環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室“廢液”的科學(xué)處置探討

李艷輝

雙遼市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站

1 環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室“廢液”的來源分析

1.1 水樣檢測后剩余

環(huán)境監(jiān)測站的待檢測水樣可區(qū)別為兩種：（1）各類企業(yè)的生產(chǎn)廢水，如印染廠廢水、工業(yè)廢水、養(yǎng)殖廢水、污水凈化廠廢水等；（2）相對潔凈的水樣，如地下水、地表水、雨水等。根據(jù)地表水及不同廢水的采樣要求，樣品采集的量要遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)室的檢測用量，因此，在環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室樣品的分析過程中會(huì)形成大量的剩余水樣。而環(huán)境監(jiān)測站流出的廢水最后均是流向市政污水管網(wǎng)，且此類剩余水樣的廢液污染性較小，故為重復(fù)使用盛水樣的裝置，生產(chǎn)廢水樣品的剩余水樣可經(jīng)處理后自行導(dǎo)入污水管網(wǎng)（廢液有害物超標(biāo)的廢液除外），最后排向污水處理廠進(jìn)行凈化。

1.2 檢測過程所產(chǎn)生

環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室的樣品分析主要采用滴定法、化學(xué)分析法、分光光度法以及離子色譜法、原子吸收法、氣象及液相色譜法等儀器檢測法。采用上述分析檢測方法對廢液樣本進(jìn)行檢測時(shí)，通常會(huì)伴有廢液的產(chǎn)生，如滴定后產(chǎn)生的廢液、顯色后檢測廢液以及檢測儀器設(shè)備分析產(chǎn)生的廢液等。樣品的檢測分析過程所形成的廢液量較大，且對環(huán)境具有一定的污染性，因此，此類廢液可先使用pH 試紙檢驗(yàn)其pH 值，然后經(jīng)簡單的中和預(yù)處理后按規(guī)定進(jìn)行分類收集。

1.3 前期處理所產(chǎn)生

在對廢水溶液等樣品進(jìn)行消解和萃取等前處理操作時(shí)，前處理操作往往也會(huì)生成一部分廢液，此種廢液的成分往往包含有機(jī)物及酸類，且廢液的濃度較高，若不經(jīng)處理直接排放會(huì)對環(huán)境造成十分不利的影響，因此，須經(jīng)預(yù)處理后再按規(guī)定分類收集。例如，對于酸性較高的消解廢液，可將廢液容器置于通風(fēng)櫥位置，并向容器中添加NaOH 等堿性物進(jìn)行中和處理，以促使溶液的pH 呈中性；而對于有機(jī)物廢液因具有較大的處理難度，可按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行分類收集后密封存儲(chǔ)。

1.4 標(biāo)液過期或殘余

電感耦合等離子發(fā)射光譜法、原子熒光法、分光光度法、液相色譜法以及氣相色譜法等樣品分析方法，在分析的過程中都需要制備標(biāo)液，此類標(biāo)準(zhǔn)溶液（尤其是母液）危害性較高，濃度大，須嚴(yán)格依照其元素屬性歸類存放，以助于安排專業(yè)公司進(jìn)行托管。

2 環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室“廢液”的科學(xué)處置

2.1 建立健全廢液處置制度

建立健全環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室“廢液”處置制度，完善實(shí)驗(yàn)室“廢液”存儲(chǔ)與處置的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)章制度，并設(shè)立專人對實(shí)驗(yàn)室“廢液”進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管，以有效確保實(shí)驗(yàn)室“廢液”得到妥當(dāng)處置，防止對環(huán)境造成的污染。同時(shí)，加大環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室廢液處置的經(jīng)費(fèi)投入，并與具備相關(guān)資質(zhì)的處理公司簽訂廢液處理合同，按要求貫徹落實(shí)實(shí)驗(yàn)室的廢液處置，并定期進(jìn)行日常廢液的處置。

2.2 秉持廢液處置基礎(chǔ)準(zhǔn)則

（1）存放廢液的裝置須置于規(guī)定地點(diǎn)（空氣對流較好、可靠、有顯著警示牌），廢液收集桶應(yīng)明確收集廢液的類別，不得存放固體廢物、玻璃制品容器等。（2）存儲(chǔ)廢液的容器裝置應(yīng)按要求黏貼專用標(biāo)簽，并在標(biāo)簽上詳細(xì)填寫標(biāo)注廢液的名稱、類別、特性以及存貯時(shí)間、廢液來源等內(nèi)容。（3）根據(jù)廢液的來源、狀態(tài)、性質(zhì)等對廢液進(jìn)行分類收集，如對于普通廢液、危險(xiǎn)性廢液應(yīng)分別進(jìn)行收集，具體分類標(biāo)準(zhǔn)可參照圖1進(jìn)行分類。

