王崇曉，汪夕芳，陳旻，鄧鴻，陳六平

1 中山大學藥學院，廣州 510006

2 浙江省天正化工設計工程有限公司，杭州310030

3 中山大學化學院，廣州 510006

危險廢物(危廢)是指具有各種毒性、腐蝕性、化學反應性、傳染性、爆炸性等危險特性的廢棄物質[1]。高校和科研院所在教學和科研活動中會產生一些廢棄物，尤其是化學、藥學、生物、醫(yī)學等領域產生的廢棄物往往具有危廢特性，通常稱之為“實驗室化學廢物”。近年來，隨著科研投入的增加，我國各類科研活動愈加頻繁，實驗室化學廢物也呈現(xiàn)爆炸式增長，由此帶來的安全隱患和污染代價也相應增加。目前，實驗室化學廢物已成為困擾高校發(fā)展的巨大安全難題，亟待解決。

1 國內實驗化學廢棄物處置現(xiàn)狀分析

與廣義的危險廢物相比，實驗室化學廢物不僅具備有毒、腐蝕、反應、易燃、爆炸等危險性[2]，同時，實驗室化學廢物又有其自身特點。

1.1 復雜性強

2022年5月31日，教育部公布我國普通高等院校已達3013所[3]，高校實驗室數(shù)量與相應的實驗室所用試劑的數(shù)量與種類仍呈上漲態(tài)勢。教育部安全檢查專家組近幾年對全國高校實驗巡查時發(fā)現(xiàn)，理工類高校通常每年購買的化學試劑和保有的種類在6000-8000種，個別高校甚至達到10000余種。

這些化學試劑一般有三種去向。一是用作原料參與化學反應，形成新的物質(目標產物、中間體、副產物)；二是參與反應但未形成新的物質，如用作化學反應的溶劑、提純分離的萃取劑等；三是作為余量成為過期試劑。每次實驗購買量一般大于實際用量，日積月累，幾乎所有實驗室都存有各類長期不用的試劑。而且，所保有的廢棄物的種類一般多于所購買的種類。

1.2 危險性高

與工業(yè)企業(yè)單位來源較為單一的危廢不同的是，高校實驗危廢在產生、存放、轉運、處置的各個環(huán)節(jié)都存在巨大的危險。在產生環(huán)節(jié)，除了有放射性和感染性的廢棄物外，還可能包括幾乎覆蓋危廢名錄上所有的有毒、劇毒、易揮發(fā)、易燃、易爆、強腐蝕性物質，如氰化物、硫化物、鹽酸、氫氟酸等物質。

在存儲環(huán)節(jié)，一是因后續(xù)處理不及時，客觀上造成大量危廢累積，容易發(fā)生火災等事故。事實上，近年因實驗室廢棄物所導致的環(huán)境污染和人員傷害時有發(fā)生[4,5]。2016年8月31日，江蘇徐州某高?；瘜W化工學院化學實驗廢液暫存處發(fā)生火災，并有爆炸聲音，幸無人員傷亡。二是由于管理不到位，導致多種容易發(fā)生反應的廢棄物混放，從而引發(fā)事故。2014年，筆者單位某學生誤將氧化性物質和還原性物質倒進同一個廢液桶，一段時間后，廢液桶冒煙，全樓響起警報，所幸處理及時，未造成人員傷亡。三是在運輸和處置環(huán)節(jié)，因廢棄物種類復雜，許多廢棄物的成分含量并不清晰，導致在處理過程中參數(shù)難以設置，極易發(fā)生危險事故。

1.3 處理難度大

因廢棄物成分復雜，處理單位難以知曉接收的廢棄物尤其是廢液中的具體成分以及含量，因此難以確定處置方案。目前，危廢處理廠大多采用回轉焚燒爐，一般對鹵素和氮磷硫等元素會有嚴格的限制，比如對氯含量有嚴格的要求，一般不能超過0.02%。而實驗室在廢液管理方面較為薄弱，很多單位并未將廢液中是否含鹵素標注清楚，即便標注清楚的往往也很難確認具體含有哪些鹵素成分，更談不上每種成分的具體含量。這給危廢處理環(huán)節(jié)帶來很大的困難，造成很多處理生活垃圾和工業(yè)垃圾的社會危廢處理廠不愿也不敢接收高校實驗室化學廢物。社會上普通危廢處理廠往往針對某一領域或某幾個領域的危廢進行處理，而實驗室化學廢物因其種類繁雜，理論上包含所有種類的危廢。因此，目前沒有一家危廢處理廠能夠系統(tǒng)地處理所有實驗室化學廢物。

