實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染與防治

紀(jì)朋艷 李慶華 劉玉蓮

吉林醫(yī)藥學(xué)院

文章介紹了生化實(shí)驗(yàn)室中常見的污染種類及危害，闡明生化實(shí)驗(yàn)室是一種不容忽視的污染源，其污染種類復(fù)雜、毒害較大，并針對不同污染提出相應(yīng)治理辦法。

隨著我國科技及市場的發(fā)展，對生化實(shí)驗(yàn)室的需求量越來越大，其廣泛存在于學(xué)校（包括各高等院校和中學(xué)）、科研機(jī)構(gòu)、檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)和企業(yè)中的檢驗(yàn)研發(fā)部門。各類生化實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)條件及管理狀況參差不齊。實(shí)驗(yàn)室實(shí)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(shí)驗(yàn)室污染一方面會對實(shí)驗(yàn)人員造成身體危害，另一方面給實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室對環(huán)境的危害特別大，因此生化實(shí)驗(yàn)室污染應(yīng)引起足夠重視。

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，分別制定處理方案。

實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染種類及危害

按污染性質(zhì)分類

1.有機(jī)物

有機(jī)物污染主要來源于有機(jī)試劑污染和有機(jī)樣品污染。在實(shí)驗(yàn)中往往需要大量有機(jī)溶劑及助溶劑，這些有機(jī)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(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。大多數(shù)有機(jī)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(jī)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(dāng)吸入或攝入量達(dá)到一定量時(shí)可引起慢性中毒。

2.無機(jī)物

無機(jī)物污染有：強(qiáng)酸、強(qiáng)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(qiáng)，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?dú)?、氧化亞氮、硫化氫等，可造成機(jī)體缺氧；其他有毒無機(jī)物的污染，如氰化物。

按污染物形態(tài)分類

1.廢水

幾乎所有的生化常規(guī)分析項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備及實(shí)驗(yàn)過程都會產(chǎn)生不同程度的廢水。實(shí)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)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(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。

2.廢氣

實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢氣來源于試劑和樣品的揮發(fā)物、實(shí)驗(yàn)分析過程中間產(chǎn)物、泄漏和排空的標(biāo)準(zhǔn)氣和載氣、未燃盡的原子化蒸氣等。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，對通風(fēng)不好的實(shí)驗(yàn)室，這些有毒、有害氣體將直接危害實(shí)驗(yàn)人員的健康安全。通過通風(fēng)設(shè)備排放到外界的廢氣也直接污染了環(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、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(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的固體廢物主要來源為多余樣品、實(shí)驗(yàn)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)污染物，尤其是不少過期失效的化學(xué)試劑放射性廢棄物，處理稍有不慎，很容易導(dǎo)致嚴(yán)重的污染事故。

對實(shí)驗(yàn)室污染物的處理辦法

生化實(shí)驗(yàn)室廢棄物的排放應(yīng)遵守我國環(huán)保的有關(guān)規(guī)定，遵守醫(yī)療廢棄物管理?xiàng)l例。

廢氣的處理

在進(jìn)行可能產(chǎn)生廢氣的實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該在有通風(fēng)裝置的場所操作，對于加熱酸、堿溶液和有機(jī)物的硝化、分離等都應(yīng)于通風(fēng)櫥中進(jìn)行。生化驗(yàn)室排放少量廢氣，一般由通風(fēng)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(jìn)行預(yù)處理。

廢水的處理

化驗(yàn)室廢液不能排入下水道，應(yīng)根據(jù)污染物性質(zhì)分類收集、存放，分別集中處理。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。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(xué)反應(yīng)處理。對于鉛、砷等有害離子超標(biāo)的廢液，也應(yīng)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(jī)溶劑、綜合廢液等其他廢液也應(yīng)按照規(guī)定進(jìn)行出來后再排放或回收。

固體廢棄物處理

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(jìn)行氯化消毒處理。滿足消毒條件后以深坑埋掉的方法為好。

