環境監測實驗室污染及防治研究

劉宏杰

（宿遷市泗陽環境監測站，江蘇 宿遷 223700）

環境監測站主要承擔著水體、大氣及土壤等環境要素進行監測分析，并為經濟社會發展提供相應的環境數據的任務。近年來，隨著我國生態環境監測網絡建設逐步完善，國家及省、市、縣、地方陸續建成了大氣質量自動監測站點5 000余個，地表水監測斷面1.1萬余個，土壤環境監測點位約8萬個，輻射環境質量監測點位1 500余個，相關環境監測站點基本覆蓋了地級及以上城市和大部分區縣。環境監測實驗室在樣品采集后，需要應用酸堿溶液，以及有機溶液等化學試劑進行監測分析，由此會產生強酸堿廢液、有機廢氣等衍生物，以及多余的監測樣品，如不經合理處理達標排放，會直接影響到周圍的水體、大氣，會給環境監測實驗室環境增加污染風險，直接或間接的危害人員健康。由于這些污染物體量較小，產生的廢氣、廢液和廢渣等并未引起人們的足夠重視。本文以基層實驗室為例，探討環境監測實驗室污染物特點及其危害，并針對其特點，提出有針對性的處理措施，對降低實驗室環境監測風險具有積極意義。

1 環境監測實驗室污染物來源

1.1 廢氣

環境監測實驗室廢氣主要來自樣品分析時試劑及樣品的揮發所致，以及樣品監測分析過程中的產生物，標氣或載氣的泄露物。廢氣主要包括苯系物、氫氰酸、汞蒸氣、硫化氫、氮氣、氫氣、乙炔氣，這些廢氣均具有強刺激性，容易導致呼吸道疾病，刺激人的眼角膜，引起中樞神經系統、造血系統受到損傷[1]。由于環境監測實驗室空間小，局部范圍內的廢氣濃度大，長時間暴露期間，會給實驗人員造成傷害。

1.2 廢液

環境監測實驗室廢液主要來自剩余的監測樣品、標準溶液失效、過期的試劑及洗液，以及標準曲線和樣品分析的殘液。環境監測實驗室廢液成分復雜、多樣，其危害性也不盡相同。具體來說，主要包括：

1.2.1 酸堿廢液

在樣品分析過程中，常會使用到磷酸、鹽酸、氫氧化鉀、硝酸、硫酸等各種酸堿溶液。在樣品分析結束或分析過程中，這些酸堿廢液未及時收集，直接排入水體，強酸堿性溶液會腐蝕管道。且酸堿溶液中pH值＞8.5或＜6.5時，還會抑制受納水體中的生物生長，降低受納水體的自凈能力，也會影響水體中的魚類種類和數量[2]。

1.2.2 含重金屬廢液

環境監測中的樣品分析，例如，土壤重金屬含量分析，由此所產生的鎘、鉻、汞、銀、銅、鉛等重金屬廢液，這些含有重金屬元素的廢液未經達標處置，直接排入水體，會被受納水體中的微生物分解，甚至會在微生物體內產生更大毒性重金屬有機物，并經過食物鏈在生物體內逐漸富集，并最終進入到人體，進而會給人體健康產生巨大潛在威脅，誘發各種潛在風險。

1.2.3 含有機溶劑廢液

環境監測實驗室廢水中常還含有氯仿、四氯化碳、石油醚、苯系物等有機溶液。有機溶液來自剩余試劑或過期樣品，有機溶液會影響人體中樞神經，降低人的免疫功能，甚至會導致人的機體功能失調，并經食物鏈富集于體內，最終影響身體健康。

1.2.4 酚、氰化物廢標準液

環境監測實驗室中的酚、氰化物廢標準液具有毒性，尤其是氰化物毒性極強，在酸性條件下，會變成氫氰酸，氫氰酸又具有劇毒，未經處理，直接排入周邊水體，會影響水質，導致水產養殖減產，經食物鏈，還會導致慢性中毒。

