環境監測實驗室廢液科學處置探析
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摘要：環境監測實驗室作為環境污染物檢測與分析的重要場所，無可避免地會在檢測過程中產生一些“廢液”，如若對廢液處置不當則極易對環境造成影響。對此，本文就環境監測實驗室“廢液”的來源與處置展開全面探討，以供借鑒參考。
1環境監測實驗室“廢液”的來源分析
1.1水樣檢測后剩余
環境監測站的待檢測水樣可區別為兩種：（1）各類企業的生產廢水，如印染廠廢水、工業廢水、養殖廢水、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。根據地表水及不同廢水的采樣要求，樣品采集的量要遠大于實驗室的檢測用量，因此，在環境監測實驗室樣品的分析過程中會形成大量的剩余水樣。而環境監測站流出的廢水最后均是流向市政污水管網，且此類剩余水樣的廢液污染性較小，故為重復使用盛水樣的裝置，生產廢水樣品的剩余水樣可經處理后自行導入污水管網（廢液有害物超標的廢液除外），最后排向污水處理廠進行凈化。1.2檢測過程所產生環境監測實驗室的樣品分析主要采用滴定法、化學分析法、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行檢測時，通常會伴有廢液的產生，如滴定后產生的廢液、顯色后檢測廢液以及檢測儀器設備分析產生的廢液等。樣品的檢測分析過程所形成的廢液量較大，且對環境具有一定的污染性，因此，此類廢液可先使用pH試紙檢驗其pH值，然后經簡單的中和預處理后按規定進行分類收集。
1.3前期處理所產生
在對廢水溶液等樣品進行消解和萃取等前處理操作時，前處理操作往往也會生成一部分廢液，此種廢液的成分往往包含有機物及酸類，且廢液的濃度較高，若不經處理直接排放會對環境造成十分不利的影響，因此，須經預處理后再按規定分類收集。例如，對于酸性較高的消解廢液，可將廢液容器置于通風櫥位置，并向容器中添加NaOH等堿性物進行中和處理，以促使溶液的pH呈中性；而對于有機物廢液因具有較大的處理難度，可按規范標準要求進行分類收集后密封存儲。
1.4標液過期或殘余
電感耦合等離子發射光譜法、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液，此類標準溶液（尤其是母液）危害性較高，濃度大，須嚴格依照其元素屬性歸類存放，以助于安排專業公司進行托管。
2環境監測實驗室“廢液”的科學處置
2.1建立健全廢液處置制度
建立健全環境監測實驗室“廢液”處置制度，完善實驗室“廢液”存儲與處置的相關規范標準與規章制度，并設立專人對實驗室“廢液”進行嚴格監管，以有效確保實驗室“廢液”得到妥當處置，防止對環境造成的污染。同時，加大環境監測實驗室廢液處置的經費投入，并與具備相關資質的處理公司簽訂廢液處理合同，按要求貫徹落實實驗室的廢液處置，并定期進行日常廢液的處置。
2.2秉持廢液處置基礎準則
（1）存放廢液的裝置須置于規定地點（空氣對流較好、可靠、有顯著警示牌），廢液收集桶應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）存儲廢液的容器裝置應按要求黏貼專用標簽，并在標簽上詳細填寫標注廢液的名稱、類別、特性以及存貯時間、廢液來源等內容。（3）根據廢液的來源、狀態、性質等對廢液進行分類收集，如對于普通廢液、危險性廢液應分別進行收集，具體分類標準可參照圖1進行分類。
2.3根據廢液類型科學處置
2.3.1有機廢液處置（1）含酚廢液處置。酚類屬于原型質毒物，一旦進入人體能致蛋白質發生變性或沉淀，從而會破壞人體細胞，抑制神經系統，對皮膚及呼吸道黏膜造成刺激性傷害，并經呼吸道或皮膚進入人體，且含酚類水溶液與純酚類相比更易被人體吸收。在堿性環境下，氧化劑可與含酚廢液發生氧化反應生成無害的馬來酸類物質。具體處理流程為，在pH為7~9堿性環境下，先加入比廢液含酚量高10倍的氧化劑，然后添加高錳酸鉀，在混合反應后顏色穩定在粉紅色即達標。（2）含氯仿廢液處置。氯仿分子式CHCl3，具有一定的麻醉效果，若侵入身體則會影響人體的中樞神經系統，可通過人體呼吸道和皮膚滲透進入體內，對臟器有一定的損傷。通常，氯仿廢液多來源于砷、揮發酚等的分析項目，處置氯仿廢液時應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行洗滌，然后蒸餾、干燥、再蒸餾，最后將76℃~77℃的餾分進行收集。（3）含CCl4廢液處置。在環境監測實驗室礦物油的分析過程中，往往會產生CCl4廢液。CCl4如果被人體吸收，會對中樞神經系統產生一定的麻醉作用，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，應先試用純水進行洗滌，經兩次洗滌后通過無水Na2SO4進行干燥處理，然后進行過濾、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CS₂，易燃、有毒性，被人體吸收后會對血管組織與神經系統造成損害。