高校實驗室環保存在問題與對策探析

趙雨霄 周遠松 白 亮 唐曉龍

（1.北京科技大學資產管理處 北京 100083；2.北京科技大學能源與環境工程學院 北京 100083）

實驗課程是幫助高校學生提高動手能力的重要課程，通過實驗操作檢驗理論，或者將實驗操作作為科技創新的基礎[1]。由于實驗操作伴隨著一些污染物的產生，對周圍環境造成了不同程度的影響。其中，化學實驗和生物實驗產生的有毒氣體、污染物較多，此現象引起了人們的關注[2]。目前，挖掘高校實驗室開展實驗教學活動中存在的環保問題成為了重點研究內容，本文嘗試對此類問題展開探究，并提出一些解決對策。

一、高校實驗室環保現狀

近年來，我國各大高校為了加強培養學生的動手能力，擴大了實驗室規模，為學生準備了充足的實驗材料和實驗器材，在完成實驗課程基本實驗內容基礎上，鼓勵學生利用課余時間探究更多實驗，通過實驗操作加深對專業知識的理解，培養獨立思考問題能力[3]。這種教學方案在人才培養方面確實有一定幫助，但是忽略了實驗室環保問題，學校在實驗室擴建上投入了大量資金，采購的實驗材料是否環保、實驗方法是否會對周圍環境造成威脅等一系列問題未考慮至其中[4]。由此看來，各大高校在開展實驗室教育活動時，自身的環保意識薄弱，對于實驗室中學生和教師的實驗操作產生的物質考慮較少，導致有毒氣體和有害物質排放到人們生活的環境中，最先危害的是高校學生和教師的健康。

部分高校雖然具有環保思想，配備了一些環保硬件設施，但是因硬件設備種類較少，處理有毒氣體和污染物能力有限，導致這些污染物從實驗室排放出去[5]。另外，少部分高校增加了實驗室環保設備投資，購買了很多污染物治理設備。然而，想要充分發揮這些設備的作用，需要準確的環境信息支持，當前實驗室獲取環境信息途徑有限，信息采集模式陳舊，導致信息采集實時性薄弱，精準度較低[6]。

目前，大部分高校尚未針對實驗室環保工作建立相應的管理體系，而是采用統一管理模式，對學校整體教育工作的開展制定了一套管理體系[7]。而實驗室教育工作部署與其他學科教育工作部署存在較大差異，與環保問題關聯性較強，所以必須采取獨特的管理方法，盡可能減少污染物的排放[8]。關于實驗方法的傳授，大部分高校仍然采用傳統實驗方法，以課本為主，很少考慮這些實驗操作對環保的影響。

二、高校實驗室環保存在的問題

（一）實驗室環保意識薄弱

根據各大高校實驗室教育活動開展現狀來看，教育工作者和實驗室管理者的實驗室環保意識薄弱，將更多的精力投入到實驗內容的部署、實驗操作方法傳授等實驗教育課程上。在此情況下，實驗課程的開展對環境的影響很少有人關注，這些污染物不知不覺的流入人們生活的環境中，對人體健康造成了嚴重威脅。其中，化學實驗和生物實驗產生的固體廢物、廢氣、廢液較多，然而從這兩門學科實驗教師的環保意識來看，很難自行發現環保問題。

（二）缺少實驗室環保管理體系

由于高校未針對實驗室環保管理建設專屬管理體系，導致環保工作無從下手，沒有明確的實驗操作、實驗設備、實驗方法等管理條例，教師和學生在實驗操作時比較隨意，因而產生了很多有害環境的物質。不僅如此，缺少專屬管理體系，對于廢棄物的排放沒有準確要求，很多教師和學生未對物質采取處理，直接排放到外界環境中，埋下了環境安全隱患。

（三）實驗室環境信息獲取不全面

環境信息是治理實驗室環保問題的關鍵，目前各大高校在環保治理設備采買方面投入的資金更多一些，忽略了這些設備啟動的根源。只有檢測到環境內某些指標超出標準的情況下，環境治理設備才會開始作業。從環保現狀來看，環境信息獲取較少，主要根據實驗原理確定是否有污染物產生，下達設備作業命令。這種情況下發的環境治理作業控制命令不夠準確，無法充分發揮設備功效。

（四）實驗室環保硬件設施缺位

雖然部分高校已經認識到實驗室環保重要性，配備了一些環保硬件設施，但是對環境污染研究不夠深入，只了解到部分實驗會產生污染，并且對污染物的認知有限，所以配備的硬件設備類別有限。然而，生物實驗和化學實驗，對材料用量、操作順序、操作速度等要求較高，如果某一個環節未能達到標準，那么排放出的物質將會發生變化。對于不同的排放物，需要配備不同的硬件設施加以處理。目前，高校配備的設施類型較少，仍需完善。

（五）實驗方法不滿足實驗室環保要求

從實驗課堂上教師傳授的實驗方法來看，大部分教師仍然采用傳統的實驗操作方法，在實驗用量配比上進行嚴格限制，忽略了實驗材料采購、實驗器材的使用、實驗計量的精確等問題。實驗材料用量配比可以滿足實驗現象生成需求，但是如果材料使用過多，產生的有害物質也將隨之增加。另外，實驗材料性能和實驗器材性能均對實驗產物有一定影響，如果合理選取，對改善環保問題幫助較大。目前，各大高校缺少此方面工作的開展。