圖1 廢液分類標(biāo)準(zhǔn)

2.3 根據(jù)廢液類型科學(xué)處置

2.3.1 有機(jī)廢液處置

（1）含酚廢液處置。酚類屬于原型質(zhì)毒物，一旦進(jìn)入人體能致蛋白質(zhì)發(fā)生變性或沉淀，從而會(huì)破壞人體細(xì)胞，抑制神經(jīng)系統(tǒng)，對皮膚及呼吸道黏膜造成刺激性傷害，并經(jīng)呼吸道或皮膚進(jìn)入人體，且含酚類水溶液與純酚類相比更易被人體吸收。在堿性環(huán)境下，氧化劑可與含酚廢液發(fā)生氧化反應(yīng)生成無害的馬來酸類物質(zhì)。具體處理流程為，在pH為7～9堿性環(huán)境下，先加入比廢液含酚量高10倍的氧化劑，然后添加高錳酸鉀，在混合反應(yīng)后顏色穩(wěn)定在粉紅色即達(dá)標(biāo)。

（2）含氯仿廢液處置。氯仿分子式CHCl3，具有一定的麻醉效果，若侵入身體則會(huì)影響人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，可通過人體呼吸道和皮膚滲透進(jìn)入體內(nèi)，對臟器有一定的損傷。通常，氯仿廢液多來源于砷、揮發(fā)酚等的分析項(xiàng)目，處置氯仿廢液時(shí)應(yīng)把氯仿廢液裝入分液漏斗，然后用H2O、濃H2SO4、純H2O、0.5%鹽酸羥胺溶液分別進(jìn)行洗滌，然后蒸餾、干燥、再蒸餾，最后將76℃～77℃的餾分進(jìn)行收集。

（3）含CCl4廢液處置。在環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室礦物油的分析過程中，往往會(huì)產(chǎn)生CCl4廢液。CCl4如果被人體吸收，會(huì)對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的麻醉作用，并對人體肝、腎等臟器器官造成損傷，刺激呼吸道黏膜。在CCl4廢液的處置時(shí)，應(yīng)先試用純水進(jìn)行洗滌，經(jīng)兩次洗滌后通過無水Na2SO4進(jìn)行干燥處理，然后進(jìn)行過濾、蒸餾，并采集76℃～78℃的分餾物。

（4）含二硫化碳廢液處置。二硫化碳分子式CS?，易燃、有毒性，被人體吸收后會(huì)對血管組織與神經(jīng)系統(tǒng)造成損害。此類廢液主要是在氣相色譜法分析苯系物的過程中產(chǎn)生，處置步驟為：經(jīng)蒸餾、精餾、干燥后收集儲(chǔ)存，或通過水解、焚燒、吸附等方法進(jìn)行處置。對于部分有機(jī)廢液處置難度大、危害系數(shù)高、處理成本高，且部分受到處置條件與設(shè)備的限制，往往無法自行處置，因此，務(wù)須要有資質(zhì)部門進(jìn)行集中處置。

2.3.2 無機(jī)廢液處置

（1）無機(jī)酸堿廢液處置。在實(shí)驗(yàn)室里存放有大量的酸、堿用品且使用頻率較高，因此會(huì)形成大量的無機(jī)酸堿廢液。此類廢液可通過酸、堿的中和作用將酸堿廢液進(jìn)行中和處理，并添加酸或堿調(diào)節(jié)廢液的pH至7左右即可排放。這是無機(jī)酸堿溶液處置最根本，也是效果最好的一種方法。

（2）含氰化物廢液處置。氰化物是具有強(qiáng)烈毒性的物質(zhì)，其可通過呼吸道、消化道以及皮膚等進(jìn)入人體，從而讓呼吸酶和血紅蛋白失活，使中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生癱瘓，因此，務(wù)須要嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行處置，且處置時(shí)應(yīng)確保通風(fēng)條件良好，可在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行。此類廢液的處置可采用普魯士藍(lán)法，即通過氰根離子的強(qiáng)配位屬性與金屬離子完成配位，析出沉淀。詳細(xì)操作：向含氰化物的廢液里添加消石灰，控制pH 到9 左右，再加入約10%左右的FeSO4溶液，形成無害的鐵氰絡(luò)合物沉淀，然后將沉淀物進(jìn)行分離后排放，或采用氯堿法即經(jīng)氧化分解處理。化學(xué)反應(yīng)式為：

