環(huán)境監(jiān)測分析實驗中廢液的處理回收探討

劉宏 譚鋼

摘 要：隨著當下社會經濟的高速發(fā)展，人們對生態(tài)環(huán)境也愈加重視，而環(huán)境監(jiān)測工作是治理污染、防治污染的重要工作。在環(huán)境監(jiān)測過程中，可以將大氣、水環(huán)境中的各種物質進行詳細檢測化驗，目前比較常見的環(huán)境污染物有廢氣、廢液、廢渣等，這些物質必須要進行妥善處理，才能排放到自然環(huán)境中，降低對自然環(huán)境造成的危害。但是在環(huán)境監(jiān)測分析實驗中會產生一定數(shù)量的廢液，處理回收環(huán)境監(jiān)測分析實驗中的廢液也是環(huán)境保護的一部分，因此需要制定完善且嚴格地處理回收策略，加強環(huán)境保護，降低環(huán)境污染。

關鍵詞：環(huán)境監(jiān)測;廢液;處理回收;高效策略

環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護中的一項重要工作，其目的是通過檢測分析環(huán)境中的各種質量變化確定環(huán)境質量水平，為環(huán)境管理、污染治理提供有效保障。但是環(huán)境監(jiān)測分析實驗一般都在實驗室中進行，而化學實驗是檢測環(huán)境的主要手段，實驗過程中產生的廢液物質會對空氣、水源等自然資源產生污染，也會對人體造成危害，為進一步維護生態(tài)環(huán)境，也需要對環(huán)境監(jiān)測實驗中產生的廢液進行高效回收處理，更好地保護環(huán)境[1]。

1 環(huán)境監(jiān)測分析實驗中的廢液特點

1.1 污染物種類多

環(huán)境監(jiān)測分析實驗的監(jiān)測對象較多，其中包括大氣、液體、固體以及各種物質，主要分為環(huán)境監(jiān)測、水體監(jiān)測、土壤監(jiān)測、固體廢物監(jiān)測等。大多數(shù)環(huán)境監(jiān)測站的分析實驗項目眾多，不同實驗會產生不同的污染廢液且廢液種類多、污染物含量復雜。比較常見的環(huán)境監(jiān)測分析實驗中的廢液主要包括以下幾種：

1.1.1 含汞廢液

汞是一種具有揮發(fā)性的劇毒物質，根據(jù)國家污水綜合排放相關標準，汞屬于一類污染物，廢水中的汞含量濃度不能超過0.05mg/L。

汞具有非常高的毒性，一般口服、吸入或皮膚接觸都可能會導致大腦或肝臟損傷。而且汞可以在生物體內不斷累積，容易被皮膚以及呼吸道吸收，破壞中樞神經系統(tǒng)，長時間暴露在高汞環(huán)境中，容易導致腦死亡或腦損傷。在環(huán)境監(jiān)測分析試驗中產生的廢液含有無機汞，并在微生物的作用下還可轉化為甲基汞，轉化速度十分迅速，毒性也會加強。

1.1.2 含氰廢液

氰也是一種毒性極高的化學物質，氰中毒之后會導致人體出現(xiàn)乏力、頭昏、胸悶等癥狀，嚴重中毒者會出現(xiàn)呼吸困難、意識喪失，最后可能會因為中樞神經系統(tǒng)麻痹而導致死亡。該物質易燃、劇毒、具有較強刺激性，燃燒時會散發(fā)出紅色火焰，并生成二氧化碳或一氧化氮。

在環(huán)境監(jiān)測實驗中，對環(huán)境污染物進行的各種化學實驗都有可能會產生氰化物，無法避免。

1.1.3 含銀廢液

硫酸銀是一種化學試劑，也是環(huán)境檢測實驗中必不可少的實驗試劑，該物質主要用來測定乙烯或水質中的鈷和鉻含量，也可用于測定水中化學耗氧量的催化劑。

作為環(huán)境污染檢測實驗過程中常見的廢液，在實驗過后，硫酸銀的殘留若不進行有效回收處理，就會對環(huán)境造成嚴重污染，尤其需要注重該物質對水體產生的影響。

