高校化學化工實驗室環保管理的探索與實踐

(唐山學院環境與化學工程系，河北 唐山 063000)

實驗教學是高等學校實施課程教學、鞏固學生學習成果的有效手段，對于培養學生創新精神、創新思維，提高學生科學素養和實踐能力起著至關重要的作用。高等學校化學化工實驗中心涉及的危險化學品種類繁多，不管是基礎課程實驗、專業課程實驗、畢業論文實驗還是學生自行完成的各種創新性實驗活動，實驗過程中會產生各種各樣的廢氣、廢液和固體廢物，雖然大多數院校對相關“三廢”進行了收集或處理，但管理粗獷，漏洞多，大量有害氣以無組織形式排放到大氣中，廢液和固體廢物也未能得到有效處理，亟待改善。本文探討了實驗室“三廢”減排途徑、污染治理方法、環保制度建設、環境保護教育等，為進一步完善高校化學化工實驗室的環保管理提供參考。

1 高校化學、化工實驗室環保問題分析[1-3]

1.1 實驗室環保設施建設投入不足

由于理念上的輕視，我國高校實驗室一直難以滿足教學要求，大幅擴招更加導致了各校實驗設備和實驗空間的嚴重不足，再加上教師和研究生的科研實驗要求急劇增加，造成實驗室資源供給不足，化學、化工、材料類實驗室環保設施配置差強人意。以有機化學、有機合成等實驗為例，盡管實驗臺均配置了廢氣收集裝置，但實驗過程產生廢氣絕大多數未經有效處理，直接通過通風管道排入大氣。而且由于教學經費和科研經費緊張，收集的廢液和危險固廢也未能全部得到有效處置。

1.2 課程體系和課程內容設置不合理，涉及產污環節多，“三廢”量大

一直以來我國高校化學、化工、材料等相關專業的課程存在體系分割，實驗內容重復的現象。以化學工程與工藝專業開設的四大化學為例，無機化學、有機化學、物理化學和分析化學課程自成體系，各自按著自有模式單獨開設實驗，造成同一實驗內容可能在不同課程實驗中重復出現，加之部分院校實驗教學方法和教學手段過時，虛擬、仿真等信息技術手段未能獲得應用而造成產污環節增加。此外教學內容老化，過分強調二級學科劃分，造成低水平重復性、驗證性實驗多，綜合性、設計性實驗少，化學試劑、藥品等材料消耗多，“三廢”產生量大，自然而然，教學效果也不理想。

1.3 環保管理體制不理順，環保教育不到位

我國各高校多由校辦公室或保衛處負責實驗室安全管理工作，但環保問題均下放到實驗中心或實驗室，從而得不到有效的、全面的管理。實驗室環保管理內容豐富，涉及到的專業技術知識多，所以各高校環保管理"盲區"多，對環境存在潛在的隱患。

環保意識淡薄也是目前高校環保管理的主要問題之一。在實驗前教師對學生進行實驗室安全問題教育較多而環保教育較少，而且這些教育易流于形式，教師講，學生聽，待學生實驗時，對安全和環保注意事項已經完全淡漠。

2 實驗室環保管理問題探討[5-9]

2.1 更新觀念，優化實驗教學內容與方法，從源頭上減少“三廢”產生量

隨著時代的進步、生態文明建設和供給側改革的不斷推進，我國經濟結構面臨重大調整，高等教育專業結構、教學體系也面臨重構。化學化工實驗教學課程體系更應從頂層設計著手優化，減少以傳授知識為目的的重復性、驗證性實驗，增加以學生為中心，讓學生主動去探究、分析、學習的綜合性、設計性實驗和創新性實驗，從而使學生從知識、能力、素質等方面更加適應時代和社會需求。唐山學院環境與化學工程系自2008年起，充分考慮了本校化學工程與工藝專業、環境工程專業、無機非金屬材料專業的背景的需求，結合本院實際，建立了以“基本操作”、“物質制備”、“現代分析測試”為基本內容的實驗教學體系。構筑了包括“基本實驗”、“綜合性設計性實驗”和“大學生創新型實驗”的多層次實驗教學體系，突出實驗教學的專業特色，實施多層次、階段化教學并予以整體優化，理論教學與驗教學合理銜接、互為補充，相互促進，在提高教學效果、從源頭上減少“三廢”產生方面取得了良好的效果。實驗室中心化學藥品和試劑消耗從原來近350種，削減為230余種，實驗環境大幅改善，每年轉移處置的危廢量較教學改革前減少近50%。因此，優化實驗教學內容與方法，是減少“三廢”產生量有效手段。