（3）含As 廢液處置。砷（As）是屬于高危險(xiǎn)性的類金屬，被人體吸收后會(huì)對人體呼吸道、消化道、神經(jīng)系統(tǒng)與皮膚都有破壞性，例如三氧化二砷即砒霜就是砷類物。此類廢液往往來源于標(biāo)準(zhǔn)曲線分析殘液與過期標(biāo)準(zhǔn)貯備液，其處置方法為將CaCl2加入含砷廢液，且控制pH到8，析出Ca3（AsO3）2與Ca3As2O8沉淀，進(jìn)而達(dá)到分離砷的目的?；瘜W(xué)反應(yīng)式為：

（4）含F(xiàn) 廢液處置。氟（F）為人體內(nèi)必需的微量元素，但超標(biāo)的氟具有一定毒性的，會(huì)對人體造成一定的傷害。因此，必須要規(guī)范氟的排放，此類廢液的處置方法為：將消石灰添加至含氟廢液，控制pH值為大于7，靜置12小時(shí)左右進(jìn)行過濾操作，然后通過酸堿進(jìn)行中和處理形成無毒液體方可排放。同時(shí)，也可采用吸附、混凝沉降、反滲透等方法進(jìn)行處置。化學(xué)反應(yīng)式為：

（5）含Cr（Ⅵ）廢液處置。當(dāng)Cr（Ⅵ）為鉻酸根離子形式時(shí)有較強(qiáng)危害性，較容易侵入人體，會(huì)誘發(fā)癌癥與遺傳性基因缺陷，也易使人體產(chǎn)生皮膚過敏癥狀，同時(shí)其也會(huì)影響到周圍環(huán)境的穩(wěn)定性，故在處置時(shí)應(yīng)穿戴相關(guān)保護(hù)服并確?？諝饬魍己?。此類廢液多來源于標(biāo)準(zhǔn)曲線分析殘液與過期標(biāo)準(zhǔn)貯備液。其處置原理為利用鐵（Ⅱ）的還原性與Cr（Ⅵ）發(fā)生作用，還原Cr（Ⅵ）為無害的Cr（Ⅲ）后進(jìn)行中和處理，形成沉降后分離去除。具體處置步驟為：將10%左右的硫酸亞鐵溶液加入含鉻（Ⅵ）的廢液，在鐵（Ⅱ）離子的作用下Cr（Ⅵ）被還原成Cr（Ⅲ），再加入消石灰，控制廢液pH為6～8，進(jìn)行加熱處理到80℃再靜置12h左右，觀察顏色由黃到綠，并經(jīng)檢驗(yàn)不含鉻便達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)?；瘜W(xué)反應(yīng)式為：

（6）含汞廢液處置。含汞廢液危害度較高，且在微生物的作用下會(huì)產(chǎn)生危害性更高的有機(jī)汞，汞一旦被人體吸收會(huì)對消化道和神經(jīng)系統(tǒng)造成危害。此類廢液多來源于標(biāo)準(zhǔn)曲線分析殘液與過期標(biāo)準(zhǔn)貯備液，具體處置措施為：控制含汞廢液pH值到7.3左右，再將大量硫化鈉加入廢液發(fā)生反應(yīng)析出硫化汞沉淀，接著控制pH到8.5左右，再將共沉淀劑硫酸亞鐵添加進(jìn)去，和多余的硫化鈉反應(yīng)產(chǎn)生硫化鐵，進(jìn)一步強(qiáng)化硫化汞沉淀的析出，最后通過過濾處理與中和處理后方可達(dá)標(biāo)。

（7）其他重金屬廢液處置。標(biāo)準(zhǔn)曲線分析殘液與過期標(biāo)準(zhǔn)貯備液易形成含有Ni2+，Zn2+，Cu2+，Pb2+，Cd2+等重金屬離子的廢液，若此類重金屬離子進(jìn)入體內(nèi)易對人產(chǎn)生傷害，例如鉛會(huì)影響造血、生殖和神經(jīng)系統(tǒng)；鎘進(jìn)入人體會(huì)導(dǎo)致肺部和腎臟受損。其中，含Pb廢液一旦侵入人體，就會(huì)對造血系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)造成影響，處置方法可通過加強(qiáng)堿溶液調(diào)節(jié)pH約為9，并生成Pb（OH）2沉淀，然后靜置過濾并檢測含鉛量＜1.0mg∕L即可進(jìn)行外排。

3 結(jié)語

作為環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室開展相應(yīng)實(shí)驗(yàn)檢測所產(chǎn)生的“伴生物”，“廢液”的及時(shí)、妥當(dāng)處置極為關(guān)鍵，一旦處置不當(dāng)，便易對生態(tài)環(huán)境帶來極大危害。因此，務(wù)須全面分析“廢液”來源，嚴(yán)格按照廢液類別、特性，制定出相應(yīng)妥當(dāng)處置方案，從而確保“廢液”得以妥當(dāng)處治。