实验室危险废物处理.ppt

唐明钢

[摘 要]无机化学实验是我国所有理工科高校都开设的课程，是所有化学实验中最基础的部分，同时也是化学研究当中的重要组成部分，其中高校化学实验室每年要产生大量危险废物，各种重金属物质，各种有毒有害气体与液体，它们其中的大部分都没有经过处理，直接排放到环境中去，对学校及周边环境造成了严重危害。该文就消除和减少废物的产生以及废旧材料的再利用、回收或循环等方面介绍高校无机化学实验室危险废物减量化的成果与进展。

[关键词]无机化学实验；危险废物；减量化

中图分类号：06 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）06-0140-01

前言：危险废物是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴定方法认定的具有危险特性的固体废物。它们大都具有易燃性、毒性、致癌性、致诱变性、致畸性等有害特性。高校无机化学实验室每年要产生大量无机酸碱以及含汞、铬、镉、铅、砷、氰等有毒无机盐类废液。这些危险废物混合在一起排放，对学校及周边环境造成了严重危害；同时其末端处理需要专业的设备和高昂的费用。因此，努力实现危险废物减量化是解决上述问题的有效途径。

1.消除实验室危险废物的产生

1.1 运用多媒体技术进行仿真模拟实验

对于一些要求高、条件苛刻、危险性大或必须使用较多有毒有害试剂并在整个过程中排放较多有毒气体、有毒废水的实验，如元素化合物的性质实验等，可利用计算机多媒体技术对实验原理、装置、流程、实验过程进行仿真，用文字、声音、图像、动画的效果，使学生达到身临其境的感觉。这样既让学生观察到实验现象和操作、学会了化学原理和实验方法、又消除了危险，自始自终都不会造成环境污染。丰富的教学信息，良好的界面和有兴趣的动画、声音可极大地提高学生对实验课的学习兴趣，调动学生的学习积极性和主动性，让学生在短时间内多角度、多层次地获取信息，使知识变抽象为形象，降低学生理解知识的难度，取得在真实的化学实验中难以实现的良好的教学效果。此外，多媒体采用仿真模拟实验基本操作，更有助于学生掌握标准实验操作方法，纠正学生在实验操作过程中的不良习惯，对于强化基本操作技能提供了极为便利的条件。

1.2 实验试剂的科学保管

无机化学实验在实验结束后要产生大量的废弃物，如果不能够及时处理而随意排放，不仅仅对环境造成污染，也会淡化学生的环境意识，养成不良的习惯。因此，在实验教学过程中，应让学生知道常见的实验室废弃物对环境的危害以提高学生的环境保护意识。实验中有害试剂及实验后产生的危险废物要小心保管，防止污染其它无害的物质，从而消除多余实验室危险废物的产生。无机化学实验中产生的有毒废液种类多、成分复杂，往往因为可能发生化学反应而不能任意混合，否则可能产生新的有毒物质，或者引起其它的危害。如氰化物、硫氰化物、氟化物、硫化物、亚硫酸盐等不能与酸性物质相混；铵盐不能与碱性物质相混；氯化物、溴化物、碘化物不能与一些强氧化剂（如高锰酸钾、重铬酸钾、硝酸等）相混等。对这些废液必须根据其化学特性选择合适的容器和存放地点分类收集，不可混合贮存，容器标签必须标明废物种类、贮存时间。无机化学实验中产生的固体废渣，主要包括破碎的玻璃器皿、剩余的固体试剂、反应中产生的沉淀、制备实验中的固体产品及废纸屑、火柴梗等可燃性固体废物。对这些固体废渣，可以准备专用容器，分类收集。种类多时，可分为可利用和不可利用两类收集。种类较少时，可以一剂一器，个别收集。

