劉 靜
(邵陽市教育科學研究院,湖南 邵陽 422000)
化學是一門以實驗為基礎的科學,在實驗過程中會產生廢氣、廢液和廢渣等實驗殘余藥品,該殘余藥品種類繁多、成分復雜,多具有一定的揮發性、毒性或腐蝕性,直接接觸人體,可能會引起中毒、灼傷甚至器官衰竭等永久性傷害[1]。然而調查研究顯示,實驗殘余藥品的處理還存在回收渠道不暢通、重視程度不夠和實驗內容不合理等問題[2]。因此,圍繞化學殘余藥品管理和處理這一主題,學者從健全監管機制、強化隊伍建設、優化教學體系等多方面展開研究,為殘余藥品管理和處理提供科學指導。此外,互聯網的迅速發展,信息化藥品庫存管理和仿真實驗的應用及研究逐漸落地。
梳理文獻發現,對殘余藥品管理和處理方法的研究日趨豐富和多元,但各研究之間聯系較少,亟須進行系統性整合與分析,這將有助于改善目前的研究現狀,以期能給正陷入困境的化學實驗室提供新的思路。
本文采用系統性文獻綜述法開展研究,篩選并確定文獻之后,通過Microsoft Excel等軟件對所選文獻進行系統性的抽提數據,并從監管機制、隊伍建設、教學體系等三個方面對所選文獻內容做進一步的量化分析。
我國多數期刊庫內容均與中國知網期刊庫重復,因此本次最初文獻檢索范圍只鎖定在中國知網中,以簡化文獻檢索過程。同時以Elsevier和ACS Publications等作為補充數據庫。以檢索詞化學殘余藥品、化學廢棄物、chemical waste在主題中檢索,文獻類型為期刊文章,時間設定為2012年1月至2022年11月,共獲得了126篇文獻。
根據研究目的對初步獲取的文獻進行精選,有以下四個篩選要求:①排除會議論文、書稿、報告等;②必須是可獲取的中文論文或者英文論文;③研究情境必須是化學實驗室殘余物,排除生物、農業和生活垃圾領域的;④必須有完整的現狀分析和對策探討。根據以上篩選條件仔細閱讀標題和摘要,略讀正文部分,最終確定42篇來自中國知網、Elsevier和ACS Publications等3個數據庫的文獻。
通過Excel等軟件對42篇文獻根據表1數據提取單的內容抽取文獻信息,以減少人為的錯誤與偏見。
本文通過系統性文獻綜述法梳理出近11年化學實驗殘余藥品管理與處理的研究論文。關注整體的發文趨勢。如圖1所示,自2012年以來,殘余藥品管理和處理研究迎來了三個高峰:2014年迎來的第一個高峰,這一年新環保法頒布,這是環保法實施25年來的首度大修。2018年迎來了第二個高峰,由于虛擬現實和互聯網絡技術在這一時期的迅速發展,這時的研究出現了更多的信息化藥品庫存管理和仿真實驗的探索;2021年迎來了第三個高峰,由于2020年9月我國在聯合國大會上宣示:“中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和”,如何“綠色”處理殘余藥品將是今后的研究熱點,為早日實現碳達峰和碳中和貢獻化學工作者的一份力量。

圖1 文獻發表年份
為了更清晰系統地回答研究問題,下面將從研究主題、研究情境、研究方法、研究因變量這四個方面呈現結果。
將研究主題分為監管機制、隊伍建設和教學體系三個方面。其中監管機制主要包括政府層面的監管、專項投入和回收渠道,隊伍建設主要包括學校或實驗室層面的管理隊伍、管理措施和政策執行,教學體系主要包括學生環保教育、實驗內容和理論指導。據統計可知,近11年的化學殘余藥品管理與處理的研究主要圍繞加強學生環保教育(90.24%)、完善制度管理(85.37%)和優化教學體系(63.41%)三個方面展開。