1.4 緊迫性強

如前所述，實驗室化學廢物的現(xiàn)狀是處置能力和管理體系缺失。因為處置不及時或無法處置導致許多高校的理工科學院存放有大量危廢物，實驗室、走廊、甚至大廳都堆滿了有毒、劇毒、易燃易爆、腐蝕危險品。對于存放單位而言，這些幾噸、幾十噸的危廢相當于一顆顆不定時炸彈；之于全社會，實驗室化學廢物以極大的危險性和污染性威脅著社會的安全和安定。可以說，當前我們國家的實驗室化學廢物已經到了必須采用強力、有效手段的地步，刻不容緩。

2 科研廢棄物相關法律法規(guī)

實驗室化學廢物的管理處置是一個系統(tǒng)工程，解決這一問題需要三個條件：法律法規(guī)，處置技術，管理制度。其中，重中之重是法律法規(guī)的建立健全。

實驗室化學廢物是一類特殊的危廢，我們國家危廢相關的法律法規(guī)大致可分為四個層級。

2.1 國家法律

《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》是危廢領域的根本大法。其中，第八十八條第四款規(guī)定：危險廢物是指列入國家危險廢物名錄或者根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險特性的固體廢物。危險特性指的是腐蝕性(Corrosivity，C)、毒性(Toxicity，T)、易燃性(Ignitability，I)、反應性(Reactivity，R)和感染性(Infectivity，In)。第八十九條：液態(tài)廢物的污染防治，適用本法。這意味著危廢包括但不限于列入國家危廢名錄的固體廢物，也包括未列入危廢名錄但是經過國家相關標準鑒別鑒定的，亦屬于危險廢物。根據(jù)危險特性的定義，許多科研廢棄物具備一種或幾種危險特性，因此屬于危險廢棄物。

2.2 國家目錄

《國家危險廢物名錄》是中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會根據(jù)《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》制定的，自2008年8月1日起施行。自2016年8月1日起施行的新版《國家危險廢物名錄》(2016版)將危險廢物調整為46大類別479種。

其中與科研相關的條目見表1。

表1 與實驗室化學廢物相關的危廢名錄

理論上，科研院所的研究領域包括了社會所有的行業(yè)，同時意味著國家危廢名錄上的危廢種類，實驗室化學廢物都可能覆蓋；而危廢名錄沒有的，實驗室化學廢物同樣可能會有。

2.3 行政法規(guī)條例

在危廢領域，國家出臺了一系列行政法規(guī)條文。與科研廢棄物相關的主要有《廢棄危險化學品污染環(huán)境防治辦法》《危險廢物轉移聯(lián)單管理辦法》《危險化學品安全管理條例》《危險廢物鑒別標準》(GB5085.1-7-2007)、《危險廢物收集貯存運輸技術規(guī)范》(HJ2025-2012)等。其中，《廢棄危險化學品污染環(huán)境防治辦法》發(fā)布于2005年8月30日，于2016年被環(huán)境保護部通過的《關于廢止部分環(huán)保部門規(guī)章和規(guī)范性文件的決定》廢除。

2.4 單位管理制度

目前檢索到的專門針對高?？蒲袕U棄物的文件是2004年國家環(huán)境保護總局發(fā)的一個通知《國家環(huán)境保護總局辦公廳關于加強實驗室類污染環(huán)境監(jiān)管的通知》(環(huán)辦[2004] 15號)。根據(jù)該通知以及2005年頒布的《廢棄危險化學品污染環(huán)境防治辦法》、2002年頒布的《危險化學品安全管理條例》及其修訂版，國內高校因管理需要紛紛出臺相關規(guī)章制度。

如《北京理工大學廢棄化學試劑處理管理規(guī)定》(校辦字[2005] 75號)、《北京大學實驗室危險化學廢物處理實施細則》(校發(fā)[2006] 202號)、《北京科技大學實驗室危險化學品廢物處理實施辦法》(校發(fā)[2007] 69號)、《廈門大學實驗室危險廢物處置管理暫行辦法》(廈大資產[2014] 19號)、《中山大學危險化學廢物管理辦法》(中大設備〔2015〕1號)、《復旦大學實驗室廢棄物安全管理辦法》(校通字[2017] 5號)等。這些規(guī)章制度有的是資產處出臺，有的是設備處出臺，有的則是校辦出臺，可見目前國內并沒有一個規(guī)范的管理體系和專設部門來管理實驗室廢棄物[6]。

