監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室中的汞污染及防治對(duì)策

監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室中的汞污染及防治對(duì)策一、汞的毒性汞可經(jīng)人的呼吸道或消化道吸進(jìn)去，長(zhǎng)期接觸會(huì)引起慢性中毒。如神經(jīng)功能紊亂、腎臟受損、惡心、嘔吐等現(xiàn)象。長(zhǎng)期從事實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)工作，由于在監(jiān)測(cè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量金屬污染物，這些如沒(méi)有得到妥善處置，一方面會(huì)危害化驗(yàn)員的健康，另一方面也會(huì)對(duì)受納水體造成污染。目前我國(guó)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002中汞(Hg)的標(biāo)準(zhǔn)限值注：表2中a、b分別表示測(cè)定SO2日均值、小時(shí)值個(gè)數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)室中的汞實(shí)驗(yàn)室中汞主要來(lái)源有以下幾個(gè)方面：(1)四氯汞鉀溶液吸收-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法測(cè)定環(huán)境空氣中的二氧化硫;(2)重鉻酸鉀法測(cè)定化學(xué)需氧量;(3)納氏試劑分光光度法測(cè)定水中的氨氮含量;(4)納氏試劑分光光度法測(cè)定環(huán)境空氣中氨的含量;(5)納氏試劑分光光度法測(cè)定大氣降水中銨鹽的含量;(6)水中汞的測(cè)定。其余各分析項(xiàng)目中幾乎不使用含汞試劑，故對(duì)此的影響可忽略不計(jì)。實(shí)驗(yàn)室工程2.1、汞用量統(tǒng)計(jì)參考某實(shí)驗(yàn)室2002～2010年的工作量統(tǒng)計(jì)，二氧化硫、化學(xué)需氧量、氨氮、氨氣、銨離子等幾個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目共完成的數(shù)據(jù)總量見(jiàn)表2。其中2003年拓展了氨氣的分析;2007年開(kāi)始增加了大氣降水中銨離子的分析，2005年二氧化硫改變了分析方法，不再將日均值和小時(shí)值的工作量單獨(dú)統(tǒng)計(jì)。依據(jù)質(zhì)量控制要求，樣品的測(cè)定需要有空白樣品、平行樣品和加標(biāo)樣品等，質(zhì)控要求平行樣品和加標(biāo)樣品在10-20%，加上測(cè)定時(shí)的空白樣品，故在測(cè)定中含汞試劑的的用量須乘以1.2的系數(shù)，使之與在實(shí)際分析中的用量接近。由每個(gè)項(xiàng)目中需用汞的含汞量和各年份工作量得出每年產(chǎn)生廢棄物的含汞量三、情況分析由以上某實(shí)驗(yàn)室2002～2010年的工作量及產(chǎn)汞量表可發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)：3.1廢棄物排放總量增加由表2可見(jiàn)，該實(shí)驗(yàn)室歷年來(lái)的監(jiān)測(cè)任務(wù)在逐步增加，各項(xiàng)目每年的上報(bào)數(shù)據(jù)量均有大幅的遞增，尤其是CODCr、氨氮等常規(guī)項(xiàng)目增加明顯。2010年CODCr監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是2002年的4.52倍;同期氨氮2010年是2002年的5.89倍。由此而帶來(lái)的是含汞廢液的產(chǎn)生量也大幅的增加，導(dǎo)致2010年汞的產(chǎn)生總量是2002年的2.38倍，廢棄物排放總量已由0.643kg增加至1.528kg，排放量增加顯著。3.2各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目廢棄物分擔(dān)情況根據(jù)表3內(nèi)某實(shí)驗(yàn)室歷年來(lái)汞廢棄物產(chǎn)生量，計(jì)算出各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目汞廢棄物產(chǎn)生量分擔(dān)比例3.2.12002～2003年度二氧化硫的汞廢棄物的產(chǎn)生量最大2002和2003年度在這幾個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中由二氧化硫吸收液而產(chǎn)生的汞占到了總產(chǎn)汞量的48.47%和51.79%。為減少汞的使用量，在2004年調(diào)整了監(jiān)測(cè)方法，不再使用毒性較大的四氯汞鉀吸收液，采用毒性相對(duì)較小的甲醛緩沖溶液作二氧化硫的吸收液，即采用了GB/T15262-94標(biāo)準(zhǔn)(現(xiàn)已更新為HJ482-2009)。大幅的減少了汞的產(chǎn)生量，并使當(dāng)年在監(jiān)測(cè)任務(wù)總量增加的情況下，汞的產(chǎn)生總量較上年有18.27%的下降。3.2.22004年以后CODCr的的汞廢棄物的產(chǎn)生量最大在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，化學(xué)需氧量(COD)反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度，這些還原性物質(zhì)包括有機(jī)物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。用重鉻酸鉀作為氧化劑的化學(xué)需氧量測(cè)定法為CODCr，是目前最常用的有機(jī)污染物檢測(cè)方法。但由于監(jiān)測(cè)任務(wù)的逐年增加，其所產(chǎn)生的含汞廢液量也日益加重。尤其在2004年后由于解決了當(dāng)時(shí)污染貢獻(xiàn)最大的二氧化硫吸收液?jiǎn)栴}后，COD產(chǎn)汞量占總量的分擔(dān)比例由45.39%猛增至93.53%，并在2004-2010七年來(lái)，一直占91.87%-95.39%的高位。