十九大报告明确指出，加快生态文明体制改革，建设美丽中国。其要求之一是要推进绿色发展，开展创建节约型机关、绿色家庭、绿色学校、绿色社区和绿色出行等行动。高等学校是知识的殿堂、社会发展的智库，应充分发挥其在人才、智力和环境方面的优势，成为生态文明体制改革的引领者、推动者和实践者。

抗干扰接地处理避开了地环电流的干扰，降低了公共地线阻抗的耦合干扰。“一点接地”有效地避开了地环电流，而在“一点接地”前提下，并联接地则是降低公共地线阻抗的耦合干扰的有效措施。在磁浮列车上，以车体作为系统的基准电位。悬浮控制器和悬浮传感器通过接地线缆可靠连接在车体上，保证了系统的基准点位一致，有效地通过接地防止了干扰侵入。

20世纪末，我国高等教育实现跨越式发展。进入21世纪后，创新型国家发展战略又对高校在教学、科研、科技创新等方面提出新的要求，使得作为教学和科研主要场所之一的实验室在数量和规模上不断增加扩大。高校实验室位置相对分散，污染量与生产企业相比微乎其微，因此极易被忽视。传统上，国内大部分高校都没有把环保纳入学校的基础设施建设中，[1]但实验室废弃物的排放及其对环境的污染问题却日渐凸现，越来越引起社会的关注。2005年7月，教育部和国家环保总局联合下发《关于加强高等学校实验室排污管理的通知》；同年8月，两部委又要求各高校将实验室污染防治费用纳入学校年度预算。[2]这在一定程度上引起高校对实验室环境污染的重视，但主要集中在生物、化学、医学、核物理等更加直观的、在实验中和结束后会产生废气、废液和有毒有害固体废弃物的专业，而对电子信息类专业实验室存在的环境污染问题关注相对较少。笔者主要以PCB实验室为例，分析其在制作过程中存在的污染及危害，并提出几点构建绿色电子信息类实验室的想法。

（2）转换层设计斜柱，安装质量控制要求高：由于建筑布置要求，周边型钢混凝土柱 2 F 楼面标高开始逐层向外倾斜，到 4 F 楼面标高恢复直立状态，外围型钢柱呈向内折线形，吊运安装质量控制要求高。

1 实验室PCB制作流程

印刷电路板(Printed circuit board，PCB)是电子设备的基础，几乎所有电子设备都需要使用。PCB以电路原理图为依据，实现电路设计者需要的功能。由于它釆用电子印刷术制作而成，故被称为“印刷”电路板。

PCB设计和加工是高校电子信息类专业学生必须掌握的实践技能，但PCB制作工艺复杂、耗费时间长[3]、制作过程会产生污染，企业批量生产工艺也不适用于高校实验室，所以很多高校也是近十年才开始建立PCB实验室。目前实验室PCB制板大致流程为：绘图→绘制胶片→钻孔、铣切→刷版→孔金属化(除油、黑孔、电镀)→压膜→对板→曝光→显影→蚀刻→去膜→阻焊→丝印字符→测试。

2 实验室PCB制作存在的污染及危害

2.1 污染类型

在PCB制作过程中存在的污染问题主要包括废水、废气(粉尘)、固体废弃物、噪声四大类(见表1)。

 

表1 PCB实验室污染类型

  

类型来源废水刷版(有机溶剂);孔金属化(含铜、锡、铅等重金属);显影(含银);蚀刻(强酸洗刷)废气(粉尘)钻孔、铣切等电路板外形加工过程(产生粉尘);孔金属化(焊锡烟雾);蚀刻(强酸挥发);去膜(强碱挥发);阻焊固体废弃物电镀(含铜污泥);钻孔、铣切等电路板外形加工过程(废边角料);制板过程中报废的电路板噪声钻孔、铣切等电路板外形加工过程