這些校級管理辦法的主要內容一般為兩項，一是管理職責，一般分為學校、學院、實驗室、個人四級聯(lián)動，層層落實。二是規(guī)定分類和收集原則，分類收集以化學類為例。《中山大學危險化學廢物管理辦法》規(guī)定以下幾類不能混放：1、氧化劑、還原劑與有機物；2、氰化物、硫化物、次氯酸鹽與酸；3、鹽酸、氫氟酸等揮發(fā)性酸與不揮發(fā)性酸；4、濃硫酸、磺酸、羥基酸、聚磷酸等酸類與其他的酸；5、銨鹽、揮發(fā)性胺與堿；6、含鹵素的有機物與其他液體。

這些管理辦法是實驗室化學廢物規(guī)范化處理不可缺少的依據(jù)，同時也推進了實驗室化學廢物規(guī)范化處理的進程。

2.5 實驗室化學廢物法律法規(guī)的缺失

目前實驗室化學廢物的處置沒有專門的法律法規(guī)作為依據(jù)，這是限制國內實驗室化學廢物處置的最大障礙。

以醫(yī)療危廢為例，早在2003年國務院即頒布了醫(yī)療廢物管理條例(國務院第380號令)。該條例共7章，詳細規(guī)定了醫(yī)療廢物的管理辦法包括一般性管理、醫(yī)療單位管理和處置單位管理，對監(jiān)督責任和法律責任也做了明確，甚至包括處置費用的來源均做了規(guī)定。為了使得該條例盡快落地實施，國家相關部門出臺了一系列指導性法規(guī)和規(guī)范。

首先針對醫(yī)療廢物做了分類，根據(jù)性質分為五類：感染性、病理性、藥物性、損傷性和化學性廢物，形成了一套完整的醫(yī)療廢物分類目錄[7]。

根據(jù)分類，如病理性、部分化學類采用焚燒方式處理并形成醫(yī)療廢物集中焚燒處置工程建設技術規(guī)范(HJ/T177-2005)；醫(yī)療廢物化學消毒集中處理工程技術規(guī)范(HJ/T228-2021)則是指導某些病理性、損傷性、感染性廢物的處理；另外還有醫(yī)療廢物微波消毒集中處理工程技術規(guī)范(HJ/T229-2021)和醫(yī)療廢物高溫蒸汽集中處理工程技術規(guī)范(HJ/T276-2021)等。在一系列法規(guī)和技術規(guī)范指導下，醫(yī)療廢棄物從產生到分類到收集到運輸?shù)教幹?，全流程得到管理和監(jiān)控，做到了有法可依有規(guī)可循，較好地解決了醫(yī)療行業(yè)的危廢問題。

反觀實驗室化學廢物，如前所述，目前能查到的專門針對高校危廢的文件是2004年的《關于加強實驗室類污染環(huán)境監(jiān)管的通知》。2014年出臺了實驗室廢棄化學品收集技術規(guī)范(GB/T31190-2014)。除此之外，再無任何專門針對實驗室化學廢物的法律法規(guī)。

以危廢名錄為例，醫(yī)療廢物有國家衛(wèi)生和計劃生育委員會頒布的《醫(yī)療廢物分類目錄》，而實驗室化學廢物則僅僅在國家危廢名錄HW49大類下的非特定行業(yè)900-047-49一款中規(guī)定“研究、開發(fā)和教學活動中，化學和生物實驗室產生的廢物”。這一規(guī)定太過籠統(tǒng)，理論上科研與社會的行業(yè)密切相關，工廠企業(yè)所產生的危廢在教學和科研活動中都有可能涉及，甚至更多。

根據(jù)危廢資質的管理規(guī)定，任何危廢處置單位在申請危廢處理資質時，須明確該單位可以處置危廢名錄中的若干項。而實驗室化學廢物在理論上包含了所有的名錄條目，但目前沒有任何單位能夠申請到危廢名錄中所有類別危廢的處置資質。這就導致危廢處置單位在接收實驗室化學廢物時，只能處置自身資質范圍之內的若干項，但危廢產生單位卻不能合理分類給接收單位。這種矛盾致使危廢處置單位不敢、不能、不愿接收實驗室化學廢物。這是造成眾多高校和研究院所實驗室化學廢物堆積如山的重要原因之一。

另外，危廢處置單位如何依法建立實驗室化學廢物處置系統(tǒng)又成為新的問題。因目前沒有任何技術規(guī)范文件，規(guī)定哪一類實驗室化學廢物該如何處置。因此，處置單位不知道該如何建設危廢處置裝置；即便建好了，因為沒有技術設計規(guī)范作為依據(jù)，審批單位也無法審批該裝置是否可行。

