紀朋艷 李慶華 劉玉蓮
吉林醫(yī)藥學院
文章介紹了生化實驗室中常見的污染種類及危害,闡明生化實驗室是一種不容忽視的污染源,其污染種類復雜、毒害較大,并針對不同污染提出相應治理辦法。
隨著我國科技及市場的發(fā)展,對生化實驗室的需求量越來越大,其廣泛存在于學校(包括各高等院校和中學)、科研機構(gòu)、檢驗檢測機構(gòu)和企業(yè)中的檢驗研發(fā)部門。各類生化實驗室試驗條件及管理狀況參差不齊。實驗室實際上是一類典型的小型污染源,建設(shè)得越多,污染得越大。生化實驗室污染一方面會對實驗人員造成身體危害,另一方面給實驗室周邊環(huán)境對造成污染,尤其是在城區(qū)和居民區(qū)的實驗室對環(huán)境的危害特別大,因此生化實驗室污染應引起足夠重視。
實驗室的污染源種類復雜,品種多,毒害大,應根據(jù)具體情況,分別制定處理方案。
1.有機物
有機物污染主要來源于有機試劑污染和有機樣品污染。在實驗中往往需要大量有機溶劑及助溶劑,這些有機試劑以各種形式(如揮發(fā)、廢棄物)排放到周邊的環(huán)境中,排放總量大致就相當于試劑的消耗量。日復一日,年復一年,排放量十分可觀。大多數(shù)有機試劑為有毒有害物質(zhì),農(nóng)藥、苯并芘、黃曲霉毒素、亞硝胺等有劇毒,一些有機試劑如石油醚、乙醚、三氯甲烷、正己烷、丙酮、苯、甲苯、二甲苯、甲醇等當吸入或攝入量達到一定量時可引起慢性中毒。
2.無機物
無機物污染有:強酸、強堿的污染,可造成對皮膚粘膜及環(huán)境的腐蝕;重金屬污染,汞、砷、鉛、鎘、鉻等重金屬的毒性不僅強,且有在人體及環(huán)境中有蓄積性;刺激性氣體,如氯氣、氨、氟化氫、二氧化硫、氮氧化物、光氣等,使呼吸道黏膜、眼、皮膚受到直接刺激,甚至引起肺水腫及全身中毒;窒息性氣體,如氮氣、氧化亞氮、硫化氫等,可造成機體缺氧;其他有毒無機物的污染,如氰化物。
1.廢水
幾乎所有的生化常規(guī)分析項目實驗前準備及實驗過程都會產(chǎn)生不同程度的廢水。實驗室產(chǎn)生的廢水來源有多余的樣品、樣品分析殘液、失效的標準曲線及貯藏試劑、洗液、洗滌劑、大量洗滌水等。這些廢水中成分包羅萬象,包括最常見的有機物、重金屬離子和有害微生物等及相對少見的氰化物、各種農(nóng)藥殘留、藥物殘留等。很多實驗室的下水道與居民的下水道相通,污染物通過下水道形成交叉污染,最后流入河中或者滲入地下,其危害不可估量。
2.廢氣
實驗室產(chǎn)生的廢氣來源于試劑和樣品的揮發(fā)物、實驗分析過程中間產(chǎn)物、泄漏和排空的標準氣和載氣、未燃盡的原子化蒸氣等。通常實驗室中直接產(chǎn)生有毒、有害氣體的實驗都要求在通風櫥內(nèi)進行,對通風不好的實驗室,這些有毒、有害氣體將直接危害實驗人員的健康安全。通過通風設(shè)備排放到外界的廢氣也直接污染了環(huán)境空氣。實驗室廢氣包括酸霧、甲醛、苯系物、各種有機溶劑等常見污染物和汞蒸汽、氯氣、氨、氟化氫、二氧化硫、氮氧化物、光氣等刺激性氣體。
3.固體廢物
生化實驗室產(chǎn)生的固體廢物主要來源為多余樣品、實驗分析產(chǎn)物、消耗或破損的實驗用品(如玻璃器皿、紗布)、殘留或失效的化學試劑等。這些固體廢物成分復雜,涵蓋各類化學污染物,尤其是不少過期失效的化學試劑放射性廢棄物,處理稍有不慎,很容易導致嚴重的污染事故。
生化實驗室廢棄物的排放應遵守我國環(huán)保的有關(guān)規(guī)定,遵守醫(yī)療廢棄物管理條例。
在進行可能產(chǎn)生廢氣的實驗時應該在有通風裝置的場所操作,對于加熱酸、堿溶液和有機物的硝化、分離等都應于通風櫥中進行。生化驗室排放少量廢氣,一般由通風裝置直接排出至室外,但排出口必須高于附近屋頂3m。排放毒性大且量多的氣體,可參考工業(yè)處理辦法:吸附、吸收、氧化、分解等進行預處理。
