化學(xué)廢液處理方法范文

時(shí)間:2023-11-01 17:42:39

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化學(xué)廢液處理方法

篇1

關(guān)鍵詞:化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液;處理方法;研究

1 引言

高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室是重要的科研和教學(xué)場(chǎng)所。在日常的教學(xué)實(shí)踐和科研中,實(shí)驗(yàn)室會(huì)產(chǎn)生大量的廢液,它們成分復(fù)雜,毒性大、腐蝕性強(qiáng),有些甚至是劇毒或致癌物。有害廢液不經(jīng)處理而直接排入城市污水管網(wǎng),不僅會(huì)污染江河,破壞水資源,損害人類健康,還會(huì)腐蝕管道,造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此,借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室廢液處理技術(shù),對(duì)高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液處理方法進(jìn)行研究,采取有效措施,最大限度地減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液污染,保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境,具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。

2 實(shí)驗(yàn)室廢液分類及危害

按污染程度,可將化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液分為高濃度廢液和低濃度廢液。高濃度廢液包括實(shí)驗(yàn)室廢洗液、失效試劑及實(shí)驗(yàn)中間產(chǎn)品、副產(chǎn)品等;低濃度廢液則為實(shí)驗(yàn)過程洗滌器皿所排放的廢水、加熱或冷卻用水等相對(duì)污染程度較低的廢液。若按有機(jī)、無機(jī)等對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢液進(jìn)行分類,則無機(jī)廢液有含稀酸、稀堿廢液,含氰化物廢液,含鉛、鎘、汞等重金屬離子廢液,含Cr(Ⅵ)廢液等;有機(jī)廢液則有化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用芳香烴類、脂環(huán)烴類等有機(jī)溶劑,甲酸、乙酸等有機(jī)酸,醚類、酚類、石油類等。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液,毒性巨大,有些可直接引起細(xì)胞變異產(chǎn)生癌變;有機(jī)溶劑如二甲苯,會(huì)破壞人體中樞神經(jīng),導(dǎo)致抽搐或者昏迷。目前,國(guó)內(nèi)很多高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室不對(duì)廢棄液做任何處理而直接排放,日積月累,水體遭受嚴(yán)重破壞,其潛在的巨大威脅,體現(xiàn)在用以灌溉,植物成為有毒有害廢液攜帶者;用以養(yǎng)殖,會(huì)危及水生生物的生長(zhǎng)和繁殖,甚至導(dǎo)致物種滅絕。

3 高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液處理方法研究

3.1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r

國(guó)外重視綠色化學(xué),如美國(guó)、加拿大很早就致力于化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液處理的研究;日本化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液排放管理極其嚴(yán)格,規(guī)定如果檢測(cè)出實(shí)驗(yàn)室所排放的廢液高于最低標(biāo)準(zhǔn),則不僅需要接受二十萬日元的罰款,還必須全面禁止6個(gè)月的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

我國(guó)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液處理研究起步較晚,2004年,國(guó)家環(huán)??偩帧蛾P(guān)于加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室類污染環(huán)境監(jiān)管的通知》等一系列法律法規(guī)的出臺(tái),標(biāo)明了我國(guó)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室類污染的環(huán)境監(jiān)管工作已進(jìn)入嶄新的歷史時(shí)期。

3.2 常見實(shí)驗(yàn)室廢液處理方法研究

無機(jī)廢液。可將含稀酸與稀堿的廢液中和,測(cè)定溶液PH值,PH=6~8時(shí),即可排放。

含氰化物的廢液。氰化物及其衍生物都有劇毒,中毒途徑很多,處理時(shí)必須在通風(fēng)環(huán)境下謹(jǐn)慎進(jìn)行。首先在廢液中加入混合堿液,調(diào)節(jié)PH值到6~8后,加入10%的FeSO4溶液,充分?jǐn)嚢?,直到氰化物完全轉(zhuǎn)化為無毒的鐵氰絡(luò)合物沉淀,用氰離子試紙檢測(cè)廢液,確定沒有CN-即消除了氰化物廢液的劇毒性,方可分離沉淀和排放廢液。此法所用試劑均為化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用試劑,價(jià)格相對(duì)較低,操作簡(jiǎn)單。具體反應(yīng)式如下:

Fe2++6CN-=[Fe(CN)6]4-.....................(1)

[Fe(CN)6]4-+2Fe2+=Fe2[Fe(CN)6]...........(2)

[Fe(CN)6]4-+2Ca2+=Ca2[Fe(CN)6]...........(3)

含鉛、鎘、汞等重金屬離子的廢液??刹捎脷溲趸锕渤恋矸?、碳酸鹽沉淀法、硫化物共沉淀法等,使重金屬離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸锘蛱妓猁}沉淀物,分離后排放。如:含鉛廢液,先用消石灰使Pb2+生成Pb(OH)2,再加入凝聚劑Al2(SO4)3,與Pb(OH)2共沉淀;含鎘廢液則采取氫氧化物沉淀法處理。

Cd2++2OH-=Cd(OH)2.....................(4)

含汞廢液則先用Na2S或NaHS將Hg2+轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶于水的HgS,再加入一定濃度、對(duì)水質(zhì)影響不大的FeSO4生成FeS,F(xiàn)eS可與懸浮HgS共沉淀。分離沉淀,達(dá)到廢液排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可排放。

Hg2++S2-=HgS............................(5)

Fe2++S2-=FeS............................(6)

含Cr(Ⅵ)的廢液。Cr(Ⅵ)化合物毒性大并致癌,國(guó)家對(duì)此化合物的排放制定了嚴(yán)格的控制標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定實(shí)驗(yàn)室含鉻廢液排放濃度不得大于0.5mg/L。Cr(Ⅵ)以鉻酸根離子狀態(tài)存在,處理時(shí),首先在廢液中加入10%FeSO4溶液,將Cr(Ⅵ)還原為Cr(Ⅲ),再加入消石灰,調(diào)節(jié)廢液PH=8~9,生成Cr(OH)3,最后分離沉淀,排放廢液。此法為實(shí)驗(yàn)室常用方法,處理Cr(VI)廢液時(shí),需戴防護(hù)手套,并在通風(fēng)處進(jìn)行。

有機(jī)廢液。大部分有機(jī)試劑劇毒、易燃,有些可以回收。如高濃度含酚廢液,可用萃取法、吸附法等進(jìn)行酚回收;低濃度含酚廢液,可采用化學(xué)氧化法,生物化學(xué)法以及活性炭吸附法進(jìn)行無害化處理后直接排放。

篇2

關(guān)鍵詞:高校 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室 廢水廢液 危害 處理方法

化學(xué)已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面,涉及各個(gè)領(lǐng)域。但是,化學(xué)作為一個(gè)需要在實(shí)驗(yàn)、觀察中發(fā)展的學(xué)科,也具有其特殊性,化學(xué)中包含的化學(xué)成分復(fù)雜繁多,很多都是對(duì)環(huán)境有污染、對(duì)人體有危害的物質(zhì),那么在實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的廢水廢液,如果排放到生活區(qū),就會(huì)威脅到我們的生活。所以我們要通過分析、學(xué)習(xí)、借鑒,改善這一點(diǎn)。

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液的來源、分類

1.實(shí)驗(yàn)室廢水廢液的來源。我國(guó)的實(shí)驗(yàn)室,主要存在于各個(gè)高校、研究機(jī)構(gòu)以及一些自行研發(fā)、檢驗(yàn)的企業(yè)單位。不同研究領(lǐng)域,實(shí)驗(yàn)室的類型也不相同,現(xiàn)在主要存在的實(shí)驗(yàn)室有化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、生物實(shí)驗(yàn)室、物理實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室以及少數(shù)其他類型的實(shí)驗(yàn)室?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室主要包括:有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室等?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室會(huì)產(chǎn)生大量的廢水廢液,進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn),產(chǎn)生的廢水廢液包括大量的試劑、溶劑、貯備液、化學(xué)藥品、標(biāo)準(zhǔn)使用液以及清洗化學(xué)試劑瓶要用到的清洗液、混合液體、廢棄液體、過期藥品等等。

2.高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水廢液的分類原則。為化學(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢水廢液進(jìn)行分類的時(shí)候,要遵循一定的原則?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水廢液的分類越詳盡,越利于廢水廢液后期的處理,但是繁雜的分類會(huì)給實(shí)驗(yàn)者、科研人員帶來很大的負(fù)擔(dān),不容易做到完全無誤的分類,有可能導(dǎo)致分類的混合,對(duì)于后期處理更加大了難度。所以,要制定統(tǒng)一的、適合的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水廢液分類原則,順利地回收廢液,為實(shí)驗(yàn)提供安全的、方便的、經(jīng)濟(jì)的回收方案,同時(shí)減少人力物力在實(shí)驗(yàn)室廢棄物上的消耗。

3.高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液的分類。高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的廢水廢液給環(huán)境造成的污染程度不同,成分不同,性質(zhì)不同,所以分類結(jié)構(gòu)也不同。首先,按照污染程度的不同進(jìn)行分類。高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室排出的廢水廢液,按照污染程度可以分為無污染、低污染、高污染。無污染的廢水廢液包括無味無色無毒液體、鹽類溶液,如氯化鈉溶液、碳酸鈉溶液等,還包括葡萄糖等非危險(xiǎn)性質(zhì)的試劑;低污染廢水廢液主要包括實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)過程中使用的低污染性的化學(xué)試劑、試驗(yàn)用到的非化學(xué)藥劑、清洗各種實(shí)驗(yàn)儀器的潤(rùn)洗液、洗滌劑等;高污染廢液主要包括實(shí)驗(yàn)過程中用到的濃度過高、有毒、危害較大的液體,如廢棄的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑、有腐蝕性的高濃度溶液等。其次,按照污染物成分分類。高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室的廢水廢液按照成分、特性可分為無機(jī)性廢水、有機(jī)性廢水。無機(jī)性廢水主要包括有毒重金屬,例如銅、汞、鉛、鉻等,還有重金屬絡(luò)合物、鹵素離子、強(qiáng)酸強(qiáng)堿、氰化物、硫化物、以及其它無機(jī)離子等等;有機(jī)廢水包括有機(jī)溶劑、有機(jī)酸、表面活性劑、醚、酯、酚、洗滌劑、有機(jī)磷化物等。

二、高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水廢液的危害

1.酸、堿廢水廢液的危害。高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的廢水廢液,如果使用完畢后直接由輸水管道排出的話,可能會(huì)對(duì)水管壁都有腐蝕,會(huì)導(dǎo)致排水管道的損壞;如果這些廢水廢液直接排入到河流、河道,會(huì)改變河水的酸堿性,對(duì)河水中生存的生物的生命造成威脅,如果是供人類使用的河道,對(duì)家畜、人類自身的健康都有不可估計(jì)的影響,長(zhǎng)此以往,會(huì)破壞水體的自凈能力,破壞水的生態(tài)平衡。

2.有機(jī)廢水廢液的危害。高效化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的廢水廢液中,一些含有有機(jī)物或者是有機(jī)溶液,有機(jī)溶液對(duì)人身健康危害極大,以前發(fā)生的案例也令人瞠目結(jié)舌。例如,人體不慎飲用甲醛水,只要水中含有千分之幾毫克的甲醛,人體就會(huì)雙眼失明;如果人體不慎飲用了含有吡啶、氯仿的溶液,會(huì)導(dǎo)致人體神經(jīng)中樞被破壞,造成免疫力降低,飲用過量或長(zhǎng)時(shí)間飲用,甚至?xí)?dǎo)致機(jī)能失調(diào),重者死亡。

3.含重金屬?gòu)U水廢液的危害。高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室中可能排出的重金屬,社會(huì)危害也相當(dāng)嚴(yán)重。廢水廢液中可能含有的重金屬有鉻、砷、鈷、鎘、汞、鉛、銅、鎳等。這些金屬中,汞對(duì)人體的危害最大,毒性最強(qiáng),且汞在室溫下會(huì)蒸發(fā),可以通過呼吸進(jìn)入人體,在人體內(nèi)堆積,不易排出,會(huì)與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的某些酶類發(fā)生發(fā)應(yīng),導(dǎo)致神經(jīng)錯(cuò)亂,當(dāng)攝入汞量過多時(shí),會(huì)導(dǎo)致腦組織受損,甚至死亡。

三、實(shí)驗(yàn)室廢水廢液的處理

1.高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水廢液的沉淀法處理。沉淀法可以應(yīng)用于含有各種重金屬離子的廢水廢液,主要包括三種沉淀方法,即氧化還原中和沉淀法、硫化物沉淀法、絮凝沉淀法。六價(jià)鉻或者具有還原性的有毒物質(zhì)可以使用氧化還原中和沉淀法,通過發(fā)生氧化還原反應(yīng),將毒性較高的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成為毒性較低的物質(zhì),再經(jīng)過沉淀、混凝,除去污染物質(zhì)。絮凝沉淀法的適用范圍,是針對(duì)無機(jī)實(shí)驗(yàn)室中含有重金屬離子較多的溶液的處理,選擇合適的絮凝劑,針對(duì)廢水廢液的性質(zhì),生成相應(yīng)的氫氧化物絮膠狀沉淀,以除去重金屬離子。我們應(yīng)用絮凝沉淀法時(shí),要用到絮凝劑,無機(jī)高分子常用的包括聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合磷酸鐵、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合磷酸鋁、聚合硅酸鹽等等。

2.高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水廢液的納米材料光催化處理。采用納米光催化方法對(duì)于廢水廢液處理做出的貢獻(xiàn),是處理二次污染,解決吸附劑、混凝劑再生的問題。在光催化降解領(lǐng)域,常用的是納米TiO2、納米ZnO光催化劑。這些光催化劑之所以得到廣泛推廣,是因?yàn)槠渚哂谢瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、活性較高的特點(diǎn)。光催化劑應(yīng)用的原理是:光催化劑受到光子激發(fā)的電子,從階躍帶跨越到異常帶,同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)電子――空穴對(duì),空穴與光催化劑表面的氫氧根發(fā)生反應(yīng),生成了氫氧自由基,使水中的有機(jī)污染物徹底氧化分解,一般產(chǎn)生的物質(zhì)都是無毒的二氧化碳和水。化學(xué)科學(xué)家曾做過相關(guān)試驗(yàn),用懸浮納米二氧化鈦光催化劑處理電石渣漿廢水,催化進(jìn)行三個(gè)小時(shí)之后,重金屬離子的除去率高達(dá)84%。

