加强环保意识搞好化学实验中“三废”的治理

2017-05-16 20:54王孝华汤琪牟元华李传强
教育教学论坛 2017年18期
关键词:三废环保意识化学实验

王孝华+汤琪+牟元华+李传强

(重庆交通大学 材料科学与工程学院,重庆 400074)

摘要:化学实验是化学教学的重要组成部分,可如今安全与环保备受人们关注,实验室急需采取相应措施全面治理化学实验中产生的“三废”(废气、废液、废渣)。我们从加强环保意识、“三废”的无害化处理、实验模式改革等三个方面讨论如何减少对环境的污染,实现化学实验绿色化。

关键词:化学实验;“三废”;治理;环保意识;实验模式

中图分类号:G647 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)18-0265-02

化学是一门实验性的科学,化学实验是化学教学的重要组成部分。目前我校化学实验室没有专门建立“三废”(主要是废液、废渣)治理设施和设备,对实验的“三废”处理过于简单粗略,几乎每天都有一些废气、废液、废渣未经处理直接排放到环境中,对环境造成了污染。这种情况在全国其他高校也是普遍存在的现象,因而引起了化学教育工作者的高度关注。因此,如何减少化学实验“三废”的排放量、减少化学实验对环境的污染、实现化学实验的绿色化,已成为化学实验改革的重要内容和不容忽视的环保问题之一,也是实现化学学科可持续发展的必由之路。

一、改变观念,加强环保意识

就针对我们学校而言,我们学校化学实验室(中心)担负着材料科学与工程学院化学专业本科生的各种实验以及本学院材料专业、河海学院环境、给排水专业的化学课程实验,还有全校理工科专业的《大学化学》课程实验,每学年涉及学生人数多达上千人。化学实验课程主要包括大学化学、无机化学、有机化学、分析化学、物理化学及其他化学相关实验等课程。涉及的实验项目和化学药品种类繁多(很多是有毒有害的药品),再加上实验室使用人员多、流动性大、学生环保意识不强(乱撒、乱倒、乱放的现象很严重),这样就给实验室管理带来了很大的难度,不仅影响环境还会对身体健康产生不良影响。为此,我们应树立绿色化学观念,加强教师和学生的环境保护意识和法律意识。

为了使实验室和实验整个过程绿色化、无害化,应从身边做起,采取预防为主。首先,教师必须要树立良好的环保意识、以身作则;其次,教师要加强学生的环保教育;除此以外,教师还要督促学生、加强学生的管理、培养学生的良好习惯(减量化、再利用、再循环的环保观念),以此来减少和解决化学实验中“三废”的污染。

二、化学实验中“三废”的无害化处理、回收利用

(一)加强管理

实验室应派专人负责,经常检查各实验室“三废”处理措施的落实情况,及时处理各室集中归类的废弃物,并进行分析监测,研究各项治理技术。

(二)“三废”的处理

1.废气。尽量把有废气产生的实验安排在装有通风排气设备的实验室进行实验,并对现有的通风设备进行改造,在管道上装碱吸收或活性炭吸收装置,使无机腐蚀性有害气体和有机易挥发试剂等实验产生的废气由通风排气装置抽出再经一定处理达标后才排入大气。从而保护了师生的身体健康。

2.废液。化学实验室废液的数量相对较大,首先应对实验产生的废液进行分类收集。(1)实验室内应设废酸桶和废碱桶:对不含有毒害离子的稀酸和稀碱废液,在实验过程中及实验后随时收集于相应的桶中,达到一定数量后相互中和,并调节pH值达到6.5—8.5后排入下水道。(2)实验室内还应设各种不同的废液瓶:对有毒、高濃度或可回收利用的废液,分别收集在不同的废液瓶中,标记并妥善保存,达到一定数量后,进行综合处理。(3)对于不能回收利用,但实验室能自己进行处理的废液,应充分发挥化学学科的特长,以废治废,先进行相应处理达标后排入下水管道,减少废物排放;对于不能回收利用,但实验室又不能自己进行处理的废液,应交由具有相应处理资质的专门机构进行处理。

