低碳与化学实验室的环境保护

低碳与化学实验室的环境保护摘要随着经济的飞速发展，带来的环境与气候压力已经是有目共睹的问题，因此全社会都认识到了发展低碳的重要性，这其中就包括经济要低碳，城市发展要低碳，最后实现我们的生活也全面低碳。该文分析了高校化学实验室所存在的环境污染，以及这些污染所带来的的危害，着重指出应对这些污染的对策以及实验室如何做到低碳环保。期望对今后化学实验室的建设起到有益的启发。关键词：低碳；化学实验室；环境保护；处理

AbstractIntheworldeconomicsrapiddevelopment,todaywhichtheclimatepressureenlargeddaybyday,thedevelopmentlow-carboneconomy,thedevelopmentlow-carbonurbanconstruction,thecomprehensiverealizationlow-carbonlifealreadybecomestheentiresocialthemutualrecognition.Thisarticlehasanalyzedtheenvironmentalpollutionwhichtheuniversitychemicallaboratoryexists,aswellasthesepollutionbringstheharm,pointedoutemphaticallyhowshouldachievesthelow-carbonenvironmentalprotectiontothesepollutioncountermeasureaswellasthelaboratory.Expectationtonextchemicallaboratoryconstructionbeneficialinspiration.Keyword:Low-carbon;Chemicallaboratory;Environmentalprotection;Processing

目录中文摘要及关键词………………（1）英文摘要及关键词………………（2）引言（综述）………………（3）一、试验室污染的具体分析…………………(3)1.1空气污染………………（3）1.2废液污染………………（3）1.3过期药品、试剂污染…………………（4）1.4其他污染………………（4）二、实验室污染的处理方法……………………（4）2.1空气污染的处理方法…………………（4）2.2废液污染的处理方法…………………（4）2.3过期药品、试剂污染的处理方法………(5)2.4其他污染的处理方法方法……………（5）三、实验室能源及水的浪费……………………（6）3.1实验室能源的浪费…………（6）3.2实验室水的浪费……………（6）四、低碳的思考…………………（7）4.1日常生活中的低碳所产生的启示…………（7）4.2实验室低碳的具体途径……………………（7）五、结束语………………………（8）参考文献…………（9）致谢……………（10）PAGE1引言较低的温室气体（二氧化碳为主）排放就是低碳。社会发展带来的工业化污染，人口数量不断增多，人们环境意识淡薄，化石资源的大量消耗，能源的大量浪费，二氧化碳排放量越来越大，地球的环境正面临着前所未有的危机，已经严重危害到人类的生存环境和身体健康。现在社会都已经非常关注实验室污染，首当其冲的便是污染更为严重的化学实验室。随着我国教育事业的发展，化工类实验室的数目和规模也在逐渐增大，造成的污染也会越来越严重[2]。污染中不仅有传统的大气污染、废液污染、药品试剂污染等。更有对能源的大量浪费，温室气体的大量排放。高校实验室的排污情况已经引起了国家环保总局和教育部的重视，在2005年7月,联合下发了“关于加强高等学校实验室排污管理的通知”,文件中规定从2005年1月1日起,科研、监测(检测)、试验等单位实验室、化验室、试验场将按照污染源进行管理,其污染将纳入环境监管范围,以此带动各类少量分散污染物尤其危险污染物的收集和集中处理[2]。由此可见减少化学实验室的环境污染以及对污染进行处理是非常重要的。1.实验室污染的具体分析1.1空气污染化学燃料燃烧产生的废气、化学实验生成的气体、化学物质的挥发与泄露、标准气和载气的排空等都属于实验室产生的废气。硫代硫酸钠的制备[3]中的二氧化硫气体，氨气制备中的氨气；以及其他试验所涉及的三氯甲烷、汞蒸汽、电石气、氢气、四氯甲烷、苯系物、剧毒的氢氰酸、二氧化硫、氮气和卤烃的制备[4]使用的醚、酮，芳香族化合物制备使用的苯、二甲苯等挥发性试剂挥发至空气中产生污染。实验室中酒精灯、煤油灯、液化气、煤气等的使用所产生的废气也对空气产生了大量的污染。1.