迄今为止 ,我国拥有各类环境监测站约为 4000余个 ,环境监测人员达 7万多人 ,已成为一 个庞大的体系 。根据规范要求 ,各级环境监测站 的主要职能就是监测分析环境质量状况和污染物 排放情况 ,因此一般监测站都配备有功能齐全的 分析实验室。 分析项目包括大气、地表水、污染源 等数以百计的项目。 一个长期未曾得到重视的问 题是这些监测分析过程一般或多或少都会产生废 水、废气、废渣等三废污染物。 象绝大多数普通实 验室一样 ,监测实验室实际上是一类典型的小型 污染源。
1 监测实验室环境污染特点
1. 1 污染种类全
环境监测如按监测类别分包括大气及废气监 测、降水监测、地表水及废水监测、生物监测、土壤 及底泥监测和固体废弃物监测等许多种。 项目如 按江苏省环境监测中心站建设标准对县级站的要求则超过 120余项 ,其中绝大多数属于普通化学 分析 ,因此环境监测实验室污染亦和通常的化学 实验室相仿。 但由于环境监测的对象和方法十分 广泛和复杂 ,因而除噪声以外 ,其它的污染物种类 全部具备。
1. 1 废水
环境监测实验室产生的废水包括多余的样 品、标准曲线及样品分析残液、失效的贮藏液和洗 液、大量洗涤水等。 除大气自动监测、噪声监测和 放射性污染监测等少数监测项目外 ,几乎所有的 常规监测项目都不同程度存在着废水污染问题。 这些废水中成分包罗万象 ,包括最常见的有机物、 重金属离子和有害微生物等及相对少见的氰化 物、苯并芘、各种农药等。
1. 1. 2 废气
环境监测实验室产生的废气包括试剂和样品 的挥发物、分析过程中间产物、泄漏的标气载气 等。通常实验室中直接产生有毒、有害气体的实验都要求在通风橱内进行 ,这固然是保证室内空气 质量、保护分析人员健康安全的有效办法 ,但也直 接污染了环境空气。 实验室废气包括酸雾、甲醛、 苯系物、各种有机溶剂等常见污染物和汞蒸汽、 H2 S、光气等较少遇到的污染物。
1. 1. 3 固体废物
环境监测实验室产生的固体废物包括多余样 品、分析产物 (如培养基 )、消耗或破损的实验用品 (如玻璃器皿、纱布 )、残留或失效的化学试剂等。 这些固废成分复杂 ,涵盖各类化学、生物污染物 , 尤其是不少过期失效的化学试剂 ,处理稍有不慎 , 很容易导致严重的污染事故。
2 污染数量少
环境监测在技术上要求各级监测部门保证具 备规定项目的监测能力 ,但实践上各项目之间的 工作频率悬殊较大。大多数项目只是零星开展 ,由 这些项目带来的实验室污染数量虽少 ,却也带来 了管理的难度。值得指出的是 ,非经常性监测项目导致贮备试剂过期、失效情况相对突出 ,多数实验 室缺乏有效对策。
1. 3 污染危害大
环境监测实验室污染种类齐全 ,虽然多数项 目产生的污染量较小 ,但仍有一些分析项目问题 较为严重。 以水质分析中最常见的项目 COD分 析 (重铬酸钾法 )为例 ,在分析含高浓度 Cl - 的废 水 (大多数印染废水都含 Cl - )时 ,按规范须加入 0. 4克 Hg SO4 以排除 Cl -的干扰。 如果不计重复 样、加标样而纯粹以一个水样计算 ,则 0. 4克 HgSO4 导致的总汞污染需要用 5. 4m3的清水才能稀 释至达标。而苏南一个县级站光一年 Hg SO4的消 耗量就可达 200克以上。何况 COD分析带来的环 境污染不仅仅是 Hg SO4一项 ,它使用的其它关键 试剂都有类似问题 ,硫酸银、重铬酸钾和硫酸都会 造成严重污染。表 1列出了含 Cl - 废水的 COD分 析时造成的主要环境污染。
绝大多数使用有机溶剂的分析项目如石油 类、挥发酚和阴离子洗涤剂等等最后都有有机溶 剂污染问题。除一部分挥发变成废气、一部分可回 收再利用外 ,大多数成为液态污染物。由于通常情 况下 ,有机溶剂并不参与反应 ,因此实验室消耗掉 的有机溶剂量大致就相当于排放总量。 年复一年 累积排放量十分可观 ,更不用说有些溶剂还是毒 性较强的有机物。 同样地 ,那些要使用强酸、强碱 的分析项目一般就会有强酸、强碱的污染问题。
在监测分析重金属项目时 ,均存在着分析残 液、剩余样品 (有些属于浓度极高的原水、直排水 ) 带来的重金属污染问题。有时 ,一个忙碌的监测实 验室所产生的此类污染并不比一个正常处理废水 的小电镀厂来得少 ,甚至种类还要更多些。
开展生物监测的实验室会产生大量高浓度含 有害微生物 (如大肠杆菌、粪大肠杆菌 )的培养液、培养基 ,如未经适当的灭菌处理而直接外排 ,同样 会造成严重后果。
4 污染治理少
