高校实验室的环境污染与防治措施
化学工程师
Sum149No.2 Chemical Engineer 文章编号:1002-1124(2008)02-0047-03
2008年2月
环境工程
高校实验室的环境污染与防治措施
方林,黄宏海
1
2
(1.海南大学材料与化工学院,海南儋州571737;2.海南天然橡胶产业集团公司金星分公司,海南儋州571727)
摘 要:本文分析了造成高校实验室环境污染的原因,并针对这些污染提出了相应的防治措施。关键词:实验室;环境污染;防治措施中图分类号:X505 文献标识码:B
Environmentalpollutionanditspreventionandinory
FANGL(1.CollegeofMaterialsScienceandmicalUniversity,Danzhou571737,China;
2.Grporation,Danzhou571727,China)
Abstract:Inonpollutionincollegelaboratorywasanalyzedandthecorrespondingcountercuretothepollutionwereputforward.
Keyory;environmentalpollution;preventionandcure
高校实验室是大学生进行实践教学以及科教
人员进行科学研究的场所,是培养综合能力强的高素质应用型人才和提高科教人员业务能力的主阵地。综合性大学中的很多专业,特别是化学、化工、生物化学、农学等专业的教师和学生的许多工作都是通过实验室的实验来完成的。因此,就要涉及到大量化学药品的应用,涉及到实验过程中发生化学反应而排出废液,产生有害气体和固体废弃物的问题。这些实验室的污染,虽然在数量与强度方面不及排污的工业企业单位,但是如不采取有效的防治措施,势必会影响实验室的教学和工作环境,损害实验室科教人员和学生的身体健康,也会给社会环境造成危害。本文探讨了造成实验室环境污染的主要原因,提出了相应的防治措施。
1 实验室的环境污染
1.1 实验室的大气污染
高等院校由于专业多,内容繁复,综合性强,加上教学、科研任务繁重,实验室任务集中,常常会出现做实验的学生人数众多,实验时间较长,加之很多实验室的通风设备的不良,极易造成小环境的污染。科教人员进行科学研究和学生进行实验教学
过程中,化学反应的低分子溶剂,如苯、甲苯、丙酮、卤代烃等以及化学反应释放的有害气体,如H2S、SO2等都会以不同方式溢出容器外。由于每次实验产生的气体量比较小,往往不会引起大家的重视,不经吸收装置处理就任其直接排放到空气中。有些化学试剂,不但有不愉快的气味,而且还会在短时间内对实验者的身心造成很大的危害。例如,丙烯酸类的合成实验,一般需要反应6～8h,有些需要10～12h,该类物质具有浓烈的刺鼻气味,对呼吸系统有很强的刺激性和损伤性,如果实验室的通风设施效果不好,极易在短时间内对实验者造成伤害。另外,在实验操作过程中,有些操作者不按规范实验操作要求,只图方便省事,同样也造成了实验室的空气污染。如在使用正丁醇、甲醛试剂时,规范的实验操作要求实验应在通风橱中进行,产生的废液回收后须进一步进行处理。而在实验操过程中,有些操作者直接在敞开的容器中完成操作,使整个实验室充满呛人的气味,造成实验室中的空气污染;更有甚者,在实验完毕后,不回收就直接将正丁醇等试剂反应的废液倒入水池内,随排水管道排放
[1,2]
室外,使污染领域进一步扩大。
1.2 实验室废液对水质的污染
实验室的教学和科研中用到大量的化学试剂,很多是有很大毒性的,如亚硝酸盐、环氧氯丙烷等,能引起人体产生癌变;一些有机溶剂如二甲苯、氯仿等能破坏人体免疫系统,造成人体机能失调;而有一些化学试剂具有很强的腐蚀性,如浓酸、浓碱等。有些实验操作者做完实验后,