3.高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水廢液的膜分離法處理。膜過濾技術(shù)與上述方法相比具有很多優(yōu)勢(shì),如擁有高分離效率、較高的自動(dòng)化控制程度等。此技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)階段我國(guó)研究水處理領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)?,F(xiàn)階段,我國(guó)常使用有機(jī)膜處理含油的廢水廢液,但是有機(jī)膜并不是理想的過濾膜選擇,有機(jī)膜具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性差、易老化、壽命短等缺點(diǎn);相反,無機(jī)陶瓷膜就具備易再生、耐高溫、耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿等優(yōu)點(diǎn),與有機(jī)膜相比,無機(jī)膜具有無法比擬的優(yōu)勢(shì),無機(jī)膜取代有機(jī)膜是必然的發(fā)展趨勢(shì)。例如,用無機(jī)陶瓷膜組件與廢水生化處理裝置相結(jié)合形成的膜生物反應(yīng)器,在處理含油廢水中展現(xiàn)了非常良好的處理效果,此技術(shù)將會(huì)成為處理含油廢水的新技術(shù)的引導(dǎo)方向,引導(dǎo)探索更加高效、合適的膜技術(shù)。

4.高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水廢液的電化學(xué)處理法。實(shí)驗(yàn)室中處理廢水廢液的方式除了以上的三大項(xiàng),還會(huì)使用電化學(xué)的方式進(jìn)行有效的處理。相關(guān)科學(xué)家利用電滲析和電結(jié)合生成fenion試劑的方法,對(duì)多種無機(jī)廢水進(jìn)行了處理試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),這種方法能夠處理掉廢水廢液中的氨氮以及一些重金屬離子。此外,另一科學(xué)家同樣利用電滲析與電結(jié)合生成fenion的技術(shù),與絮凝沉淀法結(jié)合,處理某制藥廠產(chǎn)生的廢水廢液,檢測(cè)結(jié)果表明,處理率高達(dá)81.4%。所以,電化學(xué)法也能夠很好地完成廢水廢液的處理,成為化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的選擇之一。

5.高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室的微生物化學(xué)法處理。微生物絮凝劑具有特殊的功能,能夠使溶液中不易降解的物質(zhì)進(jìn)行降解,如固體懸浮顆粒凝聚、沉淀等。微生物絮凝劑在廢水廢液處理中具有很廣泛的應(yīng)用價(jià)值,以及很廣闊的發(fā)展前景。相關(guān)工藝的科學(xué)家利用培養(yǎng)皿培養(yǎng)出的復(fù)合菌,產(chǎn)生的微生物絮凝劑,處理石化廢水渾濁度的去除率高達(dá)93.45%,對(duì)石油類物質(zhì)的處理率達(dá)53.42%,對(duì)COD的去除率高達(dá)20.98%??梢?,微生物化學(xué)法對(duì)石化廢水的處理很有幫助。

6.高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水廢液的吸附法處理。對(duì)付高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室中的廢水廢液還可以采用吸附法處理。我們生活中常用到的吸附物質(zhì)有活性炭,它的吸附能力可對(duì)微量呈溶解狀態(tài)的有機(jī)實(shí)驗(yàn)廢水進(jìn)行處理,它對(duì)COD的去除率可高達(dá)93%。其他化學(xué)處理方法所需成本較高,但是使用吸附法,就可以大大地降低成本,所以,利用廉價(jià)、高效的水處理負(fù)載型吸附劑是一種發(fā)展趨勢(shì)。例如膨潤(rùn)土,在我國(guó)膨潤(rùn)土資源豐富,且價(jià)格低廉、無毒,且實(shí)驗(yàn)表明,在同等的實(shí)驗(yàn)條件下,陽離子改性的膨潤(rùn)土對(duì)廢水的脫色度以及對(duì)COD的去除率高于活性炭的指標(biāo)。

7.高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水廢液的其他處理方法。除以上所述的處理方法,高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室還可以采用超臨界水氧化技術(shù)進(jìn)行廢水廢液的處理。在高于水的臨界溫度、臨界壓力下,水中的有機(jī)氧化物便可以被氧化為其他物質(zhì),且為無毒的小分子,這種方法對(duì)COD的去除率高達(dá)99%,去色率高達(dá)百分百。目前,我國(guó)的超臨界水氧化技術(shù)已經(jīng)成功地實(shí)現(xiàn)了酚、醇、鹵代脂肪、芳香族化合物、硝基苯、尿素、化學(xué)武器等的處理。此外,還有輻射技術(shù)也可以應(yīng)用到廢水廢液的處理上,一般處理較為難處理的廢水廢液,應(yīng)用射線以及高能電子束。這個(gè)技術(shù)可以單獨(dú)使用在廢水廢液的處理上,也可以同其他方法結(jié)合使用,能夠提高處理水的效率,它能夠殺死細(xì)菌、病原體,在化學(xué)廢水廢液的處理中具有很廣闊的前景。

四、對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢水廢液的收集與管理以及削減措施

1.選擇合適的容器,分類收集處理?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室要接觸的試劑性質(zhì)紛雜,所以實(shí)驗(yàn)室的廢水應(yīng)該按照其化學(xué)性質(zhì)的不同選擇適合的容器以及存放地點(diǎn)、存放方式。一般要做到廢液用特殊的器皿承裝后密封貯存,并且貼上明顯的標(biāo)簽,注明廢水的性質(zhì)、廢棄時(shí)間、貯存時(shí)間、處理時(shí)間等。相對(duì)高濃度的、毒性劇烈且無法回收的有機(jī)溶液,應(yīng)該做特殊處理,將其交由環(huán)保部門進(jìn)行認(rèn)可,交移具有相關(guān)處理資質(zhì)、處理能力的機(jī)構(gòu)進(jìn)行處理;并且相對(duì)實(shí)驗(yàn)室的排水設(shè)計(jì),應(yīng)專門設(shè)計(jì)排污管道,進(jìn)行分流處理。各實(shí)驗(yàn)室的廢水廢液經(jīng)預(yù)處理之后,統(tǒng)一排放到格柵池,對(duì)廢水廢液再進(jìn)行進(jìn)一步處理,將產(chǎn)生的污染物上交相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行處理。此外,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該設(shè)立在線監(jiān)測(cè)設(shè)施,實(shí)時(shí)監(jiān)控是否污染超標(biāo)以及所排水的清潔度。

2.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,改進(jìn)試驗(yàn)方法?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí),要有一定的順序,盡可能地將每次反應(yīng)的產(chǎn)物能夠應(yīng)用到后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中,合理規(guī)劃實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)過程、順序,適當(dāng)?shù)卣{(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,將前期的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物盡量用做后期的反應(yīng)物。同時(shí),要在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下,盡量少量地使用實(shí)驗(yàn)試劑,也可減輕污水處理的壓力。

3.全面推行清潔實(shí)驗(yàn)?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中試劑眾多,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),我們也可以在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下盡量用毒性低、污染小的試劑代替高污染、高毒性的試劑。要改善實(shí)驗(yàn)設(shè)備,盡量使用精良、精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備;同時(shí)規(guī)范實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟,減少污染物的存留時(shí)間?,F(xiàn)階段,我國(guó)在推行“綠色化學(xué)”的理念,要想實(shí)現(xiàn)“綠色化學(xué)”,就要實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的清潔實(shí)驗(yàn)。

4.積極開創(chuàng)微型實(shí)驗(yàn)。積極開展微型實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是:采用微型化操作,減少實(shí)驗(yàn)藥劑的用量。試劑的量減少,對(duì)環(huán)境的污染、人體的危害就會(huì)減少。要積極探索無毒無害的試劑,代替毒性試劑,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的安全性、可靠性。微型實(shí)驗(yàn)的開展,意在節(jié)約時(shí)間、節(jié)約試劑、減少污染等。

篇3

對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室廢棄物的特點(diǎn)和類型進(jìn)行了分析,并分別介紹了實(shí)驗(yàn)室廢氣、廢渣與廢液的處理方法,最后從實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的編排上探討了從源頭上減少實(shí)驗(yàn)廢棄物的可能性。

【關(guān)鍵詞】

高校實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)廢棄物實(shí)驗(yàn)編排

隨著社會(huì)對(duì)大學(xué)生的實(shí)踐能力日益重視,高校加大了實(shí)踐教學(xué)力度,實(shí)驗(yàn)室成為大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)的重要場(chǎng)所之一?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室是廣大學(xué)子以及師生從事化學(xué)實(shí)驗(yàn)和科研的重要場(chǎng)所,實(shí)驗(yàn)過程中使用大量的化學(xué)藥品,由此產(chǎn)生了大量的各種化學(xué)廢液、廢渣等廢棄物。如若不經(jīng)有效的處理,必定會(huì)影響實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)環(huán)境,損害師生的身體健康,同時(shí)也會(huì)給學(xué)校周邊的環(huán)境造成很大的危害。加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)管理,研究化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物綜合處理的方法勢(shì)在必行。

1實(shí)驗(yàn)室廢棄物的特點(diǎn)

高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)廢棄物一般具有如下特點(diǎn):產(chǎn)量小,雖然化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中涉及的試劑很多,但產(chǎn)生的廢棄物的量一般都很小。種類多,實(shí)驗(yàn)室所使用的試劑品種非常多,實(shí)驗(yàn)過程中所生成的物質(zhì)及污染物的種類同樣也是非常多。我?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢棄物類型,按性質(zhì)可分為有機(jī)物、無機(jī)物及生物三類;按廢棄物狀態(tài)可分為氣體、液體、固體三類。其中有機(jī)廢棄物常含有的有機(jī)溶劑,揮發(fā)性大,處理難度大。

2實(shí)驗(yàn)室廢棄物處理方法

2.1增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)

高校學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室廢棄物處理方面的認(rèn)識(shí)有待提升,多數(shù)同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢棄物的處理了解甚少,沒有充分意識(shí)到廢棄物任意排放對(duì)環(huán)境造成的危害。因此需要增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),從源頭方面減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生。

2.2廢棄物的收集、處理

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢棄物收集的方法一般有:分類收集法:按廢棄物的類別、性質(zhì)和狀態(tài)的不同,分門別類收集;按量收集法;根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的廢棄物量的多少以及廢液濃度的高低進(jìn)行收集;單獨(dú)收集:對(duì)于危害性或毒害性大的廢棄物應(yīng)該單獨(dú)收集進(jìn)行特殊處理?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一些有毒有害的氣體、液體、固體,都需要進(jìn)行及時(shí)的處理。下面將從氣體、固體、液體三個(gè)方面研究其處理方法。

2.2.1廢氣的處理

我?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體一般為無機(jī)氣體,如SO2、Cl2、H2S、NO2等。對(duì)于產(chǎn)量少的有毒氣體的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行,通過排氣設(shè)備將少量毒氣排到室外使其在大量空氣中稀釋。產(chǎn)生毒氣量大的實(shí)驗(yàn)必須鏈接尾氣吸收或處理裝置,使其大部分被吸收。

2.2.2廢渣的處理

實(shí)驗(yàn)室中產(chǎn)生的固體廢棄物很多可再次利用,如廢氣的玻璃導(dǎo)管可制作成膠頭滴管;底部有洞的試管和燒杯可組合作為簡(jiǎn)易的啟普發(fā)生器。實(shí)驗(yàn)中的沸石也可經(jīng)過簡(jiǎn)單處理后再次利用等等。而一些實(shí)驗(yàn)遺留物也可以成為其他實(shí)驗(yàn)的原料,如硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中得到的硫酸銅粉末可用于檢測(cè)酒精中是否含水等;至于對(duì)環(huán)境危害較大的如含重金屬鹽的固體殘?jiān)D(zhuǎn)變成難溶的氧化物或氫氧化物等后再集中掩埋。實(shí)驗(yàn)所剩下的易燃物、氧化劑如鈉、鉀、白磷;高錳酸鉀、過氧化鈉等不能隨便丟棄、應(yīng)妥善保管,防止發(fā)生著火事件。

2.2.3廢液的處理

2.2.3.1無機(jī)廢液的處理

①酸、堿類廢液的處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的無機(jī)酸、堿廢液一般有HCL、HNO3、H2SO4、NaOH、KOH、Na2CO3等。對(duì)于無機(jī)酸堿類廢液,當(dāng)濃度較低時(shí)可用大量水清洗,經(jīng)充分稀釋后可直接排放。當(dāng)濃度較高時(shí),應(yīng)分別收集貯存。在確定酸堿廢液可互相混合的情況下,將其混合中和,后用清水稀釋降低濃度到5%以下,再進(jìn)行排放。這樣既處理了廢液又做到了以廢治廢,降低處理費(fèi)用。②氧化劑、還原劑廢液的處理對(duì)氧化劑、還原劑廢液的處理常采用氧化還原法。對(duì)氧化劑、還原劑應(yīng)分別收集,查明廢液的特性,將一種廢液分次少量加入另一種廢液中。但一些能反應(yīng)產(chǎn)生有毒物質(zhì)的廢液不能隨意混合,如強(qiáng)氧化劑與鹽酸、硫化物、易燃物;硝酸鹽和硫酸;有機(jī)物和過氧化物等。③無機(jī)鹽類廢液的處理無機(jī)鹽類廢液的處理可根據(jù)無機(jī)鹽的種類分別采用沉淀法、離子交換法、氧化還原法、吸附法等進(jìn)行無毒化處理或回收利用。如含鉛廢液的處理可用鋁鹽脫鉛法:在含鉛廢液中加入消石灰,調(diào)節(jié)pH至11,使廢液中鉛生成Pb(OH)2沉淀,然后加入Al2(SO4)3(凝聚劑),將pH降至7-8,則Pb(OH)2與Al(OH)3共沉淀,分離沉淀,檢測(cè)濾液中不含鉛后,排放廢液。

2.2.3.2有機(jī)廢棄物的處理

針對(duì)有機(jī)廢棄物的特點(diǎn),可分別采用稀釋法、蒸餾回收法、轉(zhuǎn)化法、吸附法、萃取法等進(jìn)行回收再利用、無毒化處理后排放。如含酚廢液的處理,可將低濃度含酚廢液可加入次氯酸鈉或漂白粉,使酚氧化為水和二氧化碳;高濃度可使用丁酸乙脂萃取,再用少量氫氧化鈉溶液反復(fù)萃取,調(diào)節(jié)pH后,進(jìn)行重蒸餾,提純后使用。利用二氧化氯(ClO2,強(qiáng)氧化消毒劑)水溶液對(duì)酚廢水進(jìn)行處理,不僅方便、安全,操作也十分簡(jiǎn)單,直接將其按一定量加入酚廢水中,攪拌均勻,維持一定的處理時(shí)間,即可達(dá)到良好的處理效果,不存在二次污染。

