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水环境监测实验室废液的处理方法研究
摘要:在环境保护工作中,水环境监测是一项重要环节,在环境保护体系中有着至关重要的地位。水环境监测结果事关社会生产、社会安全以及社会经济发展。在当前的社会背景下,工业生产和人类活动规模不断扩大,导致水污染面积日益增大,因此水环境监测工作量也在持续加大。水环境中可能含有多种有毒有害污染物质 ,所以需要通过实验室分析检测才能得到准确的监测结果,而在实验室分析中,产生的实验废液也属于污染物质,随意排放也会对水环境造成严重的污染。对此,本文对水环境监测实验室废液的处理方法展开了探讨。
关键词:水环境监测;实验室废液;处理方法
为响应环境保护工作,当前水环境监测范围与频率正不断提升。在水环境监测实验室样品分析中,产生的实验室废液也属于污染物质,针对这种污染物质必须按照方法标准规范化处理。通常实验室废液的处理方法是集中收集,再统一送往有资质的专门处理机构。但这种处理方式存在一定的缺陷,废液在集中送往处理机构之前,会在实验室室中存放收集,时间较久,大多数废液带有毒性,并且浓度较高,有可能对水环境监测实验室造成污染。伴随着废液中有毒物质的挥发,会扩散到周围环境中,从而对实验室分析人员以及周围居民的生命安全造成威胁。
一、水环境监测实验室废液处理现状
随着科学技术水平的不断提高,人们对生活质量的要求越来越高,在生态环境保护方面的需求愈发迫切。水环境监测是环境保护工作中的重要组成部分,目前我国在水环境监测方面已经取得了显著的成果,但同时也暴露出了一些不应被忽视的问题,其中最关键的就是实验室废液的处理方式[1]。实验室废液中含有大量的化学污染物及有害物质,属于特殊类型废水,若处理不当则会导致严重污染和生态破坏,甚至还会危害人民群众的生命安全。尽管如此,当前水环境监测实验室废液的处理并未达到理想效果。实验室废液种类繁多,其性质复杂且具有一定毒性,实验室废液处理中,先对废液进行集中收集,然后再送至有资质专业处理机构进行无害化处理。这种单一性的处理方法已经无法满足现代社会发展的需求,存在明显的缺陷,急须优化和完善。目前大部分水环境监测实验室生成的实验室废液为无机类和有机类化学物质,工作人员采用集中收集和定期回收的处理方式,会使这些废液较久的存放在实验室,而绝大部分的废液具有高度的毒性和浓度,这极大可能给水环境监测实验室带来环境污染。此外,废液中的部分有害物质具有挥发特性,这种特性会使有害分子扩散到空气中,这不仅对实验室内的工作人员和周边社区居民的身体健康构成威胁,也有可能对周围环境造成污染。水环境监控是一项涉及多方面的环境保护工作,包括对水样中各类有机化合物以及重金属等物质含量的测定,也涉及对水环境整体质量状况的监测[2]。在执行水环境监测任务时,负责对水样进行分析的工作人员必须全方位地考虑各种主观和客观因素,选择符合分析方法标准的化学药品试剂,规范使用分析检测仪器设备,得到准确的分析结果。在实验室分析过程中,由于水样存在差异性,生成的废液成分也会存在差异,不同化学性质的废液之间易发生化学反应,各类废液混合存放,可能会产生新的有毒有害物质,当多种成分的废液混合后,混合液成分会变得更为复杂,这无疑增加了后续废液处理的难度,因此,针对不同特性的废液采用相应的处理技术至关重要。
二、水环境监测实验室废液处理原则
面对种类繁多的实验废液,所采取的处理策略都要具有针对性,并且必须严格按照适用性标准来执行。在处理无毒或低毒的实验室废液时,可直接采取稀释处理,当其浓度降到1%或更低时,即可满足直接排放标准[3]。对于具有一定危险性的废液,应当先进行适当的浓缩处理,然后再回收利用。在水环境监测实验室废液处理中,选用的处理试剂也必须符合无毒无害标准要求,确保分析检测环境具备良好的通风条件。此外,在处理过程中生成的各类衍生物,如沉淀物和溶液,都要集中收集到废品瓶中,在达到一定数量后,转交至具备资质的机构进行回收和再处理。
三、水环境监测实验室废液处理方法
