張曉婷 張月霞 楊振華 王麗華 董川
(山西大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程研究中心 山西太原 030006)
隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,化學(xué)品的種類和數(shù)量不斷增加,但是不少化學(xué)品因其固有的易燃、易爆、有毒、有害等特性存在著很多危險性因素,如果我們在接觸、使用這些化學(xué)品前能對其危害性有所了解,并對其防范處理辦法有一定的認識,就可以有效地防止它們對人體健康的危害和對環(huán)境的污染。常見的危險化學(xué)品包括易燃、易爆、有毒害、有腐蝕性的化學(xué)品。對于危害性不同的化學(xué)品,其防范與處理方法也不同。本文旨在提供化學(xué)品危害防范及處理方法的相關(guān)信息,并對其在日常生活中存在的潛在隱患進行分析,使人們在接觸和使用此類化學(xué)品時有所防范。
1.1 定義
危險化學(xué)品是指具有爆炸、易燃、有害、腐蝕、放射性等性質(zhì),能對人體、設(shè)施、環(huán)境造成傷害或損害的化學(xué)品。
1.2 分類
按照國家標準[1],危險化學(xué)品分為9類,具體如下:
(1) 爆炸品: 包括有整體爆炸危險的物質(zhì)和物品;有迸射危險,但沒有整體爆炸危險的物質(zhì)和物品;有燃燒危險并有局部爆炸危險或局部迸射危險或這兩種危險都有,但沒有整體爆炸危險的物質(zhì)和物品;不呈現(xiàn)重大危險的物質(zhì)和物品;有整體爆炸危險的非常不敏感物質(zhì);無整體爆炸危險的極端不敏感物質(zhì)。
(2) 氣體:包括易燃氣體,非易燃無毒氣體,毒性氣體。
(3) 易燃液體。
(4) 易燃固體、易于自燃的物質(zhì)、遇水放出易燃氣體的物質(zhì)。
(5) 氧化性物質(zhì)和有機過氧化物。
(6) 毒性物質(zhì)和感染性物質(zhì)。
(7) 放射性物質(zhì)。
(8) 腐蝕性物質(zhì)。
(9) 雜項危險物質(zhì)和物品。
2 常見危險化學(xué)品危害及其防范與處理方法
2.1 爆炸品
爆炸品是指爆炸性物質(zhì)、物品及可以產(chǎn)生爆炸或煙火效果的物質(zhì)或物品。
本類化學(xué)品指在外界作用下(如受熱、受摩擦、撞擊等)能發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),瞬時產(chǎn)生大量的氣體和熱量,使周圍壓力急驟上升,發(fā)生爆炸,對周圍環(huán)境造成破壞的物品。同時也包括無整體爆炸危險,但具有燃燒、拋射及較小爆炸危險的物品,如:疊氮鈉、黑索金、2,4,6-三硝基甲苯(TNT)[2],三硝基苯酚。
在使用易爆化學(xué)品時,應(yīng)取用能保證實驗結(jié)果的必要精確性或可靠性的最小用量,將實驗微型化。絕對禁止用明火直接加熱,且不能用帶磨口塞的儀器;利用烘箱干燥爆炸性物質(zhì)時,禁止關(guān)閉烘箱門,也可在惰性氣體保護下干燥或用干燥劑干燥。在加熱干燥時,應(yīng)特別注意加熱的均勻性,盡可能消除局部自燃的可能性。對實驗剩余的殘渣物,要及時妥善銷毀。一旦發(fā)生爆炸,使用以下滅火劑:霧狀水、泡沫、二氧化碳等。
