基于水質監測的高校危險化學品廢液監控策略

何 淼，趙 明，楊金福，王曉賓，楊 蕾

（1.北京工業大學國有資產與實驗室管理處，北京 100124；2.中國人民公安大學偵查學院，北京 100038）

0 引言

在高校實驗室開展各種實驗的過程中，液態危險化學品廢棄物（簡稱“廢液”）是最常見的產生物類型，可由實驗準備過程中未使用的剩余溶液、溶劑，實驗操作過程中的反應產物，實驗結束后清洗設備、器皿的清潔水等產生。與固態廢棄物相比，廢液具有產生量大、成分復雜、不易存儲、難以辨識、易被直接排放等特點，屬于高校危險化學品廢棄物管理的難點［1-2］。為此，早在2005 年教育部和國家環保總局就聯合發布《關于加強高等學校實驗室排污管理的通知》（以下簡稱《通知》），要求進一步規范高校實驗室排污工作。根據相關調研，盡管《通知》已經發布多年，但由于處理費用高、師生環保意識淡薄、處理難度大等因素，目前廢液處理仍存在直排、亂排等情況。鑒于近年來國內外研究人員采取水質監測等手段對排污單位進行監控的案例，本文提出基于水質監測的高校危險化學品廢液監控策略，為高校實驗室安全管理和危化品廢棄物管理提供借鑒［3-4］。

1 高校實驗室廢液處理現狀

1.1 高校實驗室廢液的種類

高校實驗室廢液的產生場所和環境多種多樣，不僅局限于生物化學類實驗室，而且在物理類、機械制造類等各種類型實驗室中均會產生，產生的場所、途徑、環境復雜。我校作為一所以工科為主的綜合性大學，可產生廢液實驗室總數龐大［5］。但根據對全校實驗室進行排查統計結果，從總體而言，不同類型實驗室產生廢液的種類以主要組成成分可大致分為4 類：①無機廢液類，主要包括含重金屬廢液、含氰廢液、含汞廢液、含氟廢液、酸堿性廢液、含六價鉻廢液等，主要存在于化學類、機械類實驗室；②有機廢液類，包括油脂類、含鹵素類有機溶劑類、不含鹵素類有機溶劑類，主要存在于化學類實驗室、生物類實驗室；③污泥及固體類，包括可燃感染性廢污、不可燃感染性廢污、有機污泥、無機污泥等，主要存在于物理類、機械類實驗室。④含有毒物毒品物質的廢液，主要來源于開展相關實驗的特種實驗室［6-7］。

1.2 造成高校實驗室廢液管理困境的因素

高校實驗室內的廢液大多都具有易燃性、腐蝕性、易揮發性和毒害性，有的甚至還可致癌，因此必須加強對其管理。為此《中華人民共和國水污染防治法》第七十七條規定：生產、儲存危險化學品的企事業單位，應當采取措施，防止在處理安全生產事故過程中產生的可能嚴重污染水體的消防廢水、廢液直接排入水體。但是在實踐中，雖然教育部、國家環保總局等上級單位多次發文加強廢液管理，各高校及其實驗室也均根據自身情況制定了相應的管理措施，但是廢液管理仍是高校管理人員和實驗室工作人員的心頭難題［8-9］。通過走訪調研，發現造成實驗室廢液管理困境的主要因素有3 個：①實驗人員的責任意識不強，環保理念淡薄。實驗室工作人員對于廢液產生的危害普遍認識程度不夠。②廢液收集處理難度大。不同種類、性質廢液需要先加以區分，在確保相互之間不會產生二次危害的前提下，才能夠進行整裝。同時集中收集時需要有專門的容器和儲存場所條件。③廢液直排的懲罰太低。一方面由于回收過程繁瑣費時，同時又缺乏有效的監督和懲罰措施，因此絕大多數實驗人員心存僥幸心理，隨手將廢液直接通過排水系統排放，并不進行回收處理。另一方面，處理廢液需要專門的環保公司提供服務，并支付不菲的費用，所以一些實驗室出于節約成本的考慮，將廢液直接傾倒。

