高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室污染廢棄物的安全管理

雷虹，秦巧紅，張欣，賈敏(西安醫(yī)學(xué)院，陜西 西安 712100)

0 引言

高校中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是支持科學(xué)研究與各類(lèi)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)正常開(kāi)展的重要場(chǎng)所，因此與每一位師生都息息相關(guān)。高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室不僅包含大量易燃易爆、有腐蝕性、有毒的化學(xué)用品，同時(shí)還具有各種類(lèi)型的高壓與高溫設(shè)備。此外，在開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)與科研活動(dòng)時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一系列的污染廢棄物，如果不能夠加以妥善處理，存在巨大安全隱患，導(dǎo)致安全事故發(fā)生，造成嚴(yán)重的人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失[1]。

1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室污染廢棄物的產(chǎn)生特點(diǎn)

1.1 品種多

從高校的現(xiàn)有專(zhuān)業(yè)來(lái)看，實(shí)驗(yàn)室的種類(lèi)有數(shù)十種之多，例如化工類(lèi)、生物化學(xué)類(lèi)、醫(yī)學(xué)類(lèi)以及化學(xué)類(lèi)等。尤其是對(duì)于一本綜合類(lèi)院校而言，由于日常的教學(xué)與科研任務(wù)較為繁重，其中所涉及到的研究項(xiàng)目種類(lèi)較多，因此其中會(huì)應(yīng)用到的化學(xué)試劑會(huì)高達(dá)數(shù)百種，這也就意味著所產(chǎn)生的化學(xué)廢棄物種類(lèi)也更多。除此之外，隨著教學(xué)與科研任務(wù)的不斷變化，實(shí)驗(yàn)室中所產(chǎn)生的化學(xué)廢棄物的性質(zhì)也會(huì)隨之改變，這在無(wú)形當(dāng)中增加了后續(xù)的安全管理與處理難度。

1.2 數(shù)量大

隨著教育教學(xué)方式的改革及科學(xué)研究的學(xué)科交叉性增強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)次數(shù)也會(huì)隨之變化。而且往往為了能夠保證數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性，經(jīng)常需要反復(fù)進(jìn)行多次驗(yàn)證，因此高校中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)高消耗的科研工作。以南京理工大學(xué)為例，在2013年，實(shí)驗(yàn)室中所產(chǎn)生的廢棄化學(xué)容器高達(dá)8 t，空瓶數(shù)量多達(dá)3.5萬(wàn)余個(gè)，如果將化學(xué)試劑轉(zhuǎn)換為干物質(zhì)，共計(jì)151 kg。

1.3 危害多樣化

化學(xué)廢棄物的危害性與化學(xué)實(shí)驗(yàn)種類(lèi)息息相關(guān)，其中所包含的化學(xué)成分主要有有機(jī)溶液和無(wú)機(jī)溶液，甚至?xí)嬖趲в袆《镜幕瘜W(xué)物質(zhì)，如果不能夠進(jìn)行妥善處理，將會(huì)對(duì)人體與周邊環(huán)境帶來(lái)巨大危害。除此之外，還有部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)會(huì)涉及到一些活性成分，諸如病毒、菌株以及各種類(lèi)型的致病菌等。由于很多致病菌有著非常強(qiáng)大的生存能力，可以在非常極端的條件下長(zhǎng)時(shí)間存活，在沒(méi)有徹底處理的情況下，一旦在環(huán)境中傳播開(kāi)來(lái)，將會(huì)帶來(lái)生物安全隱患，會(huì)引發(fā)無(wú)法預(yù)估的嚴(yán)重后果。

