王主華
(遼寧省大連水文局,遼寧 大連 116023)
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近年來,隨著我國對地表水環境污染監督監管力度的不斷加強,各地區各部門的水質監測實驗室在不斷擴大和完善,同時水質監測的業務量和工作量逐年加大,水質檢測分析中危險化學品數量和種類也在不斷增加。常用的危險化學品包括易燃易爆類、氧化腐蝕類、有毒有害類以及易制毒類[1],如若使用管理不當,很容易引發火災、爆炸、中毒等嚴重事故,這不僅會造成重大財產損失,更可能對人身安全造成嚴重損害。現如今,實驗室的水質監測技術和設備日益完備,但監測人員的實驗室安全知識卻參差不齊,再加上其對于安全生產的懈怠,使得由于危險化學品引發的安全事故不斷加劇。因此,掌握實驗室常用危險化學品的理化性質和潛在危害,建立科學、合理、系統化的管理與使用方法顯得尤為重要。
隨著化工行業的逐漸成熟,危險化學品的種類和數量與日俱增,2015年危險化學品目錄中收錄的危險化學品便約有3000種[2]。水質監測實驗室主要負責地表水和地下水的水質檢測分析工作,所用到的危險化學品具有普遍性和常規性,根據GB 3838—2002《地表水環境質量標準》和最新發表的GB/T 14848—2017《地下水質量標準》[3],檢測項目以地表水共計109項,地下水共計93項為主要依據,結合危險化學品目錄,整理了水質監測實驗室常用危險化學品共計40多種。根據所列舉的危險化學品的理化性質和潛在危害,將其分為四大類:易燃易爆類、氧化腐蝕類、有毒有害類以及易制毒易制爆類,見表1。

表1 水質監測實驗室常用危險化學品分類
易燃易爆類危險化學品主要是指當遇到明火、高溫以及其他外力作用下能夠發生燃燒或者爆炸危險的化學物質[4]。該類危險化學品在較為封閉的實驗室內極其危險,管理使用不當易引發火災和爆炸事故,對人身和財產安全具有威脅,應嚴格管理和使用。在水質監測實驗室內,乙炔和氫氣是常用的可燃氣體,由于其儲存于密閉的鋼瓶內,一旦被點燃,在壓力的作用下便會爆炸。氧氣屬于助燃性氣體,遇明火會造成火災,同時具有爆炸的危險。無水乙醇、甲醇、乙醚等均屬于液體可燃品,當溫度達到可燃點,便會燃燒引發火災。疊氮化鈉為固體易爆品,具有強毒性,本身不可燃,遇熱或受到外界作用力(摩擦、震動、撞擊等)便可爆炸,尤其與銅、鉛、銀等金屬作用時,會生成爆炸性更大的疊氮化物。
氧化腐蝕類危險化學品具有腐蝕性,一旦與皮膚接觸,會造成灼傷;其本身無可燃性,但遇水受潮、高溫或與還原劑反應,可能引起燃燒或爆炸。硫酸、鹽酸、硝酸、氫氧化鈉具有強腐蝕性,不僅會灼傷人體組織,還會腐蝕金屬物質,造成財產損失,使用時一定要帶好防護措施。高錳酸鉀、過氧化氫、過硫酸鉀等屬于強氧化劑,能夠與其他有機物、金屬固體等反應形成易爆混合物,特別是過氧化氫與水劇烈反應時,可能發生爆炸。同時,氧化性危險品具有助燃性,會增強燃燒物的燃燒強度和速度。
有毒有害類化學品是指通過吸入、吞食或其他接觸,會對人體健康造成直接或間接損害,甚至死亡的化學物質。重鉻酸鉀、三氧化二砷、硫酸汞、氯化汞等屬于劇毒物,一旦攝入能夠直接導致人體嚴重危害或死亡。三氯甲烷、四氯化碳、苯酚等有機物屬于揮發性有毒物質,過量攝入會引發中樞神經麻痹,損壞肝腎功能;同時具有致癌性,長期接觸會誘發人體組織性癌變。因此對于有毒有害化學品,應采取配備防毒面具等保護措施,避免長期攝入。
易制毒易制爆類危險品主要是指能夠作為毒品和爆炸品原料或者輔料的化學物質。易制毒危險化學品在水質監測實驗室主要涉及丙酮和冰乙酸,用于六價鉻、氰化物等項目的檢測。易制爆危險品主要為硼氫化鉀,硼氫化鉀作為原子吸收儀常用的還原劑,用于測定砷、硒、汞等項目,還具有很強的毒性,作為強還原劑應該與氧化物質分離且妥善保存。
易燃易爆類危險化學品應該存放于陰涼通風的環境下,與其他化學試劑分開儲存,并且存放處應與實驗室相互隔離,避免與其他化學物質發生反應而導致燃燒和爆炸,嚴禁接觸明火。對于存放在鋼瓶中的氣態危險品,如氫氣、乙炔、氧氣等,需要放置牢固,最好配備專業的氣瓶柜或固定架,定期檢查鋼瓶的氣密性;乙炔主要用于火焰原子吸收儀測定重金屬項目,氫氣主要用于氣相色譜,使用過程中要及時對連接儀器管路進行驗漏。夏季防止暴曬,遠離電器設備。液體易燃易爆物存放于通風處,避免陽光直曬,遠離暖氣、加熱器等熱源;使用時嚴禁與明火直接接觸。
