劉勝(安徽省安慶市曙光化工股份有限責(zé)任公司,安徽 安慶 246005)
氰化物是化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)原料[1],被廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、農(nóng)藥、醫(yī)藥、電鍍及有機(jī)合成工業(yè)中,在其生產(chǎn)、使用、運(yùn)輸以及儲(chǔ)存中如果發(fā)生泄漏事故處置不當(dāng)會(huì)造成非常嚴(yán)重的影響,2015年天津港大爆炸中氰化物(氰化鈉)的泄漏造成了很大的社會(huì)影響。氰化物由于使用用途不同,其儲(chǔ)存狀態(tài)也存有差異,固態(tài)和液態(tài)的氰化物處理方法不盡相同。根據(jù)泄漏地點(diǎn)不同,需要采取不同的處理技術(shù)和管理方法,這些都要按照理論結(jié)合實(shí)際的思路,根據(jù)具體問(wèn)題具體解決。
本文從氰化物泄漏對(duì)人員和環(huán)境的嚴(yán)重危害作為切入口,從洗消、化學(xué)反應(yīng)、環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)三個(gè)方面分析氰化物泄漏事故處置技術(shù),從人員救援、現(xiàn)場(chǎng)管理、常態(tài)管控三個(gè)層面闡述氰化物泄漏事故應(yīng)急管理方法,對(duì)相關(guān)預(yù)防措施做了簡(jiǎn)要介紹。
氰化物特指帶有氰基(-CN)或氰根(CN-)的一類化合物,氰基(-CN)其中的碳原子和氮原子通過(guò)三鍵相連,具有極高的穩(wěn)定性。氰化物一般分為無(wú)機(jī)氰化物(CN-)和有機(jī)氰化物(-CN),為人們所熟知的無(wú)機(jī)氰化物有氰化氫、氰化鉀、氰化鈉、氰化銀、氰化亞金鉀等,該部分無(wú)機(jī)氰化物易在溶液中游離出氰根(CN-)離子從而產(chǎn)生致命的毒性,該類產(chǎn)品是本文探討的主要內(nèi)容。有機(jī)氰化物是由氰基通過(guò)單鍵與另外的碳原子結(jié)合而成,主要有丙烯腈、乙腈、丁腈等,該類產(chǎn)品發(fā)生泄漏時(shí)溶液內(nèi)也會(huì)游離出氰基離子,從而對(duì)人體造成嚴(yán)重的毒害,對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。
(1)氰化物的物理特性。無(wú)機(jī)氰化物除氰化氫常溫下為氣態(tài)外,其他均為液態(tài)或固態(tài)。氰化氫熔點(diǎn)-13.2 ℃,沸點(diǎn)25.7 ℃,常溫下為黃綠色液體,易燃,其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸,其爆炸極限%(V/V):5.6~40。在水中含量超過(guò)2%時(shí)易聚合,尤其在堿性條件更易自聚,生成黑褐色物質(zhì),聚合是放熱反應(yīng)且易爆炸。鑒于其劇毒、易燃、易爆的危險(xiǎn)特性,作為工業(yè)原料時(shí)一般就地使用,采用密閉管道輸送使用,禁止存儲(chǔ)或運(yùn)輸。氰化鈉、氰化鉀常溫下則以固體結(jié)晶形式存在,為白色塊狀或粉狀,不燃,一般采用鋼桶或鋼(木)箱內(nèi)襯PE袋包裝,也有使用氰化鈉、氰化鉀溶液作原料的,配制成含量30%溶液,采用專用槽罐車運(yùn)輸。
(2)氰化物的化學(xué)特性。氰化物屬較活潑的化合物,易與酸作用,如:氰化鈉(鉀)甚至很弱的酸亦能與之反應(yīng),鐵、鋅、鎳、銅、鈷、 銀和鎘等金屬溶解于氰化鈉(鉀)水溶液,產(chǎn)生相應(yīng)的氰化物,在氧的參與下,能溶解金和銀等貴金屬,生成絡(luò)合物。除氰化氫外無(wú)機(jī)氰化物均不易發(fā)生燃燒反應(yīng),易與強(qiáng)氧化劑如:氯氣、次氯酸鈉、過(guò)氧化氫等發(fā)生氧化還原反應(yīng),被氧化成對(duì)人體和環(huán)境不具備毒性的物質(zhì)。高溫下,也會(huì)分解為無(wú)毒或低毒的物質(zhì)。
