高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物的處理研究

蔡敬華

［摘 要］文章介紹了現(xiàn)行高中化學(xué)教材中涉及的有毒有害實(shí)驗(yàn)廢棄物的來(lái)源及其危害，對(duì)減少高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物的產(chǎn)生提出了一些策略，以期為實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

［關(guān)鍵詞］高中化學(xué)；實(shí)驗(yàn)廢棄物；簡(jiǎn)易處理

［中圖分類號(hào)］? ? G633.8? ? ? ? ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號(hào)］? ? 1674-6058（2024）08-0064-05

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)在實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人價(jià)值方面具有特殊功能。60%的現(xiàn)行初、高中化學(xué)教材知識(shí)由實(shí)驗(yàn)引入。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)是研究化學(xué)物質(zhì)及其變化的重要手段，在日常教學(xué)中組織多種實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，對(duì)于全面提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)有著極為重要的作用［1］。然而，在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢氣、廢液、廢渣大多含有毒有害物質(zhì)，如果直接排放會(huì)造成環(huán)境污染，危害人體健康。故全國(guó)各地中小學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢棄物造成的聚沙成塔效應(yīng)不容忽視。因此，采取適當(dāng)?shù)拇胧p少“三廢”帶來(lái)危害是非常必要的。

本文主要探討高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物的處理問題，從實(shí)驗(yàn)廢棄物的來(lái)源、危害、處理方法及減少?gòu)U棄物產(chǎn)生的方法等方面進(jìn)行論述，并針對(duì)廢氣、廢液和廢渣總結(jié)多種處理方法，提出實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的策略，旨在降低“三廢”的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)更加環(huán)保的實(shí)驗(yàn)方式和廢棄物處理方式。

一、實(shí)驗(yàn)廢棄物的來(lái)源

按照《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄（2021年版）》《教學(xué)實(shí)驗(yàn)用危險(xiǎn)固體、液體的使用與保管》（GB/T 28920—2012） 和《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）的規(guī)定，我們查找了2017年人教版高中化學(xué)必修和選擇性必修教材中的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的有毒有害廢棄物，了解了這些廢棄物對(duì)環(huán)境和人體健康的危害，從而增強(qiáng)了防治污染、認(rèn)真收集和處理廢棄物的決心。

《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄（2021年版）》中明確將在生產(chǎn)、研究、環(huán)境檢測(cè)等活動(dòng)中，以及化學(xué)和生物實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的含氰、氟、重金屬的無(wú)機(jī)廢液，廢酸和廢堿等物品列為危險(xiǎn)廢物，并定性為具有毒性、腐蝕性、易燃性和反應(yīng)性。同時(shí)，也包括廢液處理產(chǎn)生的殘?jiān)?，含有機(jī)溶劑、甲醛的有機(jī)廢液和沾染上述物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)用品、包裝物、過(guò)濾吸附介質(zhì)等［2］。被列為危險(xiǎn)廢物意味著它們需要特殊處理，以保護(hù)環(huán)境和人類的健康。

我校于2020年9月開始使用新教材，新、舊教材的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容變化不大，但新教材明確規(guī)定了學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)，這為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了一個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn)，即學(xué)校必須安排學(xué)生獨(dú)立完成必做實(shí)驗(yàn)，并在教學(xué)中嚴(yán)格遵守。另外，把課程內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間不長(zhǎng)、過(guò)程簡(jiǎn)明易懂、能夠展現(xiàn)明顯現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，也盡量讓學(xué)生獨(dú)立完成。

為落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，我校一貫重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)開足、開齊學(xué)生實(shí)驗(yàn)和教師演示實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真開展“校本課程”“研究性學(xué)習(xí)”活動(dòng)。這就造成了一定量實(shí)驗(yàn)廢棄物的產(chǎn)生。但由于環(huán)保意識(shí)不強(qiáng)，理所當(dāng)然地認(rèn)為實(shí)驗(yàn)后的廢棄物稀釋后危害不大，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢棄物除少量回收利用、少量自然揮發(fā)外，大部分都進(jìn)入了下水道。

