環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室廢水的處理及污染防治

宋盼盼，邵玲，周金平

（孝感市水文局，湖北孝感市 432100）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)大部分地區(qū)的環(huán)境狀況日益惡化，甚至無(wú)法滿足人們生活對(duì)環(huán)境的基本要求。環(huán)境監(jiān)測(cè)站作為環(huán)保行業(yè)的一個(gè)重要部門，承擔(dān)著為環(huán)保部門提供技術(shù)支撐的重要任務(wù)。但在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，特別是水質(zhì)監(jiān)測(cè)會(huì)產(chǎn)生大量的廢液，若處理不當(dāng)，會(huì)對(duì)環(huán)境造成重大污染，甚至對(duì)人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。筆者對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室廢水的處理方法進(jìn)行了總結(jié)并提出了污染防治措施。

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室廢水處理的現(xiàn)狀

近年來(lái)，國(guó)家對(duì)環(huán)境狀況越來(lái)越重視，各地環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室不斷完善，監(jiān)測(cè)的頻次和開(kāi)展的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目也越來(lái)越多，導(dǎo)致在監(jiān)測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生的廢液量不斷增大，污染物種類也變得復(fù)雜，其中不乏有致癌、致畸、劇毒、強(qiáng)腐蝕性之類的污染物。特別是近年來(lái)，由于水環(huán)境形勢(shì)日益嚴(yán)峻，許多新的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目陸續(xù)開(kāi)展，而部分實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)備相對(duì)落后，有的甚至達(dá)不到廢水處理的條件。在這種情形下，實(shí)驗(yàn)室廢水僅經(jīng)簡(jiǎn)單處理甚至不經(jīng)處理任意排放，對(duì)當(dāng)?shù)赝寥?、地下水及地表水造成較大的污染。另外各地環(huán)保機(jī)構(gòu)都建有自己的實(shí)驗(yàn)室，污染源分布過(guò)于分散，在監(jiān)管上存在很大的困難。

2 環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室廢水的來(lái)源及分類

實(shí)驗(yàn)室廢水主要有以下3個(gè)來(lái)源：分析產(chǎn)生的廢液，如樣品經(jīng)顯色、滴定等測(cè)定后的溶液；分析后剩余的水質(zhì)樣品，特別是污水樣品；過(guò)期的溶液，如一些易揮發(fā)、氧化的溶液。

按照廢水中污染物的化學(xué)性質(zhì)，環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室廢水大致分為4類。(1)重金屬?gòu)U水：含有銀、汞、銅、鋅、鉛、鎘、鉻等重金屬元素；(2)砷、氰類劇毒廢水：含有砷元素或游離氰、氰化物及氰的絡(luò)合物；(3)酸堿廢水：含有強(qiáng)酸或強(qiáng)堿；(4)有機(jī)廢水：含有有機(jī)溶劑、有機(jī)酸、醚類、多氯聯(lián)苯、有機(jī)磷化合物、酚類、石油類、油脂類等有機(jī)物質(zhì)。

3 環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室廢水的處理方法

3.1 重金屬?gòu)U水的處理

重金屬污染是危害最大的水污染問(wèn)題之一。重金屬具有毒性大，在環(huán)境中不易被代謝，易被生物富集并有生物放大效應(yīng)等特點(diǎn)，必須經(jīng)處理后方可排放。

對(duì)重金屬離子含量較高的廢水，可以用電解法來(lái)處理。電解法是利用直流電進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的過(guò)程，廢水中的污染物質(zhì)可以在陰極上直接還原，由高價(jià)有毒金屬還原為低價(jià)有毒金屬或在陰極直接還原析出金屬。據(jù)報(bào)道，用電解法處理含鉻廢水，在最佳工藝條件下Cr(Ⅵ)的去除率達(dá)到99.80%［1］。由于此方法成本較高，目前較少被采用。

化學(xué)沉淀法是一種傳統(tǒng)的水處理方法，在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于重金屬?gòu)U水的處理。該方法相比電解法具有經(jīng)濟(jì)、高效、易操作等優(yōu)點(diǎn)?；瘜W(xué)沉淀法包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體共沉淀法，其原理是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苡谒闹亟饘倩衔?，通過(guò)過(guò)濾和分離使沉淀物從水溶液中去除。

