分享丨實驗室環境污染，絕對不是小事！
實驗室環境污染種類及危害
1.1
按污染性質分
1.1 1.1.1 化學污染
化學污染包括有機物污染和無機物污染。有機物污染主要是有機試劑污染和有機樣品污染。在大多數情況下，實驗室中的有機試劑并不直接參與發生反應，僅僅起溶劑作用，因此消耗的有機試劑以各種形式排放到周邊的環境中，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。有機樣品污染包括一些劇毒的有機樣品，如農藥、苯并（α）芘、黃曲霉毒素、亞硝胺等。無機物污染有強酸、強堿的污染，重金屬污染，氰化物污染等。其中汞、砷、鉛、鎘、鉻等重金屬的毒性不僅強，且有在人體中有蓄積性。
1.1 1.1.2 生物性污染
生物污染包括生物廢棄物污染和生物細菌毒素污染。生物廢棄物有檢驗實驗室的標本，如血液、尿、糞便、痰液和嘔吐物等；檢驗用品，如實驗器材、細菌培養基和細菌陽性標本等。開展生物性實驗的實驗室會產生大量高濃度含有害微生物的培養液、培養基，如未經適當的滅菌處理而直接外排，會造成嚴重后果。生物實驗室的通風設備設計不完善或實驗過程個人安全保護漏洞，會使生物細菌毒素擴散傳播，帶來污染，甚至帶來嚴重不良后果。2003年非典流行肆虐后，許多生物實驗室加強對SAS病毒的研究，之后報道的非典感染者，多是科研工作者在實驗室研究時被感染的。
1.1 1.1.3 放射性污染
放射性物質廢棄物有放射性標記物、放射性標準溶液等。
1.2 按污染物形態分 1.2 1.2.1 廢水
實驗室產生的廢水包括多余的樣品、標準曲線及樣品分析殘液、失效的貯藏液和洗液、大量洗滌水等。幾乎所有的常規分析項目都不同程度存在著廢水污染問題。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、細菌毒素、各種農藥殘留、藥物殘留等。
1.2 1.2.2 廢氣
實驗室產生的廢氣包括試劑和樣品的揮發物、分析過程中間產物、泄漏和排空的標準氣和載氣等。通常實驗室中直接產生有毒、有害氣體的實驗都要求在通風櫥內進行，這固然是保證室內空氣質量、保護分析人員健康安全的有效辦法，但也直接污染了環境空氣。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、光氣等較少遇到的污染物。
1.2 1.2.3 固體廢物
實驗室產生的固體廢物包括多余樣品、分析產物、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、生物污染物，尤其是不少過期失效的化學試劑，處理稍有不慎，很容易導致嚴重的污染事故。
02 對實驗室污染物的處理辦法
為防止實驗室的污染擴散，污染物的一般處理原則為：分類收集、存放，分別集中處理。盡可能采用廢物回收以及固化、焚燒處理，在實際工作中選擇合適的方法進行檢測，盡可能減少廢物量、減少污染。廢棄物排放應符合國家有關環境排放標準。
2.1 2.1 化學類廢物
一般的有毒氣體可通過通風櫥或通風管道，經空氣稀釋排出。大量的有毒氣體必須通過與氧充分燃燒或吸收處理后才能排放。
廢液應根據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性質進行回收。
2.1 2.1.1 含汞廢液的處理
排放標準3：廢液中汞的最高容許排放濃度為0.05mg/L（以Hg計）。
處理方法：
①硫化物共沉淀法：先將含汞鹽的廢液的pH值調至8-10，然后加入過量的Na2S，使其生成HgS沉淀。再加入FeS04（共沉淀劑），與過量的S2-生成FeS沉淀，將懸浮在水中難以沉淀的HgS微粒吸附共沉淀．然后靜置、分離，再經離心、過濾，濾液的含汞量可降至0.05mg/L以下。
②還原法：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。
2.1 2.1.2 含鎘廢液的處理
①氫氧化物沉淀法：在含鎘的廢液中投加石灰，調節pH值至10.5以上，充分攪拌后放置，使鎘離子變為難溶的Cd(OH)2沉淀分離沉淀，用雙硫腙分光光度法檢測濾液中的Cd離子后（降至0.1mg/L以下），將濾液中和至pH值約為7，然后排放。