2.3完善實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃

2.3.1完善收集桶的設(shè)置

收集桶是收集實(shí)驗(yàn)室廢棄物的主要設(shè)備,完善收集桶將有利于更好的處理廢棄物。在實(shí)驗(yàn)室中一般應(yīng)設(shè)置固、液兩種收集器。固體收集器用來收集實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的固體廢棄物,如破碎的儀器等等。而液體的收集器(有稱廢液桶)應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室具體的實(shí)驗(yàn)安排情況設(shè)置對(duì)應(yīng)的廢液收集裝置,如含重金屬的廢液收集桶;酸、堿廢液收集桶;油脂類有機(jī)廢液等等。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)結(jié)合具體的實(shí)際情況設(shè)置不同收集類型的廢液收集器,以便后期的廢棄物處理。

2.3.2完善實(shí)驗(yàn)編排方案

經(jīng)研究分析我校所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目發(fā)現(xiàn),在我校開設(shè)的實(shí)驗(yàn)中有些實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物時(shí)可以作為下一實(shí)驗(yàn)的原材料,還有一些實(shí)驗(yàn)中的廢棄物可作為其他實(shí)驗(yàn)的資源等等。例如:①用濃硫酸和氯化鈉制備氯化氫時(shí),產(chǎn)生的濃硫酸廢液可用工業(yè)廢鐵渣制備硫酸亞鐵銨實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的洗滌堿廢液中和;②然而工業(yè)廢鐵渣制備硫酸亞鐵銨的產(chǎn)物硫酸亞鐵銨可作為三草酸合鐵酸鉀的制備實(shí)驗(yàn)的原料;③物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中實(shí)驗(yàn)所利用過后的氯化鈉飽和冷凍液可作為基礎(chǔ)互學(xué)實(shí)驗(yàn)中氯化鈉的提純及制備試劑級(jí)氯化鈉等實(shí)驗(yàn)的原料。在編排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)之間的聯(lián)系更合理的編排實(shí)驗(yàn)流程,使實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)之間、實(shí)驗(yàn)室與實(shí)驗(yàn)室之間的實(shí)驗(yàn)得到良好的銜接,充分利用好實(shí)驗(yàn)室的各種試劑。

2.3.3強(qiáng)化宣傳、教育力度

學(xué)校及老師應(yīng)加大對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室廢棄物處理方面的教育,多開設(shè)相關(guān)講座等加深學(xué)生在環(huán)保方面的意識(shí)。督促學(xué)生更好、高效的在學(xué)到知識(shí)的基礎(chǔ)上減少污染、避免污染。

作者:周攀登 齊風(fēng)佩 單位:湖南城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院

參考文獻(xiàn):

[1]徐飛,李生英,張梅等.大學(xué)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中“三廢”的綠色化處理[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2008.

篇4

1建立廢液管理制度

建立實(shí)驗(yàn)室廢液管理制度是對(duì)廢液進(jìn)行規(guī)范化管理的前提和保障。對(duì)廢液進(jìn)行管理是建設(shè)綠色化校園的重要組成部分,要將其納入學(xué)校的日常管理工作,并由主管教學(xué)的副校長(zhǎng)親自監(jiān)督這項(xiàng)工作的落實(shí)。學(xué)校每年都要有用于廢液處理的專項(xiàng)經(jīng)費(fèi),高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室要按照《高中理科教學(xué)儀器配備標(biāo)準(zhǔn)》的要求配備廢液處理裝置,存放廢液要有專門的場(chǎng)地。要將做好廢液處理工作納入《中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教師崗位職責(zé)》,記入實(shí)驗(yàn)室教師工作量,并作為考核內(nèi)容之一。在《中學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)守則》中要明確規(guī)定“實(shí)驗(yàn)后要按照要求將廢液倒入指定的容器,不可隨意排放”。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中,教師有責(zé)任指導(dǎo)和督促學(xué)生對(duì)廢液進(jìn)行收集。此外,某實(shí)驗(yàn)室不需要的試劑對(duì)于其他實(shí)驗(yàn)室并非完全無用,因此提倡信息共享,建立試劑交換再利用的機(jī)制。例如,在一個(gè)地區(qū)各校統(tǒng)一安裝基于互聯(lián)網(wǎng)的“化學(xué)試劑管理系統(tǒng)”,使教育行政主管部門、各學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和教師都能實(shí)時(shí)了解各學(xué)校實(shí)驗(yàn)室化學(xué)試劑的庫(kù)存狀況,減少試劑配備的盲目性,使試劑在學(xué)校之間進(jìn)行交換,盡可能地提高試劑利用率,最大限度地降低廢液廢棄試劑量。

2危險(xiǎn)廢液的識(shí)別與分類

廢液,顧名思義是指液態(tài)廢物。廢物可分為危險(xiǎn)廢物和非危險(xiǎn)廢物,因此廢液也分為危險(xiǎn)廢液和非危險(xiǎn)廢液。通常所說的廢液,如果不加以特殊說明指的是危險(xiǎn)廢液。危險(xiǎn)廢物是指列入《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》或者根據(jù)國(guó)家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定的具有危險(xiǎn)特征的固體廢物,通常具有毒害性、易燃性、腐蝕性等特征。盡管中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢液大部分屬于危險(xiǎn)廢液,但是并非全部都是危險(xiǎn)廢液。如果對(duì)危險(xiǎn)廢液不加區(qū)分地全部回收,則勢(shì)必增加用于廢液處理的人力物力,提高廢液管理成本,造成不必要的浪費(fèi)。

那么,如何來識(shí)別危險(xiǎn)廢液呢?

一般來說,氯化鈉、醋酸鈉、硫酸鈣、淀粉、蔗糖等普通無機(jī)鹽及無害有機(jī)物,一般均為無毒性及低反應(yīng)性物質(zhì)。只含有這類物質(zhì)的廢液屬于非危險(xiǎn)廢液,通常無需處理,可以直接排入下水道。

強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液具有強(qiáng)腐蝕性,含重金屬鹽類的廢液具有較強(qiáng)的毒性,多數(shù)有機(jī)廢液具有毒性或易燃性,以上幾類廢液均屬于危險(xiǎn)廢液,必須回收,絕對(duì)不能直接排放。分子中含4個(gè)碳以下的醇、醛及酸類,通常水溶性高,且易被微生物分解,因此量少時(shí)不視為危險(xiǎn)廢液。

為了便于廢液的收集和處理,應(yīng)該建立統(tǒng)一的廢液分類標(biāo)準(zhǔn)。建議按照以下方法對(duì)實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)廢液進(jìn)行分類:

(1)含鹵有機(jī)廢液,指含鹵素的有機(jī)廢液。如三氯甲烷、四氯化碳、溴乙烷、溴苯等。

(2)不含鹵有機(jī)廢液,指不含鹵素的有機(jī)廢液。如甲醛、乙酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、苯酚、苯胺、石油醚等。

(3)含氰廢液,指含有氰化物的廢液。

(4)含汞廢液,指含有汞及其化合物的廢液。

(5)含6價(jià)鉻廢液,指含有6價(jià)鉻化合物的廢液。

(6)含重金屬?gòu)U液,含只有一種或多種重金屬離子(如鎘、鎳、鉛、鉻、銅、銀、錳等離子)的廢液。

(7)含氟廢液,含有氫氟酸或其他氟化物的廢液。

(8)廢酸,含有硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸等的廢液。

(9)廢堿,含有氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、碳酸(氫)鈉、碳酸(氫)鉀、磷酸鈉等的廢液。

研究顯示,在中學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液中沒有“含氰廢液”。實(shí)際收集廢液時(shí),如果廢液中含有多種成分,則以其中有害性最大的化合物的類別進(jìn)行歸類。例如,某無機(jī)廢液中既含有汞離子,又含有銅離子,則應(yīng)將此廢液歸為第4類“含汞廢液”。

3廢液處置流程

實(shí)驗(yàn)室廢液具有量少、種類多、濃度大、排放不連續(xù)等特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)之后,根據(jù)廢液的類型,先分類收集在容器中,暫時(shí)儲(chǔ)存在實(shí)驗(yàn)室,待累計(jì)至一定數(shù)量后,再進(jìn)行集中處置。處置辦法包括自行處理和轉(zhuǎn)移處理兩種。自行處理是指根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件(如利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液處理裝置),在力所能及范圍內(nèi)自行對(duì)容易處理的有毒有害廢液(如某些無機(jī)廢液)就地進(jìn)行無害化處理。轉(zhuǎn)移處理是指對(duì)將在實(shí)驗(yàn)室難以處理的廢液(如有機(jī)溶劑等)轉(zhuǎn)移給有經(jīng)營(yíng)許可證的專業(yè)處理公司進(jìn)行處理。實(shí)驗(yàn)室處理廢液的流程如見圖1。

圖1實(shí)驗(yàn)室處理廢液的流程圖我國(guó)目前有資質(zhì)的危險(xiǎn)廢物處理公司比較少,收費(fèi)較高。按照上述廢液處置流程來區(qū)別處置廢液,不但可以減少?gòu)U液對(duì)環(huán)境的污染,而且也降低了廢液處理的費(fèi)用,是一種行之有效的方法。需要說明的是,不論是自行處理還是轉(zhuǎn)移處理,都應(yīng)得到環(huán)保部門的許可并接受監(jiān)督。處理過程中的廢渣也應(yīng)妥善處置,以免產(chǎn)生二次污染。

3.1廢液的分類標(biāo)準(zhǔn)

發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)表明,在產(chǎn)生廢液的源頭對(duì)廢液進(jìn)行分類收集非常重要,是對(duì)廢液進(jìn)行有效處理的前提。應(yīng)將廢液分類收集在規(guī)定的容器中。收集廢液時(shí)要注意,由于廢液之間有可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),放出大量的熱,或引起爆炸,或釋放出有毒氣體而造成危害,所以嚴(yán)禁把相互間易發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)或反應(yīng)后會(huì)釋放有害物質(zhì)的廢液混合收集。例如,表1中A、B兩欄中的廢液不能相互混合。

表1不能相互混合的廢液

A欄B欄氫氟酸、鹽酸等揮發(fā)性酸不揮發(fā)性酸銨鹽、揮發(fā)性胺強(qiáng)堿硫化物、次氯酸鹽酸過氧化物有機(jī)物3.2廢物的儲(chǔ)存保管

要選擇潔凈、無破損的、不易被廢液腐蝕、帶有密封蓋的容器來盛放廢液。例如,可統(tǒng)一使用半透明的高密度聚乙烯(HDPE)容器。廢液桶中加入廢液的量,不應(yīng)超過廢液桶容積的70%~80%。為防止從廢液桶中擴(kuò)散出易揮發(fā)性物質(zhì),每次傾倒廢棄物后應(yīng)蓋緊容器蓋。

儲(chǔ)存廢液的容器上應(yīng)貼有醒目的標(biāo)簽,標(biāo)簽上要標(biāo)明廢液種類、成分、大致濃度、儲(chǔ)存時(shí)間等內(nèi)容,以保證廢液信息完整,利于對(duì)廢液的全程管理和最終處理。為了更好地起到警示作用,標(biāo)簽上最好還要有危險(xiǎn)警示標(biāo)志。

儲(chǔ)存廢液要選擇能保證廢液不受自然外力,包括風(fēng)、雨等破壞的地點(diǎn)。盡可能避光存放,還要遠(yuǎn)離熱源,以免加速某些化學(xué)反應(yīng)。儲(chǔ)存時(shí)間不宜過長(zhǎng),要定期進(jìn)行處理。非指定人員不得進(jìn)入儲(chǔ)存廢液的場(chǎng)所。含劇毒、易燃、易爆藥品的廢液的儲(chǔ)存應(yīng)符合危險(xiǎn)品管理規(guī)定的有關(guān)要求。實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)存的廢液必須有專人管理,管理者應(yīng)定期檢查儲(chǔ)存場(chǎng)所及儲(chǔ)存的廢液,包括檢查容器是否漏液、被腐蝕或密封不良等現(xiàn)象。廢液的管理者要對(duì)收集的廢液種類、數(shù)量、時(shí)間進(jìn)行登記,以便隨時(shí)查對(duì)。

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化學(xué)論文2200字(一):化學(xué)分析中誤差的影響因素及處理措施研究論文

摘要:化學(xué)分析是一個(gè)通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)來測(cè)定某一個(gè)物質(zhì)化學(xué)成分的過程,在這一過程中實(shí)驗(yàn)人員會(huì)利用化學(xué)儀器設(shè)備、化學(xué)試劑等進(jìn)行操作,并得出最終的化學(xué)分析數(shù)據(jù)結(jié)果?;瘜W(xué)分析中誤差是常見的,本文就導(dǎo)致誤差的影響因素,以及如何控制誤差進(jìn)行有效處理展開了研究。以期通過本文的研究可以給同行業(yè)者提供參考。

關(guān)鍵詞:化學(xué)分析;誤差;影響因素

0引言

化學(xué)分析是十分繁瑣的,經(jīng)過多個(gè)步驟的分析與計(jì)算才能得出最終的數(shù)據(jù)結(jié)果。在這一分析過程中,分析方法、試驗(yàn)器具、實(shí)驗(yàn)壞境與條件等等因素都有可能對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響,導(dǎo)致分析誤差的出現(xiàn)。

1化學(xué)分析中的誤差主要包括哪些種類

1.1過失誤差

過失誤差也被稱為粗差,這種化學(xué)分析誤差的存在是由于工作人員在化學(xué)實(shí)驗(yàn)與分析的過程出現(xiàn)失誤導(dǎo)致的。常見的過失誤差包括加錯(cuò)化學(xué)試劑、讀錯(cuò)刻度或者用錯(cuò)實(shí)驗(yàn)儀器,這些都屬于不規(guī)范操作,因此所產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是無效的。過失誤差通常都是由人為因素導(dǎo)致的,受到的人為主觀因素的影響,在化學(xué)分析中這種誤差是完全可以避免的。化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作與分析人員只要在操作時(shí)嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)規(guī)定流程與操作標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)施,通過科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮骶涂梢员苊膺@一誤差的出現(xiàn)。