疊氮鈉發(fā)生泄漏時,應(yīng)及時隔離泄漏污染區(qū),限制出入,切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防毒服。不要直接接觸泄漏物。若發(fā)生燃爆,則用下列滅火劑:霧狀水、二氧化碳、泡沫等,禁止采取砂土壓蓋的方法滅火。
2.2 氣體
氣體類危險化學(xué)品包括易燃氣體(如氫氣、一氧化碳、甲烷等)、非易燃無毒氣體(如氮氣、氧氣等)、毒性氣體(如一氧化氮、氯氣等)。
這類化學(xué)品受熱、撞擊或強烈震動時,容器內(nèi)壓力會急劇增大,致使容器破裂,物質(zhì)泄漏、爆炸等。因此,在科研及教學(xué)中,對這類化學(xué)品的危害一定要防范。應(yīng)盡可能在實驗前弄清各種物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì),實驗的溫度、壓力等條件。實驗中要遠離其他發(fā)熱體、明火、火花等,并在通風(fēng)環(huán)境下進行。將氣體充裝入預(yù)先加熱的儀器內(nèi)時,應(yīng)先用氮氣或二氧化碳排空原來的氣體,以防意外[3]。
實驗結(jié)束后,應(yīng)對實驗剩余尾氣進行處理后再排放。易燃氣體、有毒氣體發(fā)生泄漏時,應(yīng)將泄漏污染區(qū)人員迅速撤離至上風(fēng)處,并進行隔離,嚴格限制出入;同時應(yīng)切斷火源,盡可能切斷泄漏源,且要合理通風(fēng),以加速氣體擴散。若發(fā)生燃爆,應(yīng)盡快切斷氣源。若不能立即切斷氣源,則不允許熄滅正在燃燒的氣體??蓢娝鋮s容器,并盡可能將容器從火場移至空曠處,采用霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉等滅火劑滅火[4]。
2.3 易燃液體
易燃液體在常溫下易揮發(fā),其蒸氣與空氣混合能形成爆炸性混合物。實驗室常見的易燃液體有乙醛、乙醚、苯、乙醇等。
實驗室在使用和儲存這類試劑時應(yīng)注意通風(fēng),并使它們遠離明火、熱源和氧化劑。另外,由于易燃液體的電阻率都很大,很容易積聚靜電而產(chǎn)生火花,引起火災(zāi)[5]。
易燃液體的密度一般比水小,只能浮在水面上。所以易燃液體一旦燃燒,用水撲救不但無效還會起反作用。建議用泡沫、干粉滅火器或消防沙來撲救;若火勢較小可用濕抹布蓋滅或用沙子蓋滅。
2.4 易燃固體、易于自燃的物質(zhì)及遇水放出易燃氣體的物質(zhì)
易燃固體指燃點低,對熱、撞擊、摩擦敏感,易被外部火源點燃,并能迅速燃燒,能散發(fā)有毒煙霧或有毒氣體的固體,如紅磷、硫磺等。易于自燃物品指自燃點低,在空氣中易發(fā)生氧化反應(yīng)放出熱量而自行燃燒的物品,如黃磷、三氯化鈦等。遇水放出易燃氣體的物質(zhì)指遇水或受潮時發(fā)生劇烈反應(yīng),放出大量易燃氣體和熱量的物質(zhì),有的不需明火,就能燃燒或爆炸,如金屬鈉等。
這3類物質(zhì)在存放時應(yīng)遵守不同的要求。如黃磷應(yīng)存放于盛有水的試劑瓶內(nèi),并將試劑瓶置于沙罐中;金屬鈉應(yīng)保存于玻璃瓶或塑料瓶內(nèi),用煤油封存,然后保存于沙箱里;實驗剩余的化學(xué)品不可隨意丟棄,應(yīng)放入原試劑瓶中;對擦拭過此類化學(xué)品的濾紙、器皿也應(yīng)當(dāng)進行處理。另外,一旦該類物質(zhì)發(fā)生燃燒,應(yīng)迅速用沙子將其蓋滅,不可用水或泡沫滅火器,以免火災(zāi)進一步擴大。
2.5 氧化性物質(zhì)和有機過氧化物