②離子交換法：利用Cd2+離子比水中其它離子與陽離子交換樹脂有更強的結合力，優先交換。
2.1 2.1.3 含鉛廢液的處理
在廢液中加入消石灰，調節至pH值大于11，使廢液中的鉛生成Pb(OH)2沉淀，然后加入Al2(S04)3（凝聚劑），將pH值降至7-8，則Pb(OH)2與Al(OH)3共沉淀，分離沉淀，達標后，排放廢液。
2.1 2.1.4 含砷廢液的處理
在含砷廢液中加入FeCl3，使Fe／As達到50，然后用消石灰將廢液的pH值控制在8-10。利用新生氫氧化物和砷的化合物共沉淀的吸附作用，除去廢液中的砷。放置一夜，分離沉淀，達標后，排放廢液。
2.1 2.1.5 含酚廢液的處理
酚屬劇毒類細胞原漿毒物，處理方法：低濃度的含酚廢液可加入次氯酸鈉或漂白粉煮一下，使酚分解為二氧化碳和水。如果是高濃度的含酚廢液，可通過醋酸丁酯萃取，再加少量的氫氧化鈉溶液反萃取，經調節pH值后進行蒸餾回收．處理后的廢液排放。
2.1 2.1.6 綜合廢液的處理
用酸、堿調節廢液pH為3-4、加入鐵粉，攪拌30min，然后用堿調節pH為9左右，繼續攪拌10min，加入硫酸鋁或堿式氯化鋁混凝劑、進行混凝沉淀，上清液可直接排放，沉淀于廢渣方式處理。
2.2 生物類廢物
生物類廢物應根據其病源特性、物理特性選擇合適的容器和地點，專人分類收集進行消毒、燒毀處理，日產日清。
2.2 2.2.1
液體廢物一般可加漂白粉進行氯化消毒處理。固體可燃性廢物分類收集、處理、一律及時焚燒。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。滿足消毒條件后作最終處置。
2.22.2.2
可重復利用的玻璃器材如玻片、吸管、玻瓶等可以用1000-3000mg/L有效氯溶液浸泡2-6h，然后清洗重新使用，或者廢棄。
2.2 2.2.3
盛標本的玻璃、塑料、搪瓷容器可煮沸15min或者用1000mg/L有效氯漂白粉澄清液浸泡2-6h，消毒后用洗滌劑及流水刷洗、瀝干；用于微生物培養的，用壓力蒸汽滅菌后使用。
2.2 2.2.4
微生物檢驗接種培養過的瓊脂平板應壓力滅菌30min，趁熱將瓊脂倒棄處理。
2.2 2.2.5
尿、唾液、血液等生物樣品，加漂白粉攪拌后作用2-4h，倒入化糞池或廁所。或者進行焚燒處理。
2.3 放射性廢棄物
一般實驗室的放射性廢棄物為中低水平放射性廢棄物，將實驗過程中產生的放射性廢物收集在專門的污物桶內，桶的外部標明醒目的標志，根據放射性同位素的半衰期長短，分別采用貯存一定時間使其衰變和化學沉淀濃縮或焚燒后掩埋處理。
2.3 2.3.1
放射性同位素的半衰期短（如：碘131、磷32等）的廢棄物，用專門的容器密閉后，放置于專門的貯存室，放置十個半衰期后排放或者焚燒處理。
2.3 2.3.2
放射性同位素的半衰期較長（如：鐵59、鉆60等）的廢棄物，液體可用蒸發、離子交換、混凝劑共沉淀等方法濃縮，裝入容器集中埋于放射性廢物坑內。
03 解決實驗室污染的措施 03 3.1 提高認識，制定技術規范
各級實驗室都需要進一步提高對實驗室環境污染問題的認識，不能回避，聽之任之，而是應該根據本實驗室工作的特點、重點，積極探索，想方設法減少實驗室污染。國家有關部門也應認真研究實驗室的污染特點和防治途徑，提出操作性強、簡便實用的技術規范，并出臺相應的考核要求及辦法。最好是融入實驗室的建設和驗收中去，使之成為能力建設的一部分，從而有利于貫徹落實各項實驗室環境污染的防治措施。
03 3.2 建立實驗室環境管理體系
實驗室在能力建設、質量管理的同時，還要建立完備的實驗室環境管理體系。按照ISO14001環境管理體系的理念和要求，全面考察實驗分析的各個方面，制定相應的程序文件，規范實驗室環境行為，充分貫徹ISO14001一貫強調的污染預防和持續改進的基本要求，力爭減小每一個過程的環境影響，從而不斷提升實驗室管理水平。
03 3.3 全面推行綠色化學、清潔實驗 3.3 3.3.1 選擇污染少的分析方法
