三、實驗室化學污染物的處理

隨著科技、教育的發展，實驗室規模的擴大和使用頻次的增多，實驗室污染物排放對環境的破壞日益引起人們的關注。為保障教學、科研等活動順利進行，保護人員健康、儀器設備完好，保護自然環境和實驗室環境不受污染，有必要了解一些有關實驗室“三廢”（廢氣、廢液、廢物）的處理方法。

（一）實驗室化學污染物的分類

實驗室的污染源種類復雜，品種多，毒害大，按污染性質可分為化學污染物、生物性污染物、放射性污染物。按污染物形態可分為廢氣、廢液和固體廢物。化學污染包括有機物污染和無機物污染。有機物污染主要是有機試劑污染物和有機樣品污染物。無機物污染物有強酸、強堿的污染，重金屬污染，氰化物污染等。其中汞、砷、鉛、鎘、鉻等重金屬的毒性不僅強，且有在人體中有蓄積性。有機樣品污染物包括一些劇毒的有機樣品，如農藥、苯并（α）芘、黃曲霉毒素、亞硝胺等。

（二）實驗室“三廢”（廢氣、廢液、廢物）的處理方法

1.廢氣

實驗室產生的廢氣包括試劑和樣品的揮發物、分析過程中間產物、泄漏和排空的標準氣和載氣，常見的是酸霧、甲醛、苯系物、各種有機溶劑等常見污染物和汞蒸汽、光氣等較少遇到的污染物。

通常實驗室中直接產生少量有毒、有害氣體的實驗都要求在通風櫥或通風管道內進行，一般的有毒氣體可通過空氣稀釋排出。大量的有毒氣體必須通過處理后才能排放。常見的方法如下：

（1）冷凝法：利用蒸氣冷卻凝結，回收高濃度有機蒸氣和汞、砷、硫、磷等。

（2）燃燒法：將可燃物質加熱后與氧氣化合進行燃燒，使污染物轉化成二氧化碳和水等，從而使廢氣凈化。

（3）吸收法：利用某些物質易溶于水或其他溶液的性質，使廢氣中的有害物質進入液體得以凈化。

（4）吸附法：使廢氣與多孔性固體（吸附劑）接觸，將有害物質吸附在固體表面，以分離污染物。

（5）催化劑法：利用不同催化劑對各類物質的不同催化活性，使廢氣中的污染物轉化成無害的化合物或比原來存在狀態更易除去的物質，以達到凈化有害氣體的目的。

（6）過濾法：含有放射性物質的廢氣，須經過濾器過濾后排往大氣中。

2.廢液

實驗室廢液一般分為無機和有機廢液兩大類。無機廢液：包括含重金屬廢液、含氰廢液、含汞廢液、含氟廢液、酸性廢液、堿性廢液及含鋇、六價鉻廢液等。有機廢液：包括油脂類、含鹵素有機溶劑及不含鹵素有機溶劑等。產生于多余的樣品、實驗殘液、失效的貯藏液和洗液、大量洗滌水等。廢液應根據其化學特性選擇合適的容器和存放地點，在密閉容器（如黑色方形塑料桶）中存放，分類貯存，容器標簽必須標明廢物種類、貯存時間，定期處理。一般廢液可通過酸堿中和、混凝沉淀、次氯酸鈉氧化等凈化處理后排放，有機溶劑廢液應根據性質以適當的方法處理進行回收。廢水可循環使用減少排放或通過凈化處理達標排放。凈化的方法一般有三種，物理法，如沉淀、過濾、離心分離、浮選（氣浮）、機械阻留、隔油、萃取、蒸發結晶（濃縮）、反滲透等。化學法，如混凝沉淀、中和、氧化還原、電解等。生物法，如活性污泥法、生物膜法、生物氧化塘、污水灌溉等。常見廢液的處理方法和原理如下：

