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浅谈危险化学品灾害事故中的洗消处置及策略

作者:郝旭  来源:安全管理网 
评论: 更新日期:2019年09月10日

   摘要:本文通过在认识危险化学品事故灾害的基础上,明确洗消的概念及分类,对洗消的原则、等级、方法、一般处置程序和洗消剂类型等方面做详细介绍,为公安消防部队在处置该类事故时的洗消剂选择提供参考和依据,有助于提高消防部队处置危化品突发事件的能力。

    关键词:危险化学品   洗消   洗消剂  原则  处置

    随着社会经济的发展,各类危险化学品在日常生产、生活中的用途也越来越广泛,由此引发的灾害事故也呈逐年上升趋势。危险化学品灾害事故一旦发生,具有突发性强、危害范围广、处置困难、伤害途径多、侦检不易、救援难度大、洗消困难、易产生二次污染等不同于一般火灾的特点,严重威胁人民的生命、财产安全。

    化学品灾害事故洗消处置是指对沾染化学有毒、有害物质的人员、器材装备、地面、环境等进行消毒和清除沾染的技术过程。消防部队,作为我国抢险救援应急队伍的一支骨干力量,在处置各类突发事故灾害的过程中扮演着重要角色。特别是在重庆开县“12.23”特大井喷事件、北京怀柔京都黄金冶炼有限公司氰化氢泄漏事故、“4.16”重庆天原化工氯气泄露事故、“7.16”大连石化火灾等一系列灾害事故之后,化工事故灾害中应急处置已成为消防应急救援事故的重要内容。洗消处置,作为应急救援处置过程中的一个必不可少的内容,正确选择合理、有效、快速的洗消剂和洗消手段,是消除和降低毒物污染的重要保证。

    1、洗消的原则和等级

    1.1洗消的原则

    洗消是被迫采取的一种措施,不可能“积极主动”,做到面面俱到。洗消内容越多,所需的人力、物力、财力等资源也越多,所以,在洗消过程中既要做到快速有效的消毒和消除污染,保证救援人员的生命安全,维护救援力量的战斗能力,又要做到节约资源。要做到以上几点须遵守以下四个原则:

    1.1.1尽快实施洗消

    这是由沾染毒物的毒性等理化性质所决定的,由于有些毒物对人员造成伤害很大,如沾染危险化学品浓硫酸、毒剂(物)、放射性物质、炭疽病毒等后能迅速致伤、致残、致死,因此人员一旦沾染有毒物质必须尽快进行洗消。另外,尽快洗消还可限制沾染的渗透和扩散,提高后期救援的可靠性。

    1.1.2实施必要洗消

    洗消的目的是为了生存和保证救援任务的顺利完成,而不是制造一个没有沾染有毒物质的绝对安全环境。由于后勤保障、地理环境等的限制,对洗消的范围不能随意扩大,而且由于救援现场客观环境要求的关系和资源的有限,只能对那些继续履行救援职责来说应为必要的器材装备、地面才进行洗消。

    1.1.3靠近前方洗消

    主要是为了控制沾染面积的扩散,如果洗消点设置位置靠后,受染器材装备、人员洗消时必然后侧,造成污染面积的扩散。同时洗消位置适当靠前,可以使救援装备和人员减少防护装备不必要防护时间的浪费,以利于救援任务的执行。

    1.1.4按优先等级洗消

    对受染更为严重、有重大威胁和有生命危险的优先洗消,而威胁小的则可以后洗消;针对执行救援任务中重要的、急需转移二次救援的器材装备优先洗消,对一般性的器材装备可押后洗消。

    1.2洗消的等级

    洗消的目的是保障生存、维持和恢复救援能力。于此相对应,洗消可分为局部洗消和完全洗消两个等级。

    1.2.1局部洗消

    局部洗消是以保障生存、完成救援任务为目的所采取的应急措施。局部洗消的目的十分明确,即对于生存和完成救援作业有关的进行局部洗消,通常消防应急救援局部洗消是受染人员在应急救援过程中身体意外受染或处置人员长时间作业换岗情况下,而采取的措施:如救援人员救援过程中手臂意外沾染浓硫酸,必须立即用干抹布擦拭,然后选用敌腐特灵或其它洗消剂进一步洗消沾染部位。