２废液污染实验室中教学和科研会使用大量的化学试剂，其中大多是有毒性的，如环氧氯丙烷、亚硝酸盐、氰化物、废酸废碱、有机溶剂、汞砷等重金属离子[5]。1.3过期药品、试剂污染由于研究的课题方向不同所需的实验品不同，实验室中经常备用着、长期储存着化学药品和试剂,但由于保质期有限，会造成很多药品过期。过期药品主要有无机物、有机物。其中又可以非为固体药品、液体试剂等。1.4其它污染除了传统的三废对环境产生污染，实验室中还存在其他特殊的污染物，例如噪声、病毒、生物等。实验室中大型的实验设备、仪器所产生的声源无规则振动所产生的噪音也是一种污染，会影响人们正常的休息和生活。生物化学试验中进行的微生物、细菌、病毒等方面的研究一些微生物、细菌、病毒对实验室中的人员产生危害。以及有可能逃离实验室对周围环境造成污染[6]。2.实验室环境污染的处理方法2.1空气污染的处理方法空气污染形成的主要原因如下两方面：第一个原因为操作人员的不规范操作。卤代烃的制备使用的醚、酮，芳香族化合物制备使用的苯、二甲苯等挥发性试剂时，不按规定在通风橱中进行。不按要求增加尾气吸收装置。第二个原因是实验室各种废气的处理设备不健全。废气处理所使用的溶解法、燃烧法、中和法等方法所使用的设备大多为学生自制设备，不规范安全隐患多，废气处理不彻底。而且其废气的处理均是在实验室通风的情况下进行的。通风柜的好坏直接影响着废气的处理及学生们的健康。风力不足，长时间的使用及腐蚀性气体所造成的损坏是普遍存在的问题。2.2废液污染的处理方法大量的有污染有害的化学试剂会在实验中用到，有很多是有毒性的，能引发人体癌症的，如亚硝酸盐、表氯醇等；还有一类能使人的免疫系统发生紊乱，使破坏人的行动机能，例如有麻醉性的二甲苯、三氯甲烷等有机溶剂；还有一些具有很强的腐蚀性，如浓硫酸、氯磺酸、苯甲酰氯等。《污水排入城市下水道水质标准》对城市排入污水管道的水有要求，而这些污染的化学试剂排入城市管道后，会对环境再次造成污染[7]。实验室对于盛放试剂或废液的容器应有严格的要求，选择不宜渗漏，性质稳定的容器。盛装好废液后，应将废液的名称、成分、产生时间都写好标签贴在容器上。有的化学废液比较活泼，为了避免几种废液再次发生反应而产生新的污染，我们在操作化学反应式要非常谨慎小心：存放废液的容器要有统一的规格，而且必须保证洁净，防止容器残留物与废液发生反应；不同的废液不能混合装入一个容器，避免发生反应而发生事故(例如：有机废液中严禁混入高氯酸钾溶液，高锰酸钾废液中严禁混入硫酸等)；废液存放容器要保证密封，以免有挥发性有害气体挥发出来；废液应放在安全的地方，避光，并远离水源火源；实验室应该准备一个专门的场所存放废液，不要随意搬动。排放之前必须要处理达到安全水平，处理后的废渣也要深埋到远离水源的地下[8]。2.3过期药品、试剂污染的处理方法过期药品、试剂污染的处理方法是尽量回收溶剂，在对实验没有妨碍的情况下，把它循环利用。为免后期处理不便，收集过期药品时最好要进行分类：a可燃性物质；b难燃性物质；ｃ含水废液；d固体物质等。对每种物质回收时都要采取不同的处理手段，对于可溶于水的物质，容易成为水溶液流失，因此，回收时要加以注意；对羟基甲烷、醋酸及酒精这些类型的溶剂，应该用大量的水将其稀释后排放，因为它们能被细菌作用，能分解成无害的物质；含重金属等的废液，将其有机质分解后，作无机类废液进行处理。2.4其它污染的处理方法实验室的噪音污染主要通过加装隔音设备，对设备进行检修保持设备运转正常来减少噪音。也可适当选择工作时间，减少对他人的影响。国家标准和国际标准都有对生物类的污染物及其盛放容器有分类要求和处理办法的建议。生物类污染无主要有以下几种物质：(1)全部已经用完的生物性材料、培养物和样本，都要有专门设计的容器去盛放，并且生物污染物盛放时要严格遵照容器的设计容量，有些尖锐的能造成伤害的利器比如说刀、针头、玻璃碎片等用完也要放到专门的耐扎的器皿中。全部不再需要的生物性污染物、培养物和样本、实验后的废弃物都要保证处理到生物学安全，才能带出实验室处理。可以采用高科技、高温高压等消毒方式或其他高效有用的方式处理使之达到生物学安全。（2）携带细菌的生物的样本和组织全部都要进行焚烧处理后再掩埋。（3）如果要循环使用生物性污染材料，必须先经过高压灭菌，但因其还存在潜在的危害，所以即使再次使用也要再次清洗、整理、修复，而且这些过程都要保证在无菌的环境下进行。通常都会采用高压蒸汽灭菌来处理分量大浓度高的有污染的或有潜在危险的培养基和培养液,在全封闭的高压蒸汽灭菌锅中放入样品,温度维持在121℃，时间保持20分钟,灭菌处理的时间长短要根据样品的类别和数量来确定，最后完成彻底无菌化。3.实验室的能源及水的浪费3.1实验室能源的浪费随着化学实验的繁琐，很多实验演示中以及检测实验中大型仪器的广泛使用。随之实验室的耗能也在逐渐增大。