我校2013—2022年部分化學(xué)藥品的消耗統(tǒng)計(jì)如表1所示。

二、實(shí)驗(yàn)廢棄物的危害

（一）廢氣的危害

中學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢氣，如SO2、NO2、H2S、NH3、C12等，會(huì)對(duì)人體健康造成危害。這些氣體有刺激性，人體吸入后會(huì)引起呼吸道疾病并刺激眼角膜，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致失明，吸入過(guò)多則可能導(dǎo)致窒息死亡?？諝庵写嬖诔康腟O2、NO2等酸性氣體時(shí)會(huì)形成酸雨。酸雨會(huì)腐蝕建筑物，阻礙植物的生長(zhǎng)和發(fā)育，破壞生態(tài)系統(tǒng)中的營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)；酸雨還會(huì)導(dǎo)致湖泊酸化，進(jìn)而造成魚類大量死亡。溫室氣體（包括但不限于CO2和CH4）的大量排放會(huì)導(dǎo)致全球氣候變暖，給生態(tài)平衡帶來(lái)破壞。

試劑揮發(fā)會(huì)產(chǎn)生多種有害廢氣，如HCl、Br2、苯及其同系物的蒸氣，鹵代烴蒸氣，醛類蒸氣和醇類蒸氣等。這些氣體具有刺激性和毒性。2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單中，苯和甲醛被列為1類致癌物， 四氯化碳被列為2類致癌物，甲苯、溴乙烷被列為3類致癌物。2019年7月23日，甲醛被列入有毒有害水污染物名錄（第一批）。

（二）廢液的危害

酸性廢液和堿性廢液倒入下水道會(huì)造成下水道系統(tǒng)腐蝕，導(dǎo)致管道破裂，污水外泄。這不僅影響到市政工程系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還會(huì)對(duì)土壤和地下水造成污染，導(dǎo)致土壤變成酸性或堿性，損害土壤結(jié)構(gòu)，影響植物生長(zhǎng)，進(jìn)而威脅整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。

人們?nèi)绻淮涡源罅繑z入含有重金屬離子的物質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致急性中毒，而長(zhǎng)期少量多次地?cái)z入，則可能導(dǎo)致人體畸形、致癌和基因突變。重金屬一旦進(jìn)入水體，很難被微生物降解，甚至?xí)谖⑸锏淖饔孟律啥拘愿鼜?qiáng)的金屬有機(jī)物。其中各種鉻酸鹽和Pb2+屬于對(duì)環(huán)境極為危險(xiǎn)的1類污染物，較高的銅濃度與癌癥的形成有直接關(guān)系，食用可溶性鋇鹽會(huì)導(dǎo)致食道劇烈灼痛、惡心嘔吐、腹痛不適等癥狀。

有機(jī)廢液中主要的污染成分是有機(jī)溶劑，包括鹵代烴、苯及其同系物、醇類以及醛類等。這些物質(zhì)大多有毒，對(duì)人體健康有嚴(yán)重危害。例如，人飲用含有千分之幾毫克甲醇的水就會(huì)導(dǎo)致眼睛失明；多氯代烴毒性極高且持久性強(qiáng)，可以經(jīng)由食物鏈逐漸在生物體內(nèi)富集，而且會(huì)通過(guò)母乳喂養(yǎng)傳遞給下一代；苯酚是一種強(qiáng)毒性物質(zhì)，即使只有微量的排放也足以導(dǎo)致湖泊中的魚類死亡。

（三）廢渣的危害

廢渣，即固體垃圾，是指在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中多余的固體原料、反應(yīng)生成的固體產(chǎn)物、過(guò)期的固體化學(xué)藥品和破損的實(shí)驗(yàn)器皿等固體廢棄物。這些成分復(fù)雜且濃度較高的固體廢棄物如果被隨意扔在垃圾堆中，經(jīng)過(guò)日曬雨淋，其中的有害成分就會(huì)滲入土壤，導(dǎo)致地下水和土壤受到污染。部分固體廢棄物還會(huì)被雨水沖進(jìn)水體，造成水污染，農(nóng)作物吸收了這類水體后也會(huì)被污染，從而危害人體健康。