1.3 廢渣

環境監測實驗室中，除了常見的廢氣、廢液等外，還會存在相當的物體廢物的廢渣，這些廢渣直接排放到環境中，也會給周圍環境產生不同程度影響。環境監測實驗室廢渣包括剩余監測樣品、失效過期的藥品試劑，以及分析產物、消耗或破損的實驗室用品，如玻璃器皿、紗布、過濾紙等，以及含重金屬廢液處理后產生的廢渣。其中，殘留或固體化學試劑，如硫化鈉、高鐵酸等，在實驗分析時，會產生惡臭味，其中的硫化氫氣體會導致中毒，增加土壤及水體酸度，破壞生態環境質量[3]。

2 環境監測實驗室污染物的特點

2.1 種類復雜

從上述分析來看，環境監測實驗室所產生的污染物種類眾多、復雜，且對環境的影響也是多樣的。從污染物形態來看，既有廢氣、廢液，也有固態廢渣，廢液中又包括酸堿廢液、含重金屬廢液、含有機溶劑廢液，以及酚、氰化物廢液等等。從影響的后果來看，是全方位的影響，包括大氣、地表水、地下水、土壤及生物體等[4-5]。

2.2 數量較少

從環境監測實驗室中的每一個污染源所產生的污染物看，數量較少，但其污染源卻個數眾多，且分布廣泛，排放也極具不規律性。以環境監測實驗室廢液為例，每次實驗而產生的廢液一般為3～12 L，平均每個項目測定而產生的廢液為10～600 mL。數量體量很小，但收集起來廢液中的污染物種類復雜，雖然量少，但難以規模化處理和回收，直接排放到水體，會影響水體的水質[6]。

2.3 危害嚴重

環境監測實驗室所產生的廢氣、廢液或廢渣，雖然體量小，但由于污染物毒性大，對周圍的生態環境危害性是巨大的。以環境監測實驗室水質分析中COD分析為例，在對樣品中的高濃度氯離子廢水分析時，通常需要在樣品中添加硫酸汞，以排除氯離子干擾，硫酸汞添加會促進直鏈烴發生氧化，再加重鉻酸鉀作為氧化劑，加分析純濃硫酸氫，保證氧化的酸性介質。據報道，基層實驗室站所在業務量較大時，每年由此所消耗掉的硫酸汞達200 g以上，此外，硫酸、重鉻酸鉀以及硫酸銀的使用，都會加劇生態環境污染[7]。

3 環境監測實驗室污染物的危害

環境監測實驗室在樣品監測分析過程中所產生的廢液、廢氣和廢渣，未經合理處理，直接排放至生態環境中，會給周邊生態環境的安全造成破壞，且影響到周邊居民的正常生產生活，甚至是危及居民的身體健康[8]。

3.1 廢氣

環境監測實驗室中的廢氣主要有強刺激性的氨氣、二氧化硫等物質，長時間接觸這些強刺激性污染物，或者接觸高濃度刺激性污染物，會誘發眼部疾病，加重呼吸道疾病，甚至會損害人的神經系統的正常功能[9]。

3.2 廢液

環境監測實驗室廢液具有強酸性、強堿性，未經處理直接排放至生態環境中，會導致受納水體或土壤的pH值短時間里發生變化，從而影響到農業、漁業、飲用水安全，甚至會危害地下水環境。例如，廢液中的重金屬離子汞、鉛，排放至水體中，在水體中的生物機體類累積，再經過食物鏈，直接影響到人體神經系統功能。此外，難降解、易揮發性的含酚、苯、醇類有機廢液，會導致生態環境中的生物急慢性中毒。

3.3 廢渣

環境監測實驗室中的廢渣成分復雜，單次產生的廢渣量少，難收集，隨意丟棄會與生活垃圾等混雜，進入垃圾填埋場，最終會導致有毒有害成分隨滲濾液進入土壤環境，危害地下水環境，加劇生態環境污染。