    1.2.2完全洗消

    完全洗消也称“彻底洗消”,是以恢复救援能力,重新建立正常的生存、执勤战斗条件为目的所采取的洗消,包括对人员、场地、器材装备等的彻底洗消。完全洗消后,人员可以解除防护,但要对参与救援人员进行适当检测和观察,确定有无中毒症状。

    2.洗消剂和洗消方法

    洗消是完善和恢复战斗力的有效措施。一般在危化品灾害事故中应急洗消处置程序中在遵循“既要消毒及时、彻底、有效,又要尽可能不损坏染毒物品,尽快恢复其使用价值”原则的同时,还要根据危化品物质的理化性质、受染物体的具体情况和在场洗消器材装备,划分警戒区进行施救,在选择相应的洗消剂和洗消方法的前提下,展开洗消处置。

    2.1确定洗消剂种类

    在现实生活中能够与有毒、有害化学毒剂发生理化反应的物质很多,但并不表示所有可以发生理化反应的物质就能成为洗消剂,洗消剂的选择应当满足“高效、光谱、低成本、低腐蚀、无污染、稳定、易携带、对环境要求低”等要求。

    作为实施洗消的根本因素和核心工艺,洗消剂的选定直接决定了人员、设备和场地洗消效果。由于受危化品灾害事故中灾害类型不同、毒害物质的毒害机理不同、消防人员施救手段的不同等未知因素的影响,我们在选择洗消剂时要充分考虑各种可能发生的情况,在洗消剂择选时,针对有毒、有害物质理化性质,在尽量满足上述要求的基础上尽量选择通用性强的洗消剂和洗消方法,来弥补器材装备的不足,提高洗消效果。

    2.1.1洗涤、吸附型洗消剂

    洗涤型洗消剂主要成分是表面活性剂,根据活性基团的不同分为阳离子和阴离子活性剂,具有良好的湿润性、渗透性、乳化性和增溶性。例如,肥皂水、洗衣粉、洗涤液等,成本低廉且能有效去除附着在物体表面的污染物液滴或微小颗粒。但洗消过程中会产生大量的洗消废液, 如果处理不当会使毒剂发生渗透和扩散, 造成更大范围的污染。吸附型洗消剂主要利用洗消剂的吸附机理达到洗消作用,主要分为物理吸附和化学吸附,如:活性炭、吸附垫等。

    2.1.2酸碱中和型洗消剂

    酸碱性物质是最常见的污染物种类之一,对于该类物质的洗消主要利用酸碱中和的原理,它是酸和碱互相交换成分,生成稳定无毒盐和水的反应,是处理现场泄漏的强酸(碱)或具有酸(碱)性毒物较为有效的方法。实质是:H++OH-→H2O

    当有大量强酸泄漏时,可用碱液来中和,如使用氢氧化钠水溶液、石灰水、氨水等进行洗消;反之当大量的碱性物质发生泄漏时,采用酸与之中和,如稀硫酸、稀盐酸等。另外,对于某些物质,如二氧化硫、硫化氢、光气等,本身虽不具有酸碱性,但溶于水或与水反应后的生成物为酸碱性,亦可使用此类洗消剂。值得一提的是,无论是酸性物质泄漏还是碱性物质泄漏,必须控制好中和洗消剂的中和剂量,防止中和药剂过量,造成二次污染,另外在洗消过程中注意适时通风,洗消完毕后对洗消场地、设施必须采用大量清水进行冲洗。

    2.1.3氧化氯化型洗消剂

    许多有毒物质的毒性主要由其所含毒性基团的性质决定。常见的有硫化氢、磷化氢、硫磷类农药、硫醇以及含有硫磷基团的某些军事毒剂。如塔崩、沙林、VX等,都属于含磷硫等低价态毒性基团的化学毒物。对于此类物质,可采用强氧化氯化洗消剂将低价元素迅速氧化成高价态,从而降低或消除毒性,一般选用经济性较好的含有效氯化合物做洗消剂,如:过氧乙酸、三合二(3Ca(CLO)2 ·2Ca(OH)2)、双氧水、漂白粉、氯胺等。日常情况中常发生氯气泄露事故,氯气在水的作用下自身能发生氧化还原反应,生成HCL和次氯酸,再利用中和洗消剂(Ca(OH)2)反应生成CaCL和H2O,达到洗消目的。

