王主华
(辽宁省大连水文局,辽宁 大连 116023)
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近年来,随着我国对地表水环境污染监督监管力度的不断加强,各地区各部门的水质监测实验室在不断扩大和完善,同时水质监测的业务量和工作量逐年加大,水质检测分析中危险化学品数量和种类也在不断增加。常用的危险化学品包括易燃易爆类、氧化腐蚀类、有毒有害类以及易制毒类[1],如若使用管理不当,很容易引发火灾、爆炸、中毒等严重事故,这不仅会造成重大财产损失,更可能对人身安全造成严重损害。现如今,实验室的水质监测技术和设备日益完备,但监测人员的实验室安全知识却参差不齐,再加上其对于安全生产的懈怠,使得由于危险化学品引发的安全事故不断加剧。因此,掌握实验室常用危险化学品的理化性质和潜在危害,建立科学、合理、系统化的管理与使用方法显得尤为重要。
随着化工行业的逐渐成熟,危险化学品的种类和数量与日俱增,2015年危险化学品目录中收录的危险化学品便约有3000种[2]。水质监测实验室主要负责地表水和地下水的水质检测分析工作,所用到的危险化学品具有普遍性和常规性,根据GB 3838—2002《地表水环境质量标准》和最新发表的GB/T 14848—2017《地下水质量标准》[3],检测项目以地表水共计109项,地下水共计93项为主要依据,结合危险化学品目录,整理了水质监测实验室常用危险化学品共计40多种。根据所列举的危险化学品的理化性质和潜在危害,将其分为四大类:易燃易爆类、氧化腐蚀类、有毒有害类以及易制毒易制爆类,见表1。
表1 水质监测实验室常用危险化学品分类
易燃易爆类危险化学品主要是指当遇到明火、高温以及其他外力作用下能够发生燃烧或者爆炸危险的化学物质[4]。该类危险化学品在较为封闭的实验室内极其危险,管理使用不当易引发火灾和爆炸事故,对人身和财产安全具有威胁,应严格管理和使用。在水质监测实验室内,乙炔和氢气是常用的可燃气体,由于其储存于密闭的钢瓶内,一旦被点燃,在压力的作用下便会爆炸。氧气属于助燃性气体,遇明火会造成火灾,同时具有爆炸的危险。无水乙醇、甲醇、乙醚等均属于液体可燃品,当温度达到可燃点,便会燃烧引发火灾。叠氮化钠为固体易爆品,具有强毒性,本身不可燃,遇热或受到外界作用力(摩擦、震动、撞击等)便可爆炸,尤其与铜、铅、银等金属作用时,会生成爆炸性更大的叠氮化物。
氧化腐蚀类危险化学品具有腐蚀性,一旦与皮肤接触,会造成灼伤;其本身无可燃性,但遇水受潮、高温或与还原剂反应,可能引起燃烧或爆炸。硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠具有强腐蚀性,不仅会灼伤人体组织,还会腐蚀金属物质,造成财产损失,使用时一定要带好防护措施。高锰酸钾、过氧化氢、过硫酸钾等属于强氧化剂,能够与其他有机物、金属固体等反应形成易爆混合物,特别是过氧化氢与水剧烈反应时,可能发生爆炸。同时,氧化性危险品具有助燃性,会增强燃烧物的燃烧强度和速度。
有毒有害类化学品是指通过吸入、吞食或其他接触,会对人体健康造成直接或间接损害,甚至死亡的化学物质。重铬酸钾、三氧化二砷、硫酸汞、氯化汞等属于剧毒物,一旦摄入能够直接导致人体严重危害或死亡。三氯甲烷、四氯化碳、苯酚等有机物属于挥发性有毒物质,过量摄入会引发中枢神经麻痹,损坏肝肾功能;同时具有致癌性,长期接触会诱发人体组织性癌变。因此对于有毒有害化学品,应采取配备防毒面具等保护措施,避免长期摄入。
易制毒易制爆类危险品主要是指能够作为毒品和爆炸品原料或者辅料的化学物质。易制毒危险化学品在水质监测实验室主要涉及丙酮和冰乙酸,用于六价铬、氰化物等项目的检测。易制爆危险品主要为硼氢化钾,硼氢化钾作为原子吸收仪常用的还原剂,用于测定砷、硒、汞等项目,还具有很强的毒性,作为强还原剂应该与氧化物质分离且妥善保存。
易燃易爆类危险化学品应该存放于阴凉通风的环境下,与其他化学试剂分开储存,并且存放处应与实验室相互隔离,避免与其他化学物质发生反应而导致燃烧和爆炸,严禁接触明火。对于存放在钢瓶中的气态危险品,如氢气、乙炔、氧气等,需要放置牢固,最好配备专业的气瓶柜或固定架,定期检查钢瓶的气密性;乙炔主要用于火焰原子吸收仪测定重金属项目,氢气主要用于气相色谱,使用过程中要及时对连接仪器管路进行验漏。夏季防止暴晒,远离电器设备。液体易燃易爆物存放于通风处,避免阳光直晒,远离暖气、加热器等热源;使用时严禁与明火直接接触。