（六）實驗室環保建設投資不足

建設資金是實驗室環保的基礎，所以必要的環保建設投資是必不可少的。從現狀調查結果來看，大部分高校在此方面的資金投入都比較少。因此，建設投資資金不足是解決環保問題的一大阻礙。由于環保設備費用較高，僅靠學校投資購買顯得力不從心，所以需要政府資金支持，當前政府在實驗室環保建設上的投資較少，需要對教育投資方案做出調整。

三、高校實驗室環保問題應對策略

（一）加強環保意識的灌輸

環保意識的培養是解決環保問題的基礎，在實施環保工作之前，必須將此方面的意識灌輸到學生、實驗教師、實驗室管理人員的大腦中。第一，在實驗室宣傳欄中布設一些環保知識，引導學生、教師、管理人員閱讀，加深對環保的印象。第二，組織宣講活動，要求學校全體工作人員和學生參加，在宣講大會上，由本次活動組織者講解實驗室環保重要性、錯誤的實驗操作方法、實驗廢棄物處理方法及重要性等，以案例分析方式，引起參會人員對實驗室環保的重視。第三，加強高校實驗室工作人員的培訓，通過培訓課程講解，逐漸培養工作人員的環保意識。

（二）建立完整的實驗室環保管理體系

環保管理體系是實驗室環保管理工作開展的依據，通過設定管理條例，約束教師、學生、實驗室管理員的行為，以此減少污染物的排放。因此，創建環保管理體系顯得尤為重要。首先，根據實驗室開放學科的不同，整理污染治理設備、實驗材料、實驗儀器使用的注意事項。其次，對教師和管理員的工作職責進行分配，將環保管理落實到個人，采取追責管理方式，對教師和管理員工作行為追究責任。最后，實驗課程開展和課余時間實驗室對外開放兩個環節，均配備管理員和教師在一旁指導，引導學生正確操作，并對環保問題突發事件加以處理。

（三）利用智能化信息采集設備獲取實驗室環境信息

生物實驗和化學實驗開展期間產生的污染物較多，采用傳統的廢物檢驗裝置很難檢測到部分污染物，所以需要更換污染物信息采集設備，為環境治理提供可靠數據信息。智能化信息采集設備的出現，為環保問題的解決開辟了新的路徑。此類型設備由傳感器、核心控制器、供電模塊、信息傳輸模塊組成。在核心控制器的作用下，對傳感器下達信息采集命令，從而獲取實驗室環境信息。目前，我國在傳感器方面的研究進步較大，已經研發出了一些針對生物實驗和化學實驗的氣體、物質等檢測裝置，可以用作污染物信息采集，并且信息采集精度較高，信息傳輸模塊滿足信息實時性要求。所以，建議使用智能化信息采集設備獲取實驗室環境信息。

（四）完善實驗室環保硬件設施

實驗室環保硬件設施的完善是智能化信息采集、環境治理作用發揮的基礎，需要根據這些環保管理工作開展需求，為其配備相應的硬件設施。關于此項功能的開展主要包括兩個方面，分別是硬件設施類型的選取、設施安裝。其中，設施類型的選取，需要綜合考慮設施功能需求、成本控制、作業性能、體積大小、維修工作量等多項指標，權衡利弊情況下，選取滿足功能、體積大小等條件的成本較低的設施作為采購對象。除此之外，還需要考慮設施作業的噪音、排放物污染等問題，采取綠色環保作業模式配備相關設施。另外，設施的安裝建立在使用需求的前提下，按照智能化信息采集、環境治理作業設計方案，控制設備安裝高度、角度等，使其得以正常作業。

（五）改進實驗方法和實驗條件

不同實驗方法和實驗條件下產生的物質種類和排放量存在較大差異，目前各大高校教師仍然采用傳統實驗方法安排實驗操作內容，并且布設的實驗條件也未作改變，產生的污染物較多。為了從根源降低環保問題產生頻率，或者減弱污染物對環境的威脅，建議改進實驗方法和實驗條件。關于實驗方法的改進，選取無毒無害試劑作為實驗材料，對傳統實驗方法選取的材料進行調整。另外，在實驗材料用量上也做出了調整，盡可能減少材料的使用，從而控制污染物排放量。關于實驗條件的改進，建議采取微型實驗，為其打造專屬的實驗環境，盡可能縮小實驗產物排放空間范圍，以此降低污染物排放治理難度。

（六）加大實驗室環保建設投資力度

為了做好環保工作，需要增加實驗室環保設施建設投資，可以從兩個方面展開。第一，由學校出資購買環保監測和治理設備。由于學校資金能力有限，所以需要對資金使用方案進行劃分，盡可能為環保模塊爭取更多的資金支持，一些非必要性建設的資金投入可以放在長期建設方案中，作為下一年建設對象。第二，借助政府力量，由政府出資為各大高校投資配備環保設施，從而加強環境實時監測，有效處理實驗生產的污染物。學校根據實驗室環保需求制定一套管理方案，附上詳細的環境監測、污染物處理等方案及其所需設備信息，通過詢價獲取環保建設資金需求信息，將此文件遞交給當地政府財政部門，等待審批，以此為學校爭取更多的環保建設資金。

四、結束語

本文圍繞實驗室環保問題展開探究，通過分析高校在開展實驗課程和實驗活動期間暴露出的環保問題，提出可行性較高的解決方案，以此改善實驗環境污染問題。本次研究從環保意識、實驗室環保管理體系、實驗室環境信息獲取方式、實驗室環保硬件設施、實驗方法和實驗條件、環保建設投資6個角度出發展開深入研究，希望提出的問題應對策略能夠對環保問題解決有所幫助。