将不经处理的化
收稿日期:2007-12-04
作者简介:方林(1969-),男,工程师,毕业于华南热带农业大学高分
子材料与工程,本科,现主要从事天然胶乳微波检测仪的开发与研究工作。
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方 林等:高校实验室的环境污染与防治措施2008年第2期
学试剂反应后的废液随手倒入水池内进行排放。
大量未经处理的腐蚀性试剂,在沿下水管道排放过程中,不仅对管道有很强的腐蚀性,而且流进水源,也将改变水质的成分,造成水质的污染。例如,浓酸在排放过程中,由于与金属管发生化学反应,对管道产生腐蚀作用,使铁管内部斑驳脱落,或者造成部分点蚀,使管道经受不住水的压力,易断裂,造成不应有的经济损失;同时,由于铁离子溶于水中,改变了水的成分,饮用污染的水,能造成腹泻。过浓的酸也使水质呈酸性,不经处理直接排放,用作浇灌农田,禾苗不会生长旺盛,从而影响农业生产。用这些污染的水进行淡水养殖,造成养殖户的经济损失,直接通过管道排放,腐蚀,、氯仿污染的水,,造成免疫系统能力下降,甚至引起机能失调,导致死亡。
2 实验室污染的防治措施
2.1 合理进行实验室建设
在实验室的规划设计时,应当充分地考虑到未来实验室的使用情况,根据实验室的不同用途,配置相应的有效的通风设备。目前,条件较好的实验室除加强共用通风设备外,,将每次实验中排。,,有效地解决实验室环境,提高实验室空气质量,又能集中设立处理设备,对排出的污染物进行净化处理。
2.2 开展微量、半微量实验,减少污染物排
放
很多实验者,特别是科教人员、研究生和本科生在做毕业论文的初期,一般是尝试性的试验,每个试验项目可能要重复多次,并需要不断地更改药品、试剂。采用微型实验,不会影响实验的效果和结果,而且可以节省药品、试剂,减少实验开支,还可以提高实验效率和减少环境污染。
1.3 实验室过期药品、试剂的污染
实验室中由于实验项目或研究课题的变换,以前用过的、剩余的药品、试剂就会被长期保存,造成过期。积累的药品、试剂多了,就会占用大量的存放空间。由于许多学校没有废弃回收站,有些实验者便把这些过期的药品、试剂丢弃到垃圾桶,而很多有毒试剂、重金属试剂就随垃圾一起被拉到郊外搁置或埋藏,造成当地的土壤和水质的严重污染。例如含Hg、Pb等的药品试剂,释放到当地的水和土壤中,人和牲畜长期饮食含有这些离子的水质和吸收了这些离子的植物,会造成神经性的损害,严重的还能导致神经错乱甚至死亡。
2.3 对实验废弃物进行适当处理
根据废弃物的性质,采取相应的措施对其进行适当的处理,可达到尽量减少废弃物对环境造成污染的目的。可以利用中和、氧化、还原等化学反应,将实验过程中产生的废酸和废碱液、氧化还原物质进行相互反应后再作进一步的处理。例如,对腐蚀性的废液,将其稀释、中和到排放标准后再通过下水道排放;对含有细菌和微生物的废液则先杀灭细菌和微生物后再排入下水道;对品质有所变化但经提纯或降解后尚可使用的试剂,尽量回收,经提纯或降解后使用;对实验过程中产生的诸多气体,如SO2、HCl、HF、Cl2、H2S等,可以用石灰溶液吸收;此外,许多植物可以吸收有毒气体,如柳杉、夹竹桃、枫树、柑橘等都有很强的吸收SO2的能力;红柳、合欢、槐树、紫藤均有较强吸收Cl2的能力;女真树可吸收SO2和HF;落叶禾构树能吸收NxOy等等。因此,在实验室周围种植一些合适的树木,可以在很大程度上消除一些有毒气体对环境的污染,也可以美化实验室周围的环境。
1.4 实验室的其它污染