1.3 高校實驗室廢液缺乏監控的危害

廢液作為危化品廢棄物的重要組成形式，如缺乏有效監控管理，其產生的危害是多方位的。①對環境的危害。廢液可直接流入水源，可揮發至空氣中，可滲入至土壤，所以如果不加以任何處理直接將它們自然排放，就會嚴重污染環境。按照國家和北京市相關排污標準，必須對它們加以處理達標后，才能進行深埋或排放。②對排水設施的危害。絕大多數實驗室的給排水設施均按日常使用標準建設，并不具備抗酸堿腐蝕功能。如長期排放廢液會對整個給排水設施產生不可逆的損害，從而導致整個實驗樓的正常使用受到影響。③對實驗人員人身的危害。缺乏管理的廢液可能會在環境中發生反應，引起爆炸、噴濺、泄漏等無法預料的危險。據案例報道，某高校1 名學生在實驗后打掃實驗室衛生時將未知的廢液傾倒至水槽中，廢液之間相互反應產生噴濺，造成了該學生的手部皮膚燒傷。廢液長期缺乏管理，其揮發物會對實驗人員自身健康造成危害。④對實驗設備的損害。部分實驗室中設備需要用自來水實現冷卻、自潔、循環等功能。如果廢液直排，會在一定程度上揮發甚至回流，對儀器設備造成嚴重的損害［10-11］。

2 基于水質監測的廢液監控體系構建

2.1 基于水質監測的廢液監控可行性論證

水質監測（water quality monitoring）是生態環保部門的常用術語和方法，是指通過對采用理化檢驗、生物監測等方法，對水體中的污染物種類、含量進行監測，并進行長期觀測，從而形成評價的過程。通常監測項目包含有：①反映水質的綜合指標，包括溫度、pH值、色度、渾濁度、電導率、懸浮物、溶解氧、化學需氧量和生化需氧量等；②一些有毒物質，如酚、氰、砷、鉛、鉻、鎘、汞和有機農藥等。從目的、技術方法、監測指標等，通過水質監測可以對實驗室廢液違規排放情況進行監督［12-13］，從而提高師生對實驗廢液的重視程度，規范實驗室廢液回收。

2.2 水質監測設備的選擇

水質監測涉及的項目多，種類雜，方法多樣，因此選擇合適恰當且實用的監測設備至關重要。根據上述實驗室廢液的基本種類，設備應具備可監測pH值、色度、渾濁度、溫度、臭和味、耗氧量、金屬離子、肉眼可見物等指標。考慮到目前市面銷售的水質檢測儀多為生態環保配備所用，為便于開展日常監督監測工作，特選用體積小、功能強的德國WTW Multi 3410 手持式多參數水質檢測儀作為檢測設備，以滿足常規檢測指標的需求（見表1）。

表1 實驗室廢液水質監測項目及設備選用

2.3 基于水質監測的廢液監控體系運行機制

在進行可行性論證和購置儀器設備的基礎上，根據學校實際情況構建了符合校情的廢液監控體系運行機制［14］，重點內容包括8 個環節：

（1）明確監測目的。依托學校現有安全檢查工作體系，構建“校—院—室”三級工作組織，通過編制水質監測工作手冊，構建廢液監控工作機制，組建專兼結合的水質監測隊伍，使全校師生明確監測目的，理解監測工作，從根本上動員師生了解廢液危害，強化廢液管理。

（2）進行調查研究。聯合基建、后勤、保衛、教務等部門，組織專業人員，通過對實驗室建設分布情況、歷年廢液產生數據、實驗項目開展情況、重點污染源及其排污情況等資料進行收集，全面掌握學校廢液整體情況和分布。

（3）確定監測對象。依托調研掌握的資料，確定不同實驗室的重點監測項目，對各實驗室采取普通項目必測，專業項目選測的方式，合理配置監測設備和人員。

（4）設計監測網點。根據實驗室給排水網路布局和實驗室分布情況，確定易于取樣的采樣點，以排污點的主要入口和出口為主，保證點的布設要具有獨立性和代表性，即能較為真實的、全面的反映出廢液的空間分布和變化規律。同時要根據監測目的和監測項目，并綜合考慮人力、物力等因素確定監測點。

（5）安排采樣時間和采樣頻率。根據學校教學科研工作安排，在正常教學期間，每月月中和月末各集中采樣1 次，在寒暑假期間每月月中采樣1 次。同時采用不定期隨機抽樣方式，每個監測點每年不少于2 次。

（6）選定采樣和保存方法。根據不同實驗室的性質，在與實驗室人員溝通的基礎上選定合適的采樣方式，采樣時分別采取表層水樣、中層水樣和底層水樣，每層水樣取樣量不少于50 mL。采樣后，考慮到不同廢液的性質不同，可分別采取硬質玻璃瓶和聚乙烯瓶進行保存，標注清楚采樣信息后，統一保存至學校危化品專門儲藏倉庫內。

