国外高校实验室废弃物处置经验在国内的实践应用

2024-04-27 02:03范宝安方红明张春桃
化工管理 2024年9期
关键词:废液废弃物实验室

范宝安,方红明,张春桃

(1.武汉科技大学 化学与化工学院,湖北 武汉 430081;2.湖北省煤转化与新型碳材料重点实验室,湖北 武汉 430081)

0 引言

化学化工、生物工程、制药工程、环境工程、材料科学与工程专业的实验室均会进行很多化学反应,而在化学反应过程中会产生一些废弃物,如废气、废液、固废等。常见的废弃物包括合成失败的样品、散落的药品、破碎的玻璃仪器、废弃的针头、移液器、使用后的一次性手套以及清洗产生的废液等。这些废弃物往往含有毒有害的化学成分或是容易伤人的物品(如针头、碎玻璃等),若不经处理直接丢弃或排放会对环境造成严重污染、对人员造成伤害。因此,化学类实验室废弃物的回收和无害化处置十分重要,高校实验室废弃物的处理与处置也日益成为高校实验室安全管理的一个重要课题。

本文首先介绍了国外高校在实验室废弃物管理方面的先进经验和科学理念,然后阐述了国内部分高校借鉴和吸收这些经验和理念后的一些具有中国特色的做法和实践,同时也分析了实验室废弃物管理方面的一些创新和发展。

1 国外大学实验室废弃物处理处置经验和理念

一些国外大学非常重视实验室废弃物的处理与处置工作,实验室废弃物安全管理及无害化处理工作开展较早、制度也较为完善。例如,美国大学的实验室废弃物处置主要是依据《资源保护和恢复法案》[1],该法案规定废弃物的产生部门有责任对其进行适当处理,并从产生到处理全程监管。美国哈佛大学、耶鲁大学、麻省理工学院,英国剑桥学院和牛津大学等均设有专门的机构和人员处理实验室废弃物[2]。这些大学对实验室废弃物会进行严格分类,每一大类又细分为若干小类,并按废弃物的类别分别投入到不同容器中,并保证所有容器无破损、密封良好;对易碎的玻璃容器和尖锐物体,如针头等,采用专门的防刺透容器盛放,以避免刺穿容器;废弃物收集容器上标示废弃物种类与危险性等内容;对每一类废弃物的收集、储运、处理等均有详细规定,实验室的固体废弃物严禁与生活垃圾混放,以免造成环境污染。

在美国,很多大学均设有环境健康和安全部门(EHS)[3],为学校的各个实验室和研究中心提供环境保护和安全方面的服务,并承担环境监督和管理的任务。在普林斯顿大学,EHS 还负担废弃物处理费用,从而减少各学院处理废弃物的顾虑。休斯顿大学为此还专门成立了环境健康与风险管理部(EHRM)[3],该部门的工作人员会对实验操作员及废弃物转运人员进行培训,并保留培训记录,在培训过程中,EHRM强调安全意识和责任感是处理实验室废弃物的关键。对收集的实验室废弃物,EHRM 工作人员会联系具有处理资质的废弃物回收处理公司处理,或邀请专业废弃物处理人员评估废弃物,按其危险性进行分类、分级,并提供存放和处理建议。

加拿大多伦多大学在人员进入实验室前均要对其进行安全培训,将培训内容和曾发生的实验室安全事故制作成视频供进入实验室的人员自学并进行考试。考试成绩合格(≥80分)后方可进入实验室,其中很多内容都涉及废液和固体废弃物的处理与处置。学校规定实验室产生的废液和固废需要分类存放在不同类型的废弃物回收桶内,桶外贴特定标签后,定期转移至地下室带有通风设施的指定房间内,待废弃物堆放达到一定数量后,移交给当地具有废弃物处理资质的公司付费处理。

20 世纪90 年代,美国化学会提出绿色化学理念[4],该理念的核心思想为将污染消除在源头,如采用清洁原料、清洁的生产工艺、清洁催化剂和清洁的分离手段等尽可能减少污染物或废弃物的产生。国外很多高校将该理念应用于实验室废弃物的处理与处置方面,提出了3R 原则:recycle, reduce and reuse (循环、减量、再利用),即通过各种化学或物理方法对废弃物进行处理,使其中部分废弃物变废为宝、循环使用,或作为其他实验的原料以实现实验室废弃物的减量化。

这些国外大学在处理实验室废弃物方面的先进做法和科学理念为国内高校提供了参考,在此基础上,国内很多高校结合自身校情纷纷制定了具有自身特色的实验室废弃物处理与处置办法(规定),并在实践中加以创新和发展。