隨著網絡通信技術、視聽技術在教學上的深度應用，建立全新的網絡實驗教學平臺，為學生提供豐富的學習素材，幫助學生掌握化學研究方法與實驗技術已成為可能。對于毒性大、危險性強及涉及重金屬、持久性有機物污染物等環境、安全風險的實驗，采用虛擬、仿真等技術手段對實驗場景和過程進行模擬，可有效消除化學化工實驗中化學藥品消耗，減少“三廢”產生量。

2.2 加大實驗室環保設施建設力度，完善實驗裝置，提高實驗室環保管理水平

我國高校化學化工實驗中心的實驗設施絕大多數配備了廢氣收集裝置、排放管路、及風機等，但處理設施普遍缺失。按照實驗室功能及實驗、科研內容，宜在實驗裝置后端配備相應的吸收或吸附裝置，如含氨、二氧化硫、硫化氫、氮氧化物等有毒有害成分的廢氣可增加洗滌或吸收裝置；含揮發性有機污染物的廢氣可增加冷阱、活性炭吸附、光催化氧化裝置等，防止有毒有害物質直接排入大氣；產生的吸收液、廢活性炭、冷凝液等宜作為危險廢物進行處置。

實驗室廢液和危險固體廢物與實驗內容相關，雖然每次試驗、每個實驗室的產生量不大，但種類繁多，成分千差萬別，難于統一進行處理，簡單的回收和處置不僅不能達到收舊利廢的目的，而且處置廢物的過程中還可能產生新的污染。從目前我國高校實驗室運行實際看，除簡單的含酸、堿廢液以外，以國內高校實驗室現有技術條件、設備、人力和管理水平，難以獲得滿意的處理結果。此外化學化工實驗室的廢液、固體危廢和廢棄藥品還可能含有重金屬和持久性有機污染物等處置難度極大的廢棄物，因此，采用分類收集、分類貯存，然后交由有資質的、專業的第三方危廢處理公司轉移和處理最為合理[10-11]。高校化學化工實驗中心應規范化建設專用的危險廢物暫存間，用以分類儲存相關廢液、固體危廢和廢棄藥品并進行定期轉移、處置。此外實驗教學過程中，還要做好以下工作：(1)分類收集和貯存各種類型實驗產生的廢液、固體危廢和廢棄藥品，嚴禁混合；(2)貯存容器上應注明廢液或固體危廢的種類、成份、產生時間、數量、危險特性；(3)建立健全管理臺賬[12]。

2.3 加強實驗室環保教育

實驗中心應把環保培訓納入到日常的教學工作之中。教育內容應包括：(1)“十九大”報告有關生態文明建設內容；(2)《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國水污染防治法》、《中華人民共和國大氣污染防治法》、《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》等國家和地方法律法規；(3)實驗室危險廢物的種類及其進入環境后可能產生的危害等知識。(4)污染防治相關知識。環保培訓形式可靈活多樣，既可開設選修課，也可通過環保知識講座，環保知識競賽，環境危害分析等方式進行，增強師生的環保意識，倡導綠色環保文化，使綠色、環保理念成為高校師生工作、生活的組成部分。

2.4 健全實驗室環保管理制度

環保管理應該提升為實驗室管理的一項重要內容，崗位安全環保責任制度，危險化學品儲存、使用制度，"三廢"分類收集、暫存、轉移制度，環保設施使用、維護及保養管理制度，易燃、易爆及劇毒品管理制度，實驗教學安全環保守則等，缺一不可。同時，要加強環保管理的監督和定期檢查，增強師生員工的責任感、使命感，確保各項措施落到實處。設置專門部門、崗位和管理人員，負責危險化學品、放射源、分類收集的(實驗過程、“三廢”治理過程中產生的)廢液和危險廢物的管理與監督，從體制上保障環保工作正常開展，定期監測實驗中心及周邊大氣環境質量，為學校及周邊創建綠色、和諧環境奠定堅實基礎。