氧化性物質(zhì)指具有強氧化性、易分解放出氧和熱量的物質(zhì)。這類物質(zhì)通常對熱、震動和摩擦比較敏感,如氯酸銨、高錳酸鉀等。有機過氧化物指分子結(jié)構(gòu)中含有過氧鍵的有機物,通常易燃易爆、極易分解,對熱、震動和摩擦極為敏感,如過氧化苯甲酰、過氧化甲乙酮等。這類物質(zhì)應(yīng)保存于陰涼的地方,并要遠離煙火和熱源。
一旦有爆炸發(fā)生,要戴防護面具。若處理量大時,要穿耐熱防護衣。由此類物質(zhì)引起的火災(zāi),一般用水撲救。但由堿金屬過氧化物引起著火時,不宜用水,要用二氧化碳滅火器或砂子滅火。對用后剩余的此類化學(xué)品應(yīng)妥善處理,不可隨意傾倒。
在實驗過程中,對于這類物質(zhì)應(yīng)遵循以下原則:避免與還原性物質(zhì)或有機物混合;有些氧化劑不能與酸類接觸;過氧化物應(yīng)注意防潮[6];不同品種的氧化性物質(zhì)也不能相互接觸;有些氧化性物質(zhì)不能與易燃固體接觸。總之,在使用氧化劑過程中,應(yīng)做到減少用量、稀釋濃度、安全屏蔽、操作簡單、遠距離操作。
2.6 毒性物質(zhì)和感染性物質(zhì)
毒性物質(zhì)指經(jīng)吞食、吸入或皮膚接觸后可能造成死亡或嚴重受傷或損害健康的物質(zhì);感染性物質(zhì)指含有病原體的物質(zhì),包括生物制品、診斷樣品、基因突變的微生物、生物體和其他媒介,如病毒蛋白等。下面主要介紹實驗室常見毒性物質(zhì)的危害及其防范與處理方法。
2.6.1 脂肪烴類
脂肪烴類有機物主要包括烷烴、烯烴、炔烴、脂環(huán)烴及鹵代烴。烴類有機物不飽和度越大,毒性越高;當(dāng)烴上的氫被鹵素取代時毒性增加,取代愈多,毒性愈高。在非烴類化合物分子中引入烴基,脂溶性增高,易于透過生物膜,毒性增強。某些金屬或類金屬被甲基化后,其毒性大大增強。在烷烴中,從丙烷到庚烷都具有一定的麻醉作用。雖然脂肪烴類的毒性較芳香烴類小,但長期接觸仍需警惕。
處理此類化學(xué)品時應(yīng)注意該類物質(zhì)具有可燃性,不可隨意放置在明處或傾倒,以防止發(fā)生意外。由于烴類多為氣體或液體,因此在接觸此類化學(xué)品時應(yīng)防止吸入、食入和眼部接觸。在使用該類化學(xué)品時應(yīng)戴防護手套,必要時加戴口罩或防毒面具,一旦發(fā)生危害如化學(xué)品進入眼部,應(yīng)立即用清水沖洗;若有進一步危害發(fā)生應(yīng)就近就醫(yī),防止危害擴大。
2.6.2 芳香烴類
實驗室最常見的芳香烴化合物是苯和甲苯[7]。芳香烴化合物大都具有麻醉作用及抑制造血機能的毒性,可對神經(jīng)產(chǎn)生毒性作用。芳環(huán)中氫被鹵素取代的產(chǎn)物具有強烈的刺激作用;側(cè)基上的氫被鹵素取代時,產(chǎn)物對眼睛及呼吸道黏膜有極強的刺激性。
苯能對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生麻痹作用,引起急性中毒。重者會出現(xiàn)頭痛、惡心、嘔吐、神志模糊、知覺喪失、昏迷、抽搐等癥狀,嚴重者會致癌或因為中樞系統(tǒng)麻痹而死亡。
甲苯對皮膚、黏膜有刺激性,對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用。短時間內(nèi)吸入較高濃度甲苯,眼及上呼吸道可出現(xiàn)明顯的刺激癥狀、眼結(jié)膜及咽部充血、頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、胸悶、四肢無力、步態(tài)蹣跚、意識模糊。重癥者可有躁動、抽搐、昏迷等癥狀。二甲苯對眼及上呼吸道有刺激作用,高濃度時對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用。