2 国内高校实验室废弃物处理与处置的实践和创新

国内高校实验室废弃物处理与处置主要依据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《实验室废弃化学品收集技术规范》《危险化学品安全管理条例》《废弃危险化学品污染环境防治办法》和《国家危险废物名录》等法律法规、国家标准和分类标准组织实施的,通常由实验室管理部门根据国家法律法规、政策、规定出台学校实验室废弃物储存、收集和转运制度。实验室将产生的废液或固废收集,并分类存放在不同的废弃物容器中,定期转运至暂存柜(暂存点),最后交由具有资质的专业公司处理。

北京大学实验与设备管理部制定了《北京大学实验室危险化学废物处理实施细则》[5]《北京大学实验室危险化学品管理办法》[6]和《关于进一步加强实验室废物处理经费使用和管理的通知》[7]。细则中明确规定,实验室必须将产生的各类危险废弃物分类收集并合理存放,学校不定期组织统一转运和消纳处理。一般化学废液按照含卤有机废液、无卤有机废液和无机废液三类分类收集存放;剧毒废液单独存放,禁止将几种剧毒物质废液混放在一个容器中,处理前填写《剧毒化学废液登记表》,待统一处理危险废弃物时进行转运;固体废弃物处理前填写《化学固体废物登记表》,待统一处理危险废弃物时进行转运。北京大学建有实验室废弃物暂存柜,可临时存放百余桶实验室废液,该暂存库具有通风、报警、实时监控和废气应急处置等功能。另外,为了减少剧毒化学废液的产生,北京大学在教学实验设计中贯彻了绿色化学理念,例如,在碘量法测定铜含量的实验中用无毒的KIO3代替毒性较大的K2Cr2O7;在色谱实验中用无毒的石油醚和乙酸乙酯代替毒性和挥发性较大的流动相CH2Cl2和乙醚等[3]。

厦门大学在实验室废弃物的处理与处置方面也走在全国高校的前列。厦门大学出台了《厦门大学实验室危险废物处置管理暂行办法》[8]《厦门大学实验室危险废物回收实施细则》[9]和《关于进一步规范实验室废弃物收集处理的补充通知》[10]。明确规定实验室产生的酸碱废液必须经中和达到国家排放标准后才能排放;实验产生的有毒有害固体物质及危险品包装物必须放入专门的容器中,不得随意丢弃、掩埋;放射性废物和感染性废物必须密封收集,标识其名称、主要成分、性质和数量,并予以隔离和屏蔽等。厦门大学规定各个单位必须设立符合安全与环保要求的危险废弃物暂存库,并安排专人负责本单位实验室废弃物的收集管理工作,各单位收集的未达到国家排放标准的废弃物由学校联系有资质的专业公司统一处理,各单位不得私自处理。

武汉科技大学在实验室废弃物处理处置方面也根据国内外高校的先进管理经验进行了探索和实践。武汉科技大学实验室废弃物的管理归口职能部门为国有资产管理与实验室管理处,该部门根据国家和地方的有关规定制定了《武汉科技大学实验室安全管理办法》[11]《武汉科技大学危险化学品安全管理办法(试行)》[12]和《武汉科技大学实验室生物安全管理办法(试行)》[13],明确规定实验室废弃物必须按有关要求进行分类管理和规范处置。例如,对一般化学废液分为四类(含卤有机废液、无卤有机废液、酸性废液、碱性废液)放入专用废液桶(储存量不得大于容器容积的80%),瓶口密封,在容器外贴统一标签;对废旧试剂瓶,按照酸性、碱性和有机物进行分类,严密封口包装,放入完好的纸箱中存放,容器之间用泡沫塑料等填充,纸箱外贴统一标签;对固体废弃物,要求在原瓶内存放,保持原有标签,注明成分,不得将不相容的固废混装存储,严密封口包装后放入完好的纸箱存放,纸箱外贴统一标签;实验动物的废弃辅料、垫料、粪便经消毒后装入专用废物转运袋中集中处置。