三、實(shí)驗(yàn)廢棄物的處理方法

（一）廢氣的處理方法

中學(xué)教學(xué)中，通常把實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體的處理與該氣體的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，這方面的研究相對(duì)較多。教師和學(xué)生通常只重視對(duì)有毒尾氣的處理，而對(duì)無(wú)毒氣體如甲烷、二氧化碳等不太關(guān)注。然而，實(shí)際上這些無(wú)毒氣體會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)。廢氣的處理方法主要有四種，分別是液體吸收法、燃燒法、物理吸附法和集中回收法。

1.液體吸收法

利用氣體的特性，采用液體吸收尾氣，再進(jìn)行綠色處理以避免污染環(huán)境。通常用堿液吸收酸性氣體，如在SO2性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中，多余的SO2可以用NaOH溶液處理；對(duì)于堿性氣體，則可以用酸液吸收；對(duì)于某些容易溶于水的氣體，如HCl、NH3等，則可以通過(guò)倒置漏斗直接用水來(lái)吸收。

2.燃燒法

一些無(wú)法通過(guò)溶液或水吸收的可燃性氣體（如H2、CH4、C2H4、C2H2等），可以在實(shí)驗(yàn)裝置末端添加尖嘴導(dǎo)管并點(diǎn)燃產(chǎn)生的尾氣以去除污染。如果實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體的量不足或間歇性產(chǎn)生，無(wú)法持續(xù)燃燒，可以將尾氣導(dǎo)管的尖嘴放至酒精燈上方，使尾氣充分燃燒。使用該方法時(shí)需注意檢測(cè)尾氣的純度，以確保安全。

3.物理吸附法

藥品室內(nèi)有機(jī)試劑揮發(fā)所產(chǎn)生的廢氣，雖然濃度低，但長(zhǎng)期滯留會(huì)威脅人體健康，排放又會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。為了解決這個(gè)問題，通常采用活性炭吸附法，利用活性炭的吸附特性，將低濃度的廢氣吸附到活性炭中，再對(duì)活性炭進(jìn)行焚燒，最終達(dá)到去除污染的目的。通常把活性炭放進(jìn)一種既防漏又透氣的袋子里，再將袋子放入藥品柜中?；钚蕴孔鳛槲絼?，可以對(duì)烴類、鹵代烴類、酮類、酯類、醇類、酚類等有機(jī)廢氣進(jìn)行凈化，其去除效率可達(dá)到95%［3］。

4.集中回收法

酒精燈燃燒用的工業(yè)酒精、乙醇試劑、用乙醇配制的酚酞試劑等揮發(fā)出的乙醇由于濃度較高，不適合用活性炭吸附法消除污染。這些試劑若長(zhǎng)期不用應(yīng)集中回收入細(xì)口瓶中，并存放在陰涼處，以減少因大量快速揮發(fā)帶來(lái)的污染。以此類推，有揮發(fā)性的試劑（如氨水、鹽酸、硝酸等），若較長(zhǎng)時(shí)間不用都應(yīng)集中回收入細(xì)口瓶中，密封保存，使用時(shí)用專用的滴瓶盛裝，專管專用，這樣基本不會(huì)造成污染。

（二）廢液的處理方法

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室排放的“三廢”中對(duì)環(huán)境影響最大的是廢液，因?yàn)閺U液的排放量最大。按成分劃分，廢液可分為無(wú)機(jī)廢液、有機(jī)廢液和有機(jī)無(wú)機(jī)混合廢液三類。無(wú)機(jī)廢液中的主要污染物包括廢酸、廢堿、含有重金屬離子的鹽類等，通常采用酸堿中和、混凝沉淀、還原反應(yīng)等方法進(jìn)行處理。有機(jī)廢液中的有毒、有害物質(zhì)包括苯、鹵代烴、苯酚、醛類、醇類、酯類等，通常采用溶劑萃取、吸附、焚燒、氧化分解等方法進(jìn)行處理，以減輕后續(xù)無(wú)害化處理的費(fèi)用。