4 環境監測實驗室污染防治措施

環境監測實驗室產生的污染防治，既要從源頭做好分類收集、預防，也要針對不同污染物采取有針對性地收集、處理措施，綜合施策[10]。

4.1 要采取分類處理

4.1.1 廢氣處理

針對環境監測實驗室中產生的廢氣，應在通風櫥內，并將其直接通過管道排出屋頂。

4.1.2 廢液處理

環境監測實驗室中的廢液產生量較大，類型較多，應針對不同廢液，采取不同的處理方式。例如，酸、堿廢液，應及時集中回收，對其進行中和處理，待酸、堿廢液pH值達到6.5～8.5范圍之間，稀釋后用于公廁沖洗用水。再如，重金屬廢液處理含汞廢液，可先將其pH值調至8～10，然后將硫化鈉投加至含汞廢液，生成硫化汞沉淀，再將硫酸亞鐵加入其中，作為共沉淀劑，然后利用硫酸亞鐵，將廢液中的懸浮硫化汞微粒吸附，共沉淀，可直接排放清液，由此產生的殘渣熔燒回收或制成汞鹽。還如，含鉻廢液，對于失效鉻酸溶劑，待至濃縮冷卻，將高錳酸鹽粉末加入氧化，并用砂芯漏斗過濾掉二氧化錳，再沉淀。處理后的廢液倒入混合重金屬廢液，再一并處理。

4.1.3 廢渣處理

過期的藥品、溶劑回收至專業部門進行集中處理，無毒廢渣可與生活垃圾合并處理，填埋或焚燒。

4.2 要全程跟蹤管理

環境監測實驗室產生的廢氣、廢液和廢渣是在相關的監測、分析操作過程中產生的，具有很強的人為性，因此，應對實驗室中的樣品、試劑等相關物品進行全鏈條、封閉式、全過程管理，建立實驗室物品臺賬，倡導實驗室監測人員就環境監測分析方法及相關的監測管理制度落實情況進行監督和管理。尤其是要對實驗室監測過程中的具體行為進行同步監測、監測巡查，以及定性、定量操作，并將實驗室污染防治的相關規定和要求落實到具體監測過程中，尤其是將監督管理納入各個環節，使環節監測人員始終做到規范操作。要定期對實驗室環境進行清理，需要消毒的區域，要定期根據要求進行消毒，并對“三廢”等污染物進行分類處理，處理環節應建立具體的臺賬[11]。

4.3 減少污染物的排放

實驗室污染防治的源頭，是要做好污染物的減量排放，這是從根本上降低實驗室污染的關鍵。為此，一要在樣品分析監測時，應選擇運用污染環境少的標準分析方法；二是在滿足實驗室分析監測的前提下，盡量降低樣品的采樣量和使用量；三是減少試劑儲存量，根據實驗室樣品分析的現實需要，隨用隨買。盡量優先使用快要到期的試劑。四是做好回收利用，即：能夠滿足回收再利用的試劑的，應盡量回收利用，減少浪費。五是盡量用廢酸廢堿調節廢液的pH值，以及其他各類廢液，通過以廢治廢，減少酸堿溶液產生量。六是鼓勵和推廣使用無磷洗滌劑。七是利用酒精溫度表，避免水銀溫度表使用，杜絕因溫度表損壞產生的汞污染。

5 結語

綜上，作為基層環境監測部門，在采集樣品進行實驗室分析監測時，需要應用到各種試劑以及樣品，由此會產生廢氣、廢液和廢渣，處理不當會影響環境，甚至危及操作人員的身體健康。因此，要高度重視環境監測實驗室的污染防治工作。在樣品采集后，需要應用酸堿溶液以及有機溶液等化學試劑進行監測分析，由此會產生強酸堿廢液、有機廢氣等衍生物，以及多余的監測樣品，應采取合適方式，對其進行合理處理，并實現達標排放，減少對周圍的水體、大氣、土壤等環境影響，否則會給環境監測實驗室環境增加污染風險，直接或間接的危害人員健康。雖然環境監測實驗室污染物量較小，但其成分復雜，處理難度大，具有較強的危害性，應針對環境監測實驗室污染物的來源及其特點，充分認識到其現實危害性的基礎上，針對不同實驗室污染物提出具體的治理措施，做好監管措施，并從源頭降低污染物產生量，綜合施策，切實做好環境監測實驗室污染防治。