(1)重金属。PCB生产过程会将覆铜板上多余的铜除去，从而留下电路，因此铜是生产过程中最主要的污染物，PCB中铜的成分大约占10%～20%,铜摄入过量时会引起中毒，并影响肾、肝、脑、骨、血液等其他器官功能。[4]铅主要用于印刷电路板或阴极射线管中[5]，一但进入人体，主要损害神经系统、造血系统、血管以及消化系统[4]。镉主要存在于电阻器、红外线发生器和半导体等中[5],镉容易被农作物吸收，通过食物链进入人体，长期食用镉污染(大于1mg/kg)的“镉米”就会患骨痛病，轻则也会引起高血压、钠阻留，以及酶系统受影响。汞主要被用于纯平显示器的照明装置、传感器等，容易被皮肤以及呼吸道和消化道吸收，破坏中枢神经系统，2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，汞和无机汞化合物在三类致癌物清单中。[6]镍由于抗腐蚀性佳，常被用在电镀上。镍虽然毒性较低，但镍能激活或抑制一系列的酶从而发生其毒性作用，可引起口腔炎、牙龈炎和急性胃肠炎，并对呼吸道、心肌、肝脏有损害。

2.2 危 害

2.2.1 废 气

中国白酒以醇甜、酯香为主要特点，辅以众多的酸类、醛酮类及其他物质，分析原酒中的微量成分可在很大程度上揭示发酵过程中微生物的代谢状况及原酒质量状况[8]。

孔金属化过程中的焊锡烟雾含有CO、甲醛等，蚀刻过程使用的HCL、去膜中使用的氨水都具有挥发性。CO可与血液中的血红蛋白结合，妨碍氧气补给，发生头晕、恶心等氧气不足的症状，危害中枢神经系统；甲醛、HCL、氨水可吸附在皮肤黏膜和眼结膜上，从而产生刺激和炎症。HCL、氨水还具有强腐蚀性，会使接触的皮肤组织蛋白变性，破坏细胞结构。

2.2.2 固体废弃物

PCB制板过程中存在报废的电路板，一次成品率在50%左右，后期逐步提高到80%～90%。此部分报废的电路板被实验室回收，放于实验室储藏室别无他用。制成的电路板在课程结束后被学生带走，用于后期课程设计。但课程设计结束后，除实验室回收外也没有其他用途。除PCB实验外，电子信息类实验室报废的电脑、通信设备、精密电子仪器等实验器件基本都包含PCB组件，它们共同成为电子垃圾。

3.2.1 实验室建设整体科学布局

其中，刷版、蚀刻、电镀等过程中的高浓度废液在实验结束被分类收集在容器中，定期交给建设PCB实验室的企业处理；钻孔、铣切等外形加工过程产生的粉尘被集尘器分类收集。以上在一定程度上分别解决了废水和粉尘排放问题。在构建绿色电子信息类实验室的过程中，亟待解决的问题主要集中在了废气、固体废弃物和噪声这三个方面。

(2)有机化合物。溴代阻燃剂被用在电子产品的外壳和电路板中, 用以阻止燃烧和发烟, 溴代阻燃剂的产品焚烧时都会形成强致癌物含溴二噁英和呋喃[5]，引起甲状腺功能紊乱、内分泌失调以及神经、免疫系统问题等。

PVC 塑料由于其防火特性被广泛应用于包裹线路和电脑外壳。PVC 燃烧过程中会产生大量的含氯污染物, 包括二噁英类化合物。PVC 中还包含有机锡、铅和含镉固化剂以及酞酸盐等有毒物质。[5]

多氯联苯物理化学性质极为稳定，高度耐酸碱和抗氧化,它对金属无腐蚀性,具有良好的电绝缘性和很好的耐热性，多用于电容器、变压器等。对皮肤、牙齿、神经行为、免疫功能、肝脏有影响，且具有生殖毒性和致畸性、致癌性。

人脸匹配技术能够对各个交通路口进出学校的行人进行检测，并通过人脸对身份进行识别，通常用于检测某个人在哪里出现，用于考勤或者是定位嫌疑人的移动轨迹。

《意见稿》规定，寄件人有以下情形的，智能快件箱运营企业应当不予提供寄递服务：未按照规定完成实名信息采集或未通过身份查验的；未依法提供快递运单有关信息的；未按照规定在寄递记录专用区域进行交寄操作的。