1.酸性廢液、堿性廢液的處理方法

實(shí)驗(yàn)后濃度較高的含酸或含堿的廢液應(yīng)分別收集，盡量再利用。如廢酸可用于清洗附著堿性沉淀的試管和儀器，廢堿可用于中和沒有回收利用價(jià)值的廢酸等，以達(dá)到以廢治廢的目的。無(wú)利用價(jià)值的低濃度酸、堿廢液，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行中和（中和后的pH范圍在6.5～8.5），生成無(wú)毒性的鹽類溶液后再排放。對(duì)于濃度極低的酸、堿廢液（如酸堿中和滴定后的溶液），用水稀釋到允許的范圍內(nèi)可直接排放。

2.重金屬離子廢液的處理方法

中學(xué)主要涉及的重金屬離子有Cu2+、Ag+、Pb2+、Ba2+、Mn2+、Zn2+、各種鉻離子，它們對(duì)人體和環(huán)境的危害極大。含重金屬離子的廢液不論濃度高低，必須全部回收。

（1）含Cu2+、Pb2+、Mn2+、Zn2+廢液的處理

有很多重金屬離子可以生成硫化物沉淀，且大部分金屬硫化物的溶解度比氫氧化物低得多，因此利用硫化物沉淀可以更徹底地去除重金屬離子。通常使用的沉淀劑有硫化鈉、硫化鉀和硫化銨等。處理重金屬離子廢液最有效的方法是在堿性環(huán)境下（pH為8～10）加入硫化鈉，使其析出硫化物沉淀，再加入適量的鐵鹽作為絮凝劑，利用氫氧化鐵的共沉淀作用，吸附重金屬離子的同時(shí)去除多余的S2-；靜置一晝夜再分離，先檢查濾液中有無(wú)重金屬離子，再檢查濾液中有無(wú)S2-（因S2-在酸性環(huán)境中會(huì)生成劇毒的硫化氫）。含有S2-時(shí)，用H2O2將其氧化中和后再排放。廢渣干燥后集中交給有資質(zhì)的工廠進(jìn)行無(wú)害化處理。

（2）含Ba2+廢液的處理

在含Ba2+廢液中加入Na2SO4溶液，轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀，再靜置過(guò)濾，將濾液直接排放，將濾渣進(jìn)行回收處理，因?yàn)锽aSO4是無(wú)害的鋇鹽。

（3）含Cr6+、Cr3+廢液的處理

Cr6+是一種具有極強(qiáng)毒性的污染物，其在溶液中的濃度必須嚴(yán)格控制在5×10-5%以下。Cr6+可以在酸性或堿性條件下以鉻酸根離子的穩(wěn)定狀態(tài)存在。因此，可以按照以下方法將Cr6+還原成Cr3+后進(jìn)行中和，生成難溶的Cr（OH）3沉淀來(lái)去除［4］。①4H2CrO4+6NaHSO3+3H2SO4＝2Cr2（SO4）3+3Na2SO4+10H2O，②Cr2（SO4）3+6NaOH＝2Cr（OH）3↓+3Na2SO4。①式為還原反應(yīng)，若pH值低于3會(huì)迅速結(jié)束；②式的中和反應(yīng)需要調(diào)節(jié)溶液的pH值為7.5～8.5，以防止Cr（OH）3在pH值大于10時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)椋跜r（OH）4］-再溶解。反應(yīng)后，需要靜置、過(guò)濾并干燥廢渣，然后將其交給有資質(zhì)的工廠進(jìn)行無(wú)害化處理；對(duì)于濾液須進(jìn)行全鉻檢測(cè)（先用高錳酸鉀將Cr3+氧化成Cr6+，再用二苯基碳酰二肼吸光光度法進(jìn)行分析），確保濾液中沒有鉻后才能進(jìn)行排放。

