實驗室廢棄物安全管理思考與實踐

李冰洋, 黃開勝, 艾德生, 馬文川

(清華大學(xué) 實驗室與設(shè)備處, 北京 100084)

高校實驗室是實驗教學(xué)與科學(xué)研究的重要場所,實驗室安全與清潔是保障師生人身健康、財產(chǎn)安全、科研順利的必要條件。隨著高校開展一流大學(xué)和一流學(xué)科(雙一流)的建設(shè),科學(xué)研究得到了快速發(fā)展,實驗室安全管理如何實現(xiàn)世界一流也隨之成為“雙一流”建設(shè)的重要課題之一。實驗室廢棄物管理是實驗室安全管理的一個重要組成部分,開展實驗室廢棄物安全管理體系建設(shè)并進行有效的實踐具有重要意義。但長期以來,許多高校對于實驗室廢棄物安全管理重視不夠,給校園安全帶來隱患,甚至對校園及周邊環(huán)境造成污染,影響了教學(xué)科研的順利進行,阻礙了清潔校園的建設(shè)。做好廢棄物安全管理工作,需要建立廢棄物安全管理完整體系,并將各管理環(huán)節(jié)落到實處。

1 國內(nèi)外廢棄物安全管理現(xiàn)狀

1.1 國外廢棄物安全管理現(xiàn)狀

國外發(fā)達(dá)地區(qū)和高校對實驗室安全管理意識較強,開展實驗室安全管理較早,相應(yīng)法律、法規(guī)也較為完善。美國高校實驗室廢棄物處置主要遵循資源保持和恢復(fù)法案來獲得框架性依據(jù)。很多高校都設(shè)立專門的管理機構(gòu),將有技術(shù)性的安全問題統(tǒng)一管理,并由專業(yè)人員提供指導(dǎo)和服務(wù)[1]。美國的安全管理體系基于環(huán)境、安全與健康體系(EHS),廢棄物安全管理體系普遍覆蓋面廣、教育培訓(xùn)和規(guī)程指導(dǎo)性強。麻省理工學(xué)院的廢棄物管理包括化學(xué)、生物、電子、放射性廢棄物等多個方面[2-4]。斯坦福大學(xué)每年開設(shè)有害廢物收集等有關(guān)廢棄物管理的培訓(xùn)課程。在EHS管理體系中,對有害廢棄物處理、實驗室布置、危險品報備、有毒廢棄物銷毀等都有詳細(xì)的規(guī)程指引。

日本高校也非常重視環(huán)保安全,具有一套科學(xué)化、規(guī)范化的實驗室健康安全環(huán)境管理體系。日本的高校設(shè)有各具特點的安全環(huán)保管理機構(gòu)。為有效處理實驗室廢棄物,大多設(shè)有環(huán)保中心,負(fù)責(zé)制定管理準(zhǔn)則,對收集搬運到環(huán)保中心的廢棄物進行處理,對校內(nèi)排放水進行分析檢測,并負(fù)責(zé)做好宣傳和培訓(xùn)等工作[5]。以廢液處理為例,如日本岡山大學(xué)建有實驗室專用排水系統(tǒng),規(guī)定廢液分類方法,規(guī)范廢液處置流程,建立廢液信息管理系統(tǒng),檢測實驗室排出廢水水質(zhì),從多個方面杜絕污染和安全隱患。日本京都大學(xué),在各實驗樓宇的排放口放置了在線pH計,以監(jiān)測傾倒廢酸、廢堿的情況。

1.2 國內(nèi)廢棄物安全管理現(xiàn)狀

在我國高校,普遍存在重視教學(xué)科研,忽視安全環(huán)保的觀念問題。高校對實驗室廢棄物安全管理缺少法律、法規(guī)約束,實驗室廢棄物的處置、檢測、排放等方面缺少規(guī)范[6]。2005年7月,教育部與原國家環(huán)?？偩致?lián)合發(fā)布的“關(guān)于加強高等學(xué)校實驗室排污管理的通知”,使實驗室廢棄物處理工作成為高校建設(shè)和諧校園的一項重要工作。但是,目前仍有一些高校對實驗室廢棄物的處理不夠重視,廢棄物管理制度不健全,經(jīng)費投入不足,安全教育和培訓(xùn)不到位[7]。