總結(jié)來(lái)看，實(shí)驗(yàn)室因廢棄物不合理處理而造成的安全隱患大致分為以下兩種類(lèi)型：首先，直接性隱患。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)人員沒(méi)有對(duì)化學(xué)藥品的性質(zhì)全面掌握引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，如：發(fā)熱等現(xiàn)象。其次，潛在隱患。由于處理不當(dāng)，造成慢性累積的環(huán)境污染及人身傷害等，如：二甲苯污染水源等或者閑置的試劑無(wú)人處理、保存方式不當(dāng)；硝酸需要在低溫避光的環(huán)境中存放，如果將其長(zhǎng)時(shí)間的放置在強(qiáng)光下將會(huì)產(chǎn)生氮氧化物，不僅會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的其他實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器皿帶來(lái)腐蝕，同時(shí)還會(huì)威脅到科研人員的身體健康。

2 高校實(shí)驗(yàn)室化學(xué)廢棄物的處理原則

在上文中對(duì)化學(xué)廢棄物的特點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)室中常見(jiàn)的安全隱患進(jìn)行了介紹，從現(xiàn)實(shí)情況出發(fā)，高校實(shí)驗(yàn)室化學(xué)廢棄物的處理應(yīng)當(dāng)遵循以下4點(diǎn)原則：

(1)要盡可能地減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生與排放。教育工作者與學(xué)生都必須樹(shù)立起綠色化學(xué)觀念，在完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中充分考慮到化學(xué)廢棄物會(huì)對(duì)周邊環(huán)境以及實(shí)驗(yàn)者本身帶來(lái)哪些影響。在全面保證實(shí)驗(yàn)效果的基礎(chǔ)之上盡量簡(jiǎn)化各個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，優(yōu)先考慮微型實(shí)驗(yàn)和微量實(shí)驗(yàn)，盡可能降低化學(xué)試劑的使用量，盡量避免使用毒性試劑。

(2)應(yīng)當(dāng)對(duì)化學(xué)廢棄物進(jìn)行回收和再利用。針對(duì)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所產(chǎn)生的化學(xué)廢棄物，首先要考慮的是如何能夠進(jìn)行回收并再次利用，以此來(lái)有效減少化學(xué)廢棄物對(duì)于周邊環(huán)境所帶來(lái)的污染，有效節(jié)約化學(xué)廢棄物的運(yùn)輸、存儲(chǔ)以及處理費(fèi)用。例如，在進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)應(yīng)用到大量的有機(jī)溶劑，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行回收利用，對(duì)溶劑進(jìn)行提純后再次使用；在制定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)優(yōu)先采用鏈?zhǔn)綄?shí)驗(yàn)方法，將此次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所產(chǎn)生的廢棄物作為下一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的原材料。

(3)針對(duì)已經(jīng)不具備回收和利用價(jià)值的化學(xué)廢棄物，則可以先在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行無(wú)害化處理，并確保處理后的廢棄物可以達(dá)到國(guó)家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。

(4)針對(duì)已經(jīng)無(wú)法再次回收和利用，并且不能夠在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行無(wú)害化處理的廢棄物。則必須嚴(yán)格按照國(guó)家制定的標(biāo)準(zhǔn)要求，將其送至統(tǒng)一回收處來(lái)予以集中處理。相較于工業(yè)廢棄物而言，高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室所產(chǎn)生的化學(xué)廢棄物雖然總量較少。但由于種類(lèi)繁多，且其中所包含的成分十分復(fù)雜，因此如果不加以分類(lèi)處理而進(jìn)行隨意混合，不僅會(huì)增加發(fā)生危險(xiǎn)的可能性，同時(shí)還會(huì)為后續(xù)的處理工作設(shè)下重重阻礙，并不能按照簡(jiǎn)單的程序進(jìn)行精準(zhǔn)處理。但是從另一個(gè)角度加以分析，由于各個(gè)地方化學(xué)廢棄物處理部門(mén)的資質(zhì)和能力有限，并不能對(duì)所有類(lèi)別的危險(xiǎn)化學(xué)廢棄物進(jìn)行有效處理，如果類(lèi)別劃分過(guò)于細(xì)致，將會(huì)大幅度增加人力與物力資源，使得后續(xù)工作難以順利推進(jìn)。