因無(wú)專門的檢測(cè)設(shè)備，要做到含鉻廢液的達(dá)標(biāo)排放在中學(xué)有一定的困難。高中化學(xué)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中用到重鉻酸鉀的是“探究濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響”實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)原理是：Cr2O[2-7]+H2O2CrO[2-4] +2H+。該實(shí)驗(yàn)?zāi)艹浞肿C明增加或減少生成物濃度對(duì)化學(xué)平衡產(chǎn)生的影響，是非常經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)。如果試劑沒有被污染，可以重復(fù)使用。因此，在課堂上教師要向?qū)W生說(shuō)明鉻的危害和處置難度，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中對(duì)含鉻廢液進(jìn)行專門回收，調(diào)節(jié)溶液的pH值后重復(fù)進(jìn)行使用，以減輕廢液處置的工作量。

（4）含Ag+廢液的處理

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中含Ag+廢液主要來(lái)自Cl-的鑒別實(shí)驗(yàn)和銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，以AgCl、Ag（NH3）[+2]等形式存在。銀是貴重金屬，一般要進(jìn)行回收。通常先在收集來(lái)的含銀廢液中加入濃鹽酸（邊加邊攪拌），得到AgCl沉淀實(shí)現(xiàn)Ag+富集，再傾去母液，將AgCl沉淀烘干后集中存放。

回收銀用還原法，原理是用活潑金屬置換不活潑金屬。將經(jīng)過(guò)處理的少量AgCl粉末用氨水溶解后，放入70～80℃的電熱水浴鍋中恒溫，加入鋅粉或鋅粒進(jìn)行攪拌約30分鐘，反應(yīng)充分后用鹽酸洗滌所得固體，干燥后即可回收得到銀［5］。銀與硝酸反應(yīng)得到硝酸銀溶液，可實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。

3.有機(jī)廢液的處理方法

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有機(jī)廢液的成分通常比較簡(jiǎn)單，可以通過(guò)焚燒、吸附、氧化分解等方法處理。

（1）不能重新利用的有機(jī)廢液，若可燃就采用焚燒法進(jìn)行處理，將有毒有害的廢液轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，達(dá)到去除污染的目的。若廢液濃度較低、不易燃燒，可采用溶劑萃取法、吸附法等進(jìn)行濃縮和初步分離后，再進(jìn)行焚燒。例如，可以使用活性炭吸附苯酚的稀溶液進(jìn)行濃縮，再用三氯化鐵檢驗(yàn)是否吸附完全，完全吸附后進(jìn)行過(guò)濾，然后將活性炭放在敞口的鐵器中進(jìn)行焚燒，濾液直接排放。

（2）有機(jī)溶劑四氯化碳通常需要回收處理。回收含有碘或溴單質(zhì)的四氯化碳溶液的一種簡(jiǎn)單方法是：在回收液中逐滴加入10% NaOH溶液，攪拌使產(chǎn)生的碘化物或溴化物在水層中溶解，靜置分層后再進(jìn)行分液操作，得到的四氯化碳可重復(fù)使用。

（3）處理含有酸、堿或無(wú)機(jī)鹽的有機(jī)廢液時(shí)，若有機(jī)層和水層可以被分離，先進(jìn)行分離操作，通過(guò)焚燒法處理有機(jī)層，而后進(jìn)行水層廢液的二次處理。若無(wú)機(jī)廢液中含有少量乙醇或乙酸這些能被細(xì)菌作用而易于分解的物質(zhì)時(shí)，可直接作為無(wú)機(jī)廢液進(jìn)行處理。

4.其他廢液的處理方法

其他廢液如清洗試管、燒杯、容量瓶等實(shí)驗(yàn)儀器的廢液，經(jīng)過(guò)大量的水稀釋后，廢液的濃度非常低，造成的污染幾乎可忽略不計(jì)，故可直接排放。

