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摘要：有機化學實驗是培養學生掌握實驗基本技能和技術、提高動手能力的必修課。有機化學實驗產生的廢液成分復雜，盡管目前廣大師生的環保意識比較強，實驗室廢液能夠做到分類收集并交由有資質的公司進行處理，但是完全依賴環保公司的處理成本比較高。因此我們嘗試對有機化學實驗室產生的廢液進行實驗室原點處理，真正做到誰污染、誰治理，有效降低廢液的處理成本，并實現有機試劑的循環使用。

關鍵詞：綠色化學；有機化學；危險廢棄物；原點處理

有機化學實驗是有機化學課程不可分割的教學內容，是培養學生掌握實驗基本技能和技術、提高動手能力的必修課。有機化學實驗中藥品復雜，產生的環境污染和能源消耗比較大。近年來，政府監管部門對高校實驗室危險廢棄物的監管力度逐漸增強。2005年7月26日，我國教育部和國家環境保護總局聯合下發《關于加強高等學校實驗室排污管理的通知》，將高校實驗室排污納入環境監督管理范圍。隨后，國家不斷出臺各種相關的法規和標準進一步規范高校實驗室危險廢棄物的排放，其中包括《廢棄危險化學品污染環境防治法》《實驗室危險廢物污染防治技術規范DB11T1368–2016》等。因此，安全、規范、有效地對高校實驗室危險廢棄物進行管理成為高校實驗室管理部門亟待解決的問題。

1高校化學實驗室危險廢棄物的管理現狀

隨著高校招生規模的擴大和實驗教學內容的改革，學生人數和實驗種類劇增，對試劑的消耗也隨之增大，產生廢液的數量和種類也隨之增加。這些廢棄物滲入土壤、地下水，或者飄入大氣，造成環境污染，最終影響人類健康。不同于化工企業產生的廢液種類單一、單種廢液數量大，高校化學實驗室廢液的特點是種類多，每種廢液的數量相對較少。但是如果處理不當，也會造成安全事故，對環境和人身造成傷害。近幾年，高校化學實驗室安全事故頻發，因此，高校作為教學和科研的重要場所，必須進一步加強實驗室危險廢棄物的收集與處置，為社會輸送具有安全與環保意識的大學生。繼國家出臺各種法規和標準后，目前各大高校結合本校的實際情況，逐步建立起實驗室污染物排放管理機制，學校內部對實驗室產生的危險廢棄物從收集、存儲、轉運等方面進行規范化、精細化管理，基本都制定了相應的規章制度并不斷完善[1]。因此，高校實驗室危險廢棄物的排放管理逐漸走向正軌，現在絕大多數高校實驗室產生的危險廢棄物基本都能做到分類回收和存放，并將回收后的廢棄物交由有資質的環保公司進行處理。

2化學實驗室廢液的回收方法

高校化學實驗的危險廢棄物主要包括固體廢棄物、液體廢棄物和氣體廢棄物。固體廢棄物主要包括空試劑瓶、碎玻璃、廢棄包裝物、被藥品沾污的固體和過期的固體藥品等。液體廢棄物主要包括無機廢液、有機廢液和過期藥品。氣體廢棄物主要包括實驗過程中產生的廢氣，根據氣體的性質和濃度采取不同的處理方式，高濃度的氣體加裝氣體吸收裝置進行處理，低濃度的氣體由排風裝置引入集中廢氣處理裝置中進行處置，然后排放到大氣。固體和液體廢棄物分類收集后交給有資質的環保公司進行處理。這些廢棄物中，最難處理的是液體廢棄物(廢液)。廢液的回收涉及到廢液的分類、存儲和轉運等，不同的學校采取不同的廢液分類方法[2–4]。一般而言，基礎教學實驗室的廢液通常分為無機廢液和有機廢液。無機廢液包括含酸廢液、含堿廢液和重金屬廢液。有機廢液則主要包括含鹵和不含鹵的。在廢液的回收過程中遵循“專桶專用，分類收集”的原則，回收桶上注明廢液的種類、主要成分、存放地點和應急聯系人等信息，并且在桶的下方放有托盤以防廢液滲漏造成新的污染。廢液的收集登記需要建立臺賬，必須做到有跡可循。隨著信息技術的發展，部分高校開發建設了試劑使用平臺，從試劑的采購、使用到廢液的回收等都可以在平臺上進行記錄，需要進行回收時在系統平臺上提交申請即可，這就使得廢液的回收管理更加規范和方便[5]。