3 高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室污染廢棄物的管理實(shí)踐

3.1 構(gòu)建完善的安全制度

安全制度是確保高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理工作順利開(kāi)展的先決條件，高校需要根據(jù)各個(gè)學(xué)科的特點(diǎn)來(lái)制定出行之有效的規(guī)章制度，同時(shí)要保證制度內(nèi)容貼近化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理要求。例如，針對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理工作的安全守則；制定實(shí)驗(yàn)室相關(guān)的應(yīng)急預(yù)案；針對(duì)劇毒品管理的申領(lǐng)與使用準(zhǔn)則等等。其次，還要專(zhuān)門(mén)針對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室來(lái)設(shè)置準(zhǔn)入條件。所有進(jìn)入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的人員，其中包括各個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)科的教育者、本科生、研究生以及其他科研合作人員等，都必須先要通過(guò)安全知識(shí)的測(cè)試與培訓(xùn)活動(dòng)，考核合格后方可為其開(kāi)通門(mén)禁進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展實(shí)驗(yàn)[2-3]。另外，為了能夠保證各項(xiàng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)安全管理規(guī)定的順利執(zhí)行，高校要在每個(gè)學(xué)期內(nèi)單獨(dú)安排數(shù)次安全檢查及開(kāi)展形式多樣的安全教育相關(guān)活動(dòng)。針對(duì)其中存在較多問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)提供整改意見(jiàn)，并責(zé)令其在規(guī)定期限內(nèi)完成整改。此外，可以開(kāi)展應(yīng)急演練，通過(guò)情景再現(xiàn)，對(duì)安全事故展開(kāi)認(rèn)真分析，總結(jié)事故的發(fā)生原因，并對(duì)演練效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。最后，要積極利用現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)展開(kāi)模擬仿真實(shí)驗(yàn)。尤其是針對(duì)那些實(shí)驗(yàn)過(guò)程相對(duì)繁瑣或具有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)，高校則可以利用多媒體教學(xué)手段，將整個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理、流程、裝置、效果向?qū)W生逐一的展示出來(lái)。讓學(xué)生直觀地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與操作方法，并全面掌握化學(xué)原理。

3.2 充實(shí)環(huán)保管理團(tuán)隊(duì)，落實(shí)人員責(zé)任

高校在落實(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的廢棄物管理工作時(shí)，除去要制定出內(nèi)容完善且具有普適性的安全管理制度之外，同時(shí)還要將此項(xiàng)責(zé)任落實(shí)到個(gè)人身上，進(jìn)一步充實(shí)實(shí)驗(yàn)室環(huán)保管理團(tuán)隊(duì)，在相關(guān)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)單獨(dú)設(shè)立環(huán)保管理崗位，使得安全管理工作能夠推進(jìn)得更加順利，在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)可以及時(shí)找到相關(guān)責(zé)任人。在這一環(huán)節(jié)中，高校需要分別與主管院長(zhǎng)、系主任、實(shí)驗(yàn)室主任以及相關(guān)負(fù)責(zé)人來(lái)簽訂安全管理責(zé)任書(shū)，將他們應(yīng)負(fù)責(zé)的安全管理內(nèi)容落實(shí)到書(shū)面上，使得安全管理工作能夠開(kāi)展到位。而校方則應(yīng)采用定期考評(píng)和不定期抽查的方式來(lái)對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)負(fù)責(zé)人予以考察，如果發(fā)現(xiàn)存在不達(dá)標(biāo)的組織或個(gè)人，則要通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞絹?lái)予以懲罰。同時(shí)，還要將日常的環(huán)保管理工作納入個(gè)人的業(yè)績(jī)考核中，與他們的福利津貼、薪資待遇以及崗位晉升緊密關(guān)聯(lián)，以此來(lái)激發(fā)崗位使命感與工作積極性。

