检测实验室常见化学品泄漏危害及应急处置-中国口岸科学技术-2020年04期

检测实验室常见化学品泄漏危害及应急处置

作者：史海军祁光增侍金敏

史海军祁光增侍金敏

摘要本文列出了检测实验室三种化学品汞、重铬酸钾、氢氟酸泄漏的危害及其应急处置措施，并对检测实验室化学品安全防控体系提出意见和建议，本文是首次针对检测类实验室的化学品泄漏提出了专门性的意见和建议。同时我们认为减量化、无害化将是未来检测实验室的发展方向，绿色实验室的理念必将深入人心。

关键词 汞；六价铬；氢氟酸；泄漏

Leakage Hazards And Emergency Disposal of Common Chemicals In Testing Laboratory

SHI Hai-Jun1QI Guang-Zeng1SHI Jin-Min1

Abstract It was listed the hazards of Mercury, potassium dichromate and hydrofluoric acid leakage in testing laboratories.Their emergency measures were also brought up. It was suggested that the chemical safety prevention and the control system should be effective and comprehensive. It was the first time to put forward specific opinions and suggestions on the chemical leakage in testing laboratories.At the same time, the authors thought that the reduction and harmlessness would be the development direction of the future testing laboratory, and the concept of green laboratory would be deeply rooted in people's minds.

Keywords Mercury; hexavalent chromium; hydrofluoric acid; leakage

前言

近年来，随着人们对健康与环境的重视，对有毒有害化学品对环境影响的相关研究日趋深入。检测实验室通常有几百种的化学试剂，其中不乏一些有毒有害的化学试剂。检测实验室试剂的泄漏有其自身特点，检测实验室通常试剂的泄漏量很少，一般不超过一个产品包装。所以泄漏的风险等级不是太高，很难引起人们足够的重视。但是考虑到某些化学品即使少量泄漏也会危害环境且危及人类健康，通常情况下检测实验室也无相关的应急处置预案，所以对检测实验室常见化学试剂泄漏的处置研究十分必要。本文对常见的几种危险化学品泄漏的危害及应急处置进行了系统性的归纳和总结。

《医院汞污染的现状与治理》一文作者吴昊等人提出，目前广大医务工作者对汞泄漏的危害认识不足，提出了医院汞污染的治理，该文章深刻认识到医院环境汞污染的危害[1]。目前有关铬的文献多关注于铬污染的防治和治理，但是与检测实验室联系不大[2]。有关氢氟酸泄漏的危害性更多的关注于职业病的防治，更偏向于临床病例，文献报道中有关氢氟酸等泄漏处置的具体内容极少[3]。

本文首次提出检测实验室常见化学品泄漏的应急处置这一提法，紧扣检测实验室这一主体，具有一定的专业性和针对性。通常情况下，检测实验室的实验人员平时接触到这些化学品的机会不多，泄漏的可能性不大，但是正因为考虑到这种罕见性，一旦出现问题，可能无法及时有效进行处置，甚至造成人员生命财产的损失。本文选择了三种有代表性的化学品进行了泄漏处置研究，分别是液态金属元素汞、固体化合物重铬酸钾和液体化合物氢氟酸。

1 几种常见化学品的泄漏危害及其处置

1.1 重金属汞

汞, 通称“水银”, 熔点为- 38.89℃, 是常温下以液态形式存在的唯一一种金属单质，也是食品分析中通常检测的五种重金属之一，其他为铅、砷、镉、铬。目前，汞元素被广泛应用于冶炼、工业、农业、医药卫生等与人民生活相关的各行各业。金属汞具有以下特性，流动性能好、体积随温度的变化具有显著性，导电性能优越、密度值大。但是在某些情况下，汞的这些特性往往具有不可替代性。随着大众科学素养的提高，人们对汞的危害性已经有了一定的认识，大众已经接受了这一理念，汞滥用、乱用、儿童随意玩耍的情况已经大大减少。然而，人们对汞损害人体健康和污染生态环境仍未引起足够的重视和警觉, 对汞的安全防护知识更是知之甚少，缺少量的思维和意识，容易因处置不当而引起汞污染事故，进而危害人体健康。

汞元素作为一种重金属，可以在生物体内蓄积，容易被人体通过皮肤、消化道和呼吸道等多种途径所吸收，且无法排出体外，产生蓄积效应。水俣病就是汞在特定条件下形成有机化合物甲基汞，进而造成汞中毒的一种疾病。汞可以破坏人体的中枢神经系统，对口腔、黏膜以及牙齿也会产生伤害，汞中毒会造成牙龈炎。人如果长时间处在高汞的环境中，还可能导致大脑损伤和死亡。我国古代铜匠由于在佛像鎏金工艺中，长期接触汞齐化合物，导致寿命受到影响。尽管汞的沸点在常温常压下可以达到356.7℃，但在室内温度条件下，汞蒸气容易蒸发，低温状态下即可原子化，饱和的汞蒸气浓度就足以达到中毒剂量，严重威胁着人类健康。目前在检测实验室内，汞的相关应用已经很少。目前金属单质汞通常被安放到保险柜中封存。通常情况下，极谱分析依然会使用到高纯汞，但是随着电分析化学的式微，今天有关极谱分析应用已经极少[4]。目前，实验室所使用的温度计多为汞温度计，温度计意外破碎可能是检测实验室汞污染最大的来源。水银温度计因其制造相对简单，价格便宜且使用方便, 长期以来一直是我国实验室温度测量的主力器具，虽然每支实验室用温度计含2～10 g汞，但是如果对其处置不当，它就是检测实验室重要的汞污染源。