此類廢液主要是在氣相色譜法分析苯系物的過程中產生，處置步驟為：經蒸餾、精餾、干燥后收集儲存，或通過水解、焚燒、吸附等方法進行處置。對于部分有機廢液處置難度大、危害系數高、處理成本高，且部分受到處置條件與設備的限制，往往無法自行處置，因此，務須要有資質部門進行集中處置。2.3.2無機廢液處置（1）無機酸堿廢液處置。在實驗室里存放有大量的酸、堿用品且使用頻率較高，因此會形成大量的無機酸堿廢液。此類廢液可通過酸、堿的中和作用將酸堿廢液進行中和處理，并添加酸或堿調節廢液的pH至7左右即可排放。這是無機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。氰化物是具有強烈毒性的物質，其可通過呼吸道、消化道以及皮膚等進入人體，從而讓呼吸酶和血紅蛋白失活，使中樞神經系統發生癱瘓，因此，務須要嚴格按規定進行處置，且處置時應確保通風條件良好，可在通風櫥內進行。此類廢液的處置可采用普魯士藍法，即通過氰根離子的強配位屬性與金屬離子完成配位，析出沉淀。詳細操作：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，形成無害的鐵氰絡合物沉淀，然后將沉淀物進行分離后排放，或采用氯堿法即經氧化分解處理。化學反應式為：Fe2++6CN-=[Fe（CN）6]4-；2Ca2++[Fe（CN）6]4-=Ca2[Fe（CN）6]↓2Fe2++[Fe（CN）6]4-=Fe2[Fe（CN）6]↓（3）含As廢液處置。砷（As）是屬于高危險性的類金屬，被人體吸收后會對人體呼吸道、消化道、神經系統與皮膚都有破壞性，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準曲線分析殘液與過期標準貯備液，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，進而達到分離砷的目的。化學反應式為：As2O3+Ca2++2OH-=Ca（AsO2）2↓+H2O；As2O5+3Ca2+6OH-=Ca3（AsO4）2↓+3H2O（4）含F廢液處置。氟（F）為人體內必需的微量元素，但超標的氟具有一定毒性的，會對人體造成一定的傷害。因此，必須要規范氟的排放，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小時左右進行過濾操作，然后通過酸堿進行中和處理形成無毒液體方可排放。同時，也可采用吸附、混凝沉降、反滲透等方法進行處置。化學反應式為：Ca2++2F-=CaF2↓（5）含Cr（Ⅵ）廢液處置。當Cr（Ⅵ）為鉻酸根離子形式時有較強危害性，較容易侵入人體，會誘發癌癥與遺傳性基因缺陷，也易使人體產生皮膚過敏癥狀，同時其也會影響到周圍環境的穩定性，故在處置時應穿戴相關保護服并確保空氣流通良好。此類廢液多來源于標準曲線分析殘液與過期標準貯備液。其處置原理為利用鐵（Ⅱ）的還原性與Cr（Ⅵ）發生作用，還原Cr（Ⅵ）為無害的Cr（Ⅲ）后進行中和處理，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，進行加熱處理到80℃再靜置12h左右，觀察顏色由黃到綠，并經檢驗不含鉻便達到排放的標準。化學反應式為：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2OCr3++Fe3++6OH-=Cr（OH）3↓+Fe（OH）3↓（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產生危害性更高的有機汞，汞一旦被人體吸收會對消化道和神經系統造成危害。此類廢液多來源于標準曲線分析殘液與過期標準貯備液，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生反應析出硫化汞沉淀，接著控制pH到8.5左右，再將共沉淀劑硫酸亞鐵添加進去，和多余的硫化鈉反應產生硫化鐵，進一步強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標。（7）其他重金屬廢液處置。標準曲線分析殘液與過期標準貯備液易形成含有Ni2+，Zn2+，Cu2+，Pb2+，Cd2+等重金屬離子的廢液，若此類重金屬離子進入體內易對人產生傷害，例如鉛會影響造血、生殖和神經系統；鎘進入人體會導致肺部和腎臟受損。其中，含Pb廢液一旦侵入人體，就會對造血系統、神經系統造成影響，處置方法可通過加強堿溶液調節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即可進行外排。
3結語
作為環境監測實驗室開展相應實驗檢測所產生的“伴生物”，“廢液”的及時、妥當處置極為關鍵，一旦處置不當，便易對生態環境帶來極大危害。因此，務須全面分析“廢液”來源，嚴格按照廢液類別、特性，制定出相應妥當處置方案，從而確保“廢液”得以妥當處治。
參考文獻：
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作者:李艷輝 單位:雙遼市生態環境監測站