3.2 砷、氰類劇毒廢水的處理

對(duì)于含砷的廢水，絮凝共沉法是目前用得最多的方法。它是借助加入Fe(Ⅲ)，Al(Ⅲ)，Mg(Ⅱ)等離子在一定條件下形成氫氧化物膠體與廢水中的As進(jìn)行吸附反應(yīng)，生成難溶的亞砷酸鹽和砷酸鹽沉淀，最終分離除去。

氰化物是劇毒物質(zhì)，堿性氯化法是目前處理含氰廢水的成熟方法，目前已被廣泛采用。處理時(shí)一般在堿性條件下加入氯氣或液氯、漂白粉、高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑將其氧化成CO2和N2等無(wú)毒物質(zhì)，處理后的廢水一般能達(dá)標(biāo)排放。

3.3 酸堿廢水的處理

酸堿廢水對(duì)建筑物和金屬有強(qiáng)烈的腐蝕作用，還會(huì)造成土壤板結(jié)或鹽堿化，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)，直接流入河道、湖庫(kù)威脅水生生物。這類廢水一般可經(jīng)中和處理，用大量水稀釋后即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 有機(jī)廢水的處理

有機(jī)廢水比無(wú)機(jī)廢水污染的范圍更廣，帶來(lái)的危害更嚴(yán)重，未經(jīng)處理后排放會(huì)造成嚴(yán)重污染。部分有機(jī)廢水可以經(jīng)蒸餾、干燥回收利用，如氯仿和四氯化碳廢液。對(duì)于一些無(wú)法回收，或者回收成本過(guò)大的有機(jī)廢水，可運(yùn)用多種廢水處理新技術(shù)。

實(shí)驗(yàn)室中使用Fenton試劑處理有機(jī)廢水是一種較快且有效的方法，酸性條件下H2O2在Fe(Ⅱ)的催化作用下能有效地將廢水中的有機(jī)物氧化。Fenton試劑幾乎可以氧化所有的有機(jī)物，在處理難以生物降解或一般化學(xué)氧化難以奏效的有機(jī)廢水時(shí)它具有其它方法無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此該試劑在廢水處理中具有廣闊的應(yīng)用前景［2］。

對(duì)于污染物種類復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室廢水，往往需要多種方法聯(lián)合使用。目前廢水處理技術(shù)涌現(xiàn)出許多新方法、新技術(shù)，除前面提到的Fenton試劑均相催化氧化技術(shù)之外，還有臭氧氧化法［3］、超聲波降解技術(shù)［4］、納米TiO2光催化氧化技術(shù)［5］等。

4 環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室廢水污染的防治對(duì)策

實(shí)驗(yàn)室廢水排放是一重點(diǎn)污染源，要治理好實(shí)驗(yàn)室廢水，使其達(dá)標(biāo)排放，是一項(xiàng)重要任務(wù)。多年來(lái)，各地環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)往往是“邊監(jiān)測(cè)邊污染”，實(shí)驗(yàn)室廢水污染很少引起重視，防治工作處于起步階段，管理相對(duì)滯后。筆者結(jié)合實(shí)驗(yàn)室廢水管理的實(shí)際情況，提出了一些對(duì)策。

(1)主管部門必須重視實(shí)驗(yàn)室廢水污染問(wèn)題，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)?；谏鐣?huì)發(fā)展需要，近年來(lái)各地陸續(xù)開(kāi)展了許多新的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，隨之帶來(lái)的是各種新的實(shí)驗(yàn)室污染物，而現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)備達(dá)不到這類廢水處理的條件。特別是一些建立較早的環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室，設(shè)備、儀器陳舊，有的已經(jīng)嚴(yán)重老化，如排污管道破損、廢水處理池滲漏等會(huì)造成嚴(yán)重的土壤或水體污染。