2.3 噪 声

钻孔、铣切等电路板外形加工过程由于冲击和摩擦产生噪声，会引起人的焦躁不安，长期则会导致听力、心血管系统伤害等。

更重要的是，这些有毒有害物质都具有持久性、生物蓄积性等特性，可在环境中长期存留并不断扩散，沿着人类和动物的食物链传递并富集，最终可导致癌症、生殖系统和免疫系统受损，这些危害一旦出现，很难逆转。

实践教学是教学质量的重要落脚点和计算思维能力培养的重要体现，因此，在课程实践项目的设计与实现方面，尽可能多地设置综合设计型和研究创新型实验项目[6]。利用计算机仿真、虚拟现实、多媒体和人机交互等技术手段开设线上虚拟仿真实验项目，例如模拟硬件组装，演示抽象概念，将知识性与趣味性融于一体，提供给学生反复实践的机会，引导学生进行自主学习。同时，在实践环节设置一些相关思考题，使学生养成“要动手，先动脑”的习惯。

除教育部和国家环保总局联合在2005年7月下发的《关于加强高等学校实验室排污管理的通知》外，我国还没有一部专门针对高校实验室环境污染的法律，而发达国家的高校实验室环境管理已建立起成熟的体系，如美国耶鲁大学的环境健康与安全办公室(Environmental Health & Safety) 统一负责制定实验室安全、危险性和限制性物品及其废弃物的管理，同位素的购置与管理等规章和程序手册, 定期组织实验室安全技术指导和培训、紧急情况应对处理[7]；德国慕尼黑大学的化学实验室从建筑布局方面就对安全进行了周密的设计和适当的投入[2]。有法可依不只是绿色电子信息类实验室构建的前提，也应是我国高校实验室建设必须遵循的前提，这样才能通过制度保障环境保护在高校的实施。

3 构建电子信息类专业绿色实验室的途径

3.1 有法可依是构建的前提

除此之外，实验室的高频、微波、信号发射天线等电子设备在工作过程中形成的电磁辐射, 也会对人体构成潜在威胁。

3.1.1 实验室建设必须依法环评

高校实验室的建设规划应站在环境保护的战略高度，预防和减少实验室环境污染对人体健康和生态环境的危害，将实验室环境风险降到最低。在实验室建设中，应当依法进行环境影响评价，通过环境保护部门的验收后方可投入使用。相关部门在实验室建设申报和申请环评等过程中应简化办事流程、缩短办事周期，以防出现部分实验室因建设周期过长影响教学而不接受环评就直接投入使用的情况。

3.1.2 实验室建设应当绿色和创新

相关部门应制定高校实验室绿色建设标准，包括实验室的硬件和仪器设备选用等都需要进行规范。如实验室的建筑装饰材料应选用无毒无害的绿色环保材料，仪器设备应选用无辐射、能紧跟科技发展的环保型绿色装置。但实际上，实验室建设过程中的“低价中标”往往不能与实验室建设的预期目标相一致，也就存在着不能保证质量的可能。因此，高校在招标的过程中应明确需要的材料、设备的规格标准，以防低价带来的偷工减料，确保实验室建设的绿色化、环保化。同时，应鼓励仪器设备生产企业和一线实验教师从环保的角度进行技术创新，研制和改进实验仪器设备，实现实验室的绿色化创新。

在场地方面，社工组织开展服务需要一定的场地支持。在广州市政府颁布的《实施办法》也明确提出“在场地设备保障方面，各街道要整合现有的街镇文化站、工疗站、党员活动中心、社区星光老年之家等社区服务场地资源。通过整合、新建、置换、租赁等方式，根据实际需要，多渠道解决服务中心场地，盘活国有产权闲置场地，通过‘租金’或象征性租金的方式用于街道家庭综合服务中心建设⑤。”这一政策文件在一定程度上解决了社工组织开展服务所需的场地支持。