42篇文獻均說明了樣本所屬類別,其中38篇文獻研究樣本是高等教育學校,占比90.48%;僅2篇文獻研究樣本是高中學校,占比4.76%;2篇文獻研究樣本是研究院,占比4.76%。
42篇文獻中,有13篇文獻的作者是分享自己所在學?;驅嶒炇以诨瘜W殘余藥品管理與處理方面的成功經驗,但也有29篇文獻作者表示出對化學殘余藥品管理與處理方面的擔憂和建議。
1.1 調控回收價格,打通回收渠道。有資質的化學廢物處理公司稀少,像北京、上海、廣州、南京這樣的大城市也僅有一、兩家,不少中小城市甚至根本沒有,廢棄物處置行業缺乏有效競爭、近乎壟斷經營等使得回收價格偏高,據統計,80%高校每年化學殘余藥品的處理費用都在100萬元以上,綜合性大學更多。建議增加化學廢棄物回收處置機構或企業的數量,并合理進行布局,打破地方自我保護,加強部門之間的政策協同,廢棄物回收處置機構或企業之間形成良性競爭局面,合理調節殘余藥品處置價格,消除高?;瘜W廢棄物處置渠道的障礙和快速增長的資金壓力。
1.2 設立專項資金,打消回收顧慮。目前各高校實驗室廢棄物回收處置經費的來源不盡相同,有的由學校統一解決,有的則由學校和產出單位按一定比例分擔,也有的完全由相關實驗室承擔。但無論采取何種經費籌措方式,各高校承受的資金壓力都很大,一旦出現經費缺口,勢必導致廢棄物的回收處置工作失控。建議政府部門設立專項資金支持高校實驗殘余藥品回收轉運隊伍的運作,打消實驗室尤其是科研實驗室回收廢棄物的顧慮。
2.1 健全管理體制,完善規章制度。高校對殘余藥品的管理不夠重視,雖然制定了相應的規章制度,但未能結合自身實際情況對管理制度進行完善與細化。北京大學健全實驗室殘余藥品管理體制,層層落實責任制,推進制度建設,強化執行與監督,建立完善的管理工作流程以及廢棄物分類、收集、貯存保管、回收搬運、交付處置等各個環節的詳細操作指引,保證了學?;瘜W廢棄物回收處置管理工作的規范、有序進行。
2.2 提高福利待遇,強化隊伍建設。據調查大部分實驗室管理人員工作繁重,而薪酬待遇卻比專職教師低,使得化學實驗室人員流動性較大,難以有序展開化學實驗室管理工作?;瘜W殘余藥品處理是一門技術性很強的工作,如南京理工大學單獨設立環保管理崗位,引進相關人才,并提高實驗室管理人員待遇,給予他們一定的職業上升空間,以此挖掘其發展的潛力,使其更好地投入化學實驗室管理工作中。同時鼓勵師生開展化學廢棄物回收的相關研究。
2.3 更新管理措施,引入信息技術。教育領域中的信息技術已經廣泛應用,但化學實驗室的信息化管理建設仍然有部分高校相對滯后,試劑重復或是盲目購買導致藥品過期失效時有發生。中山大學、天津大學和北京理工大學等高校建立化學試劑信息化管理系統,化學試劑從采購到使用歸還的流程和臺賬均在管理系統中共享,避免出現庫存積壓和藥品過期的情況。
3.1 加強環保教育,建立處理意識。盡管許多大學已經制定并實施了集中回收和處理實驗室廢液的方法和措施,但部分學生屬于被動接受,環境保護的自覺性偏低。因此國內部分知名高校在化學實驗的起點上就開始培養學生的環保意識,將環境知識和殘余藥品處理教育納入化學實驗教學重點,讓學生在課堂上節約使用藥物和化學試劑,合理處理實驗教學過程中產生的廢棄物,盡量避免或減少環境污染;同時,加大環保宣傳力度,并在實驗室張貼安全警示標識、開展形式多樣的主題活動和知識競賽等,把環保意識融入學生生活和學習的方方面面。
