1、ISSN 1006 7167CN 31 1707/TESEACH AND EXPLOATION IN LABOATOY第 42 卷 第 2 期Vol42 No22023 年 2 月Feb 2023实验室环境与安全DOI:10 19927/j cnki syyt 2023 02 063江苏省实验室废气排放水平及控制对策张纪文1，徐遵主1，金小贤1，刘东1，陆朝阳1，2(1 南大恩洁优环境技术(江苏)股份公司，南京 210093;2 南京大学环境规划设计研究院集团股份公司，江苏省空气污染治理工程研究中心，南京 210093)摘要:为了解江苏省实验室废气排放水平，对高校、检测结构和企事业单位实验室进
2、行调研，统计不同类型实验室有机废气和无机废气的年产生量，测算了江苏省实验室废气的排放总量。同时对实验室废气收集和治理现状进行了调研，开展了典型实验室废气排放水平的监测。有针对性地提出了实验室废气收集、治理和管理对策，对主管部门和实验室单位有一定的参考价值。关键词:实验室;废气;排放水平;控制手段中图分类号:X 511文献标志码:A文章编号:1006 7167(2023)02 0306 04Emission Level and Control Measures of LaboratoryWaste Gas in Jiangsu ProvinceZHANG Jiwen1，XU Zunzhu1，JI
3、N Xiaoxian1，LIU Dong1，LU Zhaoyang1，2(1 NJU Environmental Technologies of Nanjing University Jiangsu Co，Ltd，Nanjing 210093，China;2 Air Pollution Control Engineering esearch Center of Jiangsu Province，the Group ofAcademy Nanjing University of Environmental Planning Design，Nanjing 210093，China)Abstract
4、:In order to know the emission level of laboratory exhaust gas in Jiangsu Province，laboratories of universities，testing structures and enterprises institutions were investigated，the annual production of organic waste gas andinorganic waste gas in different types of laboratories were counted，and the
5、total emission of laboratory waste gas inJiangsu Province was calculated At the same time，the current situation of laboratory waste gas collection and treatmentwas investigated，and the emission level of typical laboratory waste gas was monitored This paper puts forward controlmeasures for the collec
6、tion，treatment and management of laboratory waste gas，which provides a certain reference for thecompetent departments and laboratory unitsKey words:laboratories;exhaust gas;emission level;control measures收稿日期:2022-07-25基金项目:江苏省生态环境厅生态环境管理与污染排放标准项目(JSZC-G2020-135)作者简介:张纪文(1990 )，男，安徽天长人，硕士，工程师，主要研究方向
7、为大气污染防治相关的技术开发和应用。Tel:15251899476;E-mail:jwzhang njuae cn通信作者:陆朝阳(1980 )，男，江苏南京人，博士，研究员级高工，主要研究方向为污染控制技术。Tel:025-83686095;E-mail:zlu njuae cn0引言实验室是开展实验教学、科学研究、技术研发、检验检测等活动的实验场所及配套的附属场所，在日常运行过程中往往会使用有机溶剂、无机类的盐酸和氨水等易挥发试剂，产生实验室废气。实验室废气中的挥发性有机化合物(VOCs)和氮氧化物等，是 PM2.5和O3污染产生的重要前体物1-2，随着江苏省工业企业废气的深度治理，工业源
8、废气排放量已得到显著削减3，实验室废气排放量的削减已成为环境空气质量第 2 期张纪文，等:江苏省实验室废气排放水平及控制对策改善的重要制约因素。江苏省现有研发机构 26 087 家，研发人员 89.77万人，研发经费支出 2 779.52 亿元4。这些研发机构拥有较多排放废气的实验室，类型主要以高校、第三方检测机构和企事业单位实验室为主5-6。这些实验室分布一般靠近居民区，废气产生量大且排口众多，经常引起异味扰民投诉并影响环境空气质量的提升7-10。根据 中华人民共和国大气污染防治法 产生含挥发性有机物废气的生产和服务活动，应当在密闭空间或者设备中进行，并按照规定安装、使用污染防治设施;无法密
9、闭的，应当采取措施减少废气排放。为了进一步了解江苏省实验室废气排放情况，对不同类型和规模的实验室进行了现场调研并开展了废气组分和浓度的监测，获取了易挥发试剂年用量和废气产生量等数据，结合物料衡算估算了废气污染排放水平。根据实验室废气排放特征，有针对性地提出了废气的收集、治理和管理对策。1材料与方法1.1研究对象综合考虑江苏省实验室数量、类别、规模、分布，选取了江苏省 13 个设区市具有代表性的高校、检测机构和企事业单位(含科研院所)进行了实地调研，调研对象共计 53 家，类型和位置分布见图 1。图 1调研实验室类型及位置分布情况1.2研究方法通过对江苏省高校、检测机构和企事业单位实验室的易挥发
10、物质使用情况、废液及固废中易挥发物质转移等情况进行统计，得出各单位废气产生量11，按照下式计算:Q=U l s P(1)式中:Q 为实验室单位废气年产生量;U 为实验室单位易挥发物质年使用量;l为废液中易挥发物质年回收量;s为固废中易挥发物质年回收量;P 为每年易挥发物质进入到产品的量，单位均为 t。2结果与讨论2.1实验室废气产生情况江苏省涉及废气排放的高校约 73 所，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
11、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 3.71t/a，有机废气年产生量为0.6
12、6 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。2.2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
13、闭空间并设置收集装置12-13。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。表 1调研实验室废气收集情况实验室类型废气收集覆盖率范围/%平均废气收集覆盖率/%高校0 8060检测机构70 9080企事业单位90 10095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
14、较差的重要因素。703第 42 卷2.3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14-15，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。表 2调研实验室废气处理情况实验室类型废气处理覆盖率范围/%平均废气处理覆盖率/%高校0 10030检测机构70 10075企事业单位0 10065目前存在的主要问题有:无废气净化装置;废气组分为有机及无机混合废气，采用单一处理工艺无法
15、同时有效治理;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。2.4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。表 3调研实验室非甲烷总烃排放情况单位NHMC 进气浓度/(mgm3)NHMC 排气浓度/(mgm3)NHMC处理效率/%高校 13311824
16、50高校 2144124139企业 121666694企业 218732831检测机构115787449检测机构28865261表 4调研实验室无机废气排放情况单位盐酸雾排放浓度/(mgm3)氨气排放浓度/(mgm3)氮氧化物排放浓度/(mgm3)高校 17348 23ND高校 23580 43162企业 1NDND734企业 2032 58046检测机构 1625ND检测机构 202180 09793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