高校許多實驗室將廢棄物直接排放,極易造成人身傷害和環(huán)境污染。多數(shù)高校實驗室排水系統(tǒng)與生活污水排放系統(tǒng)沒有分開,具有處置危險廢棄物資質(zhì)的機構(gòu)或企業(yè)不足,實驗室廢棄物堆積問題嚴(yán)重[8-9]。一些高校缺乏對實驗室廢棄物,如廢水廢氣的排放控制以及治理設(shè)備。一些實驗室沒有任何污染防治控制措施,廢水廢氣直接排放。曾有針對高校實驗室環(huán)境污染的調(diào)查顯示,一些實驗室存在廢棄物直接排放的現(xiàn)象[10]。高校實驗室排放的廢棄物中多有劇毒物質(zhì),直接排入環(huán)境中對周圍的生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重危害[11-12]。另外,高校實驗室在化學(xué)品管理方面做得不夠規(guī)范,由于化學(xué)品使用量急劇增加,化學(xué)物質(zhì)固有的危險性所帶來的安全、健康和環(huán)境問題日益突出[13]。

2 校園主要廢棄物管理情況

校園產(chǎn)生的廢棄物主要為廢水、廢氣、固體廢棄物。對校園廢棄物進行分析研究,開展安全清潔生產(chǎn),可以有效減少和避免污染物的產(chǎn)生。清華大學(xué)在學(xué)校內(nèi)部開展清潔生產(chǎn)審核工作,對主要廢棄物分布及廢棄物產(chǎn)排控制措施進行了分析,結(jié)果如表1。

2.1 廢水廢氣排放達(dá)標(biāo)情況

學(xué)校對校園整體外排廢水和廢氣進行了檢測,廢水參照《水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB11/307—2013),廢氣參照《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB11/501—2017),監(jiān)測結(jié)果見表2和表3,結(jié)果顯示外排廢水廢氣均達(dá)標(biāo)。

表1 主要廢棄物分布及治理措施匯總表

表2 廢水排放達(dá)標(biāo)情況

注:廢水污染源為紫荊門污水檢測井,監(jiān)測時間為2015.7.1。

表3 廢氣排放達(dá)標(biāo)情況

2.2 固體廢棄物處置情況

我校的固體廢棄物包括日常生活垃圾和實驗室產(chǎn)生的廢棄物,均委托具有處理資質(zhì)的公司進行統(tǒng)一收集和處理。學(xué)校危險廢物年處理量見圖1,廢棄物處理量呈現(xiàn)大幅上升。

3 實驗室廢棄物安全管理實踐

3.1 廢棄物處置管理

我校實驗室產(chǎn)生的廢棄物體量大,容易產(chǎn)生廢棄物積壓情況。為解決此問題,學(xué)校不斷探索,形成了統(tǒng)一收集、分類暫存、定期清運的模式,并通過制度保障和教育培訓(xùn)取得了積極成效。

(1) 統(tǒng)一收集。對于產(chǎn)生廢棄物量較大的院系,其廢棄物由院系統(tǒng)一收集,對于產(chǎn)生廢棄物量相對較小且較分散的院系,其廢棄物由學(xué)校統(tǒng)一收集。師生可以隨時預(yù)約收集廢棄物,這樣能及時將實驗室有害物質(zhì)清除,有效消除安全隱患。

圖1 學(xué)校廢棄物逐年處理量

(2) 分類暫存。學(xué)校規(guī)定對不同種類的廢棄物分類暫存,酸、堿、有機溶劑、含鹵素的廢液等需要分類存放。為了保障廢棄物存儲的安全性,學(xué)校按照國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置了大型廢液暫存柜,放置在廢棄物暫存點。