1.3 进行微型化学实验

微型化学实验是以尽可能少的化学试剂来获得比较明显的反应结果和准确化学信息的一种实验方法和一门实验技术，成套的微型化学玻璃仪器已有厂家生产。微型实验具有以下特点：成本低，微型实验仪器可以利用废弃物，像青霉素药瓶可做试剂瓶、集气瓶；指甲油瓶可做酒精灯；装药片的塑料板可以做点滴板等；试剂用量少，仅为常规实验的1/10至1/l000；实验时间明显缩短，仅为常规实验的大约40%，同时也降低了水、电能源的消耗。微型实验的开设对毒性大、药品贵、耗量大、易燃、易爆、污染严重、操作复杂的化学实验尤为必要，它能杜绝或明显减少实验过程中给环境带来的污染。

2.减少实验室危险物的产生

2.1 培养学生绿色化学的意识

实验课上，教师不仅要教学生基本的观察、操作能力，更要强调绿色化学的理念。每次实验刚开始，教师都要指出本次实验设计、操作、废物处理的绿色亮点，结合教材、实验手册以及相关学科的知识，引导、启发学生，充分发挥学生的主观能动性，由学生自行分析、讨论并实现绿色实验。在绿色化学实验理念指导下，学生可以灵活运用知识，理论联系实际，自行设计绿色实验，把治理污染的经费用于开发绿色新工艺、新产品上，充分调动学生学习的积极性和主动性，培养他们的思维能力和动手能力。

2.2 加强对危险废弃物的回收利用

无机化学实验中产生的有毒废液种类多、成分复杂，往往因为可能发生化学反应而不能任意混合，否则可能产生新的有毒物质，或者引起其它的危害。如氛化物、硫氛化物、氟化物、硫化物、亚硫酸盐等不能与酸性物质相混；按盐不能与碱性物质相混；氛化物、浪化物、碘化物不能与一些强氧化剂（如高锰酸钾、重铬酸钾、硝酸等）相混等。对这些废液必须根据其化学特性选择合适的容器和存放地点分类收集，不可混合贮存，容器标签必须标明废物种类、贮存时间。无机化学实验中产生的固体废渣，主要包括破碎的玻璃器皿、剩余的固体试剂、反应中产生的沉淀、制备实验中的固体产品及废纸屑、火柴梗等可燃性固体废物。对这些固体废渣，可以准备专用容器，分类收集。种类多时，可分为可利用和不可利用两类收集，种类较少时，可以一剂一器，个别收集。在实验室不能有效利用的实验室废物，要进行集中统一处理、分类处理等，将污染降到最低。常见的回收利用的处理方法，是实现无机化学实验绿色化的最有效手段之一。实验室中的化学试剂种类繁多，处理起来很麻烦，因此，在处理实验室废物的时候要严格要求自己。经过回收处理、分类处理等一系列的物理和化学方法处理后，使废弃物对自然环境的污染得到了有效地控制，從而减少对环境的危害。

2.3 实验开始前进行预处理

实验中产生的有毒气体，采用转化、吸收（吸附）、收集等方法进行预先处理，以杜绝排放。实验中产生的废液及洗涤废液都要统一倾倒在指定的回收容器内，每周由实验室管理人员进行预先处理。如对废酸、废碱液将其中和到规定的pH值范围；重金属的盐溶液用石灰乳或者硫化物进行处理；对氛化物溶液先用FeSO4溶液进行一级处理，然后加次抓酸钠进行二级分解；对银氨溶液进行酸化处理等。预处理得到的废液或固体产物，再交由专门人员或专门机构进行深度处理，直至完全达到排放标准。

3 结语

实现无机化学实验的绿色化是无机化学实验改革的必然趋势，将绿色化学的观念贯穿于无机基础化学实验教学中，开展微型实验教学，并用多媒体教学等现代化实验技术和教学方法做辅助，不仅能收到良好的环境效益，而且能够建立并强化学生的环保意识、实验绿色化意识。进一步提高了学生的节能减排意识，培养了学生的实验动手能力和科研创新能力，使学生在实验室绿色化方面有了更深刻的认识。

参考文献

[1] 范小振，刘树恒.绿色化学教育的探索与实践叶沦州师范学院报，2012，28（3）：11-14.

[2] 高喜平，赫玉欣，姚大虎，王晓，张玉清.如何实现无机化学实验的绿色化学.教改论坛，2022，26（9）：59-62.