环境监测实验室的环境污染长期以来未得到 足够的重视 ,因此其污染治理基本上还未有效开 展。尽管按化学实验室规范要求 ,实验室应分类配 备多种残液缸 ,但实际操作时多数形同虚设 ,往往 还是往下水道一倒了之。而残液缸满后如何处理 , 也是一个棘手的问题。 至于其它形式的污染大都 没有得到认真考虑。
上级管理部门在一定程度上存在着忽视这个 问题的情况。 无论是各地广泛开展的标准化站建 设还是现在逐渐重视的实验室认可、 GLP( Good Laboratory Practice)建设 ,多从监测能力和质量 管理等方面着手 ,较少有实验室环境管理方面的 规范要求 ,致使监测实验室的环境管理既缺乏压力甚而缺乏推动力 ,又缺少必要的技术规范。
2 监测实验室环境污染的控制途径
环境监测实验室的污染需要各级监测部门的 高度重视和有效解决 ,从而为治理全国数以万计 的各类实验室产生的环境污染树立一个典范。 但 由于监测实验室的环境污染类型众多 ,情况复杂 , 操作起来存在着相当难度 ,因此必须建立全面、系 统的治理方案 ,逐步推行 ,力争问题的最终解决。
2. 1 提高认识 ,制定技术规范
各级监测站需要进一步提高对实验室环境污 染问题的认识 ,不能回避 ,听之任之 ,而是应该根 据本站监测工作的特点、重点 ,积极探索 ,想方设 法减少实验室污染。建议上级监测部门组织力量 , 认真研究监测实验室的污染特点和防治途径 ,提 出操作性强、简便实用的技术规范 ,并出台相应的 考核要求及办法。 最好是融入监测站的标准化建 设中去 ,使之成为能力建设的一部分 ,从而有利于 贯彻落实各项实验室环境污染的防治措施。
2. 2 建立实验室环境管理体系
监测站在全面推行监测实验室能力建设、质 量管理的同时 ,还要建立完备的实验室环境管理 体系。 按照 ISO14001环境管理体系的理念和要 求 ,全面考察环境监测实验分析的各个方面 ,制定 相应的程序文件 ,规范监测实验室环境行为 ,充分 贯彻 ISO14001一贯强调的污染预防和持续改进的基本要求 ,力争减小监测分析每一个过程的环 境影响 ,从而不断提升监测实验室管理水平 ,并将 环境监测的整体环境影响最小化。 表 2介绍了环 境监测实验室环境管理体系的基本组成。
2. 3 全面推行实验室清洁分析、清洁操作
环境监测实验室的环境管理工作应严格按环 境管理体系的要求 ,从多方面着手 ,将实验室环境 污染综合预防的策略应用于监测分析的每一个过 程 ,全面推行清洁分析 ( Clea ner Analysis)和清洁 操作 ( Cleaner Opera tion) ,尽最大可能减少实验 室污染物的排放量和毒性。 下面是一些具体的方 法和途径:
2. 3. 1 选择污染少的分析方法
大多数环境监测分析方法都有好几种可供选 择 ,应该充分考虑方法的环境相容性 ,尽可能选择 环境污染少的分析方法。 如 COD分析如果采用 江苏省推荐的快速烘箱法 ,污染要少得多 ,效率却 没有降低。 一般来说 ,采用传感器、色谱仪等现代 仪器分析常比经典方法污染更少。
2. 3. 2 选择有效的三废处理方式
监测实验室产生的三废应按分类放置、分质 处理的原则 ,尽量利用本地现有的环保治理资源 来处理 ,如有害固废可由固废处理中心焚烧处理 , 多数废水可由附近废水性质相同并建有完善设施 的工厂处理。 有条件的实验室也可按成熟的工艺 自行解决 ,这方面已有许多文献报道 。
2. 3. 3 成立试剂调度网络
过期、失效的化学试剂的处理是世界性的难 题 ,可以仿照美国的作法 ,成立区域性试剂调度 网 ,选择一部分危害大 ,用量少 ,易失效的试剂进 入网络 ,实行实验室间资源共享 ,尽量避免大批化 学试剂失效。
2. 3. 4 加强地区监测中心的功能
现行的管理体制使每个四级监测站都做到了 小而全 ,既浪费了资源 ,又不利于保证质量。 应发 挥地区监测中心的作用 ,集中部分项目的监测能 力 ,从而相对降低实验室污染物的排放。
2. 3. 5 一些行之有效的清洁分析、清洁操作行为 实例
˙ 在满足分析要求的情况下 ,适当降低采样 量;
˙ 不要购买暂时用不上的试剂; ˙ 尽量使用要到期的试剂;
˙ 尽可能使用仪器分析从而减少试剂用量 和采样量;
˙ 尽量利用可回收的试剂;
˙ 将处理或消除危险废物作为实验分析的 最后一步;
˙ 应使用可降解的无磷洗涤剂;
˙ 使用酒精温度计从而避免水银温度计可 能带来的汞污染。
原标题：环境监测实验室的环境污染与防治