为防止实验室内汞泄漏，实验人员需做好如下防护措施：人员需做好自我防护，戴好KN95级别的防护口罩，戴防护眼镜，双手佩戴一次性乳胶手套，必要时着一次性防护服。立即把肉眼可见的较大的碎汞珠颗粒用硬纸片托起来放进密封的水瓶里面，使得汞珠处于水封状态，与空气隔绝。如果仍有细小的汞珠微粒可以用纸片将其推到一块，由于汞的内聚力很大，汞会自动聚集成为小球，再进行下一步的收集。水封可以有效的预防汞蒸气的产生。随着科技的发展，目前已经有非汞温度计可以取代汞温度计[5]，市面上已有一种以镓基液态合金为内容物的体温计，缺点是流动性不如汞温度计，而且不容易甩到刻度线以下。为了完全消除汞对环境的污染，通常情况下用碘蒸气熏蒸的方法进行操作，通过熏蒸室内数次以达到消除汞残留的目的，最后用碘化亚铜试纸进行检验，该试纸不变色即可[6]。也可以采用金属银，通过直接接触形成银汞齐，进而吸附到银器的表面。一些文章中提到用棉花签收集汞珠的做法是不正确的，棉签容易把汞珠打散，反而更不容易进行收集。

1.2 重铬酸钾

重铬酸钾，室温下为橙红色三斜晶体或针状晶体，溶于水，不溶于乙醇，别名为红矾钾，分子式：K2Cr2O7，分子量：294.1846，熔点：398ordm;C，沸点：500ordm;C。它是一种有毒且有致癌性的强氧化剂，被国际癌症研究机构划归为一类致癌物质。对重铬酸钠、铬酸钾本文将不再赘述。重铬酸钾吸入人体后会引发急性呼吸道刺激，会出现鼻出血、鼻粘膜受损，声音嘶哑、哮喘、全身发紫等症状，严重时还可能引发化学性肺炎。重铬酸钾是一种常用的化学基准试剂，广泛应用于检测实验室，目前检测实验室多用重铬酸钾基准物质标定硫代硫酸钠标准溶液。常用重铬酸钾法测定铁离子含量，也是化学耗氧量（COD）测定必不可少的化学试剂[7,8]。六价铬属于吞入性或者吸入性极毒物，六价铬对环境的危害具有持续性。通常情况下皮肤接触就可能导致过敏，更可能造成遗传性基因缺陷，吸入可能引发癌症。但这些危害性均是六价铬这一价态的特性，铬金属单质、三价或铬四价铬均不具有以上这些毒性。六价铬很容易被人体所吸收，经消化道侵入人体时，会引起呕吐和腹疼等症状；经皮肤侵入时则会产生皮炎和湿疹等症状；通过呼吸空气吸入，会造成不同程度的沙哑、鼻粘膜萎缩等不适，严重情况下，还可能使支气管扩张和鼻中隔穿孔。

为防止重铬酸钾泄漏，实验人员应采取如下防护措施：人员需做好自我防护，戴好KN95级别的防护口罩，戴防护眼镜，双手佩戴中等强度性乳胶防护手套，建议穿着一次性防护服或者白大褂。用洁净的铲子收集泄漏物，将其置于干净、干燥、盖子较松的玻璃容器中，将容器移离泄漏区域。在清理过程中尽量不要扬起灰尘，对于少量的残留可以用10%左右的硫代硫酸钠溶液或者抗坏血酸溶液进行喷洒，将对环境危害较大的六价铬还原为无毒的三价铬，随后清洗地面或者桌面，将其排放到下水道中。鞋底可用清水冲洗，晾干。白大褂洗涤后再穿。

固体类化学物质泄漏的常规处置方式是尽量将泄漏的化学品收集，将其置于干净、干燥、盖子较松的玻璃容器中，将该容器快速的移出泄漏区域。微量的残留通过化学反应变为低毒或者无毒的化学物质，随后进行清理。在收集的过程中一定要做好个人防护，如果处置不当可能会引起二次污染，进而危及实验人员的生命。氰化钾、三氧化二砷等均可用上述方法进行简单的处理。

