劉宏杰
(宿遷市泗陽環(huán)境監(jiān)測站,江蘇 宿遷 223700)
環(huán)境監(jiān)測站主要承擔(dān)著水體、大氣及土壤等環(huán)境要素進行監(jiān)測分析,并為經(jīng)濟社會發(fā)展提供相應(yīng)的環(huán)境數(shù)據(jù)的任務(wù)。近年來,隨著我國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)逐步完善,國家及省、市、縣、地方陸續(xù)建成了大氣質(zhì)量自動監(jiān)測站點5 000余個,地表水監(jiān)測斷面1.1萬余個,土壤環(huán)境監(jiān)測點位約8萬個,輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測點位1 500余個,相關(guān)環(huán)境監(jiān)測站點基本覆蓋了地級及以上城市和大部分區(qū)縣。環(huán)境監(jiān)測實驗室在樣品采集后,需要應(yīng)用酸堿溶液,以及有機溶液等化學(xué)試劑進行監(jiān)測分析,由此會產(chǎn)生強酸堿廢液、有機廢氣等衍生物,以及多余的監(jiān)測樣品,如不經(jīng)合理處理達標排放,會直接影響到周圍的水體、大氣,會給環(huán)境監(jiān)測實驗室環(huán)境增加污染風(fēng)險,直接或間接的危害人員健康。由于這些污染物體量較小,產(chǎn)生的廢氣、廢液和廢渣等并未引起人們的足夠重視。本文以基層實驗室為例,探討環(huán)境監(jiān)測實驗室污染物特點及其危害,并針對其特點,提出有針對性的處理措施,對降低實驗室環(huán)境監(jiān)測風(fēng)險具有積極意義。
環(huán)境監(jiān)測實驗室廢氣主要來自樣品分析時試劑及樣品的揮發(fā)所致,以及樣品監(jiān)測分析過程中的產(chǎn)生物,標氣或載氣的泄露物。廢氣主要包括苯系物、氫氰酸、汞蒸氣、硫化氫、氮氣、氫氣、乙炔氣,這些廢氣均具有強刺激性,容易導(dǎo)致呼吸道疾病,刺激人的眼角膜,引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)受到損傷[1]。由于環(huán)境監(jiān)測實驗室空間小,局部范圍內(nèi)的廢氣濃度大,長時間暴露期間,會給實驗人員造成傷害。
環(huán)境監(jiān)測實驗室廢液主要來自剩余的監(jiān)測樣品、標準溶液失效、過期的試劑及洗液,以及標準曲線和樣品分析的殘液。環(huán)境監(jiān)測實驗室廢液成分復(fù)雜、多樣,其危害性也不盡相同。具體來說,主要包括:
1.2.1 酸堿廢液
在樣品分析過程中,常會使用到磷酸、鹽酸、氫氧化鉀、硝酸、硫酸等各種酸堿溶液。在樣品分析結(jié)束或分析過程中,這些酸堿廢液未及時收集,直接排入水體,強酸堿性溶液會腐蝕管道。且酸堿溶液中pH值>8.5或<6.5時,還會抑制受納水體中的生物生長,降低受納水體的自凈能力,也會影響水體中的魚類種類和數(shù)量[2]。
1.2.2 含重金屬廢液
環(huán)境監(jiān)測中的樣品分析,例如,土壤重金屬含量分析,由此所產(chǎn)生的鎘、鉻、汞、銀、銅、鉛等重金屬廢液,這些含有重金屬元素的廢液未經(jīng)達標處置,直接排入水體,會被受納水體中的微生物分解,甚至?xí)谖⑸矬w內(nèi)產(chǎn)生更大毒性重金屬有機物,并經(jīng)過食物鏈在生物體內(nèi)逐漸富集,并最終進入到人體,進而會給人體健康產(chǎn)生巨大潛在威脅,誘發(fā)各種潛在風(fēng)險。
1.2.3 含有機溶劑廢液
環(huán)境監(jiān)測實驗室廢水中常還含有氯仿、四氯化碳、石油醚、苯系物等有機溶液。有機溶液來自剩余試劑或過期樣品,有機溶液會影響人體中樞神經(jīng),降低人的免疫功能,甚至?xí)?dǎo)致人的機體功能失調(diào),并經(jīng)食物鏈富集于體內(nèi),最終影響身體健康。
1.2.4 酚、氰化物廢標準液
環(huán)境監(jiān)測實驗室中的酚、氰化物廢標準液具有毒性,尤其是氰化物毒性極強,在酸性條件下,會變成氫氰酸,氫氰酸又具有劇毒,未經(jīng)處理,直接排入周邊水體,會影響水質(zhì),導(dǎo)致水產(chǎn)養(yǎng)殖減產(chǎn),經(jīng)食物鏈,還會導(dǎo)致慢性中毒。
