高校生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物分類處理研究與實(shí)踐

熊順子, 秦敏君, 徐 毅, 許 杰, 彭華松

(1. 上海交通大學(xué) 生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院, 上海 200240； 2. 上海交通大學(xué) 資產(chǎn)管理與實(shí)驗(yàn)室處, 上海 200240)

高校實(shí)驗(yàn)室是人才培養(yǎng)和科學(xué)研究創(chuàng)新的重要場所,也是學(xué)校安全管理的重點(diǎn)單位。在我國高校教育和科研事業(yè)快速發(fā)展中,生物類實(shí)驗(yàn)室呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)類別和項(xiàng)目繁多,生化試劑使用種類廣泛,易燃、易爆危險物品大量使用,易制毒化學(xué)品和劇毒物品增加,各類生物材料的使用、廢棄器皿和實(shí)驗(yàn)動物等也增多。由于生物類實(shí)驗(yàn)室廢棄物種類復(fù)雜、危險性各異,如不加以妥善處置,必然對環(huán)境和人類健康產(chǎn)生很大危害[1-10]。本文通過分析高校生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物分類處理的現(xiàn)狀和問題,提出生物類實(shí)驗(yàn)室廢棄物分類處理策略、方法和建議,并付諸上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室廢棄物分類處理實(shí)踐。

1 生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物分類處理的現(xiàn)狀和問題

1.1 法規(guī)體系初步建成,廢棄物管理規(guī)范或有缺失

自2003年SARS事件之后,我國加強(qiáng)了生物安全管理,初步建成了有中國特色的生物安全管理法規(guī)體系,成為我國高校生物類實(shí)驗(yàn)室安全管理法制建設(shè)的基礎(chǔ)[11]。然而,對于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室,仍然存在管理體系不完善和監(jiān)督力度不足等問題。例如《實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求》(GB19489—2004)對生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物處理沒有專門的管理要求[12],生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室存在執(zhí)行不嚴(yán)的問題[13-14]。因此,研究和制定生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物管理和處置規(guī)范十分必要。

1.2 生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物分類處理不夠規(guī)范

不同單位、不同實(shí)驗(yàn)室、甚至不同人員對生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物的分類收集的認(rèn)知、理解和執(zhí)行存在一些差異。例如有很多人會堅(jiān)持進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室廢棄物分類投放或收集,但也有一些人不會進(jìn)行分類投放或收集, 一些實(shí)驗(yàn)室尚未配置廢液分類收集裝置和固體廢棄物分類收集裝置。文獻(xiàn)[12]的調(diào)查表明,只有36%的被調(diào)研單位在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對廢棄物進(jìn)行了詳細(xì)、具體的分類,只有28%的被調(diào)研單位建立了分類管控的廢棄物倉庫,對不同種類的廢棄物進(jìn)行全時監(jiān)控管理。生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物分類收集的差異,反映出針對生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物分類收集規(guī)范的欠缺。研究制定分類收集生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物的基本內(nèi)容、方法以及經(jīng)費(fèi)投入、場地設(shè)施和收集裝置規(guī)范,是提高生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物分類收集的有效途徑。

1.3 生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物安全處置難度較大

高校實(shí)驗(yàn)室一般由院系與學(xué)校職能部門(例如資產(chǎn)處、設(shè)備處、保衛(wèi)處、后勤處等部門)共同管理。如果無標(biāo)準(zhǔn)化的廢棄物管理制度,廢棄物處置很難做到規(guī)范和強(qiáng)力約束。有些高校的廢棄物處置空間不足,環(huán)保經(jīng)費(fèi)投入不足,對實(shí)驗(yàn)廢棄物處置工作培訓(xùn)不足。這些都是做好生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物處理的限制性因素[12]。

在教學(xué)科研規(guī)模擴(kuò)大、生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物增多的情況下,一些高校生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物收集和預(yù)處理設(shè)施能力已不能滿足需求,而專業(yè)廢棄物處理單位的處理設(shè)施與處置能力也不足。對某些生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物,如環(huán)境激素、誘變劑、劇毒物質(zhì)、有機(jī)溶劑、細(xì)菌病毒以及核酸蛋白等污染物質(zhì),缺少有效的處理技術(shù)。對某些污染物質(zhì)——特別是現(xiàn)代生物性污染物中,潛在生態(tài)風(fēng)險與危害的人工重組基因片斷和重組蛋白等,尚缺乏系統(tǒng)的、準(zhǔn)確的評價技術(shù)與評價標(biāo)準(zhǔn)[14]。

2 生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物分類處置試點(diǎn)工作

2016年9月,上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心和植物發(fā)育分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室廢棄物的分類處置研究試點(diǎn)工作。通過試點(diǎn)實(shí)踐,學(xué)院實(shí)驗(yàn)室廢棄物的分類收集處置工作有了明顯的改善,初步形成了生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物分類處置的管理辦法。