1.2系統(tǒng)誤差

化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析中的系統(tǒng)誤差具有單向性與重復(fù)性的特點(diǎn),就是在同等條件下連續(xù)多次進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定依然會(huì)出現(xiàn)誤差。并且這種誤差不是偏高就是偏低,所出現(xiàn)的正負(fù)差值還具有一定的規(guī)律性,這是由于某一個(gè)固定的因素導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)出現(xiàn)了誤差。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差形成的因素主要包括方法誤差、人為誤差以及輔助品誤差三種。其中方法誤差指的是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法科學(xué)性不足,在化學(xué)反應(yīng)的過程中,由于實(shí)驗(yàn)是間斷性來實(shí)施的,或者實(shí)驗(yàn)所進(jìn)行的空間不同以及指示劑選擇等造成了誤差的出現(xiàn)。人為誤差指的是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中,由于實(shí)驗(yàn)人員的操作不規(guī)范或未按照標(biāo)準(zhǔn)流程來操作,導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)與正確數(shù)據(jù)之間出現(xiàn)的偏差。輔助品的誤差往往集中在容器誤差、水和試劑誤差兩大方面,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中天平、各種容器等都是十分常見的,也往往是必須品,如果實(shí)驗(yàn)容器的刻度不準(zhǔn)確或者天平的砝碼不準(zhǔn)確等都有可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。此外,在實(shí)驗(yàn)中試劑和水之間的比例誤差,或者受其他原因的影響而出現(xiàn)誤差。在實(shí)際工作中,化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析中的誤差由于系統(tǒng)因素所造成的相對(duì)較少,并且這些因素是可以進(jìn)行檢定與校正的。

1.3隨機(jī)誤差

隨機(jī)誤差是由于某些偶然的因素所造成的,其所測(cè)定的結(jié)果會(huì)在某一個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行波動(dòng),但是這種波動(dòng)是無規(guī)律可循的。誤差的正負(fù)、大小等都不能準(zhǔn)確測(cè)量,每次測(cè)量出現(xiàn)的結(jié)果都是不同的,這一誤差也往往是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中不可避免的誤差。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)與分析的過程中由于所處外部環(huán)境的溫度、濕度差異,導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差,另外空氣中的壓強(qiáng)不同也會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。這些因素具有偶然性、隨機(jī)性,很難對(duì)導(dǎo)致誤差的具體原因進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。如果需要找到其中的原因,就需要展開多次測(cè)定,從實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)中分析其規(guī)律,進(jìn)行一些平均數(shù)測(cè)定之后,隨機(jī)誤差才有可能降低。但是隨機(jī)誤差是不可能避免的。

2面對(duì)化學(xué)分析中的誤差應(yīng)當(dāng)如何有效處理

2.1分析實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制的措施

要減少甚至避免在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)誤差分析實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行質(zhì)量控制是十分必要的。首先實(shí)驗(yàn)室工作人員應(yīng)當(dāng)具備專業(yè)的知識(shí)與技術(shù),對(duì)實(shí)驗(yàn)所用儀器設(shè)備進(jìn)行定期的檢查與維護(hù),給化學(xué)實(shí)驗(yàn)提供基本的物質(zhì)保障。其次通過選擇正確的分析方法來進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)質(zhì)量控制,要建立實(shí)驗(yàn)分析控制程序、常規(guī)質(zhì)量控制技術(shù)并進(jìn)行各類質(zhì)量控制技術(shù)的對(duì)比。不同的應(yīng)用目的應(yīng)當(dāng)采用不同的質(zhì)量控制技術(shù),要保證整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)與分析過程都在有效的質(zhì)量控制范圍之內(nèi)。一個(gè)給定系統(tǒng)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)質(zhì)量是有一定要的,要求其在某一個(gè)限度范圍之內(nèi),這一限度簡(jiǎn)單而言就是所得數(shù)據(jù)其要達(dá)到的準(zhǔn)確度與精密度。為了有效的達(dá)到這一要求,確保實(shí)驗(yàn)測(cè)試的結(jié)果達(dá)到經(jīng)精準(zhǔn)度標(biāo)準(zhǔn),就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行有效的質(zhì)量控制。

2.2分析實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有良好的質(zhì)量保證

質(zhì)量保證的主要目的就是要使得在實(shí)驗(yàn)測(cè)試過程中出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差、過失誤差以及隨機(jī)誤差等盡可能的減少,在預(yù)期估計(jì)的范圍內(nèi)。化學(xué)分析質(zhì)量保證的主要內(nèi)容包括兩大方面。其一,在取樣、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算、最總結(jié)果的分析等各個(gè)環(huán)節(jié)中都采用相關(guān)措施來減少誤差,以對(duì)質(zhì)量進(jìn)行控制。其二,采用有效的方法對(duì)化學(xué)分析結(jié)果的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)或評(píng)價(jià),要及時(shí)發(fā)現(xiàn)化學(xué)分析中存在的問題,保證化學(xué)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性?;瘜W(xué)分析的數(shù)據(jù)要具有準(zhǔn)確度、精密度、完整性以及可比性,才能稱之為可靠的結(jié)果,這樣的結(jié)果也能具有一定的權(quán)威性與法律效力。

2.3加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室間的質(zhì)量控制

實(shí)驗(yàn)室間的誤差控制通常是第三方來完成的,這第三方是有豐富工作經(jīng)驗(yàn)與專業(yè)技術(shù)的組織,其可以對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)室以及化學(xué)分析工作人員進(jìn)行質(zhì)量考查。這一考查可以定期組織開展,也可以采用隨機(jī)抽查的形式進(jìn)行,一般這項(xiàng)工作是由上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門發(fā)放標(biāo)準(zhǔn)試樣,然后再在各個(gè)實(shí)驗(yàn)室之間進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析。質(zhì)控樣書隨機(jī)考核的方式也是十分常見的,通過這一方式將實(shí)際試樣考核,檢查各個(gè)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)之間的可比性,以及是否存在和系統(tǒng)誤差、檢查分析誤差等,判定分析結(jié)果是否有效。

3結(jié)論

綜上所述,在化學(xué)分析中誤差是客觀存在的,不能消滅的,但是應(yīng)當(dāng)將這一誤差控制在能夠允許的范圍內(nèi),保證這一誤差不會(huì)影響到結(jié)果的準(zhǔn)確性。影響化學(xué)分析誤差的因素是多方面的,可以從實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制、實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量保證以及實(shí)驗(yàn)間質(zhì)量控制三個(gè)方面來控制化學(xué)分析誤差。

化學(xué)畢業(yè)論文范文模板(二):高校實(shí)驗(yàn)室化學(xué)廢棄物的處理方法探析論文

摘要:在高校實(shí)驗(yàn)室中,會(huì)產(chǎn)生很多化學(xué)廢棄物,若不對(duì)其進(jìn)行有效處理,容易造成污染環(huán)境等問題。本文簡(jiǎn)單的對(duì)高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)化學(xué)廢棄物特點(diǎn)開展分析,明確其具有易爆性、易燃性等特征。并重點(diǎn)對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室化學(xué)廢棄物的處理方法進(jìn)行了探究,如有機(jī)廢棄液的處理方式、無機(jī)廢棄液處理方式等,以期能夠?qū)Ω咝?shí)驗(yàn)室化學(xué)廢物進(jìn)行正確的處理,減少對(duì)環(huán)境的污染,實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的良好保護(hù),為關(guān)注此類話題的人們提供參考。

關(guān)鍵詞:化學(xué)廢棄物;有機(jī)廢液;無機(jī)廢液;高校實(shí)驗(yàn)室;處理方式

0引言

隨著我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施,綠色、低碳、環(huán)保觀念日益深入人心。在此背景下,為了加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的保護(hù),我國(guó)已經(jīng)將實(shí)驗(yàn)室污染納入到環(huán)境監(jiān)管范圍內(nèi),力圖實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢棄物排放的有效控制。因此,在新時(shí)期,積極探索行之有效的高校實(shí)驗(yàn)室化學(xué)廢棄物處理方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)化學(xué)廢棄物特點(diǎn)

腐蝕性、易燃性、感染性、易爆性、反應(yīng)性是高校實(shí)驗(yàn)室化學(xué)廢棄物的主要特點(diǎn)??梢?,其危險(xiǎn)特性顯著,若不對(duì)其進(jìn)行科學(xué)處理,不僅會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不利影響,而且還會(huì)降低人的身體健康水平,對(duì)人的生命安全造成嚴(yán)重的威脅。因此,在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)該明確危險(xiǎn)化學(xué)廢物的特點(diǎn),采取有效措施進(jìn)行處理。

2高校實(shí)驗(yàn)室化學(xué)廢棄物的處理方法

2.1有機(jī)廢液的處理方式

在此廢液中,存在大量的有機(jī)溶劑,其具有較大的毒性,若是采用直接排放的方式,將會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。針對(duì)于有機(jī)廢液,其大部分是能夠回收利用的。

2.1.1含苯廢液的處理

此廢液可回收和再利用。在對(duì)含苯廢液進(jìn)行處理過程中,也可借助焚燒方式進(jìn)行處理。例如,可將其放置在鐵器內(nèi),然后進(jìn)行點(diǎn)燃。在此過程中,需要注意的是,為了避免火災(zāi)事故發(fā)生,應(yīng)該在室外較為空曠的地方進(jìn)行焚燒,并且相關(guān)處理人員應(yīng)該處于上風(fēng)向,對(duì)整個(gè)燃燒過程需要進(jìn)行全過程監(jiān)督,避免引發(fā)重大事故。

2.1.2含酚廢液的處理

含酚廢液主要分為高濃度廢液和低濃度廢液兩種,濃度不同所采用的處理方法也具有差異性。針對(duì)前者而言,首先可借助乙酸丁酯萃取;其次通過氫氧化鈉溶液反萃取;最后,在對(duì)其PH值進(jìn)行科學(xué)合理調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上,可開展重蒸餾回收與利用工作。針對(duì)于后者而言,可借助漂白粉,或者次氯酸鈉,促使酚進(jìn)行氧化,進(jìn)而以一般有機(jī)液的方式對(duì)其進(jìn)行處理。例如,將漂白粉加入含酚的廢液中,可將其氧化為鄰苯二醌,進(jìn)而采用一般有機(jī)液處理形式。

2.2無機(jī)廢液的處理方式

2.2.1含砷廢液的處理

在將消石灰加入其中的基礎(chǔ)上,開展PH值的調(diào)節(jié),促使其在9左右,進(jìn)而生成亞砷酸鈣,或者生成砷酸鈣,在此工序完成后需要將FeCl3加入其中,這樣可生成Fe(OH)3,可實(shí)現(xiàn)一定的沉淀效果,從而達(dá)到消除廢液中砷的目的。另外,在PH值調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)中,若是將其調(diào)節(jié)到10以上時(shí),其雖然不會(huì)生成Ca3(AsO3)2,但是可以將Na2S加入其中,通過反應(yīng)可生成硫化物沉淀,此方式也可實(shí)現(xiàn)較好的處理效果。

2.2.2含汞廢液的處理

在高校實(shí)驗(yàn)室化學(xué)廢棄物中,因?yàn)楣ǔJ且訦g2+或Hg22+離子存,所以相對(duì)而言其毒性是比較大的。若是在某些微生物的作用下,其毒性也會(huì)隨之加大。要想對(duì)含汞廢液進(jìn)行有效的處理,需要借助硫化物汞沉淀方式加以處理。具體而言,對(duì)其廢液的PH值進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié),此過程需要使用Na2CO3,一般情況下應(yīng)該調(diào)到8到9之間,確保其PH值在規(guī)定范圍內(nèi)后,應(yīng)該將Na2S加入進(jìn)去,此環(huán)節(jié)確保其用量足夠,以便促使其生成HgS。與此同時(shí),還應(yīng)該加入相應(yīng)的汞沉淀劑。例如,F(xiàn)eSO4·7H2O,進(jìn)行清液排放,然后借助混凝劑對(duì)其殘?jiān)M(jìn)行固化處理,為汞回收做準(zhǔn)備,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一處置。

相對(duì)于無機(jī)汞而言,有機(jī)汞的廢水的毒性大一些,所以應(yīng)該進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)其的處理。在該過程中,不僅需要加入百分之六的KMnO4水溶液,而且還應(yīng)該將適量的濃硝酸加入其中,當(dāng)KMnO4水溶液顏色逐漸消失后,可采取降溫的措施,在其溫度達(dá)到六十?dāng)z氏度以下的情況下,可將一定量的KMnO4溶液加入進(jìn)去,對(duì)汞產(chǎn)生一定的消化作用,當(dāng)生成Hg2+離子時(shí),需采取上述措施進(jìn)行處理。

2.2.3含鉻廢液的處理

在含鉻廢液中,含六價(jià)鉻廢液毒性最大,加大了廢棄物處理難度。在實(shí)際處理過程中,最關(guān)鍵環(huán)節(jié)是對(duì)其毒性進(jìn)行消除。其中,較為常見的方法為:將Cr6+轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3,通過此方式有助于將含六價(jià)鉻廢液毒性消除。重要步驟有以下幾個(gè),一是在酸性的環(huán)境中,將廢鐵屑、亞硫酸氫鈉等還原劑加入廢水中;二是在Cr6+還原為Cr3+的基礎(chǔ)之上,可加入堿;三是開展PH值的調(diào)節(jié)工作,促使Cr(OH)3沉淀;四是進(jìn)行脫水干燥處理,將其與煤粉、煤渣進(jìn)行焙燒;五是對(duì)鉻渣開展合理的處理,完成此環(huán)節(jié)后可進(jìn)行填埋。

篇6

一、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室污染來源及影響

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)使用的藥品種類繁多,有強(qiáng)酸(鹽酸、硫酸、硝酸等)、強(qiáng)堿(氫氧化鈉、氫氧化鉀等)、重金屬(硝酸銀、醋酸鉛、硝酸汞等)、有機(jī)溶劑(四氯化碳、苯等)、硫化物、鹵化物、酚類、石油類、有機(jī)酸,等等。而在各化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,或多或少都會(huì)有廢棄物的產(chǎn)生,除了廢氣、廢渣外,主要還是以廢液為主。按廢液的性質(zhì)來劃分,主要有兩大類:無機(jī)物和有機(jī)物。無機(jī)廢液一般有酸堿殘留物、重金屬鹽、硫化物、鹵素離子等等;有機(jī)廢液則往往含有有機(jī)溶劑的萃取液、含酚液、有機(jī)酸液等等。這些廢棄物如未經(jīng)處理,直接倒到水槽,經(jīng)過下水道,滲入地下,進(jìn)入江河、農(nóng)田,不僅危害人們的身體健康,而且對(duì)周邊環(huán)境的產(chǎn)生破壞作用。