環(huán)境監(jiān)測實驗室中,除了常見的廢氣、廢液等外,還會存在相當(dāng)?shù)奈矬w廢物的廢渣,這些廢渣直接排放到環(huán)境中,也會給周圍環(huán)境產(chǎn)生不同程度影響。環(huán)境監(jiān)測實驗室廢渣包括剩余監(jiān)測樣品、失效過期的藥品試劑,以及分析產(chǎn)物、消耗或破損的實驗室用品,如玻璃器皿、紗布、過濾紙等,以及含重金屬廢液處理后產(chǎn)生的廢渣。其中,殘留或固體化學(xué)試劑,如硫化鈉、高鐵酸等,在實驗分析時,會產(chǎn)生惡臭味,其中的硫化氫氣體會導(dǎo)致中毒,增加土壤及水體酸度,破壞生態(tài)環(huán)境質(zhì)量[3]。
從上述分析來看,環(huán)境監(jiān)測實驗室所產(chǎn)生的污染物種類眾多、復(fù)雜,且對環(huán)境的影響也是多樣的。從污染物形態(tài)來看,既有廢氣、廢液,也有固態(tài)廢渣,廢液中又包括酸堿廢液、含重金屬廢液、含有機溶劑廢液,以及酚、氰化物廢液等等。從影響的后果來看,是全方位的影響,包括大氣、地表水、地下水、土壤及生物體等[4-5]。
從環(huán)境監(jiān)測實驗室中的每一個污染源所產(chǎn)生的污染物看,數(shù)量較少,但其污染源卻個數(shù)眾多,且分布廣泛,排放也極具不規(guī)律性。以環(huán)境監(jiān)測實驗室廢液為例,每次實驗而產(chǎn)生的廢液一般為3~12 L,平均每個項目測定而產(chǎn)生的廢液為10~600 mL。數(shù)量體量很小,但收集起來廢液中的污染物種類復(fù)雜,雖然量少,但難以規(guī)?;幚砗突厥?,直接排放到水體,會影響水體的水質(zhì)[6]。
環(huán)境監(jiān)測實驗室所產(chǎn)生的廢氣、廢液或廢渣,雖然體量小,但由于污染物毒性大,對周圍的生態(tài)環(huán)境危害性是巨大的。以環(huán)境監(jiān)測實驗室水質(zhì)分析中COD分析為例,在對樣品中的高濃度氯離子廢水分析時,通常需要在樣品中添加硫酸汞,以排除氯離子干擾,硫酸汞添加會促進直鏈烴發(fā)生氧化,再加重鉻酸鉀作為氧化劑,加分析純濃硫酸氫,保證氧化的酸性介質(zhì)。據(jù)報道,基層實驗室站所在業(yè)務(wù)量較大時,每年由此所消耗掉的硫酸汞達200 g以上,此外,硫酸、重鉻酸鉀以及硫酸銀的使用,都會加劇生態(tài)環(huán)境污染[7]。
環(huán)境監(jiān)測實驗室在樣品監(jiān)測分析過程中所產(chǎn)生的廢液、廢氣和廢渣,未經(jīng)合理處理,直接排放至生態(tài)環(huán)境中,會給周邊生態(tài)環(huán)境的安全造成破壞,且影響到周邊居民的正常生產(chǎn)生活,甚至是危及居民的身體健康[8]。
環(huán)境監(jiān)測實驗室中的廢氣主要有強刺激性的氨氣、二氧化硫等物質(zhì),長時間接觸這些強刺激性污染物,或者接觸高濃度刺激性污染物,會誘發(fā)眼部疾病,加重呼吸道疾病,甚至?xí)p害人的神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能[9]。
環(huán)境監(jiān)測實驗室廢液具有強酸性、強堿性,未經(jīng)處理直接排放至生態(tài)環(huán)境中,會導(dǎo)致受納水體或土壤的pH值短時間里發(fā)生變化,從而影響到農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、飲用水安全,甚至?xí):Φ叵滤h(huán)境。例如,廢液中的重金屬離子汞、鉛,排放至水體中,在水體中的生物機體類累積,再經(jīng)過食物鏈,直接影響到人體神經(jīng)系統(tǒng)功能。此外,難降解、易揮發(fā)性的含酚、苯、醇類有機廢液,會導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境中的生物急慢性中毒。
環(huán)境監(jiān)測實驗室中的廢渣成分復(fù)雜,單次產(chǎn)生的廢渣量少,難收集,隨意丟棄會與生活垃圾等混雜,進入垃圾填埋場,最終會導(dǎo)致有毒有害成分隨滲濾液進入土壤環(huán)境,危害地下水環(huán)境,加劇生態(tài)環(huán)境污染。
環(huán)境監(jiān)測實驗室產(chǎn)生的污染防治,既要從源頭做好分類收集、預(yù)防,也要針對不同污染物采取有針對性地收集、處理措施,綜合施策[10]。