（1）含汞廢液的處理

①硫化物共沉淀法：先將含汞鹽的廢液的pH值調至8～10，然后加入過量的Na2S，使其生成HgS沉淀。再加入FeSO4（共沉淀劑），與過量的S2-生成FeS沉淀，將懸浮在水中難以沉淀的HgS微粒吸附共沉淀，然后靜置、分離，再經離心、過濾，濾液的含汞量可降至0.05mg/L以下。

②還原法：用銅屑、鐵屑、鋅粒、硼氫化鈉等作還原劑，可以直接回收金屬汞。

③金屬汞如不慎灑落，應盡可能收集，水封于試劑瓶中，分散小粒可用硫黃粉、鋅粉或三氯化鐵溶液清除。

（2）含鎘廢液的處理

①氫氧化物沉淀法：在含鎘的廢液中投加石灰，調節pH值至10.5以上，充分攪拌后放置，使鎘離子變為難溶的Cd（OH）2沉淀。分離沉淀，用雙硫腙分光光度法檢測濾液中的Cd2+離子后（降至0.1mg/L以下），將濾液中和至pH值約為7，然后排放。

②離子交換法：利用Cd2+離子比水中其他離子與陽離子交換樹脂有更強的結合力，優先交換。

（3）含鉛廢液的處理：在廢液中加入消石灰，調節pH值至大于11，使廢液中的鉛生成Pb（OH）2沉淀，然后加入Al2（SO4）3（凝聚劑），將pH值降至7～8，則Pb（OH）2與Al（OH）3共沉淀，分離沉淀，達標后，排放廢液。

（4）含砷廢液的處理：在含砷廢液中加入FeCl3，使Fe/As濃度比達到50，然后用消石灰將廢液的pH值控制在8～10。利用新生氫氧化物和砷的化合物共沉淀的吸附作用，除去廢液中的砷。放置一夜，分離沉淀，達標后，排放廢液。

（5）含氰化物廢液的處理

①在廢液中加入亞鐵鹽的堿性溶液，使其生成無毒的亞鐵氰酸鹽。

②在廢液中加入次氯酸鈉、雙氧水或高錳酸鉀溶液，將其氧化成無毒的氰酸鹽（OCN-）。

③在廢液中加入海波的堿性溶液，使其生成無毒的硫氰酸鹽。

（6）含酚廢液的處理：酚屬劇毒類細胞原漿毒物，處理方法：低濃度的含酚廢液可加入次氯酸鈉或漂白粉煮一下，使酚分解為二氧化碳和水。如果是高濃度的含酚廢液，可通過醋酸丁酯萃取，再加少量的氫氧化鈉溶液反萃取，經調節pH值后進行蒸餾回收。處理后的廢液排放。

（7）綜合廢液處理：用酸、堿調節廢液pH值為3～4，加入鐵粉，攪拌30分鐘，然后用堿調節pH值為9左右，繼續攪拌10分鐘，加入硫酸鋁或堿式氯化鋁混凝劑，進行混凝沉淀，上清液可直接排放，沉淀按廢渣方式處理。

3.固體廢棄物

實驗室產生的固體廢物包括多余樣品、難溶性產物、消耗或破損的實驗用品（如玻璃器皿、紗布、紙屑等）、殘留或失效的化學試劑等。這些固體廢物成分復雜，涵蓋各類化學、生物污染物，尤其是不少過期失效的、標簽脫落的化學試劑，處理稍有不慎，很容易導致嚴重的污染事故。一般可回收利用的經無害化回爐（收）統一集中處理，不能回收利用的統一收集后，通過熱處理（如焚化、熱解、熔融等）、穩定化（加穩定劑）、固化、深度掩埋法加以處理。

對于生物性廢棄物及放射性廢棄物，則國家另有專門規定，應該嚴加遵守。

目前，我國對實驗室的污染排放并沒有專門的規定，一般參照企業的污染排放標準。實驗室在建設或認可驗收時會對實驗室的廢棄物排放提出要求，但我們要著眼于可持續發展，保護我們賴以生存的環境和地球，盡可能少排或不排放污染物，如微型實驗、綠色化學實驗、計算機輔助教學模擬化學實驗（仿真實驗）等，都值得借鑒，應該大力普及與推廣。