(3)氰化物的毒性。氰化物均具對(duì)人體有嚴(yán)重的毒害性。如:氰化氫、氰化鈉(鉀)在GB 13690—1992《常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類及標(biāo)志》中將其劃為第6.1類毒害品,在GA 57—93 《劇毒物品分級(jí)、分類與品名編號(hào)》中,屬第一類A級(jí)無(wú)機(jī)劇毒品。工作場(chǎng)所氰化氫的最高允許濃度(MAC)<1 mg/m3,其急性毒性LD50:3.57 mg/kg(小鼠經(jīng)口)。
(1)嚴(yán)重威脅人類生命健康安全。氰化物非常容易被人體吸收,一般可經(jīng)皮膚、呼吸道、消化道等進(jìn)入人體中。氰化物進(jìn)入人體后會(huì)與細(xì)胞色素氧化酶中的三價(jià)鐵離子結(jié)合,使細(xì)胞喪失傳遞電子的能力,使呼吸鏈中斷,組織不能攝取氧,形成細(xì)胞內(nèi)窒息,引起組織缺氧而中毒。當(dāng)氰化物劑量達(dá)到閥值后,造成人體呼吸系統(tǒng)衰竭,如不及時(shí)救治會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)造成人員死亡[3]。
(2)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。一般來(lái)說(shuō)固態(tài)氰化物泄漏如果處置及時(shí)對(duì)環(huán)境污染較小,氰化物溶液可以輕易滲透入土壤,或者流入水體,很難進(jìn)行徹底清除,如不及時(shí)徹底處置,會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。例如:固態(tài)氰化鈉(鉀)的泄漏在短時(shí)間內(nèi)并不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生太大影響,但當(dāng)氰化鈉(鉀)溶液溶入水體,或者氫氰酸汽化進(jìn)入大氣中,就可能會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重影響。
在氰化物發(fā)生泄漏后,應(yīng)由專業(yè)救援人員佩戴專用的護(hù)具及工具將泄漏的氰化物收集至專用的容器內(nèi),派專人將泄漏的氰化物交由專業(yè)的處置單位進(jìn)行處理。氰化物發(fā)生泄漏的現(xiàn)場(chǎng)責(zé)任人應(yīng)嚴(yán)格按照預(yù)案要求或相關(guān)規(guī)定通知相關(guān)單位或人員到場(chǎng)參加應(yīng)急處置。
對(duì)受污染環(huán)境的洗消,采取高壓噴霧水槍進(jìn)行徹底作業(yè)。對(duì)于氰化氫泄漏造成的事故現(xiàn)場(chǎng),可以充分利用氰化氫的弱酸性,在高壓噴霧水槍中添加堿性成分物質(zhì),與氰化氫產(chǎn)生酸堿中和反應(yīng),將空氣中的氰化氫洗滌下來(lái)。為了避免空氣中的二氧化碳與氰根離子發(fā)生反應(yīng),可使用鼓風(fēng)機(jī)等提升空氣中氧氣含量,減少二氧化碳含量。對(duì)酸堿中和反應(yīng)后的水溶液收集后進(jìn)行集中處理,防止其不受控流散造成二次污染現(xiàn)象。
充分利用氰化物易被氧化的化學(xué)特性,使用次氯酸鈉、漂白粉或雙氧水等氧化劑對(duì)氰化物進(jìn)行氧化還原反應(yīng),生成氮?dú)夂投趸嫉葻o(wú)毒物質(zhì)。污染區(qū)用過(guò)量次氯酸鈉溶液或漂白粉浸泡24 h后,用大量水沖洗,污水放入廢水系統(tǒng)統(tǒng)一處理。對(duì)HCN則應(yīng)將氣體送至通風(fēng)櫥或?qū)怏w導(dǎo)入碳酸鈉溶液中,加等量的次氯酸鈉溶液,并加入等當(dāng)量的NaOH中和,污水放入廢水系統(tǒng)做統(tǒng)一處理。
(1)水體保護(hù)及恢復(fù)技術(shù)。將事故區(qū)域內(nèi)雨水、污水管道內(nèi)的廢水和消防廢水全部引入應(yīng)急廢水處理裝置,采取強(qiáng)氧化等方式對(duì)廢水破氰處理后,再排入污水處理廠進(jìn)一步深度處理。對(duì)于泄漏的氰化物已經(jīng)進(jìn)入河湖的,要迅速采取截?cái)啻胧?,防止污染范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。通過(guò)抽干被攔截污染區(qū)域水分、加入可與氰化物發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)、進(jìn)行生態(tài)修復(fù)等方法與技術(shù),進(jìn)行充分的污染水體修復(fù)。