武汉科技大学在青山校区和黄家湖校区各建有一个能容纳两百余桶废弃物的暂存柜,该暂存柜具有通风、控温、烟雾报警、实时监控等功能,顶部安装废气等离子净化装置,将散发出来的有毒有害气体氧化分解。学校定期组织(一般每月一次)废弃物的集中转运工作,各实验室首先按照要求将实验室中的废液和固体废弃物分类收集,然后填写实验室危险废弃物收储情况统计表,在规定时间内将实验室废弃物转移至指定地点,经检查、清点、称重后搬运至暂存柜。对不符合要求的废液桶或废化学试剂瓶拒绝接收,暂存柜内废弃物达到一定存量时,联系具有处理资质的专业公司付费处理。为了减少废弃物的处理量,特别是高危高毒性废弃物的处理量,学校鼓励实验室将高毒性废弃物或废液消解后再倒入废液桶或空试剂瓶,例如,实验室清洗玻璃仪器用的铬酸洗液,失效后加入铁屑或硫酸亚铁,将Cr6+还原成Cr3+,然后用废碱液或石灰水将Cr3+变成Cr(OH)3沉淀,静置后将上清液倒入废液桶,沉淀经自然风干后作为固废处理;电池拆解后的废弃金属锂片,将其暴露在空气中,使其缓慢氧化成氧化锂后,继续与空气中的CO2反应变成Li2CO3,再作为一般固体废弃物处理,从而避免了后续不合理存储和处理造成的金属锂燃烧甚至爆炸。

3 关于实验室废弃物处理与处置的建议和思考

在高校实验室废弃物的处理与处置方面,由于国内起步较晚,受限于经费、技术和设施等客观因素以及安全责任意识不到位等主观因素的制约,国内高校实验室废弃物的处理与处置规范和实践还不够普及和完善。部分高校还存在将废液直接倒入下水道、固废与生活垃圾混合丢弃的现象。这些现象必然会对环境造成一定的污染和破坏,更重要的是不利于培养学生的安全环保意识和责任心。为了将国内外高校在实验室废弃物处理与处置方面的先进做法和科学理念大面积推广普及,本文提出以下建设性意见:

(1)加强学习、强化主体责任意识。高校各级管理部门以及在实验室工作的一线教职工要加强对国家和地方各类环保法律法规以及实验室安全管理等方面规章制度的学习,深刻领会其精神实质和核心要义,将这些制度和规定内化于心、外化于行。

(2)高校应设置专门的组织机构,或指定专业的机构负责实验室废弃物的收储、暂存和转移等工作,配备固定的工作人员,并明确其职责和权限。另外,根据国家和地方的相关法律法规和规章制度制定符合本校校情、具有自身特色的实验室废弃物处理与处置管理办法,做到有章可依。

(3)加强对实验室一线教职工及学生的安全教育,例如定期举办安全知识讲座、安全知识竞赛等。在进行入学教育时,向新生讲解实验室安全注意事项,其中要涵盖实验室废弃物的处理与处置部分,以及学校的规章制度,强调务必按照学校的规章制度执行,做到有章必依。另外,在学生进入实验室前也要对学生进行针对性的安全教育,并参加实验室安全考试,成绩合格方可进入实验室。

(4)定期开展实验室安全检查,着重检查实验室是否按要求对废液和固废分类收集存放、是否按照规定张贴规范标签等,做到执章必严。对没有按照要求执行的实验室要开具整改通知单,责令其限期整改;对没有整改或整改不到位的实验室,责令其关门暂停所有教学科研活动,做到违章必究。

(5)在实验设计方面,尽可能不选用含有毒有害化学品的合成路线,或采用低毒、无毒的试剂代替有毒、剧毒试剂。实验室产生的废液实验室有责任进行减量化和低毒化处理。为了督促实验室进行废弃物的消解工作,可以要求实验室承担一部分废弃物处理费用。此外,每个有化学类实验室的高校都应建立实验室废弃物暂存柜或暂存室,该暂存柜(室)应具有良好通风、消防、控温和烟雾报警、实时监控等功能;暂存柜(室)定期开放收储各实验室废弃物,对未按要求分类存放的废弃物或未按规定粘贴标签的废弃物拒绝接收;待暂存柜(室)内废弃物达到一定数量后,交由具有资质的专业公司处理,并做好登记工作。各高校也应多方筹措实验室废弃物处理费用,必要时可由学院、实验室和学校共同承担,例如北京大学要求学院承担30%的处理费用,其余70%由学校承担[8]。

4 结语

实验室废弃物的处理与处置是一项艰巨而复杂的工作,处理不恰当不仅会影响到学校的声誉和形象,更重要的是会对环境造成污染和破坏,威胁人民群众的生命健康安全,不利于构建和谐社会。国内高校在这方面虽然起步较晚,但随着人们环保意识的提高以及国家政策的积极引导,目前国内很多高校已经开始逐渐认识到这一问题的重要性,并借鉴国内外知名高校的先进做法,制定出符合自身校情的实验室废弃物处理与处置管理办法,并在实践中贯彻执行。

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