二、減排措施

“環(huán)境污染,人人有責(zé)”,在創(chuàng)建綠色校園的過程中,我校就提倡師生“從我做起,從實(shí)驗(yàn)室入手”,把創(chuàng)建綠色實(shí)驗(yàn)室作為工作重點(diǎn)之一。除了從硬件、管理方面入手,更是本著“以廢治廢,變廢為寶”的準(zhǔn)則,采取各種措施對(duì)污染物進(jìn)行妥善處理,即減少?gòu)U物量的排放,減少對(duì)環(huán)境的污染。

1.做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備,從源頭上降低污染的排放

作為一名實(shí)驗(yàn)員,不僅只是做好管理工作,更應(yīng)該充分熟悉課程教材中的每個(gè)實(shí)驗(yàn),了解實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度,不管是在準(zhǔn)備演示實(shí)驗(yàn)還是分組實(shí)驗(yàn),對(duì)于液體藥品濃度的配制,不應(yīng)只是根據(jù)課本濃度,按部就班,而應(yīng)嘗試更低濃度,實(shí)驗(yàn)的適宜用量,將藥品用量控制在最低,從源頭上降低實(shí)驗(yàn)污染的排放。比如,《化學(xué)1》中的離子檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn),作為定性實(shí)驗(yàn),NH4Cl、KCl等溶液的濃度沒有具體要求,就無需配制很濃,控制在可以檢驗(yàn)出成分既可;《化學(xué)2》中的演示實(shí)驗(yàn)SO2有毒氣體的制備,應(yīng)事先估算藥品用量,準(zhǔn)備好發(fā)生裝置、針筒(收集裝置)、吸收尾氣裝置,在通風(fēng)櫥中收集好幾個(gè)班要用的氣體,避免多次收集,既減少藥品浪費(fèi),又降低實(shí)驗(yàn)污染的排放機(jī)會(huì)。

2.使化學(xué)實(shí)驗(yàn)“微型化”,減少學(xué)校的環(huán)境污染

微型實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成為引人矚目的化學(xué)領(lǐng)域重大變革之一。微型實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)儀器的微型化,藥品的微量化(即進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),試劑的用量比常規(guī)實(shí)驗(yàn)藥品用量節(jié)省達(dá)90%以上)。平時(shí)做完實(shí)驗(yàn)后產(chǎn)生的廢棄物對(duì)學(xué)校環(huán)境的污染既然是不可避免的,那么我?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室就想辦法通過“微型實(shí)驗(yàn)”來完成實(shí)驗(yàn),既可節(jié)省資源又減少對(duì)環(huán)境的污染。例如,利用微型儀器反應(yīng)板(點(diǎn)滴板,井穴板)代替試管,可使藥品用量減少十分之一,甚至更多;還有些非定量實(shí)驗(yàn),提倡采取濃度低限法,譬如檢驗(yàn)硫酸根離子的存在,氯化鋇溶液的濃度只需能驗(yàn)出硫酸根離子就可以;檢驗(yàn)氯離子,硝酸銀溶液的濃度無需用2%,只要有白色沉淀出現(xiàn)即可,濃度可以低至0.2%等等。當(dāng)然,并不是所有實(shí)驗(yàn)都能利用微型化實(shí)驗(yàn)來代替,應(yīng)視具體情況采用具體措施,但有些實(shí)驗(yàn)通過儀器微型化、藥品微量化兩種方法的配合使用,不僅反應(yīng)迅速,現(xiàn)象明顯,而且可以使藥品的浪費(fèi)量和污染物的排放量大大的降低,也利于學(xué)生獨(dú)立操作能力的培養(yǎng)。因此,微型化實(shí)驗(yàn)是各中學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)逐漸提到議程上節(jié)能減排的一種有效方法。

3.有些實(shí)驗(yàn)采取合成產(chǎn)物回收利用,減少污染排放

隨著社會(huì)的發(fā)展,水污染日趨嚴(yán)重,實(shí)驗(yàn)室廢液的處理就要從多方面入手,而推廣實(shí)驗(yàn)合成產(chǎn)物的回收再利用也是一種可行的辦法。實(shí)驗(yàn)合成產(chǎn)物的回收再利用是指回收上一實(shí)驗(yàn)的生成物作為下一實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物,這種方法很好地解決實(shí)驗(yàn)后的廢棄物。這樣做也能有效地節(jié)約能源、節(jié)省藥品,還能減少污染。例如,高一“化學(xué)反應(yīng)中能量的變化”中,氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體用量很大,產(chǎn)生的氯化鋇是中學(xué)常用的試劑,屬于毒害品,如不處理直接排放,既造成大量的浪費(fèi),又造成環(huán)境污染。通過蒸發(fā)結(jié)晶辦法可以收集大量氯化鋇固體,可用于配氯化鋇溶液(配制過程要調(diào)pH值)再次使用;還有“鹵素的性質(zhì)”中做完萃取實(shí)驗(yàn)的四氯化碳廢液,直接排放也會(huì)污染環(huán)境,可利用無水氯化鈣的強(qiáng)吸水性,來收集含有少量水分的四氯化碳,方法簡(jiǎn)單、方便,可用于萃取實(shí)驗(yàn)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,推廣實(shí)驗(yàn)合成產(chǎn)物的回收再利用這種方法最大優(yōu)點(diǎn)就是既可以變廢為寶,減少環(huán)境污染,又可以節(jié)約開支,減少不必要的浪費(fèi),還能養(yǎng)成學(xué)生良好的節(jié)約習(xí)慣和環(huán)保意識(shí)。

4.對(duì)實(shí)驗(yàn)后的廢棄物進(jìn)行分類處理,降低污染的排放量

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是學(xué)校污染的源頭,實(shí)驗(yàn)過程中,不可避免地要產(chǎn)生廢氣、廢液、廢渣。這些廢棄物或多或少的會(huì)存在些有毒有害物質(zhì),而且種類復(fù)雜。為此,我校實(shí)驗(yàn)室針對(duì)不同廢棄物進(jìn)行分類處理,盡量減少直接排放。

(1)廢氣處理?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)過程中,廢氣的產(chǎn)生并不少見,如酸堿性或有害氣體CO2、SO2、NO2、NH3、Cl2等。對(duì)于這類實(shí)驗(yàn)我校采取氣密性良好的實(shí)驗(yàn)裝置,并有尾氣吸收裝置,在通風(fēng)櫥(每間實(shí)驗(yàn)室都有配備)內(nèi)完成實(shí)驗(yàn),來減少這類氣體的直接排放。尾氣液的選擇,總的是以酸液吸收堿性廢氣,堿液吸收酸性廢氣,使其轉(zhuǎn)為無害或基本無害的物質(zhì)。

(2)廢渣處理。固體廢渣主要包括固體原料殘留物,固體生成物,還有實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的如廢紙、火柴梗、玻璃碎片渣等。對(duì)于固體原料殘留物,有專門的回收瓶加以回收,以備下次再使用,如配制溶液一節(jié)中,NaCl固體的取用量,如果不小心多取了些,不能直接放回原瓶,要預(yù)備一個(gè)回收瓶來收集;而固體生成物則能利用的要加以利用,如NaHCO3固體的加熱分解,固體生成物應(yīng)加以回收利用。而其他無害廢渣則應(yīng)倒到指定垃圾桶,集中后需倒到指定地點(diǎn)。

(3)廢液處理。中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程,主要產(chǎn)生的是大量的廢液,所以廢液的處理是重頭。我校每間實(shí)驗(yàn)室的每個(gè)桌面都有預(yù)備小廢液桶,和前臺(tái)面總收集的大廢液桶,專門來收集實(shí)驗(yàn)后產(chǎn)生的廢液。廢液大致可分為三類:①酸堿類,對(duì)于不含毒害離子的稀酸或稀堿廢液,收集到一定數(shù)量,相互混合,再調(diào)節(jié)廢液的pH值在7左右,就可以直接排放;②重金屬鹽類的廢液,離子檢驗(yàn)、銀鏡反應(yīng)中的Ag+,使用量并不小,可采用沉淀法收集到一定量,根據(jù)AgCl固體溶于濃鹽酸,Ag固體溶于中等濃度硝酸原理進(jìn)行處理;化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化中的Ba2+,利用蒸發(fā)結(jié)晶法回收的鋇鹽可以再利用;③有機(jī)溶劑廢液,中學(xué)主要常用的是CCl4,在《化學(xué)1》中萃取和分液,會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)廢液,應(yīng)回收處理。根據(jù)CCl4廢液中萃取物質(zhì)一般為Cl2或Br2,收集有機(jī)廢液層,集中處理,根據(jù)NaOH溶液不溶于CCl4,比重比CCl4輕,來分液處理CCl4層中的Cl2或Br2,再利用無水CaCl2的強(qiáng)吸水性,干燥,得到的CCl4能再次使用,這種方法雖簡(jiǎn)易方便,但回收率不高,我們一直在尋找更為有效的回收方法。實(shí)驗(yàn)室通過對(duì)廢氣、廢渣、廢液的多方面處理,也能從一定程度上少實(shí)驗(yàn)污染的排放量。

5.在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,是實(shí)現(xiàn)減排的有效途徑

篇7

關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)室;廢棄物;環(huán)境污染;治理

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)各類實(shí)驗(yàn)室的需求越來越多,各學(xué)科的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、各學(xué)校、各系統(tǒng)內(nèi)的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室層出不窮。從實(shí)驗(yàn)室的分布來看,主要集中在學(xué)校(包括各高等院校和中學(xué)學(xué)校)、科研機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)和企業(yè)中的檢驗(yàn)研究部門。企業(yè)實(shí)驗(yàn)室的污染問題可歸納為企業(yè)的環(huán)保問題,易于被各級(jí)部門重視,企業(yè)在處理自身的環(huán)保問題時(shí),污染問題也得到相應(yīng)的處理。而各類實(shí)驗(yàn)室多為相對(duì)獨(dú)立的行政單位,區(qū)域分散,單個(gè)污染少,易于被忽視。

我國(guó)目前擁有各類高等院校1100所(1999年統(tǒng)計(jì)數(shù)字),普通高中1.5萬所,初中6.3所??蒲性核?、質(zhì)檢、衛(wèi)生防疫、環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)林等各級(jí)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)近20000余個(gè),已成為一個(gè)龐大的系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室實(shí)際上是一類典型的小型污染源,建設(shè)的越多,污染的越大。這些實(shí)驗(yàn)室,尤其是在城區(qū)和居民區(qū)的實(shí)驗(yàn)室對(duì)環(huán)境的危害特別大,因?yàn)楹芏鄬?shí)驗(yàn)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??茖W(xué)工作者或者未來的科學(xué)工作者成了環(huán)境的污染者,令人十分遺憾。環(huán)境保護(hù)是事關(guān)可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的大戰(zhàn)略。在環(huán)保面前人人平等,必須本著“誰污染環(huán)境,誰負(fù)責(zé)處理”的原則貫徹執(zhí)行。實(shí)驗(yàn)室的成本核算和對(duì)外收費(fèi)都應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)室的環(huán)保費(fèi)用在內(nèi)。

實(shí)驗(yàn)室的污染源種類復(fù)雜,品種多,毒害大,應(yīng)根據(jù)具體情況,分別制訂處理方案。

1 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染種類及危害[1]

1.1 按污染性質(zhì)分

1.1.1化學(xué)污染

化學(xué)污染包括有機(jī)物污染和無機(jī)物污染。有機(jī)物污染主要是有機(jī)試劑污染和有機(jī)樣品污染。在大多數(shù)情況下,實(shí)驗(yàn)室中的有機(jī)試劑并不直接參與發(fā)生反應(yīng),僅僅起溶劑作用,因此消耗的有機(jī)試劑以各種形式排放到周邊的環(huán)境中,排放總量大致就相當(dāng)于試劑的消耗量。日復(fù)一日,年復(fù)一年,排放量十分可觀。有機(jī)樣品污染包括一些劇毒的有機(jī)樣品,如農(nóng)藥、苯并(α)芘、黃曲霉毒素、亞硝胺等。無機(jī)物污染有強(qiáng)酸、強(qiáng)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(qiáng),且有在人體中有蓄積性。

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(xì)菌毒素污染。生物廢棄物有檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)本,如血液、尿、糞便、痰液和嘔吐物等;檢驗(yàn)用品,如實(shí)驗(yàn)器材、細(xì)菌培養(yǎng)基和細(xì)菌陽性標(biāo)本等。開展生物性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室會(huì)產(chǎn)生大量高濃度含有害微生物的培養(yǎng)液、培養(yǎng)基,如未經(jīng)適當(dāng)?shù)臏缇幚矶苯油馀牛瑫?huì)造成嚴(yán)重后果。生物實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)設(shè)備設(shè)計(jì)不完善或?qū)嶒?yàn)過程個(gè)人安全保護(hù)漏洞,會(huì)使生物細(xì)菌毒素?cái)U(kuò)散傳播,帶來污染,甚至帶來嚴(yán)重不良后果。2003年非典流行肆虐后,許多生物實(shí)驗(yàn)室加強(qiáng)對(duì)SAS病毒的研究,之后報(bào)道的非典感染者,多是科研工作者在實(shí)驗(yàn)室研究時(shí)被感染的。

1.1.3 放射性污染物

放射性物質(zhì)廢棄物有放射性標(biāo)記物、放射性標(biāo)準(zhǔn)溶液等。

1.3 按污染物形態(tài)分

1.3.1 廢水

實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢水包括多余的樣品、標(biāo)準(zhǔn)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(guī)分析項(xiàng)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(jī)物、重金屬離子和有害微生物等及相對(duì)少見的氰化物、細(xì)菌毒素、各種農(nóng)藥殘留、藥物殘留等。

1.3.2 廢氣

實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢氣包括試劑和樣品的揮發(fā)物、分析過程中間產(chǎn)物、泄漏和排空的標(biāo)準(zhǔn)氣和載氣等。通常實(shí)驗(yàn)室中直接產(chǎn)生有毒、有害氣體的實(shí)驗(yàn)都要求在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行,這固然是保證室內(nèi)空氣質(zhì)量、保護(hù)分析人員健康安全的有效辦法,但也直接污染了環(huán)境空氣。實(shí)驗(yàn)室廢氣包括酸霧、甲醛、苯系物、各種有機(jī)溶劑等常見污染物和汞蒸汽、光氣等較少遇到的污染物。

1.3.3 固體廢物

實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的固體廢物包括多余樣品、分析產(chǎn)物、消耗或破損的實(shí)驗(yàn)用品(如玻璃器皿、紗布)、殘留或失效的化學(xué)試劑等。這些固體廢物成分復(fù)雜,涵蓋各類化學(xué)、生物污染物,尤其是不少過期失效的化學(xué)試劑,處理稍有不慎,很容易導(dǎo)致嚴(yán)重的污染事故。

2 對(duì)實(shí)驗(yàn)室污染物的處理辦法

為防止實(shí)驗(yàn)室的污染擴(kuò)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(shí)際工作中選擇合適的方法進(jìn)行檢測(cè),盡可能減少?gòu)U物量、減少污染。廢棄物排放應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 化學(xué)類廢物

一般的有毒氣體可通過通風(fēng)櫥或通風(fēng)管道,經(jīng)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(yīng)根據(jù)其化學(xué)特性選擇合適的容器和存放地點(diǎn),通過密閉容器存放,不可混合貯存,容器標(biāo)簽必須標(biāo)明廢物種類、貯存時(shí)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(jī)溶劑廢液應(yīng)根據(jù)性質(zhì)進(jìn)行回收。

2.1.1 含汞廢液的處理

排放標(biāo)準(zhǔn)3:廢液中汞的最高容許排放濃度為0.05mg/L(以Hg計(jì))。

處理方法:①硫化物共沉淀法:先將含汞鹽的廢液的pH值調(diào)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(jīng)離心、過濾,濾液的含汞量可降至0.05mg/L以下。[2]

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 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(diào)節(jié)pH值至10.5以上,充分?jǐn)嚢韬蠓胖茫规k離子變?yōu)殡y溶的Cd(OH)2沉淀.分離沉淀,用雙硫腙分光光度法檢測(cè)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(qiáng)的結(jié)合力,優(yōu)先交換.