(2)在開(kāi)展新的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目前應(yīng)對(duì)現(xiàn)有硬件設(shè)施進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估，對(duì)硬件設(shè)施尚不能滿足廢水處理?xiàng)l件的實(shí)驗(yàn)室要延期開(kāi)展監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，并加強(qiáng)整改，在達(dá)到處理廢水的條件后方可進(jìn)行監(jiān)測(cè)。另外有些廢水處理存在著毒性大、成本高、處理復(fù)雜、危險(xiǎn)系數(shù)高、設(shè)備條件缺乏等問(wèn)題，在適當(dāng)?shù)那闆r下可以向社會(huì)購(gòu)買服務(wù)，將廢水處理業(yè)務(wù)外包給有資質(zhì)的單位。

(3)各監(jiān)測(cè)站（室）管理人員務(wù)必健全實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)章制度，規(guī)范廢水處理程序。目前部分地區(qū)對(duì)實(shí)驗(yàn)室排污問(wèn)題重視不夠，廢水管理制度仍不夠健全，隨意排放的現(xiàn)象嚴(yán)重。在已制定的規(guī)章中，盡管對(duì)實(shí)驗(yàn)室排污有原則性的要求，但是缺少具體、可操作的管理措施，致使實(shí)驗(yàn)室廢水管理工作難以真正落到實(shí)處。因此各環(huán)境監(jiān)測(cè)站要因地制宜地建立起完善的實(shí)驗(yàn)室廢水管理制度，將各種廢水處理程序細(xì)化，使其更具指導(dǎo)性和操作性，并將實(shí)驗(yàn)室廢水處理責(zé)任落實(shí)到人，建全追責(zé)和問(wèn)責(zé)機(jī)制以確保實(shí)驗(yàn)室廢水管理有章可循。

(4)承擔(dān)具體監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的分析人員應(yīng)該探索新途徑，積極推廣清潔實(shí)驗(yàn)，減少有毒物質(zhì)的使用。值得注意的是，新的設(shè)備和技術(shù)在應(yīng)用之前必須經(jīng)過(guò)對(duì)比驗(yàn)證，并確認(rèn)其精度是否滿足實(shí)際的檢測(cè)需要。目前在電子設(shè)備領(lǐng)域各種先進(jìn)的儀器和設(shè)備層出不窮，加大新儀器設(shè)備在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用，在一定程度上能減少有毒化學(xué)品對(duì)環(huán)境造成的污染，如一些便攜式手持設(shè)備可以直接測(cè)出需要的數(shù)據(jù)，甚至不需要使用化學(xué)藥品。

(5)要積極探索新思路，不斷總結(jié)新經(jīng)驗(yàn)。同一個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目往往有多種檢測(cè)手段，一些先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)相比傳統(tǒng)檢測(cè)方法，具有便捷、高效、污染小等優(yōu)勢(shì)。有研究表明，在異煙酸–吡唑啉酮分光光度法測(cè)總氰的過(guò)程中用乙醇替代N，N-二甲基甲酰胺作溶劑所得檢測(cè)結(jié)果與原方法無(wú)顯著差異［6］。N，N-二甲基甲酰胺具有腥臭氣味，對(duì)皮膚、黏膜有刺激性，可以經(jīng)呼吸道、皮膚和胃腸道吸收進(jìn)入體內(nèi)，造成中樞神經(jīng)系統(tǒng)和肝、腎、胃等重要臟器嚴(yán)重?fù)p傷，滲入土壤或流入水體亦會(huì)引起嚴(yán)重污染。因此在該監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中用乙醇代替N，N-二甲基甲酰胺作溶劑更具安全性。

5 結(jié)語(yǔ)

環(huán)境監(jiān)測(cè)部門在進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)的同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室治污能力建設(shè)，健全廢水處理制度，推廣先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)。在工作中始終堅(jiān)持綠色化學(xué)理念，提倡以無(wú)毒代有毒，以低毒代高毒，以少量代大量；提倡對(duì)各種物質(zhì)的充分利用、循環(huán)使用、回收利用，最終將檢測(cè)活動(dòng)對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響降至最低。

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