实验室里除了废气、废液和固体废弃物产生的环境污染外,还有噪声、生物、病毒等对环境的污染。噪声主要是由多种不同频率和声强的声音无规律地组合而成,有些大功率的、大型的仪器、设备在运转时会发出震耳的噪音,超出了人们所能承受的声音分贝,从而造成实验者和周围教学场所的人受到噪音污染,轻者烦躁不安,易出事故,重者将会造成听觉神经的严重损害。生物类的实验室经常进行一些微生物、细菌、病毒等方面的研究,一些微生物,如真菌会随着空气到处飞扬,人呼吸到口腔和鼻腔中,会引起咽炎和鼻炎的发生。而有些细菌、病菌却可以直接引起人的免疫系统失调,使人丧失对机体的调控能力,直接威胁人的身体健康。
2.4 提高环保意识,加强防护能力
目前,我国已形成了以《中华人民共和国宪法》为基础的《中华人民共和国环境保护法》的环境保护体系,其中包括:《水污染防治法》、《大气污染防
2008年第2期方 林等:高校实验室的环境污染与防治措施49
治法》和《固体废物污染防治法》等30多项环境保
护行政法规。我国的各高校虽然都有相应的“有毒有害化学品存放、管理制度”和一些有关的“安全条例”,但一些高校对实验室废物污染源的处置措施
[3-7]
实施不力,有效杜绝环境污染的设施投入不够。一些排污严重的高校实验室的设施只是在实验室配有的一个抽风机,可以将有毒、有害气体抽排到室外空气中,但这只是做了污染物的转移。一些排污严重的高校实验室几乎没有有效处理实验废弃物的设施。由于没有处理实验废液和废物的设施,实验室的有毒、有害废液只是作简单的化学中和或稀释处理就倒入下水道或垃圾桶排放,环境污染仍然是非常严重的。此外,生环保意识淡泊,室的有毒、引起足够的重视。
的当务之急,是建设生态校园,净化地球的有益贡献。对此,除了高校有关部门加大投入,采取相应的污染治理措施以及严格实施有关管理办法和制度外,更重要的是我们每位实验工作者要提高环境保护意识和自身防护意识。有时只要我们养成良好的实验习惯,规范操作,就可以防止污染的发生。
参 考 文 献
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3 结论
总之,加强实验室环境污染的治理是一些高校
(上接第46页)
3.3 腐蚀减少
甲醇精馏装置自1996年投产以来,甲醇循环蒸发器、甲醇加热器、精馏塔内塔板腐蚀程度都特别
小,除旧残液管更换过外,未发现其他设备、管线腐蚀。说明加碱处理对设备、管线起到了有效的保护作用。
进精馏塔之前得以分离、分解,比不用碱处理容易和完全,且大大降低了主塔负荷,使精馏塔的工艺也比较容易控制,生产稳定性得到提高。
3 精馏过程加碱处理的效果
黑化集团公司粗甲醇精馏过程加碱处理后,在产量和能耗方面都有很好的效果。
4 操作过程应注意的事项
(1)严格控制稳定塔塔底温度不得超过84.8℃,以免CH3OH和NaOH发生反应。
(2)严格检测加入碱后的pH值,调节碱加入
3.1 增加产量
黑化集团公司自投产以来就进行加碱处理,与产量和投产技术相当的云峰公司和河池化工进行比
较,加碱后班产量比未加碱处理时一般增加5～3
8m,即大约4～6t的甲醇。
量,控制pH值在9～10。
(3)配置碱液时,烧碱要充分溶解,不能有颗粒状,碱液浓度要控制在5%～8%范围内。
(4)烧碱对人体皮肤有伤害作用,操作时要做好防护工作。
3.2 能耗减少
(1)蒸气消耗 加碱操作工艺的稳定性要比加
碱前稳定得多,因此,减少了重复加工造成的蒸气损失。
(2)粗甲醇消耗 一方面,精馏后排放的残液中含甲醇量,加碱处理比没加碱下降了4%～6%。另一方面,由于加碱处理后,工艺稳定,采出成品合格率增高,减少了因成品质量不合格,重复加工造成的物料损失。
5 加碱产生的效益
由于加碱处理,一年下来除加碱需要的成本外,在节能增产方面可以创造价值80～100万元的利润。