4.1.1 廢氣處理
針對環(huán)境監(jiān)測實驗室中產(chǎn)生的廢氣,應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi),并將其直接通過管道排出屋頂。
4.1.2 廢液處理
環(huán)境監(jiān)測實驗室中的廢液產(chǎn)生量較大,類型較多,應(yīng)針對不同廢液,采取不同的處理方式。例如,酸、堿廢液,應(yīng)及時集中回收,對其進行中和處理,待酸、堿廢液pH值達到6.5~8.5范圍之間,稀釋后用于公廁沖洗用水。再如,重金屬廢液處理含汞廢液,可先將其pH值調(diào)至8~10,然后將硫化鈉投加至含汞廢液,生成硫化汞沉淀,再將硫酸亞鐵加入其中,作為共沉淀劑,然后利用硫酸亞鐵,將廢液中的懸浮硫化汞微粒吸附,共沉淀,可直接排放清液,由此產(chǎn)生的殘渣熔燒回收或制成汞鹽。還如,含鉻廢液,對于失效鉻酸溶劑,待至濃縮冷卻,將高錳酸鹽粉末加入氧化,并用砂芯漏斗過濾掉二氧化錳,再沉淀。處理后的廢液倒入混合重金屬廢液,再一并處理。
4.1.3 廢渣處理
過期的藥品、溶劑回收至專業(yè)部門進行集中處理,無毒廢渣可與生活垃圾合并處理,填埋或焚燒。
環(huán)境監(jiān)測實驗室產(chǎn)生的廢氣、廢液和廢渣是在相關(guān)的監(jiān)測、分析操作過程中產(chǎn)生的,具有很強的人為性,因此,應(yīng)對實驗室中的樣品、試劑等相關(guān)物品進行全鏈條、封閉式、全過程管理,建立實驗室物品臺賬,倡導(dǎo)實驗室監(jiān)測人員就環(huán)境監(jiān)測分析方法及相關(guān)的監(jiān)測管理制度落實情況進行監(jiān)督和管理。尤其是要對實驗室監(jiān)測過程中的具體行為進行同步監(jiān)測、監(jiān)測巡查,以及定性、定量操作,并將實驗室污染防治的相關(guān)規(guī)定和要求落實到具體監(jiān)測過程中,尤其是將監(jiān)督管理納入各個環(huán)節(jié),使環(huán)節(jié)監(jiān)測人員始終做到規(guī)范操作。要定期對實驗室環(huán)境進行清理,需要消毒的區(qū)域,要定期根據(jù)要求進行消毒,并對“三廢”等污染物進行分類處理,處理環(huán)節(jié)應(yīng)建立具體的臺賬[11]。
實驗室污染防治的源頭,是要做好污染物的減量排放,這是從根本上降低實驗室污染的關(guān)鍵。為此,一要在樣品分析監(jiān)測時,應(yīng)選擇運用污染環(huán)境少的標準分析方法;二是在滿足實驗室分析監(jiān)測的前提下,盡量降低樣品的采樣量和使用量;三是減少試劑儲存量,根據(jù)實驗室樣品分析的現(xiàn)實需要,隨用隨買。盡量優(yōu)先使用快要到期的試劑。四是做好回收利用,即:能夠滿足回收再利用的試劑的,應(yīng)盡量回收利用,減少浪費。五是盡量用廢酸廢堿調(diào)節(jié)廢液的pH值,以及其他各類廢液,通過以廢治廢,減少酸堿溶液產(chǎn)生量。六是鼓勵和推廣使用無磷洗滌劑。七是利用酒精溫度表,避免水銀溫度表使用,杜絕因溫度表損壞產(chǎn)生的汞污染。
綜上,作為基層環(huán)境監(jiān)測部門,在采集樣品進行實驗室分析監(jiān)測時,需要應(yīng)用到各種試劑以及樣品,由此會產(chǎn)生廢氣、廢液和廢渣,處理不當(dāng)會影響環(huán)境,甚至危及操作人員的身體健康。因此,要高度重視環(huán)境監(jiān)測實驗室的污染防治工作。在樣品采集后,需要應(yīng)用酸堿溶液以及有機溶液等化學(xué)試劑進行監(jiān)測分析,由此會產(chǎn)生強酸堿廢液、有機廢氣等衍生物,以及多余的監(jiān)測樣品,應(yīng)采取合適方式,對其進行合理處理,并實現(xiàn)達標排放,減少對周圍的水體、大氣、土壤等環(huán)境影響,否則會給環(huán)境監(jiān)測實驗室環(huán)境增加污染風(fēng)險,直接或間接的危害人員健康。雖然環(huán)境監(jiān)測實驗室污染物量較小,但其成分復(fù)雜,處理難度大,具有較強的危害性,應(yīng)針對環(huán)境監(jiān)測實驗室污染物的來源及其特點,充分認識到其現(xiàn)實危害性的基礎(chǔ)上,針對不同實驗室污染物提出具體的治理措施,做好監(jiān)管措施,并從源頭降低污染物產(chǎn)生量,綜合施策,切實做好環(huán)境監(jiān)測實驗室污染防治。