CL2+H2O→HCL+HCLO

2HCL+2Ca(OH)2→2CaCL+2H2O

2HCLO+Ca(OH)2→Ca(CLO)2+2H2O

    在使用的时候,将消毒活性成分制成乳液、微乳液或微乳胶,可以降低次氯酸盐类消毒剂的腐蚀性,且因乳状体黏性较单纯的水溶液大,可在洗消表面上滞留较长时间,从而减少了消毒剂的用量,提高了洗消效率。

    2.1.4催化反应型洗消剂

     某些化学污染物本身并不活泼,与洗消剂的反应需要在特定的温度、PH值等环境因素下进行,导致毒物化学反应速度较慢,时间较长, 不符合现场洗消的应急要求。因此可以加入相应催化剂如:氨水、醇氨溶液等催化剂,加快水解、氧化、光化等反应速度,但这并不是中和反应而是催化反应。例如:光气微溶于水,并缓慢发生水解:

COCL2+H2O→CO2+2HCL

    当加入氨气或氨水后可迅速反应生成无毒的产物脲和氯化铵从而达到消毒的目的:

4NH3+COCL2→CO(NH2)2+2NH4CL

CO(NH2)2+NH4CL+H2O→CO2+HCL+3NH3

    催化剂作为一种洗消剂优点是需要量很少,而且反应速率快,普遍成本比较低,是一种很有前景的洗消剂。

    值得一提,催化洗消剂在洗消过程中其实既可以作为辅助洗消剂使用也可单独作主洗消剂使用,例如G类军事毒剂中含有类似酰卤结构,可直接使用氨水作为洗消剂向空气中喷洒来进行洗消。

    2.1.5 络合反应型洗消剂

    络合洗消剂是利用硝酸银试剂、含氰化银的活性炭等络合剂与有毒物质快速发生络合反应,将有毒分子化学吸附在络合载体上使其丧失毒性。主要用于氰化氢、氰化盐等污染物的洗消,如:氰化钠能与亚铁盐发生化学反应,生成稳定的络合物:

6NaCN+FeSO4→Na4{Fe(CN)6}3↓+NaSO4

    在反应中,氢氰根与亚铁离子作用,生成亚铁氰根络离子,络合物亚铁氰化钠是无毒的。在碱性溶液中,亚铁氰根离子能与三价铁盐发生化学反应,生成深蓝色的普鲁士蓝沉淀:

3{Fe(CN)6}4-+4Fe3+→Fe4{Fe(CN)6}3↓

    目前消防洗消装备中敌腐特灵就是一种利用了络合反应等原理的高效、广谱、无腐蚀、无污染的洗消剂。

    2.1.6 生物酶洗消剂

    生物酶洗消剂是利用生物发酵培养得到的一种高效水解酶,其主要原理是利用降解酶的生物活性快速高效的切断磷脂键使不溶于水的毒剂大分子降解为无毒且可以溶于水的小分子,从而达到达到使染毒部位迅速脱毒的目的,并且降解后的溶液是无毒的,不会造成二次污染。如:“比亚酶”亦称“比亚有机磷降解酶”,是目前消防部队洗消装备中一款生物降解酶。生物酶洗消剂其优点是,洗消需求量少,洗消速率快,且生成物无毒,不会造成环境二次污染,但缺点是生物酶洗消剂成本较高,主要针对含硫磷等有机毒剂如农药。

    2.2选择洗消方法

    在化学事故应急处置中,在明确有毒有害物资的理化性质、洗消剂类型的情况下,采取正确、合理的洗消方法对洗消工作的展开、洗消最终效果有着至关重要的作用。通常情况下,洗消方法分为物理洗消和化学洗消两种类型。