(3) 定期清運。學(xué)校與廢棄物處理公司商定定期進行化學(xué)廢物的集中分揀和運輸,既保障了廢棄物的定期清運,又有助于培養(yǎng)學(xué)生處理廢棄物的意識和習(xí)慣。2017年下半年的定期清運量是上半年清運量的2倍,年度廢棄物處置量達(dá)到歷史最高紀(jì)錄。

(4) 制度保障和教育培訓(xùn)。學(xué)校對廢棄物處置進行嚴(yán)格的規(guī)范,于2017年10月發(fā)布了“清華大學(xué)實驗室危險化學(xué)廢物處置實施細(xì)則”,對危險廢物的收集、轉(zhuǎn)運、處理進行了嚴(yán)格要求,規(guī)定了管理體系、處理方法和獎懲措施。同時對學(xué)校廢棄物收集人員和學(xué)生進行專業(yè)教育培訓(xùn),確保安全運輸。

3.2 廢水廢氣排放管理

由于學(xué)校開設(shè)實驗種類多,產(chǎn)生的廢液和廢氣量大,如果不經(jīng)過合理排放,則可能對實驗室及校園環(huán)境產(chǎn)生重大影響。我校在高校中率先進行實驗室廢水廢氣的排放指標(biāo)檢測,針對化學(xué)系、化工系、醫(yī)學(xué)院、生命學(xué)院、環(huán)境學(xué)院、材料學(xué)院、美術(shù)學(xué)院7個化學(xué)品使用較多的院系所在樓宇進行了連續(xù)6期的檢測,初步取得了廢氣和廢水中主要成分含量的結(jié)果,并根據(jù)檢測結(jié)果制定相應(yīng)的治理措施。同時對約210個實驗室進行入室調(diào)查,對污染物來源和學(xué)生實驗操作習(xí)慣進行了研究。

3.2.1 廢水

按照北京市《水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB11/307—2013),對廢水水質(zhì)中的20項具體項目進行了檢測,檢測項目和方法如表4所示。

表4 水質(zhì)檢測指標(biāo)和方法

檢測結(jié)果顯示,理化指標(biāo)良好,有機污染物、微生物、無機物指標(biāo)合格。通過入室調(diào)查,發(fā)現(xiàn)廢水污染物特征以生活污水來源為主。廢水排放情況均符合規(guī)定,無違規(guī)排放現(xiàn)象。

3.2.2 廢氣

廢氣檢測參照標(biāo)準(zhǔn)為北京市《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB11/501—2017)。廢氣具體檢測項目和方法如表5所示。

表5 廢氣檢測指標(biāo)和方法

檢測結(jié)果顯示,重金屬和無機污染物指標(biāo)符合“無組織排放源監(jiān)控點濃度限值”排放限值。非甲烷總烴和氯化氫指標(biāo)低于集中排放源的“大氣污染物最高允許排放濃度”。入室調(diào)查結(jié)果顯示,實驗用有機試劑是主要揮發(fā)性污染物來源,實驗管理控制不精細(xì)也是污染物來源之一。

3.3 危險化學(xué)品管理

我校危險化學(xué)品種類繁多,如果由各院系分散管理,則信息統(tǒng)計不全面,對安全隱患不能及時預(yù)防。學(xué)校積極利用信息化管理手段,于2017年開發(fā)并在全校推廣使用試劑材料信息管理系統(tǒng),對所有化學(xué)品,尤其是危險化學(xué)品實施網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一采購,并對使用痕跡、廢棄物處置、財務(wù)報銷等進行全面管理。通過該系統(tǒng),可以了解到具體實驗室的危險化學(xué)品使用情況,通過數(shù)據(jù)分析,掌握高?；瘜W(xué)品使用地點和使用量,鎖定需要重點關(guān)注的實驗室。同時可以對?；凡少彙⑦\送、存儲、使用、保管和處置進行全周期管理,從源頭上減少了?；返膩碓?有效控制了廢棄物產(chǎn)生量。