1.2 污染嚴重

在環(huán)境監(jiān)測實驗中產生的廢液主要分為兩大類，首先是化學處理試劑可能會產生某些有毒物質，其次則是在實驗結束后產生的廢棄物質。相對來說實驗處理試劑的使用量較小，極少會產生有毒物質[1]。但是在化學實驗結束后的廢棄物質中含有較多污染物質，此類污染物質通常具有較大的揮發(fā)性、劇毒性以及強腐蝕性，如不進行安全處理就排放到空氣或土壤中，極易對自然環(huán)境造成污染，生物接觸后也會對生物健康造成影響。

1.3 實驗室污染廢液處理措施有待完善

目前我國對環(huán)境監(jiān)測以及污染物處理都有非常成熟的方法和措施，但是對化學監(jiān)測實驗后產生的有毒物質，并沒有一個非常完善的處理方法，經常會出現(xiàn)處理不當?shù)那闆r。一方面是因為實驗監(jiān)測產生的有毒廢液處理并不符合一般污染廢液處理的相關標準，另一方面則是因為相關技術人員缺乏經驗，不能用高效精準的方式進行處理，經常會出現(xiàn)無組織排放，導致環(huán)境污染或損害生物健康。

2 一般實驗室廢液管理現(xiàn)狀

根據(jù)調查數(shù)據(jù)顯示在環(huán)境監(jiān)測分析實驗中，實驗人員以及參與者都具有較強的環(huán)境保護意識，也清楚地認識到實驗廢液不能隨意排放，而且隨著實驗室污水排放管理制度的進一步完善，實驗室管理人員也會將實驗中的有毒廢液進行收集而不是直接隨意排放。大多數(shù)專業(yè)的實驗室機構也設立了實驗廢水專用管道，可有效保證實驗廢水可以先進行處理后，再排入公用污水管網。即便如此，目前很多實驗室中依舊存在以下方面實驗廢液處理不當?shù)膯栴}：

2.1 部分實驗室對排污問題不夠重視

目前部分普通環(huán)境監(jiān)測實驗室對實驗廢水排放問題仍舊不夠重視，沒有制定完善的廢棄物管理條例，尤其是缺少對廢液分類、收集、儲存、運輸?shù)南嚓P內容，無法保障廢液的處理和回收可以真正落到實處，導致實驗廢水排放不符合標準。

2.2 缺少實驗廢水處理專項經費

在環(huán)境監(jiān)測實驗過程中，大部分經費都用于環(huán)境監(jiān)測實驗，只有極少數(shù)實驗室有專門為實驗室廢水處理提供相關經費，但是危險物處理公司的收費標準又相對較高，因此缺乏經費或經費不足的實驗室，沒有辦法使實驗廢液得到有效回收。

2.3 有資格處理危險廢液的機構較少

目前具有危險廢液處理資質的相關機構較少，這也就導致實驗室廢液處理難度較大，而大多數(shù)危險廢物處理機構會采用焚燒的方式進行處理，這種方法只能處理一些有機溶液，針對重金屬含量較高的廢液是無法有效處理的，想要得到更加完善高效的處理方法，就必須要選擇實力強大的有害廢物處理機構，而這些機構在國內較少，再加上處理費用較高，一般實驗室沒有能力承擔這些費用。

2.4 實驗室沒有按照不同廢液分類設置專用儲存設備或管道

不同性質的廢液接觸到不同物質時會產生不同的化學反應，而目前大多數(shù)實驗室對實驗廢液的排放都采用的是同一管道處理，同一管道即使是分時間段處理，會導致廢液與廢液之間發(fā)生化學反應，產生更大毒性，極易產生突發(fā)事故，也會影響到實驗廢液的處理。

3 實驗廢液處理的原則

在環(huán)境監(jiān)測實驗過程中產生的廢液都含有不同量的有毒有害物質，大多數(shù)物質都具有致癌物，如果不進行處理直接排入下水道，會造成嚴重的環(huán)境污染并且損害人體健康，因此在環(huán)境監(jiān)測實驗過程中，應根據(jù)環(huán)境監(jiān)測實驗的過程以及廢液產生的量和成分進行合理處理，使其符合排放標準。在處理實驗廢液時，一定要遵循以下幾大原則：

3.1 嚴格分類儲存

環(huán)境監(jiān)測實驗產生的廢液復雜且種類繁多，進行合理的分類對廢液處理顯得十分重要。根據(jù)美國環(huán)境保護機構的相關要求，實驗室廢液統(tǒng)一分為可燃性、腐蝕性、反應性和有毒性四大類，按照我國對實驗廢液的相關分類，可以分為有機廢液和無機廢液兩大類。