氧化劑類化學危險品應該存放于藥品庫內,與還原性化學試劑分開,且保持通風。使用時應該注意反應強度,避免發生劇烈反應。硫酸、鹽酸、硝酸等強腐蝕性危險化學品應儲存在抗酸材質的容器中,上述三種危險試劑作為緩沖劑、氧化劑可參與很多項目的檢測,特別是濃硫酸在水中能釋放大量熱量,且在化學需氧量等項目的檢測中往往使用濃度較高。因此使用時應采取佩戴手套和護目鏡等防護措施,避免接觸皮膚或飛濺入眼睛中;同時在使用時盡量遠離精密儀器,且在通風櫥內進行,避免腐蝕性氣體揮發影響儀器的使用壽命和精密度。
對于有毒有害危險化學品應該存放于通風性良好的倉庫中,劇毒性化學品要鎖在專門的保險柜中,嚴格執行雙人雙鎖管理。實行雙人登記簽字領用制度,領用人簽字后需經過負責人確認簽字后方可領用[5],對劇毒危險品出入庫嚴格登記,并配有專門記錄本,由專人保管,每次出入庫需詳細寫明藥品名稱、用途、領取日期、使用量、領取人、保管人以及負責人;保管人和負責人需定期查驗并對照出入庫記錄和剩余量。有毒有害危險品的使用應在通風櫥中進行,嚴格遵守防護準則,佩戴好護目鏡、防毒面具、乳膠手套等防護用品。特別是陰離子、石油類等檢測項目需要使用大量的三氯甲烷和四氯化碳,為防止有毒試劑的揮發,必須在排風良好的通風櫥內進行實驗操作;化學需氧量檢測中需用到重鉻酸鉀、硫酸銀、硫酸汞以及硫酸等多種劇毒試劑,且需要加熱蒸餾,必須做好防護且嚴格按照正確的流程進行操作。嚴禁在實驗室和實驗過程中飲食、喝水以及抽煙。
易制毒易制爆類危險化學品雖然在水質監測實驗室中的種類不多,危險性與其他危險化學品相比較低,但對其安全管理和使用依然不能忽視。應掌握其理化性質和潛在危害,并進行科學管理,在使用過程中應詳細記錄出入庫使用情況,定期查驗庫存。同時在采購過程中應提前制定年度購置計劃,按需購買,并在當地公安機關及時備案,避免不法分子有機可乘[6]。
危險化學品種類繁多、潛在危害大,因此對于危險化學品的管理存在著較大的復雜性和不確定性。加強危險化學品的安全管理和使用,不僅要不斷優化技術方法和管理制度體系,更要以人為本,不斷提高人員的安全和防范意識。
水質監測工作主要靠人來完成,安全事故發生后損害最大的也是人,因此要以人為本,從人的實際出發才是關鍵。首先,從領導到員工,從技術人員到管理人員都應該從思想上提高對于危險化學品安全管理的意識,真正了解安全管理和使用的重要性、復雜性和長期性。加強安全管理的和安全生產專業知識的學習,針對水質監測實驗室常用的危險化學品進行安全管理培訓,使每名實驗室人員都掌握安全管理和使用方法,了解其潛在危害,自覺遵守安全管理的相關規章制度,從根本上解決安全管理漏洞和問題。
加強實驗室安全管理制度標準和規范,不僅在具體危險化學品管理和使用上,還要明確管理責任制,劃分具體工作責任;安全檢查、庫房管理、標樣管理、廢物處置都應專人專崗,明確責任劃分,落實到每個人頭上;用電用水安全、危險化學品使用安全、應急措施應建立具體規范標準,形成作業指導書,督促實驗室人員認真學習、嚴格執行。各水質監測實驗室應成立安全監督小組,責任人帶頭做好安全監督檢查工作,及時制止違規行為,并做好審查記錄和處罰措施。
水質監測實驗室應不斷優化分析方法,不斷更新先進技術,在完善自身檢測分析能力的同時,提高安全能力。在保證監測結果的情況下,使用更加安全、危險性更小的檢測方法,盡量減少危險化學試劑的使用。例如,選擇毒性較小的正己烷代替毒性較大的四氯化碳萃取水中的石油類;選擇水楊酸法代替納氏試劑中的氯化汞來測定水中的氨氮[1]。實驗室應積極進行新儀器、新技術的引進和使用,用連續流動注射分析儀、離子色譜等自動化儀器代替傳統化學分析法,減少操作人員與危險化學品的接觸,降低操作失誤的可能性;流動注射的多模塊分析技術,可以同時檢測多個項目指標,能夠減少危險試劑的使用量和危險性。例如,AA3連續流動分析儀可以同時測定化學需氧量、總磷、總氮以及六價鉻[7],不僅測定準確、高效,而且減少了硫酸、重鉻酸鉀、硫酸銀等危險試劑的接觸頻率和使用量,降低了因為操作失誤而導致的安全問題。脫附技術和微萃取技術也能減少有機試劑的使用。
加強預防能夠從根本上降低甚至消除危險化學品所引發的安全事故,但是安全事故一旦發生就無法避免,建立一套完善的安全事故應急措施,將人身財產損失降到最低顯得尤為重要。加強安全事故應急能力和建設是水質監測實驗室不可或缺的條件,制定安全事故應規范和處理方法,定期進行人員應急培訓和應急演練,提高人員在突發情況下正確的自我保護意識和危險處理能力。
危險化學品的管理和使用是水質監測實驗室安全生產的重中之重,不僅要在人員自身能力、實驗室管理制度、方法技術優化等方面加強,還要針對實驗室自身情況摸索出一套行之有效的安全管理體系。水質監測項目的不斷更新和增加,意味著危險化學品的不斷變化,我們面對的挑戰也在日益加劇,因此需要每位工作人員的堅定精神和共同努力。