4 實驗室廢棄物安全管理建議

4.1 不斷完善管理制度

做好廢棄物安全管理工作需要不斷更新和完善管理制度。管理者要明確環(huán)境保護和安全的責(zé)任應(yīng)該落實到每個人,而學(xué)?？梢詫嵤┓?wù)式管理,為師生提供更好的環(huán)境治理場所和模式。在管理時盡力做好以下幾點:完善制度,堅定落實誰生產(chǎn)誰負(fù)責(zé)、誰污染誰治理的原則；突出重點,對具有較高安全隱患和環(huán)保意識較弱的單位進行重點管理；引導(dǎo)預(yù)期,使師生形成自覺的環(huán)保行為；完善公共服務(wù)體系,建立廢棄物處理裝置和專業(yè)化的服務(wù)。

4.2 開展系統(tǒng)的教育培訓(xùn)

高校具有良好的教育氛圍,教育是能夠從根本上改變?nèi)藗兊乃枷牒鸵庾R的手段。學(xué)校需要在做好學(xué)科教育的同時做好安全教育,提高師生的安全意識,同時通過專業(yè)化的指導(dǎo)和實踐,強化廢棄物管理的標(biāo)準(zhǔn)化流程。教育的內(nèi)容重點在于系統(tǒng)化,教育的形式重點在于多元化,可以在學(xué)生培養(yǎng)計劃中加入實驗室安全的課程,開展慕課等線上課程,使知識傳播途徑更加廣泛。

4.3 加強信息化建設(shè)

管理部門可以通過加強信息化建設(shè)來提高管理效率。對化學(xué)試劑的采購量、使用量、排放量進行準(zhǔn)確的統(tǒng)計和監(jiān)測,以便在整體上把握實驗對環(huán)境產(chǎn)生的影響；對實驗室的廢氣廢水排放進行在線監(jiān)測,根據(jù)結(jié)果能夠及時發(fā)現(xiàn)和解決問題；對廢棄物存量進行線上記錄,能夠使廢棄物處置更加快捷；對危險化學(xué)品進行信息化管理,當(dāng)?；返牧砍霭踩秶鷷r發(fā)出預(yù)警,可以及時消除安全隱患。

4.4 選擇合理技術(shù)方案

針對廢水的排放管理,可以增加污水處理設(shè)施,在排水口安裝在線pH、電導(dǎo)率測量儀器,用于監(jiān)測酸堿排放、有機物和鹽類的排放。針對廢氣的排放管理,可以增加廢氣處理設(shè)施,在廢氣收集管線上增加一定的過濾、吸附、催化裝置,并加強對通風(fēng)櫥的運用和處理,防止有害污染物的積累。針對廢棄物處置,可以探索合理的技術(shù)方案,減少廢棄物的產(chǎn)生量。針對?；饭芾?主要通過信息化技術(shù)手段,對采購量進行控制,對安全隱患提前預(yù)防。

5 結(jié)語

廢棄物安全管理對于人身安全和環(huán)境保護具有重要意義,但是在我國高校中安全管理意識薄弱、管理措施不夠有力。為了有效開展廢棄物安全管理,需要針對廢棄物處置、廢水廢氣排放、?；饭芾淼裙芾韮?nèi)容形成統(tǒng)一整體,進行全面且落地的管理。從學(xué)校實際情況出發(fā),研究積極有效的措施進行監(jiān)管和治理,再結(jié)合得到的客觀結(jié)果,分析可行性方案,針對具體問題進行解決,從更新管理體系、加強教育培訓(xùn)、推進信息化建設(shè)、選擇合理技術(shù)等方面探究高效的廢棄物安全管理途徑。