首先,制定了上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室廢棄物分類處置辦法。在學(xué)校和學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)關(guān)心支持下,學(xué)院規(guī)范了實(shí)驗(yàn)室各類廢棄物分類收集處置要求,明確了學(xué)院、物業(yè)和各實(shí)驗(yàn)室的基本職責(zé),營造了良好氛圍,取得了較好效果。

其次,完善了上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室廢棄物分類收集處置流程(見圖1),加大了執(zhí)行力度。學(xué)院投入資金對各樓層公共垃圾箱、實(shí)驗(yàn)室垃圾桶等進(jìn)行改造；免費(fèi)發(fā)放垃圾袋,要求所有生活垃圾裝黑色垃圾袋,并對生活垃圾進(jìn)行分類處理；所有實(shí)驗(yàn)室廢棄物由物業(yè)部門統(tǒng)一收集,任何實(shí)驗(yàn)室不得自行丟棄。廢棄物的分類、細(xì)化不僅有利于廢棄物的后續(xù)處理,更能減少危害、降低處理成本。

通過試點(diǎn)實(shí)踐,也發(fā)現(xiàn)了一些問題和存在的困難。例如受場地限制,大型滅菌設(shè)備的改造無法實(shí)現(xiàn),影響了生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物的前期處置；而這是在新實(shí)驗(yàn)大樓建設(shè)中應(yīng)該注意的問題。目前,學(xué)院已著手研究生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物操作規(guī)范,以期建立各種廢棄物的處理程序。

圖1 生物類實(shí)驗(yàn)室廢棄物分類收集處置工作流程

3 生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物的分類收集

生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物包含化學(xué)類廢棄物、生物類廢棄物、放射性廢棄物以及實(shí)驗(yàn)器械與耗材廢棄物等[10，12]。由于有些實(shí)驗(yàn)室辦公區(qū)和實(shí)驗(yàn)區(qū)沒有分開,生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物混雜情況比較突出,實(shí)驗(yàn)廢棄物中往往有一定數(shù)量的生活垃圾。要做好生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物的分類收集,首先應(yīng)將生物實(shí)驗(yàn)室區(qū)域內(nèi)的生活垃圾和實(shí)驗(yàn)室廢棄物分開,其次應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室廢棄物的類型和數(shù)量采取不同的收集方法,將廢棄物交專業(yè)人員或?qū)I(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行規(guī)范處理。

3.1 化學(xué)廢棄物的分類收集

化學(xué)廢棄物包括有機(jī)物和無機(jī)物,其分類情況與危害性見表1[10]。

表1 化學(xué)廢棄物的分類與危害

化學(xué)廢棄物的分類收集,應(yīng)根據(jù)化學(xué)品安全說明書(Material Safety Data Sheet,簡稱MSDS)和廢棄物相容表等進(jìn)行[15],存放在學(xué)校指定的廢棄物收集容器中,并在容器顯著位置標(biāo)明廢棄物的成分、數(shù)量、來源以及聯(lián)系人及其電話等信息。

3.2 生物廢棄物的分類收集

廣義的生物廢棄物(bio-hazardous waste,BHW)也包含無害性生物廢棄物[13],主要來自醫(yī)療機(jī)構(gòu)、生物學(xué)和病理學(xué)實(shí)驗(yàn)室、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)等[16]。由于醫(yī)療廢棄物和轉(zhuǎn)基因生物廢棄物有專門的分類處理規(guī)定,本文主要關(guān)注生物實(shí)驗(yàn)室生物廢棄物的分類收集,主要包括實(shí)驗(yàn)過程所使用或產(chǎn)生的廢棄動物尸體、病理學(xué)廢棄物、血液等廢棄物、感染性培養(yǎng)物、菌株及其他具有感染性的實(shí)驗(yàn)廢棄物等[17]。

3.3 放射性廢棄物

放射性廢棄物是指含有放射性元素或者被放射性元素污染,其濃度或者活度大于國家規(guī)定的水平且預(yù)期不再使用的廢棄物[10]。放射性元素的使用應(yīng)取得相應(yīng)的許可,使用過程中產(chǎn)生的放射性廢棄物的收集處理應(yīng)該嚴(yán)格按照《中華人民共和國放射性污染防治法》《放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)條例》和《放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)管理辦法》等法律法規(guī)執(zhí)行,由環(huán)保局相關(guān)部門或具有相應(yīng)資質(zhì)的處理單位依法收儲和處理。

3.4 實(shí)驗(yàn)器械與耗材廢棄物

實(shí)驗(yàn)器械與耗材廢棄物主要包括塑料制品、玻璃制品和金屬制品。塑料制品多為一次性用品,如EP管、槍頭、手套、培養(yǎng)皿、注射器等。玻璃制品包括各種培養(yǎng)瓶、試管、試劑瓶、吸管、載玻片、蓋片等[10]。金屬物品包括注射針頭、刀片等。玻璃制品易碎,和金屬制品同為尖銳廢棄物,應(yīng)該放入專門的銳器收納裝置中收集。塑料制品經(jīng)過高溫高壓滅菌或化學(xué)消毒后收集。