有機廢液主要包括各種有機溶劑，比如四氯化碳、機酸、酚類、酯類等有機反應物或其產物。無機廢液主要有酸、堿、硫化物以及其他無機離子。

除此之外，還可以根據(jù)廢液類型進行詳細分類，將其分為無危害、低危害和高危害三大類。其中無危害廢液主要包括氯化鈉、碳酸鈣等非危險性試劑;低危害廢液主要指的是實驗過程中產生的低濃度試驗廢液;高危害廢液主要指的是各種有毒試劑，包括過期報廢的實驗試劑以及使用過后的高危害試劑廢液。

將實驗廢液嚴格分類處理之后，也需要將其分隔存放，保證其存放容器具有抗腐蝕不易破損的特點，也應該加強實驗室管理記錄，對各種廢液進行明確的標記記錄，保證廢液都能夠得到妥善處理，杜絕廢液向外流出。

3.2 統(tǒng)一集中排放

實驗廢液存放時需要貼上標簽，標簽上需要標有實驗廢液的種類以及產生時間，且存放時間不宜過長。針對不同濃度的實驗廢液應進行分類集中儲存，低濃度實驗廢液進行處理后，達標即可集中排放，高濃度廢液也需要進行專業(yè)處理或二次處理后排放。

3.3 保證處理合格

實驗廢液處理是環(huán)境監(jiān)測實驗中的主要組成部分，在廢液處理過程中需要保證廢液符合國家統(tǒng)一排放標準，堅決杜絕排放標準不合格的問題出現(xiàn)，在排放前也需要進行嚴格的檢測，避免含有超標有毒物質的廢液排放于城市污水排水系統(tǒng)中。

3.4 嚴格制訂管理條例

實驗廢液是一種毒性較大且會對環(huán)境以及生物造成嚴重影響的有毒物質，意外流出或者是處理不當都會對環(huán)境或生物造成影響，因此在實驗廢液處理過程中一定要制訂嚴格的管理條例，保障實驗室人員都能夠合規(guī)處理實驗廢液，保證所有實驗廢液都能夠得到合規(guī)處理。

4 實驗廢液處理方法

4.1 焚燒處理

4.1.1 可燃燒廢液處理

可燃性實驗廢液可置于燃燒爐中進行燃燒，若廢液量較少可將其裝入鐵質或陶制容器中在室外燃燒。燃燒時需要用油類物質引燃，站在上風口方向進行燃燒并密切觀察燃燒情況，直至燃燒結束后將燃燒區(qū)域進行清掃即完成廢液處理。需要注意此類廢液燃燒時需盡量選擇在空曠無綠植區(qū)域，保障周圍環(huán)境不會受到影響。

4.1.2 不易燃燒廢液處理

針對實驗室殘留的不易燃燒廢液可與其他易燃燒廢液進行混合燃燒，也可將其倒入有助燃氣的焚燒爐中進行燃燒。但是不易燃燒的實驗室廢液在燃燒過后往往還會排出一部分未完全焚燒完的物質，該物質需要進行更加嚴格的處理，部分難以處理的未焚燒物質需要采取二次處理降低物質中的有害物質含量，使其符合國家排放標準。針對一部分含水量較高的有機類實驗廢液，也可通過該方法進行燃燒。

4.1.3 易產生有害氣體的廢液燃燒處理

對于在燃燒時會產生NO2、SO2的有害氣體的廢液，在燃燒之前必須要采用廢液處理專用的洗滌器進行焚燒。在燃燒時需要使用堿液洗滌燃燒廢氣，去除燃燒物中產生的有害氣體。

4.2 溶劑萃取處理

溶劑萃取一般很少應用于廢液處理當中，這種萃取方法能夠讓一種溶劑轉移到另外一種溶劑當中，經過反復多次的萃取，可以提出溶劑中的部分物質，這也是在化學實驗以及化學制造工藝當中比較常用的一種方法。

4.2.1 液膜萃取

液膜萃取指的是將水溶液和有機溶劑結合，形成液體薄膜，然后再通過液體薄膜將不能互溶的液體分隔，使廢液之間分離，再將不同廢液進行分別處理。這種處理方法一般不能與水相混的揮發(fā)性廢液直接使用，可以將其分離后進行焚燒。但需要注意的是針對一些乳濁液是不能夠采用液膜萃取的方式進行處理的，若是可燃性廢液可以直接采用焚燒法進行處理。