3有機化學實驗室廢棄物的原點處理

高校分類收集的廢液需要交給有資質的環保公司進行無害化處理。一方面目前有資質的機構和公司不多，另一方面由于環保要求的提高和廢液排放數量的增多，環保公司廢液處理能力不足的情況逐漸顯現，甚至出現廢液回收處理不暢通的局面。此外，有資質的環保公司的收費標準較高,高校用于廢液處理的費用也水漲船高，這對于高校而言是一筆沉重的負擔，由于經費不足，部分高校在廢液處理經費方面存在很大的缺口。因此，高校不能僅僅滿足于將危險廢棄物分類收集后交給環保公司，而是應積極主動地尋找廢棄物原點就近處理的新出路。但是目前國內高校在這方面的意識還很淡薄，僅僅滿足于廢液的分類收集，尚未真正建立起誰排污誰負責的管理機制。日本高校對實驗室化學廢液的管理起步較早，形成了一套科學有效的管理機制。日本高校實驗室廢棄物的管理主要堅持兩項原則：一是“排出者責任”原則，二是“原點處理”原則。“排出者責任”原則是指廢液的排出者對廢液的產生、收集、搬運直至最終的處理，都負有相應的責任。“原點處理”原則是指盡量在廢棄物產生的源頭就近對其進行處理[6]。這是因為排出者對廢棄物的成分和性質最清楚，如果做到了原點處理，將大大降低廢液處理時間、人力、物力和成本，也避免了不同廢液混合造成的新的污染和處理成本。因此，日本高校在進行廢液處理的過程中，會優先考慮高校實驗室內部來進行處理，自己處理不了的廢液交給環保公司處理。如日本的熊本大學是學校處理有機廢液，委外處理無機廢液[6]。有機化學實驗是中國海洋大學化學化工專業、材料、生命科學、食品科學、水產和藥學等近化類專業的基礎課程。自從我校實施《中國海洋大學實驗室危險廢棄物處置管理辦法》以來，有機化學實驗室產生的廢液都能做到分類收集并交給有關環保公司進行處理。根據環保公司要求，我們所收集的有機廢液必須集中到一個容器當中。在溶液的混合過程中很容易產生新的不安全隱患，并造成后續處理程序和成本的相應增加。另外，目前我校完全依賴環保公司進行廢棄物處理的專項支出相對較高。因此，我們結合有機化學實驗室產生的有機廢棄物的成分和性質，借鑒日本高校實驗室廢棄物的處理方法，嘗試有機化學實驗室廢棄物的原點處理，進行綠色化學理念在有機化學實驗室廢棄物管理方面的探索，真正做到誰污染，誰處理。有機化學實驗室產生的廢液主要包括大量的有機廢液(99%以上)和少量的無機廢液(1%左右)。含酸或者含堿的無機廢液可以通過用廢酸廢堿進行中和的方式處理，通過測定溶液的pH，達標后再稀釋排放。而實驗室產生的有機廢液成分比較復雜，需要根據廢液的濃度、性質進行分類處理，這部分廢液是有機實驗室原點處理的難點和重點。以中國海洋大學魚山校區的兩個實驗室為例，我們進行了有機廢液原點處理的嘗試。這兩個實驗室主要針對食品、生命、水產等專業開放，48學時，每年選課人數約500人左右，主要開設的實驗課程包括蒸餾與分餾、水蒸氣蒸餾、重結晶及過濾、熔點的測定、正溴丁烷的制備、乙酸正丁酯的制備、乙酰苯胺的制備、從茶葉中提取咖啡因等。蒸餾與分餾、水蒸氣蒸餾和從茶葉中提取咖啡因這三個實驗回收的廢液主要是濃度比較高的實驗試劑，分別是丙酮、乙酸異戊酯和乙醇。正溴丁烷的制備和乙酸正丁酯的制備這兩個制備實驗收集的廢液主要是學生實驗的產物，分別是正溴丁烷和乙酸正丁酯。上述實驗回收的大部分廢液，濃度比較高，成分單一，直接作為廢液交給環保公司處理掉非常可惜，因此，我們通過采取蒸餾、萃取和干燥等簡單操作就可以進行實驗室提純，提純后的丙酮、乙酸異戊酯和乙醇繼續用于以后的學生實驗。以含丙酮的廢液為例，由于這個實驗是學生進行蒸餾操作的第一個實驗，因此收集的產物純度不高，我們將所有學生回收的丙酮收集在一起，重新進行蒸餾，即可得到純度比較高的丙酮。同樣，乙酰苯胺的制備實驗中收集的固體乙酰苯胺，可以直接用于熔點的測定實驗的原料，也可以添加少量雜質用于重結晶及過濾實驗的原料，實現了試劑的循環使用。通過有機化學實驗室廢液的原點處理，減少了實驗室廢棄物的處理環節，同時大大降低了廢棄物在貯存、運輸和處理過程中的安全隱患及帶來的環境污染。將處理提純后的藥品變廢為寶，循環使用，繼續用于學生實驗，使得有機化學實驗室的試劑成本大大降低，初步估計魚山校區的兩個有機化學實驗室中，丙酮、乙酸異戊酯、乙醇、乙酰苯胺等試劑消耗可以節約50%左右。試劑用量的減少，使得試劑的訂購、存貯和安全管理也變得簡單。另外，廢液一經產生馬上進行處理，廢液數量比較少，實驗室處理起來相對簡單，不會增加很多工作量，對于實驗教師而言不會造成很大負擔。近期我們正在嘗試吸引學生參與，通過采取開放實驗的方式鼓勵課堂掌握不好的學生以及需要增加社會實踐的學生參與進來，進一步培養學生的環保意識和動手操作能力，可謂一舉多得。