氧化剂类化学危险品应该存放于药品库内,与还原性化学试剂分开,且保持通风。使用时应该注意反应强度,避免发生剧烈反应。硫酸、盐酸、硝酸等强腐蚀性危险化学品应储存在抗酸材质的容器中,上述三种危险试剂作为缓冲剂、氧化剂可参与很多项目的检测,特别是浓硫酸在水中能释放大量热量,且在化学需氧量等项目的检测中往往使用浓度较高。因此使用时应采取佩戴手套和护目镜等防护措施,避免接触皮肤或飞溅入眼睛中;同时在使用时尽量远离精密仪器,且在通风橱内进行,避免腐蚀性气体挥发影响仪器的使用寿命和精密度。
对于有毒有害危险化学品应该存放于通风性良好的仓库中,剧毒性化学品要锁在专门的保险柜中,严格执行双人双锁管理。实行双人登记签字领用制度,领用人签字后需经过负责人确认签字后方可领用[5],对剧毒危险品出入库严格登记,并配有专门记录本,由专人保管,每次出入库需详细写明药品名称、用途、领取日期、使用量、领取人、保管人以及负责人;保管人和负责人需定期查验并对照出入库记录和剩余量。有毒有害危险品的使用应在通风橱中进行,严格遵守防护准则,佩戴好护目镜、防毒面具、乳胶手套等防护用品。特别是阴离子、石油类等检测项目需要使用大量的三氯甲烷和四氯化碳,为防止有毒试剂的挥发,必须在排风良好的通风橱内进行实验操作;化学需氧量检测中需用到重铬酸钾、硫酸银、硫酸汞以及硫酸等多种剧毒试剂,且需要加热蒸馏,必须做好防护且严格按照正确的流程进行操作。严禁在实验室和实验过程中饮食、喝水以及抽烟。
易制毒易制爆类危险化学品虽然在水质监测实验室中的种类不多,危险性与其他危险化学品相比较低,但对其安全管理和使用依然不能忽视。应掌握其理化性质和潜在危害,并进行科学管理,在使用过程中应详细记录出入库使用情况,定期查验库存。同时在采购过程中应提前制定年度购置计划,按需购买,并在当地公安机关及时备案,避免不法分子有机可乘[6]。
危险化学品种类繁多、潜在危害大,因此对于危险化学品的管理存在着较大的复杂性和不确定性。加强危险化学品的安全管理和使用,不仅要不断优化技术方法和管理制度体系,更要以人为本,不断提高人员的安全和防范意识。
水质监测工作主要靠人来完成,安全事故发生后损害最大的也是人,因此要以人为本,从人的实际出发才是关键。首先,从领导到员工,从技术人员到管理人员都应该从思想上提高对于危险化学品安全管理的意识,真正了解安全管理和使用的重要性、复杂性和长期性。加强安全管理的和安全生产专业知识的学习,针对水质监测实验室常用的危险化学品进行安全管理培训,使每名实验室人员都掌握安全管理和使用方法,了解其潜在危害,自觉遵守安全管理的相关规章制度,从根本上解决安全管理漏洞和问题。
加强实验室安全管理制度标准和规范,不仅在具体危险化学品管理和使用上,还要明确管理责任制,划分具体工作责任;安全检查、库房管理、标样管理、废物处置都应专人专岗,明确责任划分,落实到每个人头上;用电用水安全、危险化学品使用安全、应急措施应建立具体规范标准,形成作业指导书,督促实验室人员认真学习、严格执行。各水质监测实验室应成立安全监督小组,责任人带头做好安全监督检查工作,及时制止违规行为,并做好审查记录和处罚措施。
水质监测实验室应不断优化分析方法,不断更新先进技术,在完善自身检测分析能力的同时,提高安全能力。在保证监测结果的情况下,使用更加安全、危险性更小的检测方法,尽量减少危险化学试剂的使用。例如,选择毒性较小的正己烷代替毒性较大的四氯化碳萃取水中的石油类;选择水杨酸法代替纳氏试剂中的氯化汞来测定水中的氨氮[1]。实验室应积极进行新仪器、新技术的引进和使用,用连续流动注射分析仪、离子色谱等自动化仪器代替传统化学分析法,减少操作人员与危险化学品的接触,降低操作失误的可能性;流动注射的多模块分析技术,可以同时检测多个项目指标,能够减少危险试剂的使用量和危险性。例如,AA3连续流动分析仪可以同时测定化学需氧量、总磷、总氮以及六价铬[7],不仅测定准确、高效,而且减少了硫酸、重铬酸钾、硫酸银等危险试剂的接触频率和使用量,降低了因为操作失误而导致的安全问题。脱附技术和微萃取技术也能减少有机试剂的使用。
加强预防能够从根本上降低甚至消除危险化学品所引发的安全事故,但是安全事故一旦发生就无法避免,建立一套完善的安全事故应急措施,将人身财产损失降到最低显得尤为重要。加强安全事故应急能力和建设是水质监测实验室不可或缺的条件,制定安全事故应规范和处理方法,定期进行人员应急培训和应急演练,提高人员在突发情况下正确的自我保护意识和危险处理能力。
危险化学品的管理和使用是水质监测实验室安全生产的重中之重,不仅要在人员自身能力、实验室管理制度、方法技术优化等方面加强,还要针对实验室自身情况摸索出一套行之有效的安全管理体系。水质监测项目的不断更新和增加,意味着危险化学品的不断变化,我们面对的挑战也在日益加剧,因此需要每位工作人员的坚定精神和共同努力。