因此，制定實驗室化學廢物領域的法律法規(guī)和技術標準已經是當務之急。

3 境外實驗室化學廢物的處置

與國內高校相比，境外和國外高校的實驗室化學廢物處置在管理理念、制度、處置技術上都相對較為成熟，值得我們認真學習參考。

3.1 實驗室化學廢物處置理念

國外一般推崇3R原則，即：“Recycle”“Reduce”和“Reuse”(即循環(huán)、減量、再利用)，該原則符合綠色化學的理念[8]。

在降低實驗室化學廢物產生方面，Schoeddert等通過設計一種可循環(huán)使用的冷卻水裝置減少有機合成反應中冷卻回流用途的廢水排放[9]。美國洛斯阿拉莫斯實驗室則是采用超臨界流體做反應介質，減少有機溶劑的使用，從而達到減少實驗室有機廢液產生的目的。新加坡國立大學(NUS)通過計算機模擬替代部分實驗、實驗藥品的科學管理(優(yōu)先使用有效期較早的試劑、試劑的內部交換、控制庫存等)、精心設計教學科研實驗方案(如旋蒸實驗所使用的試劑可重復使用等)、盡量使用毒害性較小非鹵素試劑代替含鹵素試劑等措施，實現(xiàn)最大限度地減少廢物產生。同樣的試劑管控措施在亞利桑那州立大學被采用，起到降低化學廢物產生的作用[10]。對于酸堿中和反應可以在實驗室產生的酸性或堿性廢物上進行，使它們成為中性以便它們可以通過下水道來排放。

減少實驗室化學廢物的另一個途徑是循環(huán)利用。對于某些常用有機溶劑，則盡可能通過蒸餾、精餾等方式回收利用，B?hmdorfer等通過構建并投入兩個6 L的精餾裝置，能夠回收用于制備色譜的乙酸乙酯和甲苯等有機溶劑[11]。對于某些無機試劑，如硝酸銀經常用于氯化物的定性分析，本身銀價格較高，而且硝酸銀具有一定的危險性，因此實驗中的銀以硝酸銀的形式回收不僅在經濟上節(jié)省，還避免了硝酸銀在處理過程中帶來的危險。Nash等則設計了本科教學實驗直接處理實驗室廢物中的銅和鋅[12]。德國弗萊堡大學將回收的常用有機溶劑提純后循環(huán)利用，最大限度地減少化學廢物排放。

另外，對實驗全流程的管理也在推進，國內某些高校也做了有益探索。各實驗室上報實驗項目中詳細列出每個實驗項目使用的試劑與材料、實驗過程中每一步產生的廢棄物及主要成分[13]。

3.2 實驗室化學廢物的管理

有些學校還成立專門機構來管理實驗室廢物，旨在減少浪費，降低有毒有害化學品使用量等[14]。以美國高校為例，如哈佛大學、普林斯頓大學、MIT等設有環(huán)境、健康和安全(Environmental Health and Safety，EHS)機構[15]，統(tǒng)一管理學校的安全環(huán)保事項，實驗室化學廢物屬于該機構的重要管理內容。學校規(guī)定各科研組組長(Principal Investigator，PI)對本實驗室安全工作直接負責，廢液處置各環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題都由校級安全管理機構向PI直接問責。EHS負責培訓、回收與處置單位對接，每個新入學的新生都可以在相關網頁上得到對于科研廢棄物如何分類、收集等方面的培訓。一旦實驗室產生的廢棄物需要處置，則通過在線方式預約EHS上門回收，其流程如圖1所示。

圖1 廢棄物回收流程

另外，國(境)外高校在分類方面也較為細致。以廢液為例，如荷蘭格羅寧根大學，用不同顏色的容器回收不同類型的廢棄物[16]。細致的分類不僅為后續(xù)處理的技術選擇提供了科學依據(jù)，在存儲和運輸環(huán)節(jié)也能做到更有針對性、更加安全。

3.3 實驗室化學廢物的處置

境外實驗室化學廢物處置從規(guī)模上區(qū)分有兩類，一是以學校為主，某些具備條件的高校自己會建一套實驗室化學廢物處理裝置，如東京大學建立了校內處置機構[17]；另一類是以地區(qū)為主，一個地區(qū)內建立一套處理裝置，如中國臺灣省在成功大學建立一套實驗室廢棄物處置系統(tǒng)[18]。

