摘要   

随着高校办学规模的不断扩大，各类实验室教学、科研任务日趋繁重，实验室废弃物如不及时、有效、安全处置，必将对实验室安全造成较大的隐患，更可能造成对人员、环境的重大威胁，本文对实验室废弃物的分类、危害及安全处置进行了探讨。

 

 

引言   

高校实验室多为相对独立的单位，特别是随着许多高校多校区办学的实际情况，实验室分布的区域相对分散，单个污染小，易于被忽视。实验室从一定程度上讲是一类典型的小型污染源，建设得越多，带来的污染可能越大。

 

随着各种实验材料使用量的急剧增加，实验所产生的废气、废液和固体废弃物也随之增加，实验室废弃物如不进行及时、有效处理，随意大量地无序排放，不仅会直接危害实验室人员的身体健康，也会对大气、水体、土壤等周边环境产生污染，造成日趋严重的环境污染问题。为规范高校实验室危险废弃物的管理，教育部和国家环保总局曾经联合下发了“关于加强高等学校实验室排污管理的通知”，要求各高校根据自身的实际情况，采取有力措施，加强实验室危险废物管理，防止污染环境，保障师生员工的身体健康与安全。

 

 

1 实验废弃物概述

 

1.1

实验废弃物定义

实验废弃物是指在实验室内进行的教学、科研及其他在实验室的各项活动中产生的，已失去使用价值的气态、固态、半固态及液态物质的总称，主要包括实验过程中产生的 “三废”（废气、废液、固废）物质、实验用剧毒物品、精神类、麻醉类及其他药品残留物、实验动物尸体及器官组织、病原体、放射性物品，以及实验耗材、橱柜、电器、生活垃圾等各类废弃物。对实验废弃物实行科学、合理、有效的分类管理，直接关系到废弃物的收集和处理能否顺利进行，更是实现实验废弃物安全管理的内在要求。

 

1.2

 实验废弃物分类

实验废弃物的成分和污染程度不同，分类形式也不同。根据其污染程度、主要成分和基本性质，分类如下：

1、化学实验废弃物。化学废弃物按物理形态可分为废气、废液和废渣三种，简称“三废”。

 

2、生物实验废弃物。主要是指实验过程中使用过或培养产生的动植物的组织、器官、尸体、微生物（细菌、真菌和病毒等）、培养基，以及吸头、离心管、注射器、培养皿等各种塑料制品等。

 

3、放射性废弃物。指含有放射性物质或者被放射性物质污染，其放射性活度或活度浓度大于国家标准或审计部门规定的清洁解控水平，并且所引起的照射未被排除，又预期不会再利用的废弃物。

 

此外，还有电子垃圾、机械类实验室产生的粉尘等，对于这些危险、有害因素，如不加以有效控制，将严重影响人的身体健康，危害我们赖以生存的生态环境。

 

1.3 

实验废弃物的危害

1、对人的危害。实验室泄漏或挥发的刺激性有毒气体，如常见的氯气、氨气、二氧化硫、 三氧化硫及氮氧化物等，对人的眼睛和呼吸道粘膜有刺激作用；如一氧化碳、硫化氢、氰化氢、甲烷、乙烷、乙烯等，这些气体还有容易造成人体缺氧，引起各种疾病，严重危害人体健康。

 

2、对环境的危害。

（1）污染土壤。实验室废弃物如果处置不当，任意堆放，有毒的废液、废渣很容易渗入土壤，杀害土壤中的微生物、破坏微生物与周围环境构成的生态系统，导致草木不生；还会破坏土壤的团粒结构和理化性质，致使土壤保水保肥能力降低，后果严重。

 

（2）污染水体。实验室废弃物未收集，直排下水道，或露天存放，在雨水作用下流入水体、污水管网中，会造成水体的污染与破坏。

 

（3）污染空气。废弃物如未能妥善收集和管理，在温度和水分作用下，将会发生挥发或分解，在风的吹动下扩散，既污染环境，又影响人体健康。

 

2 化学实验废弃物管理与处置    

化学废弃物具有可燃、腐蚀、毒性等危险特性，对其处理一般遵循减少产生、及时收集、集中存放、分类处理等原则。

 

2.1

 化学废弃物的危险特性

化学废弃物的危险特性主要包括可燃性；腐蚀性；反应性；传染性；放射性；毒性等。化学废弃物的毒性表现为以下三类：

 