4 生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物的處置

生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物應(yīng)該安全存儲、及時處理。

(1) 化學(xué)廢棄物可以根據(jù)情況進(jìn)行預(yù)處理[18-19]或直接交由學(xué)校安全管理部門和廢棄物處理單位。

(2) 生物性廢棄物應(yīng)收集于標(biāo)有生物危害的塑料袋中,一般采用高壓蒸汽等方法滅菌,在保證生物廢棄物成分得到有效滅活后,交由學(xué)校安全管理部門和廢棄物處理單位進(jìn)行焚燒處理。動物尸體或被解剖的動物器官需及時按要求消毒,統(tǒng)一送廢棄物倉庫低溫存放,由廢棄物處理單位集中焚燒處理或者填埋。

(3) 金屬物品包括注射針頭、刀片等。玻璃制品易碎,和金屬制品同為尖銳廢棄物,放入專門的銳器收納裝置中收集后,送廢棄物倉庫,交由廢棄物處理單位集中處理。

(4) 非感染性實(shí)驗(yàn)室廢物、塑料制品等經(jīng)滅菌后原則上可以交由物業(yè)按生活垃圾處理。

(5) 放射性廢棄物的收集處理應(yīng)該嚴(yán)格按照《中華人民共和國放射性污染防治法》《放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)條例》和《放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)管理辦法》等法律法規(guī)執(zhí)行。高等級生物實(shí)驗(yàn)室(BLS-2及以上級別的生物實(shí)驗(yàn)室)應(yīng)該按照相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)要求對廢棄物進(jìn)行處理[20]。

5 對高校生物類實(shí)驗(yàn)室廢棄物處理的建議

生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物的分類收集和安全處理,是高校生命學(xué)科教學(xué)科研穩(wěn)定、有序發(fā)展的根本要求,應(yīng)遵循“以人為本,預(yù)防為主”的原則,保證資源配置,完善管理制度,切實(shí)落實(shí)相關(guān)措施,建設(shè)平安、和諧、綠色校園。

5.1 加強(qiáng)對師生環(huán)保教育,強(qiáng)化環(huán)保意識

提倡保護(hù)環(huán)境,建設(shè)生態(tài)文明,對師生進(jìn)行安全、環(huán)保教育,特別要加強(qiáng)生物實(shí)驗(yàn)室廢棄物規(guī)范處理的宣傳教育,提高實(shí)驗(yàn)人員安全與環(huán)保意識,掌握正確的實(shí)驗(yàn)知識與操作技能,養(yǎng)成良好的生物實(shí)驗(yàn)廢棄物安全處理的習(xí)慣。

5.2 改進(jìn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),減少污染來源

認(rèn)真研究教學(xué)和科研實(shí)驗(yàn)的目的、方法,分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、路徑,從源頭上減少有毒有害廢棄物的產(chǎn)生量。

(1) 科學(xué)、合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,減少重復(fù)和浪費(fèi),減少試劑用量。

(2) 采用微量實(shí)驗(yàn)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等手段[21]。

(3) 選擇無毒無害的反應(yīng)條件,使用新型無污染裝置。

(4) 選用無毒或低毒試劑。例如,采用SYBR Green1代替EB,提高安全性。在液相色譜分析實(shí)驗(yàn)中,盡量使用甲醇替代乙腈。

(5) 建立試劑共享機(jī)制,利用學(xué)校危險化學(xué)品管理系統(tǒng),鼓勵教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、科研團(tuán)隊(duì)對用量少的劇毒品或易制毒、易制爆化學(xué)品進(jìn)行共享,例如疊氮化鈉、巰基乙醇等。通過試劑共享,節(jié)約實(shí)驗(yàn)資源、降低實(shí)驗(yàn)成本,避免閑置藥品成為廢棄物。

5.3 加強(qiáng)制度建設(shè),規(guī)范生物實(shí)驗(yàn)室管理

實(shí)驗(yàn)室要制定每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)操作程序(standard operation procedure,SOP)[22]和每一種有毒有害廢棄物的處理程序,例如動物尸體處理、發(fā)酵液處理、乙腈處理等程序,讓實(shí)驗(yàn)人員的操作有章可循。每一個實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)按照SOP處理實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢棄物。

建立實(shí)驗(yàn)用品的登記檢查制度和實(shí)驗(yàn)檔案管理制度。每一個實(shí)驗(yàn)人員在領(lǐng)取有毒有害試劑時必須登記,登記內(nèi)容包括領(lǐng)取時間、姓名、試劑名稱和用量,實(shí)驗(yàn)后須記錄廢棄物處理情況,以備檢查。實(shí)驗(yàn)室管理人員定期根據(jù)有毒有害試劑的使用登記,檢查實(shí)驗(yàn)人員的廢棄物處理情況,并記錄檢查結(jié)果。