化驗室廢液不能排入下水道,應根據(jù)污染物性質(zhì)分類收集、存放,分別集中處理。廢液應根據(jù)其化學特性選擇合適的容器和存放地點,通過密閉容器存放,不可混合貯存,容器標簽必須標明廢物種類、貯存時間,定期處理。一般廢液可通過酸堿中和、混凝沉淀、次氯酸鈉氧化處理后排放,有機溶劑廢液應根據(jù)性質(zhì)進行回收。對于含汞廢液,可用銅屑、鐵屑、鋅粒、硼氫化鈉等作還原劑,可以直接回收金屬汞。對于含鎘廢液,可用氫氧化物沉淀法、離子交換法等化學反應處理。對于鉛、砷等有害離子超標的廢液,也應該經(jīng)過無害化處理后再排入下水道。此外,對于含揮發(fā)酚廢液、有機溶劑、綜合廢液等其他廢液也應按照規(guī)定進行出來后再排放或回收。
固體可燃性廢物可焚燒、掩埋或回收處理,首先分類收集,對于動物尸體等可燃燒廢物可以燃燒處理,對于固體非可燃性廢物分類收集,可加漂白粉進行氯化消毒處理。滿足消毒條件后以深坑埋掉的方法為好。
在環(huán)境問題日益嚴峻的今天,每人實驗員都要認識到實驗室環(huán)境污染問題的重要性,對于實驗室環(huán)境污染既不能回避,也聽之任之,而是應該根據(jù)本實驗室工作的性質(zhì)及特點,積極研究認真探索,想方設(shè)法有效減少實驗室污染。我從以下幾點著手去解決實驗室污染問題。
建立實驗室條塊式管理體系,各級層層把關(guān),全面對各級實驗室進行監(jiān)督管理。
1.嚴格實行審批制度和監(jiān)督機制
上級實驗室根據(jù)下級實驗室開展實驗項目,從實驗室布局、實驗設(shè)備、通風情況、人員設(shè)置等方面進行指導,對條件不具備的實驗室推遲審批或不審批。同時要加大對實驗室日常操作的監(jiān)督,并且在對實驗室能力建設(shè)、質(zhì)量管理的考核同時,將實驗室環(huán)境污染的防治措施納入考核內(nèi)容。
2.建立實驗室人員教育和保障機制
定期對實驗人員進行實驗室環(huán)保培訓,增強他們的環(huán)保意識,增加他們對實驗室污染的預防和處理技術(shù),并且定期對他們進行體格檢查,對實驗室及其周邊空氣、水質(zhì)、土壤進行監(jiān)測。
國家標準部門應結(jié)合實驗室的污染特點和防治途徑,加強對標準方法的研究,在保證實驗精密度、準確度的前提下,及時更新技術(shù)規(guī)范,盡可能采用無毒害、無污染或低毒性、低污染試劑。
1.盡量選擇污染小的實驗方法
在不影響實驗結(jié)果的情況下可用無毒害、無污染或低毒害、低污染的試劑替代毒性較強的試劑。在做有高毒性藥品參與的特殊實驗時,一定要用封閉的收集桶收集廢液,以防廢液擴散對環(huán)境構(gòu)成的嚴重破壞。
進行教育實驗中,還應該發(fā)揮多媒體、虛擬儀器等現(xiàn)代化教學設(shè)備。比如多媒體非常適合于演示實驗,在實驗教學中,可用計算機輔助教學模擬化學實驗。這是一種沒有化學試劑和儀器裝置的特殊實驗方式,屬于零排放零污染。由于演示實驗主要是用于學生的對實驗中生發(fā)反應等生物化學現(xiàn)象的認識、觀察、和理解,而不是訓練動手操作能力,完全沒必要真槍實彈演習。對于毒性較大的化學實驗也可以采用這種方式,以便減少對環(huán)境的污染。
2.改進實驗條件,開展推廣微型實驗
改善實驗裝置以便防止在實驗過程中有毒氣體逸散、有毒液體外溢,實驗活動中盡可能用專業(yè)的成品、商品化實驗裝置,可以極大減少實驗中化學試劑的用量。
微博、微信,我們現(xiàn)在處于微時代,對于生化實驗,我們更應該“微”。即在微型化的儀器裝置中進行的微型實驗,可有效減少試劑用量,一般來說微型實驗是常規(guī)實驗試劑用量的百分之一甚至更小。所以開設(shè)微型實驗,既可以節(jié)約藥品減少開支,又對降低實驗環(huán)境污染有重要益處。
總之,生化實驗室活動存在著明顯的環(huán)境污染,國家有關(guān)部門以及高校必須高度重視,完善管理制度,研究解決辦法,采取有效措施,努力避免實驗室對環(huán)境的污染??蒲腥藛T、廣大師生也應該提高認識,改進實驗技術(shù)和操作方法,將實驗對環(huán)境的危害降到最低。