李娃

(中國工程物理研究院激光聚變研究中心，四川 綿陽 621900)

1 化學實驗室廢液的分類及危害

1.1 實驗室廢液的分類

在化學實驗室中，廢液主要分為實驗廢水和危險化學廢液兩種，而危險化學廢液也可以分為有機廢液和無機廢液。一般類型的實驗廢水主要包括清洗儀器的實驗用水、回流實驗用水以及合成實驗用水等。有機廢液包括含有還原劑或高分子化合物的廢液、油脂類廢液、一般有機溶劑以及含磷、含酚、含鹵素、含氧化劑的廢液類型等；無機廢液主要包括含有重金屬的廢液、含汞廢液、酸堿類的廢液、含氟類廢液以及含氰廢液等。

1.2 實驗室廢液的危害

1.2.1 對人體的危害

在化學實驗中產(chǎn)出的廢液種類較多，并且多數(shù)是有毒有害的，若不及時處理，會對人體造成不同程度的損害。例如廢液中的苯類物質(zhì)，是一種致癌因素，被人體吸收后會直接損傷中樞神經(jīng)系統(tǒng)以及肝臟功能，并且破壞人體的免疫系統(tǒng)。

1.2.2 對生態(tài)環(huán)境的危害

實驗室中的化學廢液如果經(jīng)過不合理排放，會對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的危害。例如，無機化學廢液中的重金屬物質(zhì)在流入河流湖泊后，不會隨著時間的流逝而減少，反而會導致水域環(huán)境中動植物的死亡與滅絕。污染物含量較高的水質(zhì)被用于農(nóng)田灌溉時，也會嚴重影響作物的產(chǎn)量，損害農(nóng)民的經(jīng)濟收益。

2 實驗室化學廢液的處置原則

2.1 源頭減量產(chǎn)生原則

在實驗室化學廢液的處置方面，實驗室人員需要遵循源頭減量產(chǎn)生的原則：其一，優(yōu)化實驗室管理制度，對實驗藥劑的購買以及存儲制定有效的規(guī)章制度，減少化學藥劑的閑置或者報廢現(xiàn)象；其二，優(yōu)化試驗項目，實驗人員應該根據(jù)項目的難易程度以及實驗對環(huán)境的污染程度，選擇更加適合的化學藥劑類型，并完善實驗流程，提升對化學廢液的處理水平；其三，推廣微型實驗，合理將各個環(huán)節(jié)的廢液進行無害化處理，降低實驗末端的廢液處置壓力；其四，兼顧實驗過程的首末，盡量使用易于處理的藥品取代處置難度高的化學試劑，控制廢液的產(chǎn)出量[1]。

2.2 綠色化學處置原則

實驗室中的實驗過程應該滿足環(huán)境保護的標準，實驗人員需要遵循以下方面的綠色化學處置原則：第一，產(chǎn)品安全性原則。化學實驗的產(chǎn)品應該盡量不含有毒性，或者產(chǎn)品的毒性被控制在最低水平，并且盡量避免使用相關的溶劑物。第二，低耗能原則。實驗人員應盡量在常溫常壓條件下開展試驗，減少不必要的能源浪費現(xiàn)象。第三，減少派生物原則。實驗室中的化學實驗應該盡量避免其他產(chǎn)物的出現(xiàn)，減少對環(huán)境的不利影響。第四，回收利用原則。實驗人員在完成實驗時，應該盡量將實驗用品進行回收再利用，以此減少實驗資金的投入，降低試劑對環(huán)境的污染。

3 化學實驗室廢液回收與處理措施

3.1 化學實驗室無機廢液的處理措施

3.1.1 無機廢液的分類存儲

化學實驗室中的無機廢液在進行存儲時，實驗人員應該根據(jù)無機廢液的具體性質(zhì)，確定存儲條件以及存儲容器，不同類型的廢液嚴禁混合存放。在完成廢液的分類回收后，工作人員需要在容器外壁貼上標簽，并寫明廢液的種類、危險程度、存儲時間和處理方式等。在廢液的存放過程中，需要將容器安置在遠離熱源、光源的地方，防止出現(xiàn)一系列的化學反應。一般來說，化學實驗室中的無機廢液根據(jù)常見有害物的化學性質(zhì)可以被分為5個種類以及8種類型，主要是含汞、氰化物、磷酸化合物、氟以及重金屬的無機廢液，8 種類型是將這5 個種類再次細分，得到貼有灰色標簽的含有機汞、無機汞、氰乙酸、氰化物、酸磷、氟化物的無機廢液以及貼有藍色標簽的酸性和堿性重金屬無機廢液。在對這些含有污染物的廢液進行收集和存儲時，工作人員需要提高警惕，若發(fā)現(xiàn)其中存在螯合物、絡離子等物質(zhì)時，需要將廢液采用另外的收集方式，防止廢液的混合。