芳香烴類物質(zhì)進入人體的主要方式是吸入。因此,在使用或接觸苯環(huán)類物質(zhì)時應(yīng)采用相應(yīng)的防護手段。短時間接觸該類化學(xué)品可戴口罩以降低危害;如長時間接觸該類化學(xué)品應(yīng)使用防護面具等有效措施,同時應(yīng)盡可能縮短與該類物質(zhì)的接觸時間,并在該類物質(zhì)反應(yīng)時盡量遠離[8]。
2.6.3 酚、醇
苯酚有劇烈的神經(jīng)毒性,也可透過皮膚引起全身中毒,對皮膚有腐蝕性;氯酚對黏膜有強烈的刺激作用,對皮膚的毒害作用與苯酚相似。
醇類具有一定的麻醉作用,其中高級脂肪醇毒性較大。在生活中比較常見的是甲醇。主要經(jīng)呼吸道和胃腸道吸收,皮膚也可部分吸收。急性甲醇中毒后主要受損靶器官是中樞神經(jīng)系統(tǒng)、視神經(jīng)及視網(wǎng)膜,極易引起失明甚至死亡。
此類化學(xué)品的中毒途徑是吸入、食入和接觸,其中最為嚴重的是食入。若為甲醇中毒,應(yīng)立即將患者移離現(xiàn)場,口服1%碳酸氫鈉洗胃,硫酸鎂導(dǎo)瀉;乙醇作為甲醇中毒的解毒劑能阻止甲醇氧化、促進甲醇排出,可將10%葡萄糖液配成5%乙醇溶液,靜脈緩慢滴注。若誤食酚類化學(xué)品,可小心放入軟胃管,用植物油反復(fù)洗胃,直至洗出液無酚味為止,洗胃完畢后注入30%硫酸鈉60~80mL;皮膚及口腔黏膜沾酚類物質(zhì)處,用溫水充分沖洗,再用肥皂水、乙醇或油類清洗;昏迷者可予吸氧,注射抗生素預(yù)防感染,靜脈緩慢滴注5%葡萄糖溶液及生理鹽水,防止循環(huán)衰竭,并減輕腎臟損害,促進毒物排泄。血壓降低時應(yīng)輸血并適當(dāng)使用升壓藥物。
2.6.4 醛、酮、醌
甲醛是公認的致癌物,被國家列為高毒化學(xué)品,會強烈刺激眼睛、皮膚、呼吸道黏膜等,最終會造成免疫功能異常,肝損傷及神經(jīng)中樞系統(tǒng)受到影響,也會導(dǎo)致胎兒畸形、白血病、慢性呼吸道疾病、急性精神抑郁癥、鼻咽癌等疾病[9]。
芳環(huán)中氫被醛基取代時形成芳香醛,如苯甲醛,它的刺激作用較弱,同時由于揮發(fā)性小,其蒸氣的麻醉作用也不顯著。
脂肪族酮蒸氣一般有麻醉作用,對眼睛和呼吸道有刺激作用;酮類對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用。醌類物質(zhì)具有一定的致畸性,也可引發(fā)癌癥。
若發(fā)生甲醛中毒應(yīng)迅速脫離現(xiàn)場,靜臥,保溫,必要時吸氧;并應(yīng)盡快就醫(yī),注意觀察,防止肺水腫,必要時可應(yīng)用糖皮質(zhì)激素,對癥處理,治療并發(fā)癥,預(yù)防感染。
2.6.5 有機酸
有機酸一般指羧酸、磺酸及其衍生物,主要對皮膚、呼吸道有刺激作用。酸酐、酰鹵及某些取代的有機酸會引起皮膚過敏。氟乙酸和碘乙酸等對酶有抑制作用。巰基乙酸除對呼吸道有強烈的刺激作用和對皮膚有損傷作用外,還具有致突變性。苯甲酸對皮膚有輕度刺激性,其蒸氣對上呼吸道、眼和皮膚產(chǎn)生刺激。水楊酸類物質(zhì)具有強刺激性和皮膚毒性,而乙酰水楊酸則具有致畸作用。對于一般的有機酸中毒,最常用的治療方法是使用碳酸氫鈉。