（1）浸出毒性。用规定方法对废弃物进行浸取，在浸取液中若有一种或一种以上有害成分，其浓度超过规定标准，就可认定具有毒性。

（2）急性毒性。指一次投给实验动物加大剂量的毒性物质，在短时间内所出现的毒性。通常用半致死量表示。

（3）其他毒性。包括生物富集性、刺激性、遗传变异性、水生生物毒性及传染性等。

 

4.3

2.2化学废弃物的处理原则

实验室要严格遵守国家环境保护工作的有关规定，不随意排放废气、废液、废物，不得污染环境，在此前提下，还应遵循以下原则：

 

1、减少产生。有效控制废弃物的生成是处理废弃物的重要环节。

2、及时收集。实验室产生的废弃物必须及时收集，形成“即生即收”的观念和制度，减少其扩散、污染的时间。

3、集中存放。在实验室内应该设立指定的废弃物收集区，集中存放实验室产生的废弃物。

4、分类处理。由于实验室化学废弃物复杂多样，要依据废弃物的性质、形态特征进行分类，以便于对不同性质和形态的废弃物采用不同的方法进行定期安全处理。

 

2.3

化学实验废弃物的分类收集

化学实验产生的废弃物以及过期不再使用的危险化学品不能随意丢弃或排放，也不得随意掩埋化学固态、液态废弃物，必须严格按照规范程序将各类废弃物进行分类收集、存放和规范、妥善处理。

 

1、气体废弃物。凡是有气体产生的实验都须在通风橱中进行，对产生有害气体的实验必须进行必要的吸收处理或采取处理措施。

 

2、液态废弃物。俗称“化学废液”，可按含卤有机废液、一般有机废液和一般无机废液三类进行收集处置。

（1）收集一般化学废液时，废液收集容器上须贴有专用标签，标签上应详细记录不同时间倒入废液收集容器内废液的主要化学成分。如有可能发生异常反应，则应单独暂存于其他容器中。

（2）一般化学废液收集容器中的废液不应超过容器最大容量的80%，当废液收集到一定量时，联系相关单位，统一处理。

（3）实验室产生的剧毒废液，能进行无害化处理的先进行无害化处理，无法处理的应分别暂存在单独的容器中并做详细的记录，不能将不同种类剧毒废液混装在一个容器中。

（4）有机液体废弃物。不得将有机废溶剂、废试剂等直接倒入下水道进行排放，须按照“碳氢化合物”、“卤代烃”等进行分类，分别存放于专门的有机废液收集容器中，联系相关单位进行统一处理。

（5）无机液体废弃物。不得将含无机重金属的无机废液直接通过下水道进行排放，须存放于专门的废液桶中，送有资质的单位进行统一处理。

（6）一般化学废液的收集应使用专用收集容器，容器口应密封良好，不能使用敞口或有破损的容器。

 

3、固体废弃物

（1）无害固体废弃物。实验室垃圾不得丢弃于实验楼走廊内，必须用垃圾袋或垃圾桶存放于各个实验室内，由实验员或学生送到废弃物收集站集中存放，不得与生活垃圾混放。

（2）有害固体废弃物。产生这些固体废物后应及时装入容器，贴好标签，并做详细的记录，送废弃物收集站存放。积存到一定量时及时联系相关单位进行统一处理。

（3）过期或由于其他原因不再使用的废弃试剂应原瓶存放，保持原有标签。积存到一定量时应及时联系相关单位进行统一处理。

 

 

3 生物安全实验室废弃物管理与处置    

生物安全实验室废弃物是指生物实验流程中产生或残留的对人体和环境有直接、间接或潜在危害作用的物质，包括感染性生物废弃物、非感染性生物废弃物、实验动物废弃物、各种锐器以及混合性废弃物等。

 

3.1

生物实验室废弃物危险特性

生物实验室废弃物主要产生于医学、生命科学、公共卫生类院校及科研机构的实验室，多数带有生物活性物质，因此成为引起疾病传播和生物安全隐患的潜在原因。

 

生物废弃物对自然界植物的影响也是巨大的，通过污染地下水源、土壤或直接干扰植物本身，可能会造成植物大面积死亡，引起某些种群植物的消逝灭绝，改变特定区域内的植物群落，造成自然界生态系统的改变，进而影响全球气候变化。

 

