，爭取實現“零排放”[2]。

3 實驗室的“三廢”問題

3.1 實驗室處理“三廢”現狀

長期以來，實驗室“三廢”問題都沒有一個好的解決方案。大多高校對于“廢氣、廢液、廢物”的處理都沒有一個統一制定的規章制度，只有簡單的實驗室安全知識和實驗室操作規則。由于每次實驗產生的廢液并不多，大都是采用自來水稀釋或直接排放的方法，排進了下水道。實驗中生成的固體產物即廢渣也都是按照普通的校園垃圾處理，放入學校的垃圾桶。長此以往，大家對這種處理方法對環境的危害視而不見[3]。

3.2 加強“三廢”處理

廢氣的處理：實驗室所用的各種氣體鋼瓶一定要制定專門的管理制度和使用規則，要有專人看管，定期進行安全檢測，并且氣體鋼瓶存放的位置在陰涼通風、空氣流通的地方，應遠離熱源、火源，避免陽光直接照射。實驗室產生的廢氣包括實驗過程中試劑的揮發和生成的廢氣，如果不經常有效地處理，會影響實驗人員的身體健康，污染實驗室環境、減少實驗儀器的壽命。實驗室應配制通風櫥或通風管道，有毒的氣體可經這些通風設備稀釋排出，避免師生在實驗過程中吸收。實驗室的衛生要求應嚴格遵守，避免室內過多的粉塵污染實驗的環境[4]。

廢液的處理：實驗室的有機溶劑應分類存放，并且選擇合適的存放容器和存放地點，容器應標明種類、時間等。廢液包括清洗容器用的洗滌水、多余的樣品、化學反應生成的產物等。幾乎所有的化學實驗都不可避免的會產生，而廢液中大多含有有機物、金屬離子甚至有毒的成分，若不加處理，直接排入下水道，會造成環境污染。綠色實驗室的構建其中一條就是可以研究新的實驗設計來使生成的廢液進行中和反應，減少污染。有些乙醇、酸堿廢液可以經水稀釋排出。有毒有害溶液實驗室應配置廢液瓶或廢液桶，封閉桶口，放在陰涼處，遠離熱源、火源。這些廢液桶應統一交給相關部門集體處理[5]。

廢渣的處理：實驗室中應對現存的試劑、溶劑、藥品定時進行清點，一些過期失效的化學試劑應標明，避免因處理不慎而污染環境。實驗室中的剩余樣品及實驗過程中產生的廢渣，實驗人員的一次性制品如工作服、帽子、手套、口罩等都不能隨意丟棄在垃圾桶內，應放入指定的袋子里，送到上級廢物處理中心焚燒。可以循環使用的玻璃器材可以洗滌后繼續使用，還有一些耐高溫的容器如搪瓷、塑料等可煮沸或高壓滅菌。

4 化學毒性試劑的處理

劇毒的化學試劑氰化物、砷、磷、硒、鉈等，應單放在劇毒藥品柜，標明試劑名稱寫上劇毒標志，標簽要貼在醒目處。不得與其他樣品混放，并交給專人看管和負責使用登記。在實驗操作過程中必須穿大衣、帶帽子、口罩、手套，缺一不可，對有毒試劑操作時還應穿防護服、戴防護眼睛，以及在適合的操作臺上操作。有毒的化學試劑必須有專用的量器和容器，使用過程中應小心操作，避免破損造成毒性試劑流出，操作完畢應清洗使用所用器材，且把有毒試劑的殘留或生成物都應放在專有的廢液瓶按照相關規定處理[5]。

5 結語

把綠色化學的思想融入到高校實驗室的建設，不僅可以減少化學試劑的消耗和廢物的排放，還在一定程度上提高了師生的學習熱情和創新思維。有利于師生們的身體健康和校園環境保護。加強“三廢”的處理是綠色實驗室非常重要的一環，只有合理地制定綠色化學實驗室體系，并嚴格按照相關規定進行操作，才能實現可持續發展，才能實現人與自然和諧相處。

參考文獻

[1] 余訓爽.淺談高校綠色化學實驗室的建設[J].實驗技術與學，2010，8（3）：162-165.

[2] 郝玉蘭，張榮明.高校綠色化學實驗室建設的探討[J].廣州化工，2012，4（3）：146-147.

[3] 劉艷.芻議基礎化學實驗的綠色化[J].大學教育，2013（9）：50-51.

[4] 洪麗雅.高校綠色化學實驗室的建設[J].實驗室研究與探索，2008，27（7）：161-164.

[5] 閏彥芳，張壯，王碩仁.生物醫藥實驗室有害試劑使用的防護及廢棄物的處理[J].分析儀器，2009（5）：102-105.