2.6.6 胺類及雜環(huán)化合物
胺具有堿性,易與核酸、蛋白質(zhì)的酸性基團反應(yīng),易與酶發(fā)生作用。胺類主要通過皮膚、呼吸道和消化道進入人體,從而破壞血液造成溶血性貧血,損害肝臟引起中毒性肝炎,甚至導(dǎo)致癌癥。吡啶有明顯的致畸變毒性,對人類的健康構(gòu)成潛在威脅。
吡咯對心臟、肺及中樞神經(jīng)系統(tǒng)有毒性。四氫呋喃具有強麻醉和黏膜刺激作用,可能導(dǎo)致神經(jīng)衰弱。多氯代二苯并呋喃有劇毒,會導(dǎo)致內(nèi)分泌系統(tǒng)和體內(nèi)激素平衡紊亂,還能對機體新陳代謝、免疫力和生殖系統(tǒng)造成長久損傷。
接觸此類化學(xué)品時應(yīng)使用個體防護用品和呼吸防護用品,若食入此類化學(xué)品可以通過洗胃、清洗口腔等方法減輕危害,若已造成神經(jīng)系統(tǒng)損害應(yīng)盡快就醫(yī)。
2.6.7 無機重金屬鹽
重金屬指密度大于5g/cm3的金屬,如銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、汞、鎢、鉬、金、銀等。盡管錳、銅、鋅、鐵等重金屬是生命活動所需要的微量元素,但是大部分重金屬如汞、鉛、鎘、砷、鋇等并非生命活動所必需,而且所有重金屬超過一定濃度都對人體有毒。重金屬鹽類如醋酸鉛、氯化汞、硫酸銅、硝酸銀等都是蛋白質(zhì)的沉淀劑。蛋白質(zhì)是組成人體細胞的重要物質(zhì),人若吸收了重金屬鹽類,體內(nèi)的蛋白質(zhì)就會生成蛋白質(zhì)鹽沉淀物,人就會因蛋白質(zhì)變性而中毒。中毒后如果立即服用大量鮮牛奶或蛋清、豆?jié){,可使重金屬與其中的蛋白質(zhì)發(fā)生變性作用,從而減輕重金屬對機體的危害。所以,在誤食了重金屬鹽后,可以喝一些富含蛋白質(zhì)的飲料,如:雞蛋清、牛奶、豆?jié){等。
2.7 放射性物質(zhì)
放射性物質(zhì)是指含有放射性核素且其放射性活度和總活度都分別超過規(guī)定限值[10]的物質(zhì)。放射性物質(zhì)的來源有多種,常見的是醫(yī)療輻射引起的放射性污染和一般居民消費用品,包括含有天然或人工放射性核素的產(chǎn)品,如放射性發(fā)光表盤、夜光表以及電視產(chǎn)生的輻射等。
放射性物質(zhì)可通過呼吸道吸入,也可經(jīng)皮膚傷口或消化道進入體內(nèi),引起內(nèi)輻射。γ輻射可穿透一定距離被機體吸收,使人員受到外輻射傷害。輻射可能會增加癌癥、畸變、遺傳性病變發(fā)生率。通常身體接受的輻射能量越多,其放射病癥狀越嚴重,致癌、致畸風(fēng)險越大。
放射性物質(zhì)的基本防范措施包括控制輻射源的量,防止放射源擴散;盡量增大與放射物之間的距離;利用屏蔽物質(zhì)(如鉛玻璃或鉛橡膠等)吸收放射線、保護身體免受輻射[11]。
2.8 腐蝕性物質(zhì)
腐蝕品指接觸時會造成生物組織嚴重損傷、或在滲漏時會嚴重損害甚至毀壞其他貨物或運載工具的物質(zhì)。這類物質(zhì)按化學(xué)性質(zhì)可分為:酸性腐蝕品(如硫酸、硝酸、鹽酸等)、堿性腐蝕品(如氫氧化鈉、硫氫化鈣等)、其他腐蝕品(如二氯乙醛、苯酚鈉等)。
對腐蝕品的防范可通過使用抗腐蝕性的容器盛放腐蝕品;在使用腐蝕品時,應(yīng)穿著適當(dāng)?shù)膶嶒灧?,戴防護手套[12]。