從技術方面看，這些處理裝置大都分為無機處理和有機處理部分。無機部分經過一系列處理工序，最終將無機科研廢物變成無害鹽沉淀出來，而水則達標排放。有機部分則主要以高溫焚燒為主，將碳氫氧元素變成二氧化碳和水排放，里面的鹵素和氮磷硫等元素則變成鹽，做無害化處理。

4 國內實驗室化學廢物的處置

4.1 政策依據(jù)

目前國內實驗室化學廢物的處理陷入這樣的困境：某地如要建設一個實驗室化學廢物處理項目，首先需要當?shù)厥…h(huán)保廳批準危廢資質，而目前簽署危廢資質的省廳沒有相關技術規(guī)范作為依據(jù)，因此不能確定該項目是否具備處理實驗室化學廢物的能力，而技術規(guī)范的確立又需要項目來作為論證支撐，這就陷入一個無限循環(huán)的死結。

在現(xiàn)行的法律法規(guī)下，要突破這個死結首先需要有法律法規(guī)方面的依據(jù)。2017年環(huán)境保護部公布的“關于征求《危險廢物經營許可證管理辦法(修訂草案) (征求意見稿)》意見的函(環(huán)辦土壤函[2017] 2001號)”。其中，第三十九條：以下危險廢物利用或者處置活動免于領取危險廢物經營許可證：(一) 產生危險廢物的單位在其廠區(qū)(場所)內，自行或者委托第三方專業(yè)機構對本單位產生的危險廢物進行利用或者處置。

也就是說，以高校為依托，在校內(或指定區(qū)域)建立一套專門針對某一單位的實驗室化學廢物處理裝置是合法的，同時不需要報批危廢資質。

基于這一法規(guī)精神，結合國內高校實驗室化學廢物量大、種類雜的實際特點，參考國外高校的處理經驗和技術，選擇某些試點高校建立一套年處理量幾百噸規(guī)模的實驗室化學廢物處理系統(tǒng)是可行的。在此基礎上，確立國內實驗室化學廢物處理技術規(guī)范，由點及面加以推廣。再進一步，推動建立健全整個行業(yè)的相關法律法規(guī)，如實驗室化學廢物管理條例、實驗室化學廢物分類目錄、實驗室化學廢物工程技術規(guī)范等，從而全面解決這一困擾國內理工科高校發(fā)展的難題。

在管理制度方面，廣東省響應國家關于生態(tài)環(huán)境走在全國前列的要求，做了有益的探索，由筆者作為第一起草人完成的《廣東省實驗廢物環(huán)境管理技術指南(試行)》于2021年1月18日由廣東省生態(tài)環(huán)境廳頒布，對省內化學類實驗廢物的綜合管理做了制度管理方面的規(guī)定[19]。

4.2 處置方式

在完善法律法規(guī)基礎上，國內高校及科研院所可以參照國外的經驗，建立地區(qū)集中處理和單位處理兩種模式。

我國幅員遼闊，在科研上地域分布極不平衡。高校和科研機構大部分集中在大中城市，因此在高校較為集中的北京、南京、上海、武漢、廣州等城市可以每個城市集中設立一個處理點，覆蓋本區(qū)域內所有的科研機構。

在某些地區(qū)，實驗室化學廢物的量不大，但是運輸?shù)郊刑幚睃c如果距離較長，不僅效率難以保證，而且危廢的運輸過程本身就存在安全隱患，因此這類地區(qū)可以學校為單位設置一個處理點，建立一個中小型的校內危廢處理系統(tǒng)。如揚州大學建立了一套廢液處理裝置[20]，南開大學為了將廢液在實驗室內處置掉，同樣建立了實驗室廢液處理裝置。中山大學化學工程與技術學院建立了一套廢液(無機及極性有機物)廢水處理裝置(圖2)。這些處理系統(tǒng)雖然還存在一定的局限性，但無疑為實驗室化學廢棄物的處置做了有益的探索。

圖2 中山大學實驗室廢液處理裝置

在這兩種模式以外，對于一些量小、種類特殊，無法通過普通的有機無機類處置系統(tǒng)來處理的實驗室化學廢物，可以設立專門的危廢處置實驗室處理。

5 結語

綜上，我國實驗室化學廢物的處理和管理都存在嚴重的缺失，已經造成重大安全和環(huán)保隱患，在很大程度上制約了相關高校和科研機構的安全發(fā)展，解決這一問題已勢在必行。

參照國外經驗，從制度入手，建立完善的法律法規(guī)尤為重要。在管理和處置層面，前期做好分類，并在分類基礎上建立健全實驗室化學廢物處置體系，技術可行且必須為之。這也是保障我國科技發(fā)展不可或缺的一環(huán)。