2.1.3 含鉛廢液的處理

在廢液中加入消石灰,調(diào)節(jié)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(dá)標(biāo)后,排放廢液。

2.1.4 含砷廢液的處理

在含砷廢液中加入FeCl3,使Fe/As達(dá)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(dá)標(biāo)后,排放廢液。

2.1.5 含酚廢液的處理

酚屬劇毒類細(xì)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(jīng)調(diào)節(jié)pH值后進(jìn)行蒸餾回收.處理后的廢液排放。

2.1.6 綜合廢液處理

用酸、堿調(diào)節(jié)廢液PH為3-4、加入鐵粉,攪拌30min,然后用堿調(diào)節(jié)p H為9左右,繼續(xù)攪拌10min,加入硫酸鋁或堿式氯化鋁混凝劑、進(jìn)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(yīng)根據(jù)其病源特性、物理特性選擇合適的容器和地點(diǎn),專人分類收集進(jìn)行消毒、燒毀處理,日產(chǎn)日清。

液體廢物一般可加漂白粉進(jìn)行氯化消毒處理。固體可燃性廢物分類收集、處理、一律及時(shí)焚燒。固體非可燃性廢物分類收集,可加漂白粉進(jìn)行氯化消毒處理。滿足消毒條件后作最終處置。

2.2.1 一次性使用的制品如手套、帽子、工作物、口罩等使用后放入污物袋內(nèi)集中燒毀。

2.2.2 可重復(fù)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。

2.2.3 盛標(biāo)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(yǎng)的,用壓力蒸汽滅菌后使用。

2.2.4 微生物檢驗(yàn)接種培養(yǎng)過的瓊脂平板應(yīng)壓力滅菌30min,趁熱將瓊脂倒棄處理。

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?;蛘哌M(jìn)行焚燒處理。

2.3 放射性廢棄物

一般實(shí)驗(yàn)室的放射性廢棄物為中低水平放射性廢棄物,將實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的放射性廢物收集在專門的污物桶內(nèi),桶的外部標(biāo)明醒目的標(biāo)志,根據(jù)放射性同位素的半衰期長(zhǎng)短,分別采用貯存一定時(shí)間使其衰變和化學(xué)沉淀濃縮或焚燒后掩埋處理。

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(gè)半衰期后排放或者焚燒處理。

2.3.2 放射性同位素的半衰期較長(zhǎng)(如:鐵59、鉆60等)的廢棄物,液體可用蒸發(fā)、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(nèi)。

3 解決實(shí)驗(yàn)室污染的措施

3.1 提高認(rèn)識(shí),制定技術(shù)規(guī)范

各級(jí)實(shí)驗(yàn)室都需要進(jìn)一步提高對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染問題的認(rèn)識(shí),不能回避,聽之任之,而是應(yīng)該根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室工作的特點(diǎn)、重點(diǎn),積極探索,想方設(shè)法減少實(shí)驗(yàn)室污染。國(guó)家有關(guān)部門也應(yīng)認(rèn)真研究實(shí)驗(yàn)室的污染特點(diǎn)和防治途徑,提出操作性強(qiáng)、簡(jiǎn)便實(shí)用的技術(shù)規(guī)范,并出臺(tái)相應(yīng)的考核要求及辦法。最好是融入實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和驗(yàn)收中去,使之成為能力建設(shè)的一部分,從而有利于貫徹落實(shí)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染的防治措施。

3.2 建立實(shí)驗(yàn)室環(huán)境管理體系[3]

實(shí)驗(yàn)室在能力建設(shè)、質(zhì)量管理的同時(shí),還要建立完備的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境管理體系。按照ISO14001環(huán)境管理體系的理念和要求,全面考察實(shí)驗(yàn)分析的各個(gè)方面,制定相應(yīng)的程序文件,規(guī)范實(shí)驗(yàn)室環(huán)境行為,充分貫徹ISO14001一貫強(qiáng)調(diào)的污染預(yù)防和持續(xù)改進(jìn)的基本要求,力爭(zhēng)減小每一個(gè)過程的環(huán)境影響,從而不斷提升實(shí)驗(yàn)室管理水平。

3.3 全面推行綠色化學(xué)、清潔實(shí)驗(yàn)

3.3.1 選擇污染少的分析方法

在保證實(shí)驗(yàn)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(qiáng)的試劑,盡量用無毒、低毒試劑替代高毒試劑。在一些特定實(shí)驗(yàn)要用到高毒性藥品時(shí),一定要用封閉的收集桶收集廢液。

學(xué)校在進(jìn)行教育實(shí)驗(yàn)中,還要特別注意發(fā)揮教學(xué)多媒體的作用。教學(xué)多媒體是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)物,它是信息社會(huì)的標(biāo)志之一,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)(仿真實(shí)驗(yàn))是一種化學(xué)試劑和儀器裝置“零投入”和“廢棄物零排放”的特殊實(shí)驗(yàn)方式,它非常適合于演示實(shí)驗(yàn)。因?yàn)檠菔緦?shí)驗(yàn)主要是用于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和用于模仿而不是訓(xùn)練動(dòng)手操作能力的。某些毒害較大的化學(xué)實(shí)驗(yàn)也可以采用這種方式,從而可防止為了學(xué)習(xí)一點(diǎn)兒知識(shí)而付出高昂的環(huán)境代價(jià)的作法。[4]

3.3.2 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件,開展推廣微型實(shí)驗(yàn)[5]

在實(shí)驗(yàn)中改善實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)裝置的產(chǎn)生可以大大減少實(shí)驗(yàn)中化學(xué)試劑的用量。

微型實(shí)驗(yàn)是指在微型化的儀器裝置中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),其試劑用量是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的數(shù)十分之一至千分之一。因此,開設(shè)微型實(shí)驗(yàn),是節(jié)約藥品,減少開支,降低實(shí)驗(yàn)污染的簡(jiǎn)便方法。

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,可以減少試劑使用量。在農(nóng)殘檢測(cè)中利用固相萃取取代傳統(tǒng)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 成立試劑調(diào)度網(wǎng)絡(luò)

過期、失效的化學(xué)試劑的處理是世界性的難題。各實(shí)驗(yàn)室可以合作成立區(qū)域性的試劑調(diào)度網(wǎng),選擇一部分危害大,用量少,易失效的試劑進(jìn)入網(wǎng)絡(luò),實(shí)行實(shí)驗(yàn)室間資源共享,盡量避免大批化學(xué)試劑失效,也可節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本。

3.3.4 加強(qiáng)地區(qū)中心實(shí)驗(yàn)室的功能

現(xiàn)行的管理體制使各級(jí)行政部門都擁有各自小而全的實(shí)驗(yàn)室,既浪費(fèi)了大量資源,又不利于環(huán)境保護(hù)。應(yīng)發(fā)揮地區(qū)中心實(shí)驗(yàn)室的作用,集中部分項(xiàng)目,對(duì)社會(huì)開發(fā)。從而達(dá)到資源共享,相對(duì)降低實(shí)驗(yàn)室污染物的排放,對(duì)污染相對(duì)大的實(shí)驗(yàn)室有利于集中治理。

3.3.5 一些行之有效的清潔實(shí)驗(yàn)行為的實(shí)例

在滿足實(shí)驗(yàn)要求的情況下,適當(dāng)降低采樣量;

不要購(gòu)買暫時(shí)用不上的試劑;

盡量利用可回收的試劑;

應(yīng)使用可降解的無磷洗滌劑;

使用酒精溫度計(jì)從而避免水銀溫度計(jì)可能帶來的汞污染。

4 國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)室污染治理的現(xiàn)狀

在國(guó)外,有專門的實(shí)驗(yàn)室廢棄物處理站來集中收集處理。實(shí)驗(yàn)室廢棄物集中處理站的管理規(guī)范、嚴(yán)格,安全環(huán)境保護(hù)意識(shí)極強(qiáng)。專門地點(diǎn)集中、專門房間、專門容器存放,專門人員管理,嚴(yán)格分區(qū)、分類,集中送特殊廢品處理場(chǎng)處理。各種廢棄物由各實(shí)驗(yàn)室分類上交后,處理站要對(duì)交來廢棄物稱重后將信息存進(jìn)計(jì)算機(jī),再分類放到規(guī)定地方集中。例如,報(bào)廢放射源、廢機(jī)油、報(bào)廢化學(xué)試劑、化學(xué)合成“三廢物”、化學(xué)品廢棄容器等都分類存放。[6]

廢棄物集中處理站設(shè)計(jì)內(nèi)容周密,設(shè)施完備先進(jìn),安全可靠。為防止集中后的地下滲漏二次污染,設(shè)計(jì)時(shí)將處理站地下全部用水泥整體澆注。危險(xiǎn)化學(xué)品、放射源存放在專門房間,還有安全監(jiān)控、排風(fēng)系統(tǒng)。

廢棄物集中處理站的費(fèi)用由政府每年的經(jīng)費(fèi)預(yù)算中列支。另一方面,可回收廢品被收購(gòu)后所得資金則用于廢棄物集中處理站的進(jìn)一步發(fā)展。

目前我國(guó)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的污染排放并沒有專門的規(guī)定,一般參照企業(yè)的污染排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)或認(rèn)可驗(yàn)收時(shí)會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的廢棄物排放提出要求。如氣體實(shí)驗(yàn)在通風(fēng)處做,廢棄物由專門的環(huán)保公司回收等。由于實(shí)驗(yàn)室污染種類齊全,情況復(fù)雜,多數(shù)項(xiàng)目產(chǎn)生的污染量較小,缺乏相應(yīng)資金,操作起來存在著相當(dāng)難度,給污染治理帶來一定困難。目前除少數(shù)一些環(huán)保意識(shí)強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)室,沒有直接排放廢棄物外,多數(shù)實(shí)驗(yàn)室僅僅把環(huán)保放在口頭上,廢棄物回收協(xié)議簽在紙上,大量的廢棄物仍然直接排放。

由于實(shí)驗(yàn)室大多數(shù)項(xiàng)目只是零星開展,各項(xiàng)目之間的工作頻次不均勻,廢棄物排放物規(guī)律,污染分散,這些也給環(huán)保部門監(jiān)控帶來困難。一些環(huán)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(gè)棘手的問題。

篇8

關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)室;廢棄物;環(huán)境污染;治理

1實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染種類及危害[1]

1.1按污染性質(zhì)分

1.1.1化學(xué)污染

化學(xué)污染包括有機(jī)物污染和無機(jī)物污染。有機(jī)物污染主要是有機(jī)試劑污染和有機(jī)樣品污染。在大多數(shù)情況下,實(shí)驗(yàn)室中的有機(jī)試劑并不直接參與發(fā)生反應(yīng),僅僅起溶劑作用,因此消耗的有機(jī)試劑以各種形式排放到周邊的環(huán)境中,排放總量大致就相當(dāng)于試劑的消耗量。日復(fù)一日,年復(fù)一年,排放量十分可觀。有機(jī)樣品污染包括一些劇毒的有機(jī)樣品,如農(nóng)藥、苯并(α)芘、黃曲霉毒素、亞硝胺等。無機(jī)物污染有強(qiáng)酸、強(qiáng)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(qiáng),且有在人體中有蓄積性。

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(xì)菌毒素污染。生物廢棄物有檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)本,如血液、尿、糞便、痰液和嘔吐物等;檢驗(yàn)用品,如實(shí)驗(yàn)器材、細(xì)菌培養(yǎng)基和細(xì)菌陽性標(biāo)本等。開展生物性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室會(huì)產(chǎn)生大量高濃度含有害微生物的培養(yǎng)液、培養(yǎng)基,如未經(jīng)適當(dāng)?shù)臏缇幚矶苯油馀?,?huì)造成嚴(yán)重后果。生物實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)設(shè)備設(shè)計(jì)不完善或?qū)嶒?yàn)過程個(gè)人安全保護(hù)漏洞,會(huì)使生物細(xì)菌毒素?cái)U(kuò)散傳播,帶來污染,甚至帶來嚴(yán)重不良后果。2003年非典流行肆虐后,許多生物實(shí)驗(yàn)室加強(qiáng)對(duì)SAS病毒的研究,之后報(bào)道的非典感染者,多是科研工作者在實(shí)驗(yàn)室研究時(shí)被感染的。

1.1.3放射性污染物

放射性物質(zhì)廢棄物有放射性標(biāo)記物、放射性標(biāo)準(zhǔn)溶液等。

1.3按污染物形態(tài)分

1.3.1廢水

實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢水包括多余的樣品、標(biāo)準(zhǔn)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(guī)分析項(xiàng)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(jī)物、重金屬離子和有害微生物等及相對(duì)少見的氰化物、細(xì)菌毒素、各種農(nóng)藥殘留、藥物殘留等。