3.2

生物实验室废弃物分类

国内外相关组织对生物实验室废弃物的处理均制定了相关的法规及条例，如《医疗废物管理条例》、《医疗废物集中处置技术规范》（试行）、《医疗废物专用包装物、容器标准和警告标识规定》等，在实际工作中，处理生物废弃物必须遵守有关规定，尤其是对感染性物质及其包装物应分别进行相应的处理。

 

1、生物废弃物按照其不同物质成分划分，主要分为以下几类：

（1）生物活性材料及其代谢物。常用的生物活性实验材料包括：动植物个体、器官、组织、细胞（原核微生物、真核微生物、非细胞结构的微生物如病毒或上述生物材料的遗传修饰活性产物等）。

（2）有毒害的化学试剂、分子试剂及其他废弃物。氰化物、溴化乙锭（EB）、二甲基亚砜（DMSO）、丙烯酰胺、甲酰胺等及其结合物、废弃的酸、碱溶液、有机溶剂、凝胶电泳、培养基（液）、洗脱液、各种试剂盒、重金属等是生物实验中最主要的有毒和剧毒物品，这些物品不仅对人毒性高、危险性强，而且对环境的危害和影响极大。

（3）实验器械与耗材。包括塑料制品如各种吸头、吸管、离心管、注射器、手套、培养皿及包装物等，多为易污染的一次性用品。

 

2、生物废弃物按性质不同也可分为两大类：

第1类是源于人体或可感染人、植物、动物的组织和细胞，或被生物危害剂污染的废弃物，包括实验过程中被生物危害剂污染的培养皿、培养液、移液管、Tip头、生物反应废液、废弃的实验动物、实验动物组织、细胞和血液等，以及感染性培养物、大肠杆菌工程菌株、转基因植物细胞和植株等。

第2类生物废弃物也被称为类似废弃物，是指未被污染的动物组织细胞、细胞培养物、植物再生植株、培养皿等。

 

3.3 

生物废弃物的消毒与灭菌

生物废弃物处理的首要原则是所有感染性材料必须在实验室内清除污染、高压灭菌或焚烧。对生物废弃物实行清洁、消毒、灭菌、灭活等程序是实验室生物安全的一个重要内容，其效果直接关系到生物废弃物安全管理水平、实验工作人员的健康及环境的安全。

 

1、消毒灭菌的原则

（1）明确消毒的主要对象。应具体分析引起感染的途径、涉及的媒介物及病原微生物的种类，有针对性地使用消毒剂。

（2）采取适当的消毒方法。根据消毒对象选择简便、有效、不损坏物品、来源丰富、价格适中的消毒方法。

（3）控制影响消毒效果的因素。许多因素会影响消毒剂的作用，而且各种消毒剂对这些因素的敏感性差异很大。所以依据具体的消毒对象选择合适的消毒剂。

（4）消毒顺序。清洁区、半污染区和污染区应分别进行清洁、消毒处理；各区域按先上而下、先左后右的程序，依次进行消毒。

（5）消毒剂量。受结核分枝杆菌、亲水性病毒与芽胞污染的环境与表面以及操作不同的病原微生物前的消毒，选用消毒剂量范围中的高浓度与长时间。受细胞、培养液、体液或血液等有机物污染，有效氯含量加大至 5000 mg/L。

 

2、消毒灭菌的常用方法包括（1）干热灭菌法；（2）湿热灭菌法；（3）化学消毒灭菌法。

 

3.4

 常见生物废弃物的安全管理与处置

1、生物活性废弃实验材料的管理与处置。

实验废弃物的生物活性实验材料特别是细胞和微生物必须及时灭活和消毒处理。同时，无论在动物房或实验室，凡废弃的实验动物尸体或器官必须及时按要求进行消毒，并用专用塑料袋密封后冷冻储存，统一送有关部门集中焚烧处理，与动物有关的垃圾必须存放在指定的塑料垃圾袋内，并及时用过氧乙酸消毒处理后方可运离实验室。

 

2、有毒试剂及其废弃物的管理。

明确专人负责，只用专用容器将重金属、氰化物、溴化乙锭（EB）及其结合物等各种有毒害的试剂进行分级、分类收集，专人管理，定期回收，统一处理。严禁随意掩埋、倾倒、丢弃有害废液和废物。特别值得注意的是有些废液不能互相混合，比如过氧化物与有机物，氰化物、硫化物、次氯酸盐与酸等。