(2)土壤保護(hù)及恢復(fù)技術(shù)。對(duì)嚴(yán)重污染的土壤,要使用專門運(yùn)輸有毒有害物質(zhì)的車輛運(yùn)送到安全區(qū)域,使用非降解薄膜包裹后,放置在存放有毒有害物質(zhì)的地方。對(duì)于一般污染程度的土壤,要使用噴灑次氯酸鈉、雙氧水等進(jìn)行消毒,防止人體或者動(dòng)物接觸地表造成對(duì)身體的損害。對(duì)不同區(qū)域的土壤進(jìn)行0到800 mm深度范圍的采樣后,送檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行物質(zhì)成分分析,確保土壤污染的等級(jí)及其具體區(qū)域[2]。
(3)大氣保護(hù)及恢復(fù)技術(shù)。對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)泄漏的固態(tài)氰化物,要迅速由專業(yè)人員收集處理,不能收集的使用深色帆布等物質(zhì)進(jìn)行遮蓋,防止局部氰化物水解并在周邊形成一定濃度的氰化氫,監(jiān)測(cè)周邊大氣中氰化物的濃度,對(duì)氰化物明確已擴(kuò)展到大氣中的情況,要第一時(shí)間使用鼓風(fēng)機(jī)、制氧機(jī)等設(shè)備,提升局部區(qū)域內(nèi)大氣中純凈空氣和氧氣含量,加速空氣對(duì)流和強(qiáng)風(fēng)帶動(dòng),采用高壓霧化的消防水進(jìn)行洗消處理。
(1)水域泄漏處理方法。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)隔離區(qū)內(nèi)水坑、水塘、明渠等低洼匯水處內(nèi)的高濃度廢水由專用罐車收集后,送危險(xiǎn)廢物處置機(jī)構(gòu)立即進(jìn)行集中處置。入河入湖入海排水口全部實(shí)施封堵,杜絕事故廢水對(duì)外水體造成影響[4]。同時(shí),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)隔離區(qū)外的雨水口、污水口、污水處理廠等進(jìn)行不間斷監(jiān)測(cè)。在事故區(qū)域設(shè)置圍堰,并在污水處理廠前端的雨污池進(jìn)行破氰處理,處理后排往污水處理廠,進(jìn)一步深度處理,確保達(dá)標(biāo)排放。
(2)陸地泄漏處理方法。事故區(qū)域周邊設(shè)置圍堰,將事故區(qū)域與外部隔離,確保降雨時(shí)雨水不會(huì)流入事故區(qū)域。事故現(xiàn)場(chǎng)的氰化物應(yīng)盡量搶出,轉(zhuǎn)移到安全地帶,防止包裝破損,引起環(huán)境污染。要對(duì)陸地上的人員、動(dòng)物等進(jìn)行疏散,設(shè)置警示標(biāo)識(shí)牌,防止其他人員進(jìn)入,設(shè)立鐵絲網(wǎng)等,防止動(dòng)物進(jìn)入。
(3)工礦企業(yè)泄漏處理方法。對(duì)事故區(qū)域雨水、污水外排口全部用水泥封堵,確保區(qū)域內(nèi)各類廢水不排入外環(huán)境,確保區(qū)域外水體的環(huán)境安全。在企業(yè)內(nèi)部采取關(guān)閉閥門、堵塞漏洞、封堵泄漏部位等措施。如果出現(xiàn)燃燒起火,應(yīng)迅速斷電斷氣,停止生產(chǎn)活動(dòng),及時(shí)切斷氣源,用抗溶泡沫、干粉等進(jìn)行滅火,用消防車產(chǎn)生的柱狀水對(duì)儲(chǔ)存容器進(jìn)行降溫,用霧狀水稀釋空氣。對(duì)于氣態(tài)氰化氫泄漏時(shí),應(yīng)立即切斷氰化氫泄漏源,停止泄漏區(qū)域生產(chǎn)設(shè)備,同時(shí)通知泄漏區(qū)域內(nèi)及周邊人員向上風(fēng)區(qū)域撤離。