解決實(shí)驗(yàn)室污染的措施

在環(huán)境問題日益嚴(yán)峻的今天，每人實(shí)驗(yàn)員都要認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染問題的重要性，對于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染既不能回避，也聽之任之，而是應(yīng)該根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室工作的性質(zhì)及特點(diǎn)，積極研究認(rèn)真探索，想方設(shè)法有效減少實(shí)驗(yàn)室污染。我從以下幾點(diǎn)著手去解決實(shí)驗(yàn)室污染問題。

建立實(shí)驗(yàn)室管理體系

建立實(shí)驗(yàn)室條塊式管理體系，各級層層把關(guān)，全面對各級實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行監(jiān)督管理。

1.嚴(yán)格實(shí)行審批制度和監(jiān)督機(jī)制

上級實(shí)驗(yàn)室根據(jù)下級實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從實(shí)驗(yàn)室布局、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、通風(fēng)情況、人員設(shè)置等方面進(jìn)行指導(dǎo)，對條件不具備的實(shí)驗(yàn)室推遲審批或不審批。同時(shí)要加大對實(shí)驗(yàn)室日常操作的監(jiān)督，并且在對實(shí)驗(yàn)室能力建設(shè)、質(zhì)量管理的考核同時(shí)，將實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染的防治措施納入考核內(nèi)容。

2.建立實(shí)驗(yàn)室人員教育和保障機(jī)制

定期對實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室環(huán)保培訓(xùn)，增強(qiáng)他們的環(huán)保意識，增加他們對實(shí)驗(yàn)室污染的預(yù)防和處理技術(shù)，并且定期對他們進(jìn)行體格檢查，對實(shí)驗(yàn)室及其周邊空氣、水質(zhì)、土壤進(jìn)行監(jiān)測。

提高認(rèn)識，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法和條件

國家標(biāo)準(zhǔn)部門應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的污染特點(diǎn)和防治途徑，加強(qiáng)對標(biāo)準(zhǔn)方法的研究，在保證實(shí)驗(yàn)精密度、準(zhǔn)確度的前提下，及時(shí)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(shí)驗(yàn)方法

在不影響實(shí)驗(yàn)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(qiáng)的試劑。在做有高毒性藥品參與的特殊實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要用封閉的收集桶收集廢液，以防廢液擴(kuò)散對環(huán)境構(gòu)成的嚴(yán)重破壞。

進(jìn)行教育實(shí)驗(yàn)中，還應(yīng)該發(fā)揮多媒體、虛擬儀器等現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備。比如多媒體非常適合于演示實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)。這是一種沒有化學(xué)試劑和儀器裝置的特殊實(shí)驗(yàn)方式，屬于零排放零污染。由于演示實(shí)驗(yàn)主要是用于學(xué)生的對實(shí)驗(yàn)中生發(fā)反應(yīng)等生物化學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)識、觀察、和理解，而不是訓(xùn)練動手操作能力，完全沒必要真槍實(shí)彈演習(xí)。對于毒性較大的化學(xué)實(shí)驗(yàn)也可以采用這種方式，以便減少對環(huán)境的污染。

2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件，開展推廣微型實(shí)驗(yàn)

改善實(shí)驗(yàn)裝置以便防止在實(shí)驗(yàn)過程中有毒氣體逸散、有毒液體外溢，實(shí)驗(yàn)活動中盡可能用專業(yè)的成品、商品化實(shí)驗(yàn)裝置，可以極大減少實(shí)驗(yàn)中化學(xué)試劑的用量。

微博、微信，我們現(xiàn)在處于微時(shí)代，對于生化實(shí)驗(yàn)，我們更應(yīng)該“微”。即在微型化的儀器裝置中進(jìn)行的微型實(shí)驗(yàn)，可有效減少試劑用量，一般來說微型實(shí)驗(yàn)是常規(guī)實(shí)驗(yàn)試劑用量的百分之一甚至更小。所以開設(shè)微型實(shí)驗(yàn)，既可以節(jié)約藥品減少開支，又對降低實(shí)驗(yàn)環(huán)境污染有重要益處。

總之，生化實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室對環(huán)境的污染?？蒲腥藛T、廣大師生也應(yīng)該提高認(rèn)識，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和操作方法，將實(shí)驗(yàn)對環(huán)境的危害降到最低。