在保證實驗效果的前提下，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，盡量用無毒、低毒試劑替代高毒試劑。在一些特定實驗要用到高毒性藥品時，一定要用封閉的收集桶收集廢液。
學校在進行教育實驗中，還要特別注意發揮教學多媒體的作用。教學多媒體是知識經濟的產物，它是信息社會的標志之一，在實驗教學中，計算機輔助教學模擬化學實驗（仿真實驗）是一種化學試劑和儀器裝置“零投入”和“廢棄物零排放”的特殊實驗方式，它非常適合于演示實驗。因為演示實驗主要是用于培養學生的觀察能力和用于模仿而不是訓練動手操作能力的。某些毒害較大的化學實驗也可以采用這種方式，從而可防止為了學習一點兒知識而付出高昂的環境代價的作法。
3.3 3.3.2 改進實驗條件，開展推廣微型實驗
在實驗中改善實驗裝置，是有效防止有毒氣體逸散、有毒液體外溢的重要舉措。一些商品化實驗裝置的產生可以大大減少實驗中化學試劑的用量。
微型實驗是指在微型化的儀器裝置中進行的實驗，其試劑用量是常規實驗的數十分之一至千分之一。因此，開設微型實驗，是節約藥品，減少開支，降低實驗污染的簡便方法。
改進實驗方法，可以減少試劑使用量。在農殘檢測中利用固相萃取取代傳統的液液萃取，可以大大減少乙腈等有毒試劑的使用，減少污染。
3.3 3.3.3 成立試劑調度網絡
過期、失效的化學試劑的處理是世界性的難題。各實驗室可以合作成立區域性的試劑調度網，選擇一部分危害大，用量少，易失效的試劑進入網絡，實行實驗室間資源共享，盡量避免大批化學試劑失效，也可節約實驗成本。
3.3 3.3.4 加強地區中心實驗室的功能
現行的管理體制使各級行政部門都擁有各自小而全的實驗室，既浪費了大量資源，又不利于環境保護。應發揮地區中心實驗室的作用，集中部分項目，對社會開發。從而達到資源共享，相對降低實驗室污染物的排放，對污染相對大的實驗室有利于集中治理。
3.3 3.3.5 一些行之有效的清潔實驗室的實例
·在滿足實驗要求的情況下，適當降低采樣量；
·不要購買暫時用不上的試劑；
·盡量利用可回收的試劑；
·應使用可降解的無磷洗滌劑；
·使用酒精溫度計從而避免水銀溫度計可能帶來的汞污染。
04 國內外實驗室污染治理的現狀
在國外，有專門的實驗室廢棄物處理站來集中收集處理。實驗室廢棄物集中處理站的管理規范、嚴格，安全環境保護意識極強。專門地點集中、專門房間、專門容器存放，專門人員管理，嚴格分區、分類，集中送特殊廢品處理場處理。各種廢棄物由各實驗室分類上交后，處理站要對交來廢棄物稱重后將信息存進計算機，再分類放到規定地方集中。例如，報廢放射源、廢機油、報廢化學試劑、化學合成“三廢物”、化學品廢棄容器等都分類存放。
廢棄物集中處理站設計內容周密，設施完備先進，安全可靠。為防止集中后的地下滲漏二次污染，設計時將處理站地下全部用水泥整體澆注。危險化學品、放射源存放在專門房間，還有安全監控、排風系統。
廢棄物集中處理站的費用由政府每年的經費預算中列支。另一方面，可回收廢品被收購后所得資金則用于廢棄物集中處理站的進一步發展。
目前我國對實驗室的污染排放并沒有專門的規定，一般參照企業的污染排放標準。實驗室在建設或認可驗收時會對實驗室的廢棄物排放提出要求。如氣體實驗在通風處做，廢棄物由專門的環保公司回收等。由于實驗室污染種類齊全，情況復雜，多數項目產生的污染量較小，缺乏相應資金，操作起來存在著相當難度，給污染治理帶來一定困難。目前除少數一些環保意識強的實驗室，沒有直接排放廢棄物外，多數實驗室僅僅把環保放在口頭上，廢棄物回收協議簽在紙上，大量的廢棄物仍然直接排放。
由于實驗室大多數項目只是零星開展，各項目之間的工作頻次不均勻，廢棄物排放物規律，污染分散，這些也給環保部門監控帶來困難。一些環保措施的后處理沒有完善，如殘液缸滿后如何處理，都是一個棘手的問題。
05 結論
實驗室存在著明顯的環境污染，國家有關部門必須完善管理制度，研究解決辦法，采取有效措施，努力避免實驗室的三廢污染。政府部門也應給予資金、政策的支持，建立全面、系統的治理方案，逐步推行，采用合適的方式來妥善處理廢棄物，力爭問題的最終解決。