1.3 氢氟酸

氢氟酸是氟化氢气体的水溶液，清澈、无色、发烟的腐蚀性液体，有剧烈刺激性气味[9]，熔点-83.3℃，沸点19.54℃，闪点112.2℃，密度1.15 g/cmsup3;。易溶于水、乙醇，微溶于乙醚。氟化氢对人的皮肤、眼睛、呼吸道、消化道粘膜都有极大的刺激和腐蚀作用。氟离子的作用机理是与人体组织和血液中的钙镁离子发生化学反应，进而形成氟化钙和氟化镁化合物，该化学物质不溶或者说难溶，无法通过代谢排出人体。同时，氢氟酸也能够使得接触部位有明显的灼伤，使组织蛋白脱水和溶解，导致接触部位变黑，甚至坏死，其最终结果就是截肢。最严重的情况下，氟离子会穿透到达骨膜和骨质，使骨骼溶解，形成氟化钙。氢氟酸造成的人体伤害是永久性、不可逆的，人体无法实现自身修复。考虑到氢氟酸的腐蚀性，通常氢氟酸存放于塑料瓶中，最好保存在聚四氟乙烯容器中。目前，氢氟酸仍然广泛应用于化矿类实验室，是比较常用的一种消解试剂。

为防止氢氟酸的泄漏，实验人员应采取如下措施：要做好自我防护，戴好KN95级别的防护口罩，戴防护眼镜，双手佩戴高强度乳胶防护手套，建议穿一次性防护服或者白大褂。用干燥的砂土或其他不燃材料覆盖在泄漏物表面。或者用石灰、碎石灰石等中和。随后将覆盖物收集，交给有资质的回收公司。液体类化学物质泄漏的常规处置方式是通过一些吸附性强的化学物质，将泄漏液体吸附或者通过化学反应将泄漏物变为低毒、无毒的化合物，然后收集吸附材料，进行深埋或者交给有资质的回收公司。尤其要注意的是，考虑到氢氟酸的腐蚀性，氢氟酸的包装材料可能会有少量的残留存在。故而氢氟酸的包装材料一定要用清水冲洗干净以后再投放到垃圾桶中，一旦后续被清洁工或者拾荒者当普通的塑料垃圾进行回收利用，将会带来极大的社会危害。

本文列举了三种检测实验室常用的危险化学试剂的应急处置。遇到化学试剂泄漏的情况，首先要保持冷静，不要惊慌失措，一定要做好个人防护。在保护好自身安全的情况下，注意保护环境安全和他人安全，将对环境的影响降到最低化。

2 意见和建议

2.1 加强检测实验室人员的安全培训

检测实验室应购置危险化学品安全技术全书，着力提升广大实验人员的化学安全素养。熟悉所用试剂的危害性，从而避免安全事故的发生。遇到问题不要惊慌，请保持镇静，可以参考百度百科等网站的相关词条进行下一步的处置。

2.2 不随便搬动检测实验室内的危险品保险柜

如果需要搬动保险柜应先将柜内的化学试剂移除，待搬动完成以后再将其移入保险柜中。在搬动的过程中，很可能因搬迁人员的粗暴装运而造成化学品的泄漏。保险柜要严格执行“双人双锁”制度，必要的时候应该在保险柜上方安装监控设备，用来进行实时监控。

2.3 做好实验检验人员的个人防护工作

针对使用危险品的化学实验，一定要严格按照操作规程，做好基础的化学防护，教育广大实验人员学会正确佩戴口罩、护目镜、防毒面具和防护服等基础防护设备，让实验人员从心底里接受佩戴口罩。

2.4 使用商品化的标准溶液或者替代产品，进行减量化、无害化实验操作

目前，非汞温度计的技术已经成熟，建议实验室全面取消水银温度计。针对一些能够提供标准溶液的化学试剂，建议使用商品化的标准溶液取代配置标准溶液。比如，自来水浊度的测量过程中，需要用到硫酸肼这种危险物质，该物质具有强致癌性，购置标准品和标准物质溶液可以有效减少对化学物质的接触，而且标准溶液具有量值的可追溯性，也可有效减少相关化学试剂的储存和浪费，有效提升实验室的工作效率[10]。

2.5 强化实验室主要管理人员责任意识

实验室主管应该对实验室内每一种对人体有害的化学物质了然于胸，建立相关的应急预案，遇到化学品泄漏不能回避责任，应第一时间完成应急处置。如当时无法处置，及时汇报请示上级领导，或者拨打报警电话向应急管理部门求援。

2.6 养成良好的工作习惯

使用完的废弃化学品包装一定要进行妥善处理，保证对环境和后续的垃圾处理人员不造成二次伤害，避免引起不必要的法律纠纷。

2.7 严格落实检测实验室的门禁制度

实验室内应该尽量减少人员流动，尽量减少无关人员的出入，做到闲人免进。实验室开放日期间要做好安保工作，控制好参观人数和规模，避免因大量人员聚集造成化学品泄漏风险。严禁将十六周岁以下的未成年人和学龄前儿童带入实验室的工作区域。

3 结论

本文列举了三种检测实验室常用化学品泄漏的应急处置策略，并对实验室的化学品安全防护体系建设提出了一些意见和建议，对检测类实验室的风险防控工作具有一定的指导意义。同时，减量化、无害化是未来检测实验室的发展方向，绿色实验室的理念必将深入人心。

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第一作者：史海军（1985-），兰州海关技术中心酒泉实验室主任，硕士，工程师，山西孝义人，主要从事食品与农产品检测研究，E-mail:15009494321@139.com

1.兰州海关技术中心兰州 730000

1. Lanzhou Customs Technical Center, Lanzhou 730000