化学实验室废液的处理与控制
摘要：随着高校学生人数的增加以及科研工作的高速发展，作为高校人才培养重要场所，化学实验室所产生的废液量大幅增加。如何安全、规范和科学处理废液以及控制废液排放量，已经成为高校化学实验室安全管理和环保工作重中之重。从高校化学实验室中废液的来源和分类入手，阐述了高校化学废液处理的规范流程，并进一步从实验的源头来控制废液的排放量，从而促进高校化学实验室废液的管理水平和对环境的保护。
关键词：废液；安全管理；化学实验室；环境保护
高校化学实验室是高校教学和科研的一个重要组成部分，也是培养学生创新能力的主要场所。各种各样的化学实验，培养了学生的动手和科研能力，但同时也带来了各类成分复杂的废液。随着高校学生的人数越来越多，化学实验室所产生的废液量也越来越大。如果不合理的处理这些废液，直接排放到自然界的环境中，将会对土壤、水源以及生物都带来巨大的危害。近年来，国家对环境保护工作越来越重视，出台和修订了各种法律法规[1]，如《实验室危险废弃物污染防治技术规范》，规范了高校实验室对废液的管理，使高校实验室，包含化学实验室，废液安全、环保和规范的进行处理。本文主要结合实践，针对高校化学实验室废液来源和分类以及其处理的主要流程，讨论怎么控制实验室的废液排放量，减少对环境的危害和处理的成本，进一步做好高校化学实验室废液的管理工作。
1 高校化学实验室废液的主要来源和分类
高校化学实验室目前主要用于开设各类化学实验课程和科学研究。涉及的课程主要有专业基础课的四大化学实验：无机化学、有机化学、物理化学和分析化
学实验、专业实验课程以及集中实践性实验课程。这些课程将会产生大量的废液。作为科研主力军的高校其化学类科研实验室数量很多，每天产生大量的废液，该类实验室是目前废液主要的来源。废液根据其成分可以主要分为无机废液和有机废液(图 1)，其中无机废液可以进一步细化为无机(含重金属)废液、无机(含氟)废液、无机(含汞)废液以及其他无机废液，主要来源无机化学和分析化学等课程以及无机类科研实验，如滴定反应使用的酸碱和重金属离子等反应所产生。有机废液可以再分为有机(含卤素)废液和其他有机废液，主要来源有机化学实验、专业实验课程以及有机类科研实验等中，使用的二氯甲烷、石油醚、乙酸乙酯等有机溶剂和反应中产生的副产物。
2 高校化学实验室废液处理的流程
根据国家以及地方规定，首先在实验室分类收集废液，再转移到学校临时暂存废液仓库，在环保局办理废弃物转移手续后，转运到校外废液处理公司进行废液处理(图 2)。2.1 废液的收集。根据《中华人民共和国环境保护法》和 gb15562.2—1995《环境保护图形标志固体废物贮存(处置)场》等相关规定，实验室中需要划定指定区域来放置废液，放置区中需要有相应的文字标识，包括危险废弃物区域(三角标)、废液暂存区以及危废标识等。根据废液的种类将其收集在不同颜色的废液桶：有机废液(含卤素)桶为黄色，其他有机废液桶为蓝色，无机废液(重金属)桶为绿色，无机废液(含汞)桶为灰色，无机废液(含氰)桶为粉色，其他废液桶为白色[2]，每桶废液放置量不能超过废液桶的溶剂 2/3，分类收集，便于校外处理公司的进一步处理[3]。2.2 废液的储存和转运。根据 gb18597—2001《危险废物贮存污染控制标准》、hb/t2025—2012《危险废物收集贮存运输技术规范》等要求。高校设置临时暂存废液的仓库需远离人员密集场所，远离各种易燃易爆等危险场所，具有相应的报警装置，符合国家和地方安全规定。废物临时储放时，要分类
放置，保持通风。仓库工作人员需做好废液的登记，登记表中须包含危险废液的名称、数量、来源、入库日期、存放位置、出库日期以及接收单位名称。根据各省相关规定，按时办理废弃物转移手续，转运化学实验产生的废液。
3 减少高校化学实验室废液量的主要途径
随着高校废液量的增加，环保部门进行处理的压力也越来越大，如何从源头上减少高校化学实验室废液的排放量，也是环保工作的重要组成部分。3.1 加强思想教育，培养师生环保理念。加强对学生的环保教育，培养学生的环保意识，使其在实验过程中，养成良好的实验习惯，规范实验操作，从而降低实验的失败率，减少废液的排放。如分析化学中的滴定反应，严格按照实验要求，把握滴定终点，避免滴定失败重新实验。3.2 合理安排计划，绿色化学融入教学。各学院编写每年的实验教学大纲以及在平时的科学研究中，融入绿色化学和环保理念，将涉及到剧毒和毒性较大的实验项目去除掉，加大环境友好试剂的使用，从源头上减少有毒有害废液的产生。3.3 减少试剂用量，开展微小剂量反应。如果确实没有办法避免在实验教学过程以及科研中有毒有害以及重金属试剂的使用，可以开设微量或者半微量的实验教学项目或者在科研中尽量保证科研顺利进行的前提下，减少有毒有害试剂的使用量。3.4 对废液预处理，减少废液量的排放。对于实验而产生的含水的有机废液，可以通过萃取法，分离出纯有机废液。对于分离目标化合物所产生的不同比例的有机混合溶剂废液，可以根据其溶剂沸点的不同，通过蒸馏或精馏等方法来回收溶剂，降低废液排放。对于无机溶液中的酸和碱废液，可以通过酸碱中和反应，使其成为对环境友好的盐，经过大量的水稀释，直接排放。对于含金属的无机废液，利用沉淀法，加入相应的试剂，使其成为低毒或者无毒难溶的沉淀，分离并收集沉淀物，监测滤液是否达到排放标准。经过前期的废液预处理，减少废液的排放。3.5 建设虚拟实验，减少实验对环境危害。
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020 年)》中，把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略。2017 年教育部办公厅发布了《2017—2020 年示范性虚拟仿真实验教学项目建设通知》，在四年内建设 1000 个国家级虚拟仿真实验项目，该文件激励了高校建设虚拟仿真实验项目。通过先进的 vr 信息技术，建设虚拟仿真实验项目，使学生身临其境开展化学实验，达到教学目的的同时，解决了真实实验有效实验时间短、成本高、学生安全难以保证等方面的限制，同时也减少了废液产生量，降低实验对环境的危害。
4 结语
高校化学学科教学和科学过程中，产生废液是不可避免的，各高校需要根据国家以及地方规定，科学、规范以及安全分类收集，暂时存储和合法转运对废液处理。除此之外，学校加强对师生的思想教育，培养其环保理念，减少实验中产生的废液量，从源头上控制废液的排放量，对教育和科研的可持续性发展有着重大的意义。
参考文献：
[1]刘雪蕾，胡今鸿.高校教学实验室安全法规汇编[m].北京：高等教育出版社，2019.
[2]北京市固体废弃物和化学品管理中心，北京金隅红树林环保技术有限责任公司.实验室危险废弃物污染防治技术规范：db11/t1368—2016[s].北京:北京市固体废弃物和化学品管理中心，北京金隅红树林环保技术有限责任公司，2016.
[3]刘雪蕾，李恩敬，刘克新.高校实验室固废暂存的安全环境健康管理实践[j].实验技术与管理，2020，37(04):269-273.