3.1.2 無機廢液的處理

實驗人員在化學實驗室處置無機廢液時，應注意到以下內(nèi)容：實驗人員需要對廢液進行檢測，防止廢液中含有阻礙處理流程的有機化合物；廢液不得包含沉淀物質(zhì)、金屬汞以及懸浮顆粒物質(zhì)；無機廢液不得含有鉈、鈹、硒等化學元素；無機廢液在處置過程中不會出現(xiàn)自身爆炸的可能性。在化學實驗室中處理無機廢液的方式一般分為物理法、化學法以及生物法，其中化學方法的使用頻率較高，主要是由于無機廢液的成分相較于有機廢液簡單、可操作性強?；瘜W處理方法主要是通過添加一定量的化學試劑引起無機廢液中對應元素的化學反應，從而將廢液回收利用。以下列舉了幾種常見的無機廢液化學處理方法。在含有重金屬Zn、Cu、Cd、Cr 等元素的無機廢液的處置環(huán)節(jié)，一般選用氧化鐵反應法。

在含有砷、汞、鉍、銻等離子的無機廢液中，首先需要控制其酸度，之后使其與硫化物反應生成沉淀，最后將沉淀用填埋的方式處理。其中對含汞的無機廢液采用亞硫酸鈉進行還原，對含有砷化物的無機廢液采用加入石灰石的方式促進砷酸鈣物質(zhì)的析出，從而實現(xiàn)對重金屬無機廢液的有效處置，減輕重金屬元素對環(huán)境的影響。對含有氟的無機廢液，一般采用加入碳酸鈣的方式，使其生成氟化鈣沉淀。若廢渣量較大時，需要使用深坑填埋的處理方式。對含有含氰的無機廢液，可以使用氧化劑，將其氧化為氰酸鹽物質(zhì)，常見的氧化劑類型有高錳酸鉀、氯氣和漂白粉等。在處理含有無機酸鹽的廢液時，需要使用氫氧化鈣或者碳酸鈉的水溶液與之產(chǎn)生中和反應，在生成沉淀之后及時過濾，排出廢物。對具有多種元素類型的綜合無機廢液而言，可以在其中加入鐵粉，并調(diào)節(jié)無機廢液的pH 值為3～4 左右，攪拌0.5 h，之后使用堿性溶液調(diào)節(jié)廢液的pH 值為9 并攪拌10 min，再向其中加入高分子混凝劑，當無機廢液變得清澈后即可達到排放要求。

3.2 化學實驗室中有機廢液的存儲與處理

3.2.1 有機廢液的分類存儲

在化學實驗室中，根據(jù)有機廢液的成分以及性質(zhì)來確定存儲容器類型，一般采用玻璃瓶或者聚氯乙烯瓶。對一些高濃度的有機溶劑，實驗人員應當對其分類回收并再利用，既能夠減少實驗成本，也能避免部分有機化學物質(zhì)對環(huán)境帶來的危害。在使用玻璃瓶對有機廢液進行分類回收后，實驗人員也需要將其放置在避光且遠離熱源的位置，防止廢液中的物質(zhì)發(fā)生不良的化學反應。有機廢液的容器外壁上也需要貼上標簽，并寫明種類以及存儲時間等信息。常見的實驗室有機廢液類型主要有3 種，分別是貼有紅色標簽的可燃類有機廢液、含重金屬的有機廢液以及貼有綠色標簽的不燃類有機廢液[2]。