1.3.2廢氣

實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢氣包括試劑和樣品的揮發(fā)物、分析過程中間產(chǎn)物、泄漏和排空的標(biāo)準(zhǔn)氣和載氣等。通常實(shí)驗(yàn)室中直接產(chǎn)生有毒、有害氣體的實(shí)驗(yàn)都要求在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行,這固然是保證室內(nèi)空氣質(zhì)量、保護(hù)分析人員健康安全的有效辦法,但也直接污染了環(huán)境空氣。實(shí)驗(yàn)室廢氣包括酸霧、甲醛、苯系物、各種有機(jī)溶劑等常見污染物和汞蒸汽、光氣等較少遇到的污染物。

1.3.3固體廢物

實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的固體廢物包括多余樣品、分析產(chǎn)物、消耗或破損的實(shí)驗(yàn)用品(如玻璃器皿、紗布)、殘留或失效的化學(xué)試劑等。這些固體廢物成分復(fù)雜,涵蓋各類化學(xué)、生物污染物,尤其是不少過期失效的化學(xué)試劑,處理稍有不慎,很容易導(dǎo)致嚴(yán)重的污染事故。

2對(duì)實(shí)驗(yàn)室污染物的處理辦法

為防止實(shí)驗(yàn)室的污染擴(kuò)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(shí)際工作中選擇合適的方法進(jìn)行檢測(cè),盡可能減少?gòu)U物量、減少污染。廢棄物排放應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.1化學(xué)類廢物

一般的有毒氣體可通過通風(fēng)櫥或通風(fēng)管道,經(jīng)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(yīng)根據(jù)其化學(xué)特性選擇合適的容器和存放地點(diǎn),通過密閉容器存放,不可混合貯存,容器標(biāo)簽必須標(biāo)明廢物種類、貯存時(shí)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(jī)溶劑廢液應(yīng)根據(jù)性質(zhì)進(jìn)行回收。

2.1.1含汞廢液的處理

排放標(biāo)準(zhǔn)3:廢液中汞的最高容許排放濃度為0.05mg/L(以Hg計(jì))。

處理方法:①硫化物共沉淀法:先將含汞鹽的廢液的pH值調(diào)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(jīng)離心、過濾,濾液的含汞量可降至0.05mg/L以下。[2]

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(diào)節(jié)pH值至10.5以上,充分?jǐn)嚢韬蠓胖?,使鎘離子變?yōu)殡y溶的Cd(OH)2沉淀.分離沉淀,用雙硫腙分光光度法檢測(cè)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(qiáng)的結(jié)合力,優(yōu)先交換.

2.1.3含鉛廢液的處理

在廢液中加入消石灰,調(diào)節(jié)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(dá)標(biāo)后,排放廢液。

2.1.4含砷廢液的處理

在含砷廢液中加入FeCl3,使Fe/As達(dá)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(dá)標(biāo)后,排放廢液。

2.1.5含酚廢液的處理

酚屬劇毒類細(xì)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(jīng)調(diào)節(jié)pH值后進(jìn)行蒸餾回收.處理后的廢液排放。

2.1.6綜合廢液處理

用酸、堿調(diào)節(jié)廢液PH為3-4、加入鐵粉,攪拌30min,然后用堿調(diào)節(jié)pH為9左右,繼續(xù)攪拌10min,加入硫酸鋁或堿式氯化鋁混凝劑、進(jìn)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(yīng)根據(jù)其病源特性、物理特性選擇合適的容器和地點(diǎn),專人分類收集進(jìn)行消毒、燒毀處理,日產(chǎn)日清。

液體廢物一般可加漂白粉進(jìn)行氯化消毒處理。固體可燃性廢物分類收集、處理、一律及時(shí)焚燒。固體非可燃性廢物分類收集,可加漂白粉進(jìn)行氯化消毒處理。滿足消毒條件后作最終處置。

2.2.1一次性使用的制品如手套、帽子、工作物、口罩等使用后放入污物袋內(nèi)集中燒毀。

2.2.2可重復(fù)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。

2.2.3盛標(biāo)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(yǎng)的,用壓力蒸汽滅菌后使用。

2.2.4微生物檢驗(yàn)接種培養(yǎng)過的瓊脂平板應(yīng)壓力滅菌30min,趁熱將瓊脂倒棄處理。

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?;蛘哌M(jìn)行焚燒處理。

2.3放射性廢棄物

一般實(shí)驗(yàn)室的放射性廢棄物為中低水平放射性廢棄物,將實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的放射性廢物收集在專門的污物桶內(nèi),桶的外部標(biāo)明醒目的標(biāo)志,根據(jù)放射性同位素的半衰期長(zhǎng)短,分別采用貯存一定時(shí)間使其衰變和化學(xué)沉淀濃縮或焚燒后掩埋處理。

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(gè)半衰期后排放或者焚燒處理。

2.3.2放射性同位素的半衰期較長(zhǎng)(如:鐵59、鉆60等)的廢棄物,液體可用蒸發(fā)、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(nèi)。

3解決實(shí)驗(yàn)室污染的措施

3.1提高認(rèn)識(shí),制定技術(shù)規(guī)范

各級(jí)實(shí)驗(yàn)室都需要進(jìn)一步提高對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染問題的認(rèn)識(shí),不能回避,聽之任之,而是應(yīng)該根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室工作的特點(diǎn)、重點(diǎn),積極探索,想方設(shè)法減少實(shí)驗(yàn)室污染。國(guó)家有關(guān)部門也應(yīng)認(rèn)真研究實(shí)驗(yàn)室的污染特點(diǎn)和防治途徑,提出操作性強(qiáng)、簡(jiǎn)便實(shí)用的技術(shù)規(guī)范,并出臺(tái)相應(yīng)的考核要求及辦法。最好是融入實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和驗(yàn)收中去,使之成為能力建設(shè)的一部分,從而有利于貫徹落實(shí)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染的防治措施。

3.2建立實(shí)驗(yàn)室環(huán)境管理體系[3]

實(shí)驗(yàn)室在能力建設(shè)、質(zhì)量管理的同時(shí),還要建立完備的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境管理體系。按照ISO14001環(huán)境管理體系的理念和要求,全面考察實(shí)驗(yàn)分析的各個(gè)方面,制定相應(yīng)的程序文件,規(guī)范實(shí)驗(yàn)室環(huán)境行為,充分貫徹ISO14001一貫強(qiáng)調(diào)的污染預(yù)防和持續(xù)改進(jìn)的基本要求,力爭(zhēng)減小每一個(gè)過程的環(huán)境影響,從而不斷提升實(shí)驗(yàn)室管理水平。

3.3全面推行綠色化學(xué)、清潔實(shí)驗(yàn)

3.3.1選擇污染少的分析方法

在保證實(shí)驗(yàn)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(qiáng)的試劑,盡量用無毒、低毒試劑替代高毒試劑。在一些特定實(shí)驗(yàn)要用到高毒性藥品時(shí),一定要用封閉的收集桶收集廢液。

學(xué)校在進(jìn)行教育實(shí)驗(yàn)中,還要特別注意發(fā)揮教學(xué)多媒體的作用。教學(xué)多媒體是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)物,它是信息社會(huì)的標(biāo)志之一,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)(仿真實(shí)驗(yàn))是一種化學(xué)試劑和儀器裝置“零投入”和“廢棄物零排放”的特殊實(shí)驗(yàn)方式,它非常適合于演示實(shí)驗(yàn)。因?yàn)檠菔緦?shí)驗(yàn)主要是用于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和用于模仿而不是訓(xùn)練動(dòng)手操作能力的。某些毒害較大的化學(xué)實(shí)驗(yàn)也可以采用這種方式,從而可防止為了學(xué)習(xí)一點(diǎn)兒知識(shí)而付出高昂的環(huán)境代價(jià)的作法。[4]

3.3.2改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件,開展推廣微型實(shí)驗(yàn)[5]

在實(shí)驗(yàn)中改善實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)裝置的產(chǎn)生可以大大減少實(shí)驗(yàn)中化學(xué)試劑的用量。

微型實(shí)驗(yàn)是指在微型化的儀器裝置中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),其試劑用量是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的數(shù)十分之一至千分之一。因此,開設(shè)微型實(shí)驗(yàn),是節(jié)約藥品,減少開支,降低實(shí)驗(yàn)污染的簡(jiǎn)便方法。

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,可以減少試劑使用量。在農(nóng)殘檢測(cè)中利用固相萃取取代傳統(tǒng)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成立試劑調(diào)度網(wǎng)絡(luò)

過期、失效的化學(xué)試劑的處理是世界性的難題。各實(shí)驗(yàn)室可以合作成立區(qū)域性的試劑調(diào)度網(wǎng),選擇一部分危害大,用量少,易失效的試劑進(jìn)入網(wǎng)絡(luò),實(shí)行實(shí)驗(yàn)室間資源共享,盡量避免大批化學(xué)試劑失效,也可節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本。

3.3.4加強(qiáng)地區(qū)中心實(shí)驗(yàn)室的功能

現(xiàn)行的管理體制使各級(jí)行政部門都擁有各自小而全的實(shí)驗(yàn)室,既浪費(fèi)了大量資源,又不利于環(huán)境保護(hù)。應(yīng)發(fā)揮地區(qū)中心實(shí)驗(yàn)室的作用,集中部分項(xiàng)目,對(duì)社會(huì)開發(fā)。從而達(dá)到資源共享,相對(duì)降低實(shí)驗(yàn)室污染物的排放,對(duì)污染相對(duì)大的實(shí)驗(yàn)室有利于集中治理。

3.3.5一些行之有效的清潔實(shí)驗(yàn)行為的實(shí)例

在滿足實(shí)驗(yàn)要求的情況下,適當(dāng)降低采樣量;

不要購(gòu)買暫時(shí)用不上的試劑;

盡量利用可回收的試劑;

應(yīng)使用可降解的無磷洗滌劑;

使用酒精溫度計(jì)從而避免水銀溫度計(jì)可能帶來的汞污染。

4國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)室污染治理的現(xiàn)狀

在國(guó)外,有專門的實(shí)驗(yàn)室廢棄物處理站來集中收集處理。實(shí)驗(yàn)室廢棄物集中處理站的管理規(guī)范、嚴(yán)格,安全環(huán)境保護(hù)意識(shí)極強(qiáng)。專門地點(diǎn)集中、專門房間、專門容器存放,專門人員管理,嚴(yán)格分區(qū)、分類,集中送特殊廢品處理場(chǎng)處理。各種廢棄物由各實(shí)驗(yàn)室分類上交后,處理站要對(duì)交來廢棄物稱重后將信息存進(jìn)計(jì)算機(jī),再分類放到規(guī)定地方集中。例如,報(bào)廢放射源、廢機(jī)油、報(bào)廢化學(xué)試劑、化學(xué)合成“三廢物”、化學(xué)品廢棄容器等都分類存放。[6]

廢棄物集中處理站設(shè)計(jì)內(nèi)容周密,設(shè)施完備先進(jìn),安全可靠。為防止集中后的地下滲漏二次污染,設(shè)計(jì)時(shí)將處理站地下全部用水泥整體澆注。危險(xiǎn)化學(xué)品、放射源存放在專門房間,還有安全監(jiān)控、排風(fēng)系統(tǒng)。

廢棄物集中處理站的費(fèi)用由政府每年的經(jīng)費(fèi)預(yù)算中列支。另一方面,可回收廢品被收購(gòu)后所得資金則用于廢棄物集中處理站的進(jìn)一步發(fā)展。

目前我國(guó)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的污染排放并沒有專門的規(guī)定,一般參照企業(yè)的污染排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)或認(rèn)可驗(yàn)收時(shí)會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的廢棄物排放提出要求。如氣體實(shí)驗(yàn)在通風(fēng)處做,廢棄物由專門的環(huán)保公司回收等。由于實(shí)驗(yàn)室污染種類齊全,情況復(fù)雜,多數(shù)項(xiàng)目產(chǎn)生的污染量較小,缺乏相應(yīng)資金,操作起來存在著相當(dāng)難度,給污染治理帶來一定困難。目前除少數(shù)一些環(huán)保意識(shí)強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)室,沒有直接排放廢棄物外,多數(shù)實(shí)驗(yàn)室僅僅把環(huán)保放在口頭上,廢棄物回收協(xié)議簽在紙上,大量的廢棄物仍然直接排放。

由于實(shí)驗(yàn)室大多數(shù)項(xiàng)目只是零星開展,各項(xiàng)目之間的工作頻次不均勻,廢棄物排放物規(guī)律,污染分散,這些也給環(huán)保部門監(jiān)控帶來困難。一些環(huán)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(gè)棘手的問題。

篇9

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)廢水;處理方法;預(yù)防措施

前言

隨著我國(guó)近年高校招生比例的增大和科技創(chuàng)新能力的提升,高校教學(xué)和科研活動(dòng)愈加頻繁,有些實(shí)驗(yàn)所用危險(xiǎn)化學(xué)試劑、劇、雌激素等對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染的藥品,所產(chǎn)生的廢水多半未經(jīng)過任何處理就直接排放到下水道中,給環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。

同時(shí),各實(shí)驗(yàn)室及各實(shí)驗(yàn)人員所從事的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不同,且同一實(shí)驗(yàn)人員的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也經(jīng)常變換,雖然各類實(shí)驗(yàn)室的廢水排放量較少,但排放次數(shù)較多,濃度也不定,成分也較復(fù)雜,因此對(duì)環(huán)境的污染也具有多樣性。尤為高校中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,化學(xué)藥品上百種,許多試劑及其反應(yīng)物如各種酸、堿、重金屬鹽等對(duì)人體和環(huán)境都是有害的。他們有些很難降解,可以在環(huán)境中長(zhǎng)期存在;有些則在降解過程中產(chǎn)生二次污染;有些則通過食物鏈的富集進(jìn)入人體而造成毒害作用。因此,認(rèn)真回收和處理實(shí)驗(yàn)室污水中的廢棄物不僅是實(shí)驗(yàn)人員的職責(zé),也是實(shí)驗(yàn)室管理的一個(gè)重要方面。

1.實(shí)驗(yàn)室廢水的來源和種類[1]