（三）廢渣的處理方法

廢渣的處理應(yīng)先考慮回收再利用，后考慮廢棄。

1.對(duì)于實(shí)驗(yàn)后剩余的金屬（如鋁、鋅、鐵、銅等）、防止液體加熱暴沸用的沸石、試劑用完后剩下的空包裝瓶等，應(yīng)洗凈后重新加以利用，以節(jié)約資源。

2. 實(shí)驗(yàn)后多余的固體原料、反應(yīng)生成的固體產(chǎn)物、消耗或破損的實(shí)驗(yàn)用品應(yīng)分類收集，優(yōu)先考慮回收再利用，若無(wú)回收利用價(jià)值，在確定對(duì)環(huán)境無(wú)污染后可倒入生活垃圾中，由環(huán)衛(wèi)部門處理。

3.沉淀絮凝所產(chǎn)生的重金屬沉淀殘?jiān)⑦^(guò)期的固體化學(xué)藥品大都有毒有害，不能隨意放置、丟棄或填埋，必須按照國(guó)家的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行妥善保管和處置。重金屬沉淀殘?jiān)鼞?yīng)置于防滲漏、防銳器穿透的專用容器內(nèi) ，貼好標(biāo)簽，注明收集時(shí)間，放置在專門的危險(xiǎn)品柜中妥善保管。教學(xué)上已不需要的危險(xiǎn)化學(xué)藥品也應(yīng)及時(shí)清理，與重金屬沉淀殘?jiān)黄鹆碓O(shè)專柜存放。城市的中學(xué)一般位于人口密集區(qū)，不便對(duì)危險(xiǎn)廢棄物進(jìn)行填埋處理，只能通過(guò)主管部門聯(lián)系有資質(zhì)的?；诽幹闷髽I(yè)對(duì)實(shí)驗(yàn)廢棄物進(jìn)行無(wú)害化處理。按照及時(shí)處理、就近處理、無(wú)害化處理的原則，實(shí)驗(yàn)室管理人員要定期對(duì)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行登記造冊(cè)，做好處置預(yù)算，聯(lián)系危化品處置企業(yè)簽訂處置合同（包括?；返臄?shù)量、性質(zhì)、處置費(fèi)用、運(yùn)輸形式等），直至交付?；凡潘阃瓿晌；返奶幚砉ぷ?。實(shí)驗(yàn)廢棄物的無(wú)害化處理是化學(xué)實(shí)驗(yàn)污染治理的最后一步，學(xué)校應(yīng)和?；诽幹闷髽I(yè)長(zhǎng)期合作，制訂實(shí)驗(yàn)廢棄物定向處理機(jī)制，以規(guī)范處置實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)廢棄物，將環(huán)境保護(hù)工作落到實(shí)處。

四、減少“三廢”的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化

治理環(huán)境污染的關(guān)鍵是要從源頭上控制廢棄物的產(chǎn)生和排放，預(yù)防廢棄物的生成比在其生成后再處理效果更好。研發(fā)新的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器來(lái)替代那些會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。

1.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置。優(yōu)先考慮設(shè)計(jì)封閉性、簡(jiǎn)約性和一體化的實(shí)驗(yàn)裝置，以減少實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染。例如，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)使用石棉網(wǎng)或鐵片進(jìn)行鐵和硫的反應(yīng)（如圖1），這種裝置存在的問題是藥品消耗大、二氧化硫污染嚴(yán)重，會(huì)對(duì)師生的身體健康造成危害。因此，需要改用更加安全環(huán)保的裝置來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。使用改進(jìn)后的裝置（如圖2），實(shí)驗(yàn)藥品用量降低了十分之一，且增加了尾氣處理裝置，這既提高了實(shí)驗(yàn)趣味性，又培養(yǎng)了學(xué)生節(jié)約藥品和對(duì)尾氣進(jìn)行環(huán)保處理的理念。