（7）選定分析測定技術，得出監測報告。在采樣后，監測人員要根據監測對象的性質、含量范圍及測定要求等因素選擇適宜的監測方法和技術，綜合運用便攜設備和大型儀器設備對樣品進行認真檢測，對有問題的樣品，要進行重復性檢測，務必在得到準確可靠數據后，方可得出監測報告。

（8）發布監測報告，依規開展管理。定期在全校范圍內發布水質監測報告，對有問題的實驗室進行現場進一步檢查，并請實驗室人員說明問題。如發現廢液管理方面存在問題，依照實驗室管理規定，對其采取暫停實驗、現場整頓、限期整改、后期監督、強化管理等措施，保證相關問題解決后方可繼續開展實驗［15-16］。

3 基于水質監測的廢液監控體系運行成效

3.1 基于水質監測的廢液監控體系運行情況

我校自開展實驗室水質監測進行廢液監控工作以來，據不完全統計，已經開展采集工作20 余次，采集水樣200 多份，獲取水質監測數據1 000 余條，已經初步建立起覆蓋全校的水質監測網絡。在廢液監控體系運行過程中，發現存在不合格水樣10 份，經過進一步采樣和其他途徑調查，發現違規傾倒廢液事件3 起，廢液管理不合格情況5 例，下達整改通知5 人／次，開展現場教育20 人／次。通過對實驗室的水質進行檢查，完成了各實驗室水質數據的數據采集，并對數據進行動態觀察和常態分析，不僅有效拓展危化品廢棄物管理的方式方法，提高了廢液監控的效果，而且動態掌握校內廢液的產生、儲存、回收、處置等情況，提供了暢通的廢液處理渠道，實現了高效優質的管理，有助于進一步制定和完善相關管理規定，制訂更加科學合理的管理辦法，實現廢液的精細化管理，確保師生和校園安全。總之，基于水質監測的廢液監控體系已經初步發揮效用，起到了良好的管理、監督、教育作用。

3.2 廢液監控解決糾紛實例

在常規定期監測的同時，學校也利用廢液監控體系強化了實驗室管理，并為部分實驗室管理提供證據支持。以我校某實驗室為例，2019 年春季學期，該實驗室工作人員向校實驗室管理部門反映本實驗室下水管道已出現多次管道堵塞現象，并存在異味揮發，懷疑樓上實驗室存在廢液直排的現象，希望能夠開展調查處理。接到反映后，水質監測人員前往現場調取了該實驗室的水質樣本，發現存在水質指標異常現象。隨即對該實驗室樓上實驗室進行全方位調查，并取樣。后經全面監測，發現異常指標物存在于樓上某實驗室，并通過對該實驗室開展實驗項目進行調研后，確定該實驗室人員存在廢液處理不當行為。最后校實驗室管理部門聯合該實驗室所在學院對實驗室負責人進行約談，并責令進行限期整改。

3.3 基于水質監測的廢液監控體系聯合效應

除在廢液管理和實驗室管理方面，基于水質監測的廢液監控體系的運行也在多方面產生了聯合積極效應。①與生態環保部門產生良好的互動效應。通過水質定期監測，學校在接受上級主管環保部門檢查時可以提供準確、詳實、可靠的數據，從而建立起良好的互動關系。近年來，我校的各項環保指標均達標，其中水質嚴格按照《水污染物排放標準》（DB11／307—2013）達標。②與學校相關職能部門產生良好的配合效應。通過對廢液直排行為的強化管理，學校實驗室管理與后勤、基建、保衛等部門建立協同管理的關系，不僅有益于師生更加安全地開展實驗，而且有效保護了學校的基礎建設設施，在學校安全與環保方面形成了合力。

4 結語

廢液的妥善處置，不僅關系著實驗室師生的安全，更影響著學校生活環境。作為開展科學研究的高校實驗室，在進行實驗的同時，也必須高度重視危險化學品廢液的妥善處理。運用水質監測對實驗室廢液進行監控，既是開展實驗室安全精確管理的新途徑，又是構建全方位監測網絡的重要環節。未來我校將進一步拓展水質監測的效應，不僅為實驗室安全探索新的思路，而且為生態環境保護貢獻力量，從而建設更加美麗安全的校園。