3.3 探索實(shí)驗(yàn)室廢棄物的最小化路徑

首先，需要優(yōu)先開(kāi)展無(wú)毒或低毒實(shí)驗(yàn)。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)，教育者一定要優(yōu)先選擇無(wú)毒、無(wú)害、低毒、低害的試劑，盡量避免應(yīng)用毒性較大或會(huì)對(duì)人體和周邊環(huán)境帶來(lái)危害的試劑。在確保能夠達(dá)到科研目的的情況下盡可能簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)流程。例如，在組織學(xué)生開(kāi)展“硝基氯苯的制備”這一實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)，硝基氯苯是最為關(guān)鍵的一種有機(jī)中間體，被廣泛應(yīng)用到了我國(guó)農(nóng)藥、醫(yī)藥以及染料行業(yè)中。截至目前為止，硝基氯苯的工業(yè)制備最常應(yīng)用到的是硝硫混酸硝化技術(shù)。為了能夠確保此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的順利開(kāi)展，校方?jīng)Q定將教育者的科研項(xiàng)目進(jìn)行合理轉(zhuǎn)化，利用固體超強(qiáng)酸來(lái)展開(kāi)選擇性地硝化，以此來(lái)有效減少硝硫混酸的使用量，避免廢液的大量產(chǎn)生與排放。其次，應(yīng)當(dāng)大力推廣微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)。從字面上理解，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)在于“微”，能夠在達(dá)到預(yù)期實(shí)驗(yàn)效果的基礎(chǔ)之上，盡可能減少化學(xué)試劑的使用量[4-5]。相比較來(lái)看，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的試劑使用量為常規(guī)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的10%，同時(shí)還具有現(xiàn)象明顯、實(shí)驗(yàn)效果優(yōu)、實(shí)驗(yàn)時(shí)間短以及安全性高等諸多優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)如今，國(guó)內(nèi)各大高校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室都在積極運(yùn)用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，節(jié)約了70%左右的化學(xué)試劑使用量，大幅度降低了化學(xué)實(shí)驗(yàn)室污染廢棄物的排放總量。在這一基礎(chǔ)之上，很多高校在對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目展開(kāi)論證討論時(shí)，紛紛將微型實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)為當(dāng)下主要的試驗(yàn)方式。例如，某個(gè)高校的化工學(xué)院則針對(duì)乙酰化二茂鐵的制備、分離以及結(jié)構(gòu)鑒定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)。進(jìn)行微型處理后，不僅縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，同時(shí)還節(jié)約了大量的化學(xué)試劑，取得理想的實(shí)驗(yàn)效果。

3.4 對(duì)化學(xué)廢棄物進(jìn)行規(guī)范化收集存儲(chǔ)

首先，為了能夠讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢棄物的安全管理工開(kāi)展得更加順利，高校還要進(jìn)一步制定出化學(xué)廢棄物的規(guī)范化收集與存儲(chǔ)制度。并結(jié)合以往的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理方案，逐一設(shè)計(jì)廢棄物的專(zhuān)用箱與廢液桶，便于后續(xù)的包裝、儲(chǔ)存與運(yùn)輸工作。而高校內(nèi)的各個(gè)實(shí)驗(yàn)室，在對(duì)廢棄物進(jìn)行移交之前，應(yīng)詳細(xì)填寫(xiě)好相關(guān)的處置申請(qǐng)表，并嚴(yán)格按照廢棄物的收集與存儲(chǔ)制度來(lái)進(jìn)行操作。其次，實(shí)驗(yàn)室化學(xué)廢棄物的收集應(yīng)嚴(yán)格遵循分類(lèi)原則，具體要求包括以下幾個(gè)方面：首先，需要將所有空瓶試劑進(jìn)行裝箱，在裝箱之前要保證每一個(gè)瓶?jī)?nèi)不會(huì)有液體殘留；其次，需要將廢棄的液體倒入到廢液桶中，務(wù)必要保證桶內(nèi)的清潔度。并在桶內(nèi)預(yù)留出1/6左右的空間，避免在后續(xù)的運(yùn)輸過(guò)程中因顛簸而導(dǎo)致液體流出。而對(duì)于那些無(wú)法倒入廢液桶的液體而言，則要進(jìn)行單獨(dú)存放，貼好標(biāo)簽后在標(biāo)簽上標(biāo)注成分。最后，所有接觸過(guò)化學(xué)試劑的手套和清潔物品，都要將其集中收納在廢棄物的專(zhuān)用箱內(nèi)，切記不能夠與其他化學(xué)試劑的空瓶和廢液進(jìn)行混放。隨后，還要對(duì)所有包裝容器進(jìn)行嚴(yán)密封裝。逐一檢查是否存在破損和泄漏的問(wèn)題，并在包裝外側(cè)貼上標(biāo)簽，將廢棄物的成分和類(lèi)別填寫(xiě)完整。