(一)实验室废液收集
在水质实验室分析检测中,负责处理废液的技术人员必须对高毒性、高浓度的废液保持高度警觉。对于这些废液,不仅要及时将它们转移到安全区域或者妥善存放,而且还需加大监管力度。在收集废液时,保持对特定问题深入分析的原则,以科学规范的方式收集废液。对于氰化物这类剧毒物质废液以及其他综合性废液,随意排放不仅会影响水环境质量,还会危及水生生物的生存环境。负责处理废液的工作人员要严格遵守分类和回收的基本原则,全方位分析废液的各种特性,并据此进行合理的分类,确保废液能够被安全回收。对于实验室产生的废液,成分中往往包含金属离子和有毒有害的成分,因此,实验室工作人员有责任严格按照相关规章制度来操作,科学地对实验室废液进行分离,确保一系列处理和回收操作能够有条不紊地进行。同时,要对实验室产生废液所带来的潜在影响进行充分的考虑与评估。对于带有剧毒性的废液,绝对不能混合存放,做好废液中有害物质含量以及浓度的测定,对废液进行严密的封存,防止废液中的有毒气体发生扩散,减少对环境的负面影响[4]。负责处理废液的工作人员必须根据废液的各种属性,选择合适的容器储存废液,做好容器的封存,防止废液中的有害气体在储存过程中持续挥发。在储存废液的容器上贴好标签,在标签上详细记录容器内的废液类型和收集时间。加强日常监督管理,确保废液得到妥善地贮存。负责处理废液的工作人员要将废液储存在避光环境中,避免废液受到光、电等外界因素的直接照射,并与存在这些因素的场所保持适当的距离。对于含有氰化物等特殊性质的实验室废液,要将这类废液储存在碱性环境中。
(二)有机溶液的回收处理
对于水环境监测实验室分析中产生的有机溶剂废液,在收集与处理中有着很大的难度,这类废液的毒性明显高于其他废液。若是未对这些废液采取有效的回收处理措施,导致部分有机溶剂流入到河流等水体当中,将会引发严重的水环境污染问题。对于有机溶剂的处理,技术人员需要根据废液中有机溶剂的含量选择适当的分液漏斗,对废液进行洗涤操作,洗涤结束后,立即进行过滤脱水和蒸馏。在蒸馏操作过程中,要将蒸馏器内部的蒸汽压力维持在一个安全的范围内,否则可能会引发有机溶剂的分解,全程监控废液的变化情况,保持蒸馏过程中温度的恒定,避免温度超出标准值[5]。以蒸馏瓶的摆放位置为准,将温度计放置在合适的位置,并确保温度计水银球的顶部与蒸馏瓶的分支管口底部保持对齐,这样可以在蒸馏过程中使温度计水银球蒸汽完全环绕,这不仅可以显著提高蒸馏的效率,也能有效的去除有机溶剂中的毒性物质。考虑到有机溶剂本身带有挥发性,若未及时采取处理措施,有毒气体可能会持续挥发,从而导致严重的后果。并且不同成分的有机溶液,在处理流程方面存在差异性。工作人员要对各类废液的性质、特点以及处理的困难程度进行详细分析。在此基础上,根据不同类型废液的特点以及处理要求等因素选择合适的处理方法和设备,保证废液处理工作能够取得良好的效果。
(三)综合废液处理
在水环境监测样品分析检测中,对综合废液进行科学有效处理至关重要。综合废液的成分相对复杂,这无疑提高了收集与处理难度。因此,在处理过程中,不仅要做好收集工作,还要做好分类处理,严格按照规范标准进行操作,确保综合废液的收集处理有效性。大多数的综合废液处理都需要专业的废液处理机构才能进行处理。若是水环境监测实验室拥有相应的设备与技术人员也可以自行进行处理[6]。综合废液会形成大量的沉淀物,这些沉淀物中包含了许多对环境会造成严重污染的有毒和有害物质,如果不妥善处理综合废液,将会造成水体污染、土壤污染等问题。在进行综合废液处理的过程中,技术人员要调节废液的酸碱度,使其保持强酸环境,然后加入适量的铁粉,搅拌均匀,半小时后,再次调节废液酸碱度,pH值要达到9。工作人员重新搅拌废液,持续10分钟,加入适量的高分子混凝剂,使其与综合废液中的成分发生沉淀,生成沉淀废渣。对于这些废渣要采取规范化的收集与储存措施,绝对不能直接丢弃,否则将会对附近的环境造成污染。应该定期对废液进行监测,以便及时掌握其变化趋势。一旦发现任何安全风险,应迅速实施适当的处理方案,确保综合废液处理的每一个步骤都能有规范化进行,这样可以最大限度地减少废液对环境造成的破坏。