4結語

高校化學實驗室危險廢棄物的管理是一項系統工程，上至國家、下至院校，正在加強進行危險廢棄物排放管理的制度和體制建設，高校實驗室危險廢棄物排放的法律法規、政策措施和管理細則正在日益完善。我們嘗試從綠色化學的角度進行有機化學實驗室危險廢棄物的原點處理，目前工作取得了一定的成效，但是也還存在很多問題，需要在后期的工作中慢慢摸索。我們希望以此為切入點進行基礎教學化學實驗室其他廢棄物的原點處理，力爭最大限度地將污染控制在源頭處。同時，這項工作需要學校在專項經費和政策支持方面的適當傾斜，鼓勵實驗技術人員和專職教師利用專業知識進行實驗室廢棄物的原點處理。

參考文獻

[1]彭實,田曙堅,吳良莉,劉濟昌.環境保護科學,2009,35(6),14.

[2]姜雨生,謝凱,唐丹平,田巍,肖曉峰,高曉穎.環境工程技術學報,2016,6(5),447.

[3]蘭景鳳,俞娥.大學化學,2016,31(8),71.

[4]王巖,彭實,田曙堅.實驗技術與管理,2009,26(8),179.

[5]常靜,商闖.大學化學,2021,36(2),2004032.

[6]彭實,沈立娜,吳良莉.實驗技術與管理,2009,26(6),165.

作者：李培峰 高先池 劉春穎 單位：中國海洋大學化學化工學院