3.1.3 实验室污染物排放应纳入环保督察范围

相关部门应建立高校实验室环境污染管理跟踪评价制度，将实验室污染物排放纳入环保督查范围，接受社会监督。地方政府、环境保护部门、教育主管部门与高校职责定位必须清晰明确，各司其职又相互联系，才能确保高校实验室环境管理体系有效运转。

新曹农场位于黄海之滨的东台市境内，全场总面积110.5平方公里，其中地9.3万亩，林地1.5万亩；总人口1.8万人，其中退休人员7000人、在册职工4200人。

3.2 高校规范是构建的关键

电子垃圾中的有害物质主要包括重金属和有机化合物两大类。

高校在实验室建设时应从整体进行科学合理的规划和布局，充分考虑不同学科之间的交叉性以及实验内容相近的特点，在实验室的功能和设计中体现高效、绿色、可持续性。高校可以通过建立实验中心，将不同专业实验室整合其中，如将PCB实验室与生物、化学等需要回收、净化、排放废气的实验室建设在同一楼层或同一纵向，在此基础上安装先进的通风设备，集中处理净化废气、实时检测室内外废气浓度，从而避免重复建设带来的不必要浪费；PCB废液可分类交给生物、化学或环境相关专业，用作教学、科研实现循环利用，而不是直接交给PCB实验室建设企业；各专业实验室的报废仪器设备、实验产生的废渣集中存放、处理，可以节省空间加快处理速度；电子信息类实验室教师可利用专业知识指导其他专业教师使用、维护各类精密仪器，从而节约人力资本。统一规划，资源共享，才能实现电子信息类实验室的环保功能。

3.2.2 建立严格合理的实验室环境管理体系

目前，由于一些抗HF西药在治疗时作用单一，且又副作用。然而HF的形成过程很复杂。中药提取物抗肝纤维化具有多作用靶点地、多层次整体调节治疗HF的优势。周程艳等[13]通过试验证实EOP能升高脾脏和肝脏指数，对血清中谷草转氨酶和谷丙转氨酶有显著抑制作用，能明显降低肝组织中丙二醛和羟脯氨酸的水平，提高肝组织中超氧化物歧化酶的活性和谷胱甘肽过氧化酶的含量，显著降低肝组织中转化生长因子β1的表达，提示高剂量EOP抗HF的效果较好。

高校在建设实验中心的基础上，应设立实验中心环境管理办公室；制定实验室管理规章制度；统一负责管理各实验室的建设验收、安全运行、危险性和限制性物品采购与使用、实验“三废”排放等；定期对各实验室进行检查监督；定期组织实验室安全技术培训；定期组织不同专业教师进行跨学科交流。如PCB实验中的甲醛、氨水、HCL等试剂在生物、化学实验中也是必需品，环境管理办公室统计不同实验室定期上报的试剂需求，整合后统一采购分配，从而降低采购成本；生物专业教师可向电子信息类实验教师讲解电磁辐射原理，从而在实验过程中安全使用各类仪器设备。严格的实验室环境管理体系的形成，是电子信息类专业绿色实验室建立的重要支撑和保障。

3.2.3 完善废弃电子产品回收和报废制度

通过实验中心的整体科学运行，PCB废液可用作教学、科研实现循环利用，而对于实验室不能处理的废液，应确保回收企业具有处理资质，防止二次污染；电子信息类实验室应完善实验PCB回收制度，严防随意丢弃后因焚烧、掩埋等简单处理方式对大气、水体、土壤等造成的污染。

对于实验中心各实验室损坏或因技术落后淘汰的仪器设备、PCB实验中报废和回收的电路板，高校应加快对报废的固定资产和耗材处理的周期：对于可以循环再利用的，可以捐赠给不发达地区等；对于确实不能使用的，应交由有资质的企业进行无害化处理。由于我国对电子垃圾回收处理的法律不够完善，很多地区仍采取简单的拆解和加工方式，回收技术的绿色创新成为无害化处理的关键，如王欢益、等[8]通过添加适当比例的CaO及控制适当的焚烧条件可较好的消除HBr造成的危害；缪镇[9]将废弃PCB进行破碎、研磨和祸电流分选,制备了废电路板非金属粉/再生聚乙烯复合材料。