其中的大型仪器有核磁共振谱仪、红外光谱仪、紫外近红外光谱仪、环境扫描电镜、X-衍射仪、凝胶渗透色谱仪、热分析仪等。这些仪器的耗能远远超出我们的想象。酒精灯、煤油炉、电磁炉等加热设备，不但消耗大量能源并产生大量温室气体，更加不符合现在低碳环保的思想。为此我们应大力发展微型实验仪器减少能源消耗[9]，尽量减少大型耗能仪器的使用，更加合理的安排仪器的使用，减少重复使用。改进化学实验方法，减少高耗能仪器的使用。对加热仪器进行替换，大力使用新的环保技术，用微波加热替代传统加热方式。加大新型清洁能源的使用，风力发电、太阳能发电，太阳能加热等清洁能源，要广泛的应用于日常试验之中，达到降低能源消耗同时降低碳的排放。3.2实验室水的浪费在实验室中水的使用是最普遍的，无论是蒸馏、回流、冷却、恒温水箱等等都用的水。而伴随着水的大量使用浪费问题也凸显了出来。冷却装置是浪费水最为严重的，整个实验过程冷却水一直在使用，这是试验设计的弊端。我们应当改进试验将冷却水循环利用起来，建立循环冷却装置用少量的水达到实验的要求。也可以在学校建立废水处理装置，就能够节约用水也可以减少环境污染，为社会环保事业作出贡献。4.低碳的思考4.1日常生活中的低碳所产生的启示随着经济的飞速发展，带来的环境与气候压力已经是有目共睹的问题，因此全社会都认识到了发展低碳的重要性，这其中就包括经济要低碳，城市发展要低碳，最后实现我们的生活也全面低碳。低碳生活，就是生活中各个方面都考虑减少碳的排放量，主要是二氧化碳，从而减少大气污染，减缓生态恶化。相对于农村居民，城市居民排放的二氧化碳是非常多的。其实只要人还在活动，就会产生二氧化碳的排放。不管我们选择何种交通方式，都会产生二氧化碳的排放，我们用电，我们做饭，甚至我们的呼吸都会有二氧化碳的排放，只是排放量多少不同。联合国环境规划署提出个人“低碳生活方式”的倡导，如到附近公园慢跑来代替在电动跑步机运动四十五分钟，就能将二氧化碳的排放量降低一千克；如果要去远方，最好选择火车而不是汽车，八公里可以减少排放1.7公斤的二氧化碳；早上放弃电子钟，用发条式闹钟就可以每天少排放48g的二氧化碳。在平时的生活中减少碳的排放其实可以从小事做起：比如少用纸巾、双面打印、人走灯灭、少用塑料袋、少用空调等等……研究表明，冬天少开空凋，让房子自然通风，就可以将二氧化碳的排放量减少10%。在不环保的物品的使用上尽量节约，多吃素食，不使用一次性餐具，少吃口香糖等等都能减少碳的排放。购买房子时除了考虑面积舒适外，还应考虑到房子的大小对水电使用量的影响，来合理选择户型，小的户型水电量使用较小，二氧化碳的排放量就会减少。每个小事减少的少部分碳的排放积累多了就会对碳的减排做出大的贡献。4.2实验室低碳的具体途径实验室要降低能源消耗，降低碳的排放。大量使用节能灯：节能灯的照明费用只有普通照明灯的25%，但它的使用寿命却是普通白织灯的七倍以上。减少水的浪费：实验室由于自身需要会使用大量的水，而此过程中产生了大量的浪费，节约用水，重复用水能节约大量的能源。减少大型仪器的耗能：随着实验的复杂，大型仪器被广泛的使用，其所消耗的能源也越来越多，不用时应及时关闭仪器可大量降低电的消耗。试验中加热及制冷设备的大量使用，有些实验需要高温恒温很长时间，这就要求我们合理安排试验很多人同时试验共用设备降低能源的消耗。新型清洁能源的大量应用，风能、太阳能、地热等清洁能源大量应用，降低温室气体的排放量。实验室建筑材料应大量使用环保节能材料，改进实验室建筑格局降低能源消耗。改进化学实验方法,减少高耗能仪器的使用。对加热仪器进行替换，大力使用新的环保技术，用微波加热替代传统加热方式。加大新型清洁能源的使用，风力发电、太阳能发电，太阳能加热等清洁能源要广泛的应用与日常试验之中。降低能源消耗降低碳的排放。结束语低碳社会生活是人类社会可持续发展的一条有效途径在此过程中间会有更多的思考。在目前社会各界都非常重视低碳与环保的今天，高校实验室的环保节能也受到越来越高的关注。高校化学实验室给了高校学生机会去发现和领略神奇的化学世界，但它带来的污染也是不能忽视的，实验室应对有污染的试验品谨慎处理，做到环境保护的要求。因为观念和技术上的瓶颈，短期内化学实验室造成的环境危害可能还难以解决。但现在的大趋势就是我们要发展绿色化学、低碳化学和节能化学，而深入研究这三方面的实现方式，存在着很大的困难，但一定会在未来做出一定的解决方案,希望本文能对今后实验室的建设以启示。

参考文献[1]鲁薇,张延军,何敬丰,低碳生活，从我做起，《北京观察》2010年.3[2]蔡霄英,向荣,化工类实验室环境保护规范化管理研究,长沙理工大学生物与食品工程学院1672-4550(2008)06-0148-04[3]北京师范大学无机化学教研室等编，《无机化