(1)中毒人員的救治方法。救護(hù)人員佩戴護(hù)具把中毒人員轉(zhuǎn)移出污染區(qū),防止中毒者受污染的皮膚或衣服二次污染,救援人員將中毒人員放置在陰涼通風(fēng)處,輔助其迅速服用抗氰化物中毒藥物如:亞硝酸異戊酯或抗氰膠囊等,條件具備的可以進(jìn)行抗氰急救針的肌肉注射,待生命體征平穩(wěn)后進(jìn)行全身皮膚的清潔與消毒處理。對(duì)于情況危急的,要第一時(shí)間送醫(yī)院進(jìn)行搶救。
(2)受感染人員的洗消方法。對(duì)已經(jīng)或可能受到感染的,尚未達(dá)到中毒程度的人員,要迅速轉(zhuǎn)移至安全地帶,采用淋浴方式進(jìn)行徹底清洗。之后使用微型噴壺對(duì)眼睛、傷口、消化道、耳朵等部位實(shí)行精準(zhǔn)洗消。
(3)救援人員的自身防護(hù)方法。在現(xiàn)場(chǎng)劃定范圍區(qū),設(shè)定警戒欄和提示標(biāo)志,設(shè)置警戒崗,除了救援人員,其他任何人員不得進(jìn)入。救援人員穿著防護(hù)服,戴好防毒面罩與浸塑手套,帶齊專業(yè)工具,方可進(jìn)入警戒區(qū)。對(duì)于泄漏量大,多為液態(tài)泄漏物,且由于溫度濕度等原因,帶來(lái)明顯的揮發(fā)危險(xiǎn)的情況,救援人員要提前服用抗氰預(yù)防藥物,做到有備無(wú)患。
因?yàn)榍杌镂廴揪哂形:π源?、擴(kuò)展速度快、殘留時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn),因此應(yīng)急處理完畢后應(yīng)建立常態(tài)化監(jiān)測(cè)管理制度[5]。定期對(duì)污染區(qū)域水體、土壤、草木、大氣等進(jìn)行抽樣檢測(cè),對(duì)其中的氰化物含量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),精準(zhǔn)確定需要分時(shí)段采取的措施。對(duì)于中毒或感染人員,建立個(gè)人健康追蹤制度,由專人負(fù)責(zé)對(duì)他們的日常身體狀態(tài)、復(fù)查情況等進(jìn)行跟蹤管理。
(1)嚴(yán)格控制氰化物的生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用范圍。生產(chǎn)氰化物的工廠設(shè)置應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《危險(xiǎn)化學(xué)管理?xiàng)l例》及相關(guān)法規(guī)的要求,對(duì)不符合法規(guī)規(guī)定條件的,要盡快啟動(dòng)重新選址、廠房建造和搬遷工作。嚴(yán)格按照危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸相關(guān)規(guī)定,使用專用運(yùn)輸車輛運(yùn)輸氰化物,配備齊全氰化物洗消制劑和設(shè)備工具、人員保護(hù)相關(guān)設(shè)施設(shè)備、中毒人員急救藥品,正確懸掛張貼警示提示標(biāo)志。嚴(yán)格執(zhí)行危險(xiǎn)品管理雙人使用、雙人收發(fā)、雙人雙鎖、雙人收發(fā)、雙人運(yùn)輸?shù)任咫p制度[6],專庫(kù)儲(chǔ)存。
(2)加強(qiáng)對(duì)人員和裝具的針對(duì)性管理。嚴(yán)格執(zhí)行《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》從業(yè)人員規(guī)定,加強(qiáng)從業(yè)人員的安全技能培訓(xùn)。注意人員呼吸系統(tǒng)的防護(hù),在可能接觸氰化物時(shí),必須佩戴過(guò)濾式防毒面罩或隔離式呼吸器。穿著符合標(biāo)準(zhǔn)的專用防護(hù)服,雙手佩戴橡膠手套。工作現(xiàn)場(chǎng)禁止吸煙、進(jìn)食和飲水。單獨(dú)存放被毒物污染的衣服,洗后備用,車間應(yīng)配備急救設(shè)備及藥品,如急性中毒急救箱、抗氰膠囊、抗氰急救針或亞硝酸異戊酯等。
本文著重從人員和環(huán)境兩個(gè)維度論述了氰化物泄漏事故應(yīng)急處置技術(shù)和管理方法。在實(shí)踐中必須遵守氰化物泄漏事故處置的一般流程,在此基礎(chǔ)上根據(jù)泄漏氰化物的物理狀態(tài)、泄漏地點(diǎn)及含量的不同,進(jìn)行綜合判定,選擇最佳處置措施,方能起到事半功倍的作用。