3.3 提高教师和学生的绿色意识是基础

教师尤其是实验教师应提高对环境污染的认识，通过知识更新和跨专业学科交流让他们认识到环境污染不只存在于生物、化学实验室，充分认识电子信息类实验室环境污染的严重性和危害性,合理设计实验内容，优化实验方法和实验手段，在教学中体现环保意识和生态意识，落实绿色电子信息类实验室建设理念：一是掌握实验过程和实验之后产生的污染物和处理方法，对实验结束后的废弃物进行正确处置；二是养成良好的实验习惯实现实验材料和仪器设备的再利用；三是指导学生在实验过程中穿戴防护服和口罩，必要时佩戴降噪耳塞，避免不必要伤害；四是通过仿真、多媒体等现代教学手段改进实验方法，改善实验环境，虚实结合实现绿色实验教学。

1992年全国环境教育工作会议提出：环境教育是教育战线在新形势下需要加强的一个重要方面，今后学生如果不了解和掌握一定的环境科学将不是一个合格的毕业生。工程教育认证标准要求之一是能够理解和评价针对复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。[10]高校应加强对非环境专业学生的环境教育，不仅应开设环境科学类通识课程，还要将“生态文明”的理念贯穿于日常教学和思想政治工作中，提高学生的环境保护责任感，养成环境保护的习惯，让他们认识到环境保护不仅是节约用水、不使用一次性餐具，环境保护也不只是环境专业学生应做的事情，他们的专业实验课程和未来的工作都可能会对环境和社会的可持续发展产生影响。如PCB实验制作的电路板随意丢弃会造成水体和土壤污染，而这种污染短期内很难自然降解，还会逐步累积加深，未来工作中通信发射基站的选址应避开人员密集的地方以防止电磁辐射带来的伤害。与此同时，对于环境科学知识的学习和掌握，也会反过来成为大学生科技创新的催化剂，如合理设计使用各种电子设备，减少设备的电磁漏场及电磁漏能。

4 结 语

高校实验室排污带来的环境污染问题日益严重，而电子信息类实验室的潜在环境污染问题同样不容忽视。通过立法将绿色理念融入高校实验室建设，科学布局设计控制污染源，减轻实验室对环境的污染，提高教师和学生的环境保护意识，对提升高校竞争力和建设绿色学校具有重要意义。

参考文献:

[1] 崔彩贤.高校实验室环境安全体系构建[D].杨凌:西北农林科技大学人文社会发展学院,2007.

[2] 张艳,凌云.高校实验室环境污染管理立法的思考[J].中国高校科技,2011(8):22-23.

[3] 石万里.实验室快速制作印制电路板后处理工艺研究[J].实验技术与管理,2011,28(6):47-48.

[4] 周啸宇.印刷电路板生产、回收拆解及废弃堆置过程中重金属与溴系阻燃剂的污染、释放规律及人体暴露研究[D].上海:华东理工大学资源与环境工程学院,2014.

[5] 彭平安,盛国英,傅家谟.电子垃圾的污染问题[J].化学进展,2009,21(2/3):550-557.

[6] 国家食品药品监督管理总局.世界卫生组织国际癌症研究机构致癌物清单[EB/OL]. [2018-01-03]http://www.sda.gov.cn/WS01/CL1991/215896.html.

[7] 吕陈燕,Noel Nguyen,陈全.美国高校实验室废弃物安全管理浅析[J].中国安全生产科学技术,2010,6(2):192-196.

[8] 王欢益,马增益,马攀,等.废线路板流化床焚烧过程中溴化氢的生成与脱除[J].能源工程,2011(2):45-49.

[9] 缪镇.福建省PCB废弃量预测及r-PCB在再生聚乙烯复合材料中的应用研究[D].福州：福建师范大学环境科学与工程学院,2016.

[10] 中国工程教育专业认证协会.工程教育认证标准[EB/OL].[2018-01-03]http://www.ceeaa.org.cn/main!newsList4Top.wmenuID=01010702.