3.2 優化教學體系,探索“綠色”途徑。長期以來,我國高?;瘜W、化學工程、材料等相關專業的課程存在體系分割,實驗內容重復。浙江大學等高校實驗教學課程體系從頂層設計開始優化,減少以傳授知識為目的的重復性和驗證性實驗,增加以學生為中心、綜合性、設計性和創新性的實驗,讓學生積極探索、分析和學習,從而實現從學知識到用知識的轉變,使學生在知識、能力和素質上更好地適應時代和社會的需要。此外開發微型實驗和串聯實驗,探索“綠色”途徑。
①微型實驗。在達到預期實驗效果的基礎之上,盡可能減少化學試劑的使用量?,F如今,國內各大高校的化學實驗室都在積極運用微型化學實驗,節約了70%左右的化學試劑使用量,大幅度降低了化學實驗室污染廢棄物的排放總量。如“乙酰二茂鐵的合成”是一個經典實驗項目,將二茂鐵的用量從常量的1克減少到0.1克,主要藥品用量節約90%,也有效減少了化學廢棄物的排放和處理。
②串聯實驗。即通過調整實驗教學計劃,合理安排實驗項目和實驗次序,使上一個實驗的產物成為下一個實驗的原料,從而將多個實驗串聯組合。如苯甲酸的制備與熔點的測定實驗相串聯、無機化學實驗中硫酸銅的制備與無機離子的定性檢測實驗相串聯。
本文對近11年化學實驗殘余藥品處理研究進行了梳理。研究結果表明:目前社會層面通過調控回收價格、打通回收渠道,設立專項資金,打消回收顧慮;學?;驅嶒炇覍用嫱ㄟ^健全管理體制、完善規章制度,充實隊伍建設,提高福利待遇,更新管理措施,引入信息技術;教師層面通過加強環保教育、建立處理意識,優化教學體系、探索“綠色”途徑等方法對實驗殘余藥品進行管理和處理。根據研究分析和結論,筆者提出以下五點建議。
“原點處理”指盡量在殘余藥品產生的源頭就近對其進行處理。這是因為排出者對殘余藥品的成分和性質最清楚,如果實現“原點”處理,將大大減少殘余藥品的處理時間、人力、物力和成本,也避免了不同廢液混合產生的新污染。
化學實驗殘余藥品種類紛繁復雜,其回收處理工作十分煩瑣,我國至今還沒有出版此類書籍。因此,建議有關從事化學教學及科研工作的學者,能出版一些有關化學實驗殘余藥品原點處理方面的書籍,以便在日常繁雜的工作中簡單、快捷地找出殘余藥品最佳的回收處理辦法,避免了因忙亂混倒,將殘余藥品直接排放下水道引起環境污染。同時也用于教師在課堂上指導學生正確地處理化學殘余藥品,培養學生積極主動保護環境。
目前,人民教育出版社2019年版普通高中教科書化學必修第一冊附錄Ⅰ增加了常見廢棄物的處理方法,大學教材和初中化學教材等可借鑒此方法,在教材編寫時增加本實驗課程殘余藥品原點處理方法等內容,體現對環保問題的重視程度。
實驗室積極鼓勵學生申報化學實驗殘余藥品原點回收課題的申報,化學實驗殘余藥品原點回收實驗有利于充分調動師生積極性,努力開發更多的綜合型、設計型和創新型的化學廢棄物處理實驗,有效減輕了實驗員的工作負擔,同時推動著高校教學改革實踐,提高學生對綠色化學的興趣和創新創造的能力。
實驗室殘余藥品的處理研究最多的是高等學校,占總文獻數的90.48%,缺乏對中小學實驗室的研究,雖然中小學實驗參與藥品種類沒有高校的復雜,但是我國的中小學學生基數大,產生的殘余藥品量多,且絕大部分都是未經任何處理直接排放,對環境的污染和對學生的負面影響不容忽視。建議未來的研究對象能更多地涉及中小學。
實驗殘余藥品的管理和處理是個很復雜的課題,可以說是一項非常艱巨的工作,只有社會各環節、各方面、各層次都有足夠的責任意識,采取一些切實可行的防治措施,實驗室化學廢棄物的處理才能得到有效地解決。