在處理腐蝕品廢液時,不可直接倒入鋼制下水道內(nèi),而應(yīng)另行妥善處理。腐蝕品一旦腐蝕皮膚或衣物應(yīng)立即做相應(yīng)處理。如強酸腐蝕皮膚,應(yīng)立即用大量清水或生理鹽水沖洗5~10分鐘,酸灼傷部位可用1%氨水或4%碳酸氫鈉溶液洗滌或濕敷;如強堿腐蝕皮膚,可在患處涂硼酸,再用少量水沖洗;對于苯酚鈉腐蝕,若為皮膚接觸應(yīng)脫去污染的衣著,立即用水沖洗皮膚至少15分鐘;若為眼睛接觸應(yīng)立即提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗至少15分鐘;如食入,應(yīng)在患者清醒時立即漱口,口服牛奶、蛋清、植物油等并催吐、就醫(yī)。
2.9 雜項危險物質(zhì)和物品
雜項危險物質(zhì)和物品是指上述類別未包括的危險物質(zhì)和物品,如:危害環(huán)境物質(zhì)、高溫物質(zhì)、經(jīng)過基因修改的微生物或組織。
由于這些物質(zhì)或物品來源范圍廣、種類繁雜,其危害及其防范與處理方法需根據(jù)其自有屬性加以研究,本文對此不作討論。
實驗人員養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣是消除和降低化學(xué)品危害的一種有效方法。保持個人衛(wèi)生的基本原則有:遵守安全操作規(guī)程并使用適當(dāng)?shù)姆雷o用品;不直接接觸能引起過敏的化學(xué)品;工作結(jié)束后、飯前、飲水前以及便后要充分洗凈身體的暴露部分;不在衣服口袋里放入被污染的東西,如抹布、工具等;勤剪指甲并保持指甲潔凈;時刻注意防止自我污染,尤其在清洗或更換工作服時更要注意;防護用品要分放、分洗,定期檢查身體。
總之,常見危險化學(xué)品對科研人員以及環(huán)境造成的危害是不容忽視的。實驗人員一定要加強對危險化學(xué)品的防范意識,采取正確的方法使用化學(xué)品,并正確處理廢棄物。另外還可以在實驗中將常規(guī)化學(xué)實驗微型化,從而減少危害的發(fā)生并降低成本、減少對環(huán)境的危害。
參 考 文 獻
[1] 中華人民共和國交通部,鐵道部.GB6944—86危險貨物分類與品名編號.北京:中國標準出版社,1987
[2] 安平.安全與健康,2007(6):36
[3] 夏克會.安防科技,2011(1):16
[4] 王書妍,柴興泉,谷新學(xué).化學(xué)教育,2006,27(6):1
[5] 黎子進.廣東化工,2010,37(6):88
[6] 馮長根,錢新明,樊國棟.有機過氧化物的危險特性及安全性評價研究進展∥中國職業(yè)安全健康協(xié)會首屆年會暨職業(yè)安全健康論壇文集,2004:122
[7] 肖玉剛.勞動保護,2006(2):87
[8] 彭湘濰,李運才,沈郁.化工勞動保護(安全技術(shù)與管理分冊),1998(1):34
[9] 潘政華.現(xiàn)代農(nóng)業(yè),2011(4):108
[10] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗疫總局.GB11806—2004,放射性物質(zhì)安全運輸規(guī)定.北京:中國標準出版社,2004
[11] 殷運麗.實用醫(yī)技雜志,2007,14(8):1065
[12] 孫維生.職業(yè)衛(wèi)生與應(yīng)急救援,2008,26(2):69