3.2.2 有機廢液的處理

化學實驗室中有機廢液的處理方法一般有吸附法、萃取法、氧化分解法以及焚燒法等。需要注意的是，實驗室能夠自行處理的有機廢液可以對其回收處理，而無法完成回收處理的一定要交到環(huán)保部門統(tǒng)一進行回收處理。下面主要對幾種有機廢液的回收處理方法進行了分析：第一種是焚燒處理法。焚燒處理法的應用原理主要是將有機廢液加入到燃燒器中，在經(jīng)過一段時間的燃燒后，有機廢液被分解為水、二氧化碳、氮氧化物以及二氧化硫和氯化氫等物質(zhì)，將產(chǎn)生的氣體通入飽和氫氧化鈉溶液中，可以實現(xiàn)對有害氣體的快速吸收。在完成對有機廢液的焚燒處理后，對量小的廢試劑可在通風櫥內(nèi)銷毀，量大的需要交給環(huán)保部門統(tǒng)一處理。能夠采用焚燒處理法的有機廢液類型主要包括由C、H、O、S、Cl 等元素組成的有機廢液，且不含有不易燃燒的有害物質(zhì)、沉淀或其他懸浮物，廢液沒有異味，在焚燒過程中不具有爆炸的可能性。第二種是溶劑萃取法，該方法適用于低濃度或具有揮發(fā)性的有機廢液，在完成萃取分離后，仍要經(jīng)過焚燒處理，并在其中吹入空氣，使水層中的溶劑分離出來。第三種是吸附法，是指將具有強吸附能力的物質(zhì)摻入化學實驗的有機廢液中，實現(xiàn)對有害物質(zhì)的吸附與過濾處理，并將廢物進行焚燒，使用到的吸附物質(zhì)一般有活性炭、鋸末、泡沫塑料以及硅藻土等。第四種是氧化分解法，氧化劑的種類主要包括高錳酸鉀、漂白劑等，是比較常見的幾種氧化劑物質(zhì)，將其加入含有易被氧化分解有機物的廢液中，之后可以按照上述的無機溶液處理方式進行處理。

4 化學實驗室廢液的管理辦法探討

4.1 利用信息系統(tǒng)，加強對?；返墓芾?/h3>

在化學實驗室廢液的管理中，實驗人員可以使用相關的信息系統(tǒng)，加強對危化品的管理，從危化品的采購、使用、產(chǎn)廢以及回收等各階段實現(xiàn)有效監(jiān)管，進而從源頭上加強對廢液的治理，減少廢液的生產(chǎn)量，并保證化學藥品的利用率。大數(shù)據(jù)技術被廣泛應用在各行各業(yè)，將其引入?；返男畔⒐芾硐到y(tǒng)，能夠使化學實驗室的管理力度得到明顯的提升。實驗人員可以使用信息系統(tǒng)模擬化學實驗流程，經(jīng)過對模擬實驗結果的合理分析，優(yōu)化實驗方法，并明確?；返牟少徚浚趯嶒炦^程中按照實驗規(guī)范，減少操作失誤，并使用信息系統(tǒng)及時上傳相關的實驗數(shù)據(jù)，為其他化學實驗提供參考或數(shù)據(jù)支持。

4.2 明確分類回收與處理標準，增強環(huán)保意識

在化學實驗開展之前，實驗人員需要具備相關的安全與環(huán)保意識，并明確化學實驗室廢液的分類回收與處理標準。在實驗過程中，實驗人員也應該具備良好的實驗習慣，嚴格按照相關標準及要求進行操作，從而保證成功率，減少對實驗材料的消耗量。在化學實驗廢液的處置方面，實驗人員需要有清晰的認識，將各類廢液進行分類回收與處理，防止有毒有害物質(zhì)的揮發(fā)與不合理排放[3]。

4.3 預先處理，減少化學廢液的排放量

由于化學實驗過程中會產(chǎn)生多種廢液，并且廢液的處理難度也有較大的差別。因此，在實驗廢液生成后，實驗人員需要根據(jù)實驗材料的性質(zhì)以及實驗結果，判定其中的污染物類型并采取預先處理的方式，實現(xiàn)對有害廢液的減量化。例如，對呈現(xiàn)酸性或者堿性的廢液，實驗人員可以采用酸堿中和的方式使廢液變?yōu)椴痪哂形：π缘臒o機鹽溶液，并加水稀釋后排放。對含有重金屬的無機廢液，可以采用萃取法或沉淀法，加入適量的催化劑，將重金屬離子分離出來，并妥善回收處理。在廢液的排放環(huán)節(jié)，監(jiān)測力度必須加強，盡量避免任何污染物成分流入外界環(huán)境[4]。

4.4 通過微量試驗，減少化學藥劑的用量

化學實驗的設計方案與流程至關重要，這可以為實驗人員提供操作指導，從而明確化學藥劑的用量，減少實驗成本。實驗人員可以通過微量實驗的方式，采用少量含有有毒有害物質(zhì)的溶液進行實驗，判定其中的污染物種類及含量，從而提高廢液處理方式的合理性。在許多化學科學實驗中，會使用到含有重金屬的試劑，實驗人員應該根據(jù)相關的實驗操作規(guī)程，在保證人身安全以及順利完成實驗的前提下，減少相關試劑的用量，盡量減少廢液中的有害物質(zhì)含量，從而降低廢液的處理難度，減少對環(huán)境的污染和危害[5]。

5 結語

綜上所述，在化學實驗室中廢液的分類回收與處理工作至關重要。減少化學實驗帶來的安全事故、保證廢液的處理效果以及降低廢液對環(huán)境的危害，是每位實驗人員應盡的責任與義務。