01
实验室废气产生情况
江苏省涉及废气排放的高校约73所,作者实地调研了16所高校,包括综合型高校、独立院校和职业技术学院等,具有典型代表性,涉及废气排放的高校易挥发物质平均年使用量为18.99 t/a,有机废气年产生量为2.84 t/a,无机废气年产生量为0.30 t/a。预计全省高校有机废气年产生量约207 t/a,无机废气年产生量约为22 t/a。
江苏省涉及废气排放的检测机构约527家,实地调研了10家检测机构。检测机构易挥发物质中的无机物和有机物使用量基本相当。易挥发物质平均使用量为4.55 t/a,有机废气年产生量为0.67 t/a,无机废气年产生量为0.60 t/a,预计全省检测机构实验室有机废气年产生量约为353 t/a,无机废气年产生量约为316 t/a。
江苏省涉及实验室废气排放的企事业单位约有5 000余家,实地调研了27家企事业单位实验室,涉及废气产生的企事业单位易挥发物质年使用量为3.71 t/a,有机废气年产生量为0.66 t/a,无机废气年产生量为0.06 t/a。预计全省企事业单位实验室有机废气年产生量约为3 851 t/a,无机废气年产生量为350 t/a。
综合以上调研情况统计,江苏省每年的实验室废气中有机废气产生总量约为4 411 t,占江苏省VOCs排放总量的0.44 %,无机废气年产生量约为688 t。
02
实验室废气收集情况
实验室常见废气收集方式有:涉及废气产生的实验操作在封闭的负压式通风房或排风柜内进行;液相色谱/烘箱等产生废气的仪器设备放置在排风柜;不宜放置在排风柜内的实验设备设置负压收集罩收集废气,存放易挥发物质的试剂柜及危化品柜设置密闭的废气收集管道;实验产生的废液等放置在密闭空间并设置收集装置。
调研的高校、检测机构和企事业单位实验室废气收集覆盖率见表1。废气收集覆盖率是指实际废气收集设施数量占应设置废气收集设施总数量的比例。
整体上,检测机构和企事业单位收集好于高校,检测机构基本可以做到有机无机废气分质收集。
比较典型的问题是:产生废气的操作未设置废气收集设施;易挥发试剂瓶直接存放于实验操作台上。部分实验室废气收集设施设计不合理,废气收集风量较小,异味明显;此外,收集设施故障以及废气收集管道老化也是废气收集效率较差的重要因素。
03
实验室废气治理情况
吸收法和吸附法是实验室废气治理最为常用的方法,占总调研数量的95 %以上。
调研的高校、检测机构和企事业单位实验室废气处理覆盖率见表2。废气处理覆盖率是指收集废气已上治理设施数量占收集废气需上治理设施数量的比例。
整体上实验室废气设施大部分未有效运行,净化效率较低,甚至出现出口浓度高于进口的情况。
目前存在的主要问题有:①无废气净化装置;②废气组分为有机及无机混合废气,采用单一处理工艺无法同时有效治理;③少数企业废气净化装置未定期更换活性炭等耗材,或者自净化装置运行之日起从未更换过耗材。
04
实验室废气排放特征
参考《大气污染物综合排放标准》(DB 32/4041)以及《恶臭污染物排放标准》(GB 14554),各选取了2家典型的高校、检测机构和企事业单位进行现场实地检测。
有机废气选用非甲烷总烃(NMHC)作为监测因子,非甲烷总烃进气和排气浓度以及对应处理系统的净化效率见表3,无机废气选用氨、硫化氢、氮氧化物作为监测因子,排放情况见表4。
现场实地检测的6家实验室单位,非甲烷总烃进气浓度范围为8.8-33.1 mg/m3,排气浓度为3.2~18.2 mg/m3,净化效率为13.9%~83.1%。排气浓度低于《大气污染物综合排放标准》(DB 32/4041)规定的非甲烷总烃排放限值浓度60 mg/m3。废气排放浓度受实际实验活动影响很大,检测数据仅代表采样期平均水平,不代表峰值排放浓度。
整体上,调研实验室无机废气排放浓度低于有机废气,其中盐酸雾和氮氧化物排放浓度远低于《江苏省大气污染物综合排放标准》(DB 32/4041)标准限值;氨气作为一种恶臭污染物,对于人体和环境的危害较小,其实际排放浓度也处于较低水平,排放速率低于《恶臭污染物排放标准》(GB 14554)规定的限值浓度。
[1]张纪文,徐遵主,金小贤,刘东,陆朝阳. 江苏省实验室废气排放水平及控制对策[J]. 实验室研究与探索,2023,42(02):306-309.