 

3、实验器械与耗材的管理。

生物实验过程中产生的一次性使用的制品如手套、帽子、工作服、口罩、吸头、吸管、离心管、注射器、包装等使用后放入污物袋内集中烧毁；可重复利用的玻璃器材如玻片、吸管、玻璃瓶等可以用1000～3000 mg/L有效氯溶液浸泡 2～6 h，然后清洗重新使用，或者废弃；盛标本的玻璃、塑料、搪瓷容器煮沸15 min或者用1000 mg/L有效氯漂白粉澄清液浸泡2～6 h，消毒后可清洗重新使用；无法回收利用的器材，尤其是废弃的锐器（如污染的一次性针头、碎玻璃等），因容易致人损伤，通过锐器盒等耐扎容器分类收集后，送焚烧站焚烧毁形后掩埋处理。

 

 

4 放射性废弃物管理与处置     

放射性废物是含有放射性核素或为放射性核素所污染，其放射性核素的浓度或活度大于监管机构确定的清洁解控水平，并且预计不再使用的物质。

 

在放射性废物管理方面，我国已发布不少标准，如《放射性废物管理规定》（GB 14500-2002）、《放射性废物分类标准》（GB 9133-1995，HAD 401/04）、《放射性废物安全监督管理规定》（HAF 401）、《核科学技术术语 放射性废物管理》（GB/T 4960.8-1996）等。

 

4.1

放射性废物危害特性

放射性物质能放射出穿透力很强、人类感觉器官不能觉察到的射线。这些射线对人体健康的损害与接触放射性物质的剂量有关，与大剂量放射性物质接触时能严重损害人体健康。

 

在大剂量的照射下，放射性物质对人体和动物存在着某种损害作用。人体受到射线过量照射所引起的疾病称为放射性病，分急性和慢性两种。急性放射性损伤可在短时间内致人死亡。慢性放射性损伤可致受辐射人在数年或数十年后，可能出现白血病、恶性肿瘤、白内障、生长发育迟缓、生育能力降低等远期躯体效应，还可能出现胎儿性别比例变化、先天畸形、流产、死产等遗传效应。

 

4.2

放射性废弃物的分类

放射性废物的许多性质，都可以作为分类的依据，我国在1995年发布实施的放射性废物分类标准，是先把放射性废物按物理状态分为气载、液体和固体三类废物。气载放射性废物根据放射性浓度分为低放、中放两级；液体放射性废物根据放射性浓度分为低放、中放和高放三级；固体放射性废物分为低放、中放、高放和α废物。低放、中放和高放废物按照半衰期差别有不同分级限值。

 

4.3

放射性废弃物的处理

放射性废弃物中的放射性物质，采用一般的物理、化学及生物学方法都不能将其消灭或破坏，只有通过放射性核素的自身衰变才能使放射性衰减到一定水平，所以放射性废弃物与其他废弃物相比在处理和处置上有许多不同之处，必须由专业机构、专业人员通过专业方法进行规范处理。

 

 

5 其他实验废弃物    

实验室常见的废弃物还有一种是电子废弃物（俗称“电子垃圾”），是实验室被废弃不再使用的电器、电子设备或各类电子器件等，主要包括电冰箱、空调、洗衣机、电视机等电器，以及计算机、电路板等电子科技的淘汰品。

 

电子废弃物被填埋或焚烧时，其中的重金属深入土壤，进入河流和地下水，将会造成当地土壤和地下水的污染，直接或间接对当地居民的生存环境及其他生物造成损伤；有机物经过焚烧，释放出大量有害气体，对自然环境和人体都造成危害。

 

电子废弃物种类繁多，类型复杂，各种构建的成分和含量相差很大，回收利用存在一定的难度，其主要的处理技术可以概括地分为机械物理处理、化学处理和微生物处理。

 

6 结语    

高校应科学对待和处理实验室废弃物，要加强绿色环保理念，要强调“谁污染、谁治理，谁产生、谁负责”的原则，建立健全相应的制度和文件，约束各个实验室对废弃物产生、处置等行为，倡导绿色实验，从根源上减少废弃物的产生，并优先对有利用价值的废弃物应进行回收处理，对实验室废弃物进行“分类收集、无害处置、集中存放、统一处理”，使其排放符合国家环境排放标准。