2010年化學(xué)需氧量(COD)汞廢棄物排放總量是2002年的4.52倍，達(dá)到了1.42kg，化學(xué)需氧量(COD)的汞廢棄物產(chǎn)生量已成為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)最大的汞污染源。3.2.3氨氮、氨氣和銨離子的測(cè)定中使用含汞顯色劑，原本由于顯色劑用量少，樣品數(shù)量不多，一直在產(chǎn)汞總量中占有較少份額。但現(xiàn)在同樣面臨上述問(wèn)題，尤其在2004年二者的產(chǎn)汞量對(duì)總的污染貢獻(xiàn)由2.82%，猛增至6.47%，其含汞廢棄物的產(chǎn)生量已不可忽視。2010年以上三項(xiàng)汞廢棄物排放總量是2002年的6.2倍，達(dá)到了0.109kg，增幅明顯。四、對(duì)策與結(jié)論由以上某實(shí)驗(yàn)室2002～2010年的工作量及產(chǎn)汞量表可發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)室中產(chǎn)生的汞廢棄物數(shù)量很大，如不注意汞的回收和減量化處理會(huì)對(duì)環(huán)境及分析人員本身均造成較大危害。要解決此項(xiàng)難題首先要做好以下幾點(diǎn)：4.1做好含汞廢液的處理實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)具有含汞廢液的處理裝置，并在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量文件上專門注明其處理方法，否則產(chǎn)生的含汞廢液將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生巨大危害。如該實(shí)驗(yàn)室2010年度產(chǎn)廢棄物含汞量1.528kg，如果直接排入地表水會(huì)導(dǎo)致1.528×106m3的潔凈水成為劣Ⅴ類水質(zhì)，若以地表Ⅲ類水質(zhì)作為飲用水水源地水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)造成1.528×107m3的潔凈水無(wú)法飲用，造成危害巨大。藥品柜處理方法：一般先將含汞廢液進(jìn)行集中于廢液桶中，調(diào)節(jié)廢液酸度中性或偏堿性，再向桶中加入過(guò)量的硫化鈉(Na2S)，可迅速形成難溶的硫化汞(HgS)沉淀。由于HgS有較大的溶度積(4×10-53~2×10-49)，故在硫離子過(guò)量的情況下，廢液上清液中汞的含量可忽略不計(jì)。產(chǎn)生的沉淀HgS集中送于相關(guān)部門用于汞的回收。4.2采用新的監(jiān)測(cè)技術(shù)研究采用新的監(jiān)測(cè)技術(shù)也是我們環(huán)境監(jiān)測(cè)人員的一個(gè)重要任務(wù)。雖然含汞的廢棄物經(jīng)上述方法處理后，可減少排入環(huán)境后所造成的巨大危害，但如果在日常的監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)中，長(zhǎng)期接觸這些含汞的試劑會(huì)對(duì)分析測(cè)試人員的身體健康造成危害。通過(guò)采用新的監(jiān)測(cè)技術(shù)可大幅有效的減少汞的使用量和其廢棄物的產(chǎn)生量。如某實(shí)驗(yàn)室在2004年在二氧化硫的測(cè)定中使用甲醛法作為吸收液大幅減少了含汞廢液的產(chǎn)生量。2007和2010年度該實(shí)驗(yàn)室對(duì)本轄區(qū)內(nèi)地表水各監(jiān)控?cái)嗝嫦嗬^采用了多套總有機(jī)碳(TOC)和氨氮在線監(jiān)控系統(tǒng)，適當(dāng)減少了日常實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的COD和氨氮分析任務(wù)，使當(dāng)年度的汞排放總量均比上年有所降低。僅靠工作量的減少來(lái)控制汞排放量的減少，只是一種治標(biāo)不治本的辦法，只有采用新的監(jiān)測(cè)技術(shù)才能從根本上減少汞廢棄物的排放總量，目前國(guó)際上化學(xué)需氧量的測(cè)定有使用高錳酸鉀、臭氧、羥基等作氧化物的方法體系，這些方法不僅可減少汞的加入量，也能對(duì)廢液中含鉻量較高的現(xiàn)象有較好的減量化處理。同時(shí)廣泛使用總有機(jī)碳(TOC)監(jiān)測(cè)來(lái)對(duì)COD監(jiān)測(cè)進(jìn)行替代也是種較為可取的方法。并且大力推動(dòng)氨氮、氨氣和銨離子采用的監(jiān)測(cè)方法向次氯酸鈉-水楊酸分光光度法(HJ536-2009等)轉(zhuǎn)換也已刻不容緩。推廣監(jiān)測(cè)技術(shù)的儀器化、自動(dòng)化及在線連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)可有效地減少在分析測(cè)試中含汞試劑的加入量，能有效的保障環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)在有效的控制有關(guān)企業(yè)對(duì)環(huán)境影響的情況下，同時(shí)減少自身對(duì)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的影響，保護(hù)人們的身體健康。4.3制定新的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)目前我國(guó)的大多數(shù)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)等均主要以化學(xué)需氧量(CODCr)作為表征有機(jī)污染物含量的指標(biāo)。COD分析雖然有運(yùn)用廣泛、操作簡(jiǎn)便，分析成本低等優(yōu)勢(shì)，但也有二次污染嚴(yán)重，測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)等問(wèn)題。尤其是近年來(lái)由于節(jié)能減排對(duì)COD和氨氮等項(xiàng)目的要求，COD在線監(jiān)控儀器的大范圍使用，儀器故障率較高，分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室比對(duì)結(jié)果偏差較大，運(yùn)行試劑耗材較多，尤其是二次污染已成為COD分析的一個(gè)重大弊端。TOC在線分析儀因數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，響應(yīng)