4.2.2 超臨界流體萃取

超臨界流體萃取指的是在固有的臨界溫度和臨界壓力下，既非液體也非氣體的超臨界狀態(tài)就會被稱為超臨界流體。超臨界流體具有較強的滲透性，可以迅速滲透到物體內部分解物體，這一形態(tài)的廢液危害性較強，對環(huán)境以及生物健康都會造成較大影響。因此需要采用超臨界流體萃取，該方法可針對部分實驗廢液進行處理，通過調節(jié)溫度和壓力影響物質的溶解度、提高萃取效率，將廢液處于固態(tài)物質的情況下進行分離，一般比較適合非揮發(fā)性物質的處理。

4.3 濕式消解法

濕式消解法一般被用于生物樣品處理，屬于氧化分解法的其中一種，該方法可以將液體產生的氧化劑在一定溫度下分解出其中的有機質，以此來達到分解有害廢液，降低有害廢液濃度的作用。

4.3.1 稀酸消解法

稀酸消解法可針對不溶于水的有害廢液進行處理，比如實驗室中比較常見的金屬氧化物、碳酸鹽以及硫化物，這些都可溶于稀酸介質當中，溶解之后即可完成處理。為加速溶解速度也可以進行加熱。

4.3.2 濃酸消解法

針對HNO3、H2SO4等物質可采用濃酸消解法進行處理，這種處理方法可以保持高溫的過程中維持一定壓力避免其揮發(fā)，目前該溶解技術可應用于金屬氧化物、硫化物的廢液處理當中，只要長時間加熱就可以完全被氧化。

4.3.3 混合酸消解法

混合酸消解法是破壞生物有機體的有效方法之一，主要使用的是氧化性酸的混合液，該混合液具有較好的氧化性、還原性，而且溶解力更強。在應用過程中可將實驗廢液完全氧化，但是在結束之后也可能會留下少量無法氧化的物質，可以在冷卻后再次加入混合液進行處理，直至完全氧化。

4.4 生物化學處理

一般由C、H、O元素構成的有機廢液中含有可燃性物質，但是用焚燒的方法處理可能會導致殘留，為了保證實驗室廢液都能夠得到妥善處理，可在焚燒之后采取生物化學處理法。

在焚燒之后應保存好焚燒殘渣，針對易被其他生物分解的物質，可采用微生物的作用進行分解，分解完成之后，可將其用水稀釋后排放。

該處理方法比較適合容易被生物分解的實驗室廢液，這就需要在處理之前先對實驗室廢液進行檢測，明確其種類。在生物分解過程中也需要嚴格監(jiān)測分解狀態(tài)，并為其設立專門的分解實驗室，設置嚴格的分解時間和登記數(shù)據(jù)，保障每一次廢液處理都是在安全可靠的環(huán)境中進行，讓每一次廢液處理都可以順利完成，避免在分解過程中因揮發(fā)性物質或其他物質影響實驗室的正常工作。

需要注意的是該處理方法只適合易被生物分解的廢液，針對無法被生物分解的廢液，應采取其他方法進行處理，若處理方法不當或處理方法不合規(guī)，都有可能會導致實驗室風險，引發(fā)事故。

結語

在現(xiàn)階段的環(huán)境監(jiān)測實驗過程中產生的實驗廢液會對環(huán)境造成嚴重的影響，為更好地保護環(huán)境也需要將實驗廢液進行妥善處理。在廢液處理過程中相關技術人員以及廢液處理者必須嚴格遵守相關規(guī)定和要求，明確其處理方法和處理規(guī)范，按照實驗室管理方式進行妥善處置，并制定完善的實驗室廢液管理制度，實現(xiàn)標準化和統(tǒng)一化的管理方式，保障實驗室廢液不會對自然環(huán)境以及生物造成影響。

參考文獻：

[1]蔡華，李珊珊.環(huán)境監(jiān)測站實驗室廢液處理存在的問題及對策建議[J].環(huán)境與發(fā)展，2019，31，156（07）：164+166.

作者簡介：劉宏（1969— ），男，漢族，陜西西安人，工程師，碩士研究生，研究方向：環(huán)境監(jiān)測分析技術及實驗室質量控制管理;譚鋼（1968— ），男，漢族，湖南湘潭人，本科，工程師，研究方向：環(huán)境保護和環(huán)境監(jiān)測相關的理論和技術的質量控制和改進。