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室廢水中所含主要污染物的性質(zhì),可以分為有機(jī)廢水、無機(jī)廢水和含病原微生物廢水。其中無機(jī)廢水中含有重金屬、重金屬絡(luò)合物、酸堿、硫化物、氰化物以及其它無機(jī)離子等;有機(jī)廢水中含有常用的有機(jī)溶劑如有機(jī)酸、酚類、醚類油脂類等物質(zhì);含病原微生物實(shí)驗(yàn)廢水主要是生物實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)廢水、解剖臺(tái)沖洗廢水等。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室廢水中所含污染物的主要成分來分類,可以分為酸性廢水、堿性廢水、重金屬?gòu)U水、含酚廢水、鹵類廢水等。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室廢水中污染物含量的不同,可以分為高濃度實(shí)驗(yàn)廢水、低濃度實(shí)驗(yàn)廢水和無污染水。其中高濃度實(shí)驗(yàn)廢水一般包括液態(tài)失效試劑、液態(tài)實(shí)驗(yàn)廢棄物或中間產(chǎn)物、各種洗滌液;低濃度實(shí)驗(yàn)廢水包括實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的低濃度洗滌廢水和實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)保潔衛(wèi)生用水;無污染水則包括實(shí)驗(yàn)過程中用到的冷卻水、水浴及恒溫等加熱用水、其它清潔用水等。

2.實(shí)驗(yàn)室廢水的處理方法及原則

高校實(shí)驗(yàn)室廢水量少,間斷性強(qiáng),危害性高,污染物的組成不同,從而導(dǎo)致處理的原理和方法不同,因此,處理這類廢水有一定難度。目前處理此類實(shí)驗(yàn)室污水比較成熟的方法有以下幾種。

2.1 絮凝沉淀法[2,3]

此方法適用于含有重金屬離子較多的無機(jī)實(shí)驗(yàn)廢水。當(dāng)確定了廢水中的重金屬離子后,選出合適的絮凝劑,比如石灰、鐵鹽、鋁鹽等,在弱堿性條件下可形成Mn(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等絮凝狀沉淀,同時(shí)這些絮狀沉淀也具有吸附作用,可以在去除重金屬離子的同時(shí),去除部分水中的其他污染物,降低水中化學(xué)需氧量,提高廢水的可生化性。

2.2 硫化物沉淀法[4]

此方法主要針對(duì)含有鎘、鉛、汞等重金屬較多的實(shí)驗(yàn)室污水,一般是用Na2S或NaHS把廢水中的重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶于水的金屬硫化物,再和Fe(OH)3共沉淀進(jìn)行分離。具體做法:將廢水的PH值調(diào)到8.0-10.0,向廢水中加入過量的Na2S,使其生成硫化物沉淀,再加入FeSO4作為共沉淀劑,生成的FeS將水中懸浮的金屬硫離子吸附而形成共沉淀,靜置、分離并過濾。

2.3 氧化還原中和沉淀法

此方法的原理是:成離子狀態(tài)的無機(jī)金屬離子可以利用一些還原劑將其轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì),再經(jīng)過分離。常用的還原劑有Fe、Zn、NaBH4、等[5]。

2.4 活性炭吸附法[6]

此方法多用于去除用化學(xué)或物理方法不能去除的微量溶解狀態(tài)的有機(jī)物。具體處理方法:將廢水分為有機(jī)和無機(jī)兩相并分離,再用活性炭進(jìn)行二次吸附,這種方法的化學(xué)需氧量去除率可達(dá)93%,同時(shí)活性炭還能吸附部分無機(jī)金屬離子。

2.5 焚燒法[7]

此方法適用于可形成乳濁液之類的廢液。但要避免因使用此方法而造成二次污染。例如,只含有碳、氫、氧元素的有機(jī)廢物在燃燒時(shí)一般不會(huì)造成二次污染,而含有鹵素、氮,硫等元素的有機(jī)廢物焚燒時(shí)將會(huì)產(chǎn)生NO、NO2、SO2等多種有毒氣體,此時(shí)就應(yīng)該考慮采用其它的方法。

2.6 處理含重金屬離子實(shí)驗(yàn)廢水的其它方法

在處理含重金屬離子的廢水方法中,除了以上的硫化物和絮凝沉淀法外,還有電解凝聚法、吸附法、磁分離法及還原離心法、離子交換法[8]等。比如利用還原離心法去除重金屬離子時(shí),在6 000r/min條件下反應(yīng)30min,汞離子的去除率達(dá)到100%,鉛離子可達(dá)98.3%。

2.7 高濃度有機(jī)廢水處理方法

處理高濃度的有機(jī)廢水除了可以用上述的焚燒法和活性炭吸附法外,還可以利用溶劑萃取法、氧化分解法、水解法以及生物化學(xué)處理法[9]等。例如廈門大學(xué)開發(fā)的高濃度有機(jī)廢水水解―好氧循環(huán)一體生物處理技術(shù),可實(shí)現(xiàn)高濃度有機(jī)廢水的高效生物處理。

3.預(yù)防和減少實(shí)驗(yàn)廢水的措施

3.1 減少藥品的使用

董素清等人通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)[10],生產(chǎn)1t硫酸產(chǎn)品就排放酸洗廢液2~5t,含硫酸的水洗廢液10~15t。這說明生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)所需藥品將造成大量的污染,在實(shí)驗(yàn)中減少藥品的使用也就減少了污染。同時(shí),應(yīng)該尋求用新的實(shí)驗(yàn)方法代替落后的實(shí)驗(yàn)方法,用新藥品代替現(xiàn)有藥品,盡量用無毒害性的藥品代替舊的有害物質(zhì)。

3.2 實(shí)驗(yàn)藥品進(jìn)行回收

對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢棄物進(jìn)行分類處理并回收再利用,這樣不僅可減小對(duì)環(huán)境的污染,還可以減少化學(xué)藥品的浪費(fèi)。郭子英[11]等提出了化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液的回收與利用方法。利用沉淀物的不溶性,可從產(chǎn)生沉淀的實(shí)驗(yàn)廢棄物中回收固體藥品。例如,從氯、溴、碘的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中回收銀化物,從硫酸的性質(zhì)、硫酸根離子的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中回收含鋇的物質(zhì),從硫酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的HCl氣體用堿液(NaOH)進(jìn)行回收等。Osteen,Audrey B等人[12]研究了采用濃縮的方法從實(shí)驗(yàn)室廢水中提取Hg。衍忠[13]根據(jù)廢棄物的一般處理原則,提出了含Hg等7類實(shí)驗(yàn)室常見廢棄物的處理辦法,介紹了6種有機(jī)溶劑和3種貴重金屬的回收與提純,為實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室廢物回收利用和提純提供了確實(shí)可行的操作。

3.3 預(yù)處理

實(shí)驗(yàn)室排放的廢水,一般分為有機(jī)廢水和無機(jī)廢水。當(dāng)確定了廢水的性質(zhì)后,再根據(jù)各種離子沉降的特性,選擇合適的絮凝劑(石灰、鐵鹽、鋁鹽等)進(jìn)行處理。也可以采取氧化還原中和沉淀法、活性炭吸附法、有機(jī)化學(xué)藥品的提純、蒸餾、離子交換等方法。[14-15]如含Pb、Cd的實(shí)驗(yàn)廢水可以通過加入石灰乳調(diào)節(jié)pH值至6~8之間,從而將生成Pb(OH) 2和Cd(OH) 2沉淀。含Cr6 +廢水可在酸性條件下還原為Cr3 +,在堿性條件下生成Cr(OH)3沉淀,采用這種方法即可除去其中的有毒有害物質(zhì)。絮凝沉淀也是實(shí)驗(yàn)廢水處理的一個(gè)可行辦法。

結(jié)語

高等院校實(shí)驗(yàn)室廢水的處理,實(shí)質(zhì)上就是采用各種手段和技術(shù),將廢水中的污染物分離或轉(zhuǎn)化為無毒、無害物質(zhì),從而使廢水得到凈化,達(dá)到直接排放或便于收集的標(biāo)準(zhǔn)。由于高校實(shí)驗(yàn)室廢液的組成相對(duì)復(fù)雜,排放量小,排放周期不定,瞬時(shí)排放濃度較高,不可能只用一種方法就能把所有污染物去除殆盡,因此處理廢液往往需要幾種方法組合,才能取得較好的處理效果。同時(shí),實(shí)驗(yàn)室廢液的管理是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。因此,在高校,除了需要有關(guān)部門加大投入外,每位實(shí)驗(yàn)人員要提高環(huán)境保護(hù)和自身防護(hù)意識(shí),養(yǎng)成良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,按照規(guī)范操作,盡可能的把實(shí)驗(yàn)廢水造成的危害降到最小,為保護(hù)環(huán)境和生態(tài)校園的建設(shè)做出自己的貢獻(xiàn)。

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篇10

關(guān)鍵詞:環(huán)境保護(hù)意識(shí) 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 三廢 綠色化學(xué)

Abstract:With the continuous development of China's economy, people's awareness of environmental protection has also been improved, inorganic chemistry experiment of university has changed from the traditional development model to green. In recent years, the inorganic chemistry experiment in university some pollution is serious, the bigger toxicity experimen

化學(xué)實(shí)驗(yàn)在高校教學(xué)中十分重要,我們?cè)谶M(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)(尤其是無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí))不可避免的會(huì)一些廢氣、廢液或廢渣即我們所說的“三廢”,實(shí)驗(yàn)之后,如果我們不加處理就將其釋放到空氣中、水中或者土壤中將會(huì)給我們生存的環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的危害,從而影響人們生活質(zhì)量。本文將分析大學(xué)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中“三廢”的處理狀況,并從綠色化角度對(duì)大學(xué)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中“三廢”的問題提出建議,現(xiàn)綜述如下。

一、大學(xué)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中“三廢”處理現(xiàn)狀

“三廢”直白的說就是廢氣、廢水、廢渣的總稱。從資源利用角度來看,它被稱為是“放錯(cuò)地方的資源”。由于無機(jī)實(shí)驗(yàn)在我國(guó)比重較大,無機(jī)實(shí)驗(yàn)也相對(duì)比較重要,大學(xué)不可避免的需要進(jìn)行無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),而實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的“三廢”很多有學(xué)校進(jìn)行有效的處理,雖然很多學(xué)校都提倡環(huán)保但是他們更多的是將其放在口頭上,將無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的“三廢”直接進(jìn)行排放而不采取任何措施。

二、大學(xué)大學(xué)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中“三廢”的處理

1.廢氣的處理

廢氣是指化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有毒、腐蝕性氣體,這些廢氣中多含有硫氧化物等成分,如果將這些氣體直接排放到空氣中將會(huì)給人體產(chǎn)生很大危害。而我們所說的廢氣凈化(Flue gas purification)則是指根據(jù)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的“廢氣”成分進(jìn)行綜合治理的工作 。而在很多大學(xué)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,主要以通風(fēng)櫥、通風(fēng)罩等將廢氣排到室外,然后待廢氣被空氣稀釋后再排放出去。

2.廢液的處理

廢液在“三廢”中占有很大比重,無機(jī)化學(xué)中的廢液往往會(huì)包含廢酸、廢堿、等物質(zhì)。對(duì)于廢水處理(wastewater treatment methods)則是指實(shí)驗(yàn)過程中利用物理、化學(xué)以及其他方法對(duì)廢水進(jìn)行處理,從而達(dá)到回收利用的目的。但是,當(dāng)前很多大學(xué)在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)不注意對(duì)廢液處理,經(jīng)常對(duì)廢液不進(jìn)行任何處理直接傾倒到江河湖泊中,從而造成嚴(yán)重的污染。

3.廢渣的處理

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中對(duì)于“廢渣”的處理也比較困難,廢渣中多含有廢玻璃、廢紙屑等,有的廢渣中甚至含有強(qiáng)毒性化學(xué)試劑等。目前,大學(xué)實(shí)驗(yàn)室中還沒有明確的規(guī)定及其廢渣的處理方法,很多高校為了節(jié)約成本直接將廢渣進(jìn)行丟棄 。

三、大學(xué)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中“三廢”的綠色化處理措施

高校無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中“三廢”的處理問題是一個(gè)復(fù)雜的多因素過程,處理過程中我們必須以“安全、綠色”為核心。其次,在處理無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中“三廢”過程中,我們還應(yīng)該遵循以下原則。

1.預(yù)先處理

高校無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中會(huì)產(chǎn)生一些有毒氣體(如:CO等),我們要杜絕直接排放到空氣中,我們應(yīng)該善于將這些氣體進(jìn)行預(yù)先處理,利用一些物理和化學(xué)方法進(jìn)行轉(zhuǎn)化、吸收、收集等。此外,高校在進(jìn)行一般實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有害氣體相對(duì)較少,實(shí)驗(yàn)過程中必須打開窗戶及其排風(fēng)扇,避免有毒氣體對(duì)人體的損害。

2.分類收集

高校在進(jìn)行無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)不可避免的會(huì)產(chǎn)生很多毒、廢液等,這些廢棄物種類較多,且成飛比較復(fù)雜,一旦隨意丟棄與空氣中的其他成分接觸,可能會(huì)產(chǎn)生新的有毒物質(zhì),很不利于人體健康。因此,高校無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的“三廢”必須經(jīng)過嚴(yán)格的處理,學(xué)校要按照廢液的類型進(jìn)行分類收集,并定期統(tǒng)一處理。這樣既能夠保護(hù)環(huán)境,又能不危害人體健康。

3.回收再使用

“三廢”直白的說就是廢氣、廢水、廢渣的總稱。從資源利用角度來看,它被稱為是“放錯(cuò)地方的資源”。在大學(xué)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的“三廢”我們可以對(duì)其回收二次使用。如:將實(shí)驗(yàn)室制得氨氣后的氯化鈣進(jìn)行回收作為其他實(shí)驗(yàn)的干燥劑等。因此,大學(xué)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的“三廢”我們應(yīng)優(yōu)先考慮廢物的資源化,這不僅在環(huán)境上有重要的作用,而且在經(jīng)濟(jì)上也具有重要的意義。

四、結(jié)束語

高校在進(jìn)行無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室時(shí),所產(chǎn)生的“三廢”必須采取有效措施處理后才能夠排放到空氣中。因此,我們必須采取有效的方法進(jìn)行處理,一方面,我們應(yīng)該加上高校師生教育,讓他們善于運(yùn)用綠色化學(xué)的思想處理“三廢”,提高高校實(shí)驗(yàn)室管理人員的環(huán)保意識(shí),和監(jiān)督意識(shí);另一方面,我們必須加強(qiáng)高校校園宣傳,處理過程中要遵循“從源頭抓起”的原則。

參考文獻(xiàn)