3.5 對(duì)化學(xué)試劑進(jìn)行閉環(huán)管理

為了能夠及時(shí)全面地掌握化學(xué)試劑的使用情況，校方還要針對(duì)化學(xué)試劑的使用情況來(lái)展開(kāi)專(zhuān)門(mén)的跟蹤與閉環(huán)管理工作，此項(xiàng)工作的主要目的是掌握每一瓶化學(xué)試劑的具體去向。首先，需要構(gòu)建化學(xué)試劑信息化管理系統(tǒng)[6]。從最初的試劑購(gòu)買(mǎi)環(huán)節(jié)開(kāi)始，在進(jìn)行入庫(kù)處理之前，需要將所有化學(xué)藥品的規(guī)格、種類(lèi)以及數(shù)量信息錄入到管理系統(tǒng)內(nèi)，在每次領(lǐng)用時(shí)都要認(rèn)真填寫(xiě)表格，確保領(lǐng)用的化學(xué)試劑數(shù)量可以與退回的空瓶完全保持一致；在領(lǐng)取化學(xué)試劑時(shí)，藥品庫(kù)的管理人員需要對(duì)領(lǐng)用人的相關(guān)信息進(jìn)行審核，判斷其名下所擁有的化學(xué)藥品是否使用完畢；所有被錄入到信息管理系統(tǒng)中的化學(xué)試劑信息，都要同步上到到數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，便于在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實(shí)時(shí)查找，以此來(lái)保證信息的實(shí)時(shí)共享，避免出現(xiàn)庫(kù)存積壓的情況。其次，需要面向高校學(xué)生來(lái)制定值班制度。在組織校內(nèi)研究生展開(kāi)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)，要全面推行導(dǎo)師責(zé)任制，如果學(xué)生在環(huán)境保護(hù)方面出現(xiàn)問(wèn)題，則需要找到其導(dǎo)師來(lái)全權(quán)負(fù)責(zé)。同時(shí)還要通過(guò)多種渠道向?qū)W生展開(kāi)安全環(huán)保教育，及時(shí)糾正學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中所出現(xiàn)的不正當(dāng)行為，教給他們正確處置化學(xué)廢棄物的方法。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)室化學(xué)廢棄物的安全管理工作，一方面能夠打造出更加安全、和諧、平安的校園氛圍，另一方面則能夠突出在校師生的安全責(zé)任意識(shí)，保證實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的順利開(kāi)展。但由于高校實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的化學(xué)廢棄物成分相對(duì)復(fù)雜，并且在管理層面具有著一定的特殊性要求，因此校方需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)制定合理化的處置方案，進(jìn)一步完善高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理機(jī)制，并督促在校師生嚴(yán)格遵循管理方案，以此來(lái)達(dá)到預(yù)期中的實(shí)驗(yàn)室安全管理效果。