四、水环境监测实验室常见废液及具体回收处理措施
(一)酸碱溶液
酸碱溶液是水环境监测实验室中的常见废液,对于这类废液常使用中和处理方法。对酸废液和碱废液进行相互中和处理,在达到中性状态之后可直接排放。在进行酸碱滴定前,要将酸液中的杂质去除干净。在检测水样中的重金属和砷汞时,将生成大量的酸废液,这些废液需要经过碱处理后pH值为中性才能排放。
(二)含氰废液
氰化物是一种剧毒的化学物质,人体摄入后将引发急性中毒症状,并且这种物质能够通过呼吸道和皮肤直接接触进入人体。这种物质的致死性极高,0.18g的氰化物就有致死的可能,而氰化钾只需要0.12g。在水域环境中,氰化物浓度在0.04~0.10mg/L的范围内将会导致鱼类死亡。如果水中的氰化物浓度过高,人们在摄入受污染的水后,会出现恶心、呕吐等症状,并可能引发癌症和其他疾病。因此必须对氰化物进行严格处理,并且回收与处理过程必须保持通风良好。对于含氰化物废液,一般采用以下两种处理方法。一是氯碱法,使用生石灰将废液的pH值调整至不低于10,再加入漂白粉,搅拌均匀,静置24小时,通过一系列化学反应,CN-的毒性将会被消除。次氯酸钙、水和二氧化碳反应将生成碳酸钙和次氯酸;氰化钠、氢氧化钙与次氯酸反应将生成氰酸钠等。二是普鲁士蓝法。将废液的pH值调整到9~10,加入硫酸亚铁进行混合,可将有毒的氰化物转化为络合物,达到沉淀分离的目的。
(三)含挥发酚废液
这类废液的主要成分包括萘酚、苯酚以及甲酚。酚类化合物具有水溶性特点,酚基化合物是一种原生质毒物,能够引发蛋白质的凝固现象。依据毒理学的相关研究数据,苯酚不仅会人体皮肤和黏膜造成明显的腐蚀,也会抑制中枢神经系统的正常功能,对肝脏和肾脏功能造成损坏。在水环境中,当酚类物质的浓度达到0.1~0.2mg/L,水中将会散发异味气味,此时鱼类将无法食用。对于实验室内生成的含有酚类物质的废液,一般使用化学氧化法进行处理,将漂白粉加入到废液中,加热至沸腾,完成酚类化合物的分解,生成无害无毒的水和二氧化碳。
(四)含砷废液
这类废液中砷的主要来源是亚砷酸根和含砷酸根,特别是亚砷酸根,这是主要的毒性来源。因此,在处理这种废液时,工作人员必须格外谨慎,常用的处理方式有以下两种。一是调整含砷废液的pH值至10,加入硫化钠进行化学反应,可以有效地将砷的实际含量降低到0.05mg/L。二是在废液中加入三氯化铁,当铁与砷的质量比达到50时,加入消石灰调节pH值,使其维持在8~10的区间内。通过以上处理流程,能够将三价砷转换成五价,从而确保废液处理的有效性,还能在吸附作用的影响下进一步去除砷。当吸附量足够高时,可得到良好的脱色效率和很高的回收率。经过12小时的放置后,可利用分离沉淀法将其将上层清液排出。
结束语:在水环境监测实验室废液的处理中,要根据废液的化学性质以及危害性采取有效的收集与处理措施,对有机溶液和综合废液进行科学处理,减少废液对环境以及人体健康造成的危害,提高水环境监测工作的整体效果。
参考文献
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[2]王贵. 探究水环境监测中现代化萃取技术的应用[J]. 清洗世界, 2023, 39 (07): 135-137.
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[4]李云红, 张伟亚. 水环境监测中六价铬的检测方法及可靠性分析[J]. 化学工程与装备, 2022, (12): 217-218+211.
[5]任林霞. 水环境监测管理常见问题和应对措施[J]. 商业文化, 2021, (35): 114-115.
[6]赵铭. 水环境监测中氨氮分析的几种不同方法探讨[J]. 皮革制作与环保科技, 2021, 2 (13): 20-21.
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