3.废渣。化学实验室废渣量相对较少,但是我们对实验产生的废渣仍然需要进行分类收集。其中,化学实验室产生的废渣主要有:实验后剩余的固体原料、固体生成物和废纸、碎玻璃仪器等无毒杂物。(1)对于固体原料,无论剩余多少一律回用(如:留作下次实验继续使用);(2)对无毒杂物,要求学生放入指定的垃圾桶,集中后倒入指定的地点;(3)对于固体生成物,能综合利用的尽量综合利用,不能综合利用的,应在回收后进行无毒化处理(如:对于在实验时或打碎水银温度计后不慎撒落的汞要仔细收集于研钵中,放入硫粉研磨,使其全部转化为难挥发的黑色硫化汞,而不至于散发到空气中);(4)有毒废渣、有毒废液经处理后生成的沉淀应固化(积累至一定量后与水泥混合)后深埋于地下指定地点;(5)对于不能回收利用,但实验室能自己进行处理的废渣,应充分发挥化学学科的特长,以废治废,先进行相应处理达标后倒入垃圾桶,送往垃圾处理站进行处理;对于不能回收利用,但实验室又不能自己进行处理的废渣,应交由具有相应处理资质的专门机构进行处理。

(三)回收利用

对于能够回收利用的废液、废渣,应尽量采取措施进行综合回收利用,这样处理后既能化害为利、变废为宝、节约资源,又能减少实验开支。如:(1)有些实验中使用后的试剂或药品(如有机实验“蒸馏及沸点的测定”),经过处理后都可统一回收,直接用于某些实验;(2)为使浓硫酸能继续使用,可加入适量的硝酸钾晶体消除浓硫酸变黑的现象;(3)加入固体高锰酸钾,可使实验室常用的铬酸洗液(该溶液经反复使用变成绿色就失效了)再生而能继续使用;(4)大学化学的“金属电镀”实验中,镀上了镍后的铜片可以在实验完后,采取措施把铜片表面的镍处理掉,可大量回收使用过的铜片,继续应用到该实验中。

三、加强实验模式的改革

1.优选实验,减少环境污染。通过调整实验教学计划,按照大纲要求,在选实验项目过程中,尽量排除或减少对环境污染大、毒性大、危险大、“三废”处理困难的实验项目,且尽量使用低毒污染小的试剂,减少实验中“三废”的排放量,使污染控制在最低限度;巧妙安排实验项目和实验次序,尽量能使上一次实验的产物作为下一次实验的原料,使学生实验的产物得到充分利用,既减少了环境污染,又节约了实验经费。

2.多开展微型化学实验。所谓微型化学实验,就是以尽可能少的化学试剂来获取所需化学信息的实验方法与技术。而且,微型化学实验能缩短时间、大大节约试剂、减少化学反应对环境的污染,这对药品贵、耗量大、污染严重、操作复杂的实验尤为重要。虽然它的化学试剂用量一般只为常规实验用量的几十分之一乃至几千分之一,但其效果却可以达到准确、明显、安全、方便和防止环境污染等目的。因此微型化学实验,引起了国内化学教育界极大的关注。为此,在实验教學过程中,尽可能多的开展微型化实验,以减轻实验室“三废”末端处理的压力。

四、结论

1.通过以上措施,采取源头控制,以防为主、防治结合的策略,同时寓环保教育于化学实验之中,以人为本,充分发挥教师和学生的主观能动性,有效地解决了实验资金短缺与环境污染治理之间的矛盾,大大减少了“三废”排放量,培养了学生良好的实验习惯和严肃认真、高度负责的科学态度,提高了学生的综合素质。为此,我们相信通过今后的不断探索,一定能够为保护环境、实现绿色化学实验和可持续发展做出贡献。

2.实验室的“三废”应随时收集、集中处理,对于实验室“三废”的处理要以不产生新的污染、能回收利用的就尽量回收利用为原则,这样才能达到化学实验室绿色化的基本要求。为此,首先实验室技术人员和实验老师要有高度的环保意识和责任感;其次,学校各级领导部门应加大环保投入,建设实验室处理污染物的设备和场地,为实现绿色化学实验和可持续发展做出贡献。

参考文献:

[1]章颖.化学实验室污染与防治的探讨[J].实验科学与技术,2014,12(1):185-187.

[2]饶铮.浅谈化学实验中“三废”的处理[J].六盘水师专学报,2001,13(4):60-61.

收稿日期:2016-11-25

基金项目:重庆交通大学实验教学改革与研究基金:化学实验中“三废”的治理及资源化研究探讨(项目编号:syj201526)

作者简介:王孝华(1977-),男(汉族),重庆人,硕士,高级实验师,研究方向:化学实验教学与管理;汤琪(1970-),男(汉族),重庆人,博士,副教授,研究方向:化学实验和理论教学研究;牟元华(1972-),男(汉族),重庆人,博士,副教授,研究方向:化学实验和理论教学研究;李传强(1984-),男(汉族),重庆人,博士,副教授,研究方向:化学实验和理论教学研究。

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