2.推廣微型實(shí)驗(yàn)。對(duì)于不用加熱的開放實(shí)驗(yàn)，用點(diǎn)滴板或井穴板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的試管、燒杯等大體積容器，使實(shí)驗(yàn)微型化，以達(dá)到最大程度減少藥品用量的目的。特別是學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)，采用點(diǎn)滴板或井穴板進(jìn)行，是減少污染的最佳途徑。在實(shí)施分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，首要任務(wù)是向?qū)W生傳輸綠色化學(xué)理念，使他們理解微型化實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)保的重要性和意義。學(xué)生須遵循規(guī)定的藥品濃度和用量，以及規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作步驟，方能得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這既是對(duì)個(gè)人和他人的安全負(fù)責(zé)，也是必要的環(huán)境保護(hù)措施。實(shí)施微型化實(shí)驗(yàn)不僅能節(jié)省藥品、降低能耗，同時(shí)還能縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間。此外，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有些實(shí)驗(yàn)對(duì)藥品濃度有明確規(guī)定，而有些則不需要。即使沒有指定藥品濃度，我們也應(yīng)該加以探索并改進(jìn)，以達(dá)到保證實(shí)驗(yàn)效果的同時(shí)減少環(huán)境污染的目的。

3.充分利用多媒體。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載實(shí)驗(yàn)視頻輔助教學(xué)，可在一定程度上減少有毒有害廢棄物的生成?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化是有一定限度的，有時(shí)候一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)無(wú)法做到綠色化，我們可以采用下載視頻、電腦模擬等現(xiàn)代化教學(xué)手段來(lái)輔助教學(xué)。如乙醇與重鉻酸鉀反應(yīng)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，教學(xué)時(shí)可以讓學(xué)生通過(guò)觀看視頻來(lái)學(xué)習(xí)，既環(huán)保又直觀。在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，苯與溴發(fā)生的取代反應(yīng)、苯的硝化反應(yīng)等的反應(yīng)物和生成物皆為一級(jí)污染物，且實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間長(zhǎng)。為了避免環(huán)境污染，可以通過(guò)視頻演示來(lái)代替實(shí)驗(yàn)演示。觀看實(shí)驗(yàn)視頻是一種化學(xué)實(shí)驗(yàn)零投入和廢棄物零排放的特殊方式。實(shí)驗(yàn)視頻使許多不能做、不易做的實(shí)驗(yàn)得以完成；使操作時(shí)間長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)得以縮短時(shí)間，提高了學(xué)生的注意力和課堂效率；更使那些易燃易爆、操作不易控制或使用有毒有害試劑的實(shí)驗(yàn)得以演示和講解。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化是一個(gè)不斷完善和持續(xù)改進(jìn)的過(guò)程。不斷創(chuàng)新、積極接受新的實(shí)驗(yàn)方法和手段是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教師必須具備的素質(zhì)。教師應(yīng)該關(guān)注化學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域不斷發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)，不拘泥于教材，積極推廣符合綠色化要求的實(shí)驗(yàn)，與學(xué)生一同致力于踐行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化理念?；瘜W(xué)正在向著更健康、更環(huán)保的方向發(fā)展，而高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化也已成為化學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)和需要。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?］

［1］? 羅賓，支瑤.新版課程標(biāo)準(zhǔn)解析與教學(xué)指導(dǎo)：高中化學(xué)［M］.北京： 北京師范大學(xué)出版社，2021.

［2］? 生態(tài)環(huán)境部，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)，公安部，等. 國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄：2021年版［EB/OL］.（2020-11-25）［2024-01-11］.https：//www.mee.gov.cn/gzk/gz/202112/t20211213_963867.shtml.

［3］［4］? 馬麗萍，曾向東，黃小鳳，等.實(shí)驗(yàn)室廢物處理處置與管理［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2019.

［5］? 徐玲.淺談中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物的綠色無(wú)害化處理 ［J］.中國(guó)教育技術(shù)裝備，2013（29）：79-80.

（責(zé)任編輯 羅 艷）