    2.2.1物理洗消法

    此法主要有3种方式:(1)吸附,即利用有吸附性能强的物质(如消防专用吸附垫、活性炭等)通过化学吸附或物理吸附的方式,吸附沾染有毒物质表面或过滤空气、水中的有毒物,亦可用棉花、纱布等吸去人体皮肤上的可见有毒物液滴,如:在苯、油类等液体危险化工品泄露事故中,在对地面残留液体的洗消中可用消防专用吸附垫、活性炭进行吸附洗消。( 2)溶洗,即用棉花、纱布等吸附汽油、酒精、煤油等有机溶剂,将染毒物表面的毒物与有机溶剂溶解擦洗掉;(3)机械转移,即利用切除、铲除或覆盖等机械(如工兵铲、铲车、推土机等),将毒物移走或掩埋的方法,使人员不与染毒的物品、设施直接接触,但在掩埋的时候必须添加大量的漂白粉、生石灰拌匀。物理洗消法的优点是处置便利,容易实施。

    2.2.2化学洗消法

    化学洗消法的原理是利用洗消剂与有毒物质直接发生化学反应,生成无毒或低毒的产物。它具有洗消效果好、对环境污染小、能有效防止二次污染等特点。在实施化学洗消过程中一般需要借助器材装备,消耗大量的洗消剂,洗消成本较高,通常情况下可采取物理洗消和化学洗消同步展开提高洗消效率。化学洗消主要的方法有酸碱中和反应法、氧化氯化还原反应法、催化反应法、络合反应法以及燃烧法。

    这里单独介绍下燃烧法,此法是利用燃烧高温的方法来破坏有毒物质化学分子结构,使其生成无毒产物。采取燃烧法所必备条件为有毒物质主要成分为碳、氢或环碳结构,不易爆炸,可形成稳定燃烧,且生成物主要为CO2和H2O,有毒物质再次利用价值不大。如:2006年安徽“9.1”粗苯槽车泄露事故就对泄漏粗采用燃烧的方法进行洗消处置。值得注意的是在采取燃烧法时必须在空旷、有风的环境进行燃烧处置,可有效避免造成二次伤害。

    3.洗消操作实施

    实施具体洗消操作是在确定洗消剂类型、洗消方法的前提下,遵守洗消场地选址原则,展开洗消设备对人员、器材装备、场地进行洗消。

    3.1洗消场地展开

    洗消场地的展开做为实施具体洗消的第一步骤,关系洗消效率的高低,俗话说“完事开头难”,遵守正确的洗消场地选址原则,可帮助洗消人员快速有效的展开洗消。

    3.1.1洗消场地选址原则

    消防洗消场地选址原则主要为“三便于,一靠近”,即便于受染人员机动,便于洗消器材装备、人员展开,便于救护人员救护,靠近受染区域上方或侧上方(可挥发有毒物质上风或侧上风位置,可流动有毒物质流溢上方或侧上方位置)位置。

    3.1.2洗消场地设置

    洗消场地设置根据救援现场的情况一般分为等候区、调整哨、洗消区、安全区、检查点、补消点、警戒哨、医疗救护点,根据洗消目标分为人员洗消点、器材装备洗消点、污染场地洗消点。

    3.2洗消具体操作

    洗消具体操作要坚持“以人为本”,对人员的洗消要优于器材装备、场地设施等的洗消。洗消具体操按轻重顺序一般分为对人员实施洗消和对器材装备、精密仪器、场地设施实施洗消两类。

    3.2.1对人员实施洗消

    对人员洗消时一般采取先进行全身洗消,再脱去染毒防护装备,最后进行全身二次重复洗消;在全身受污染时,以头部和脸部优先,尤其是口、鼻、耳朵、头皮等部位,再进行全身洗消,由上而下,依次洗消的程序进行洗消。注意:在进行洗消时洗消剂尽量选用无腐蚀、性质温和、无毒性的洗消剂,同时洗消剂浓度配比适当,不可以为达到洗消目的过高调整洗消浓度,防止对人员造成伤害。对局部沾染有毒物质的部位先洗消,再进行全身洗消。

    3.2.2对器材装备、紧密仪器、场地设施实施洗消

    对器材装备洗消时一般采取先洗消贵重、精密器材,再洗消其它器材装备的顺序展开洗消。对贵重、精密器材的洗消,可采取纱布、棉球沾染洗消剂反复擦拭洗消,并立即进行保养,避免对器材装备造成损坏;对大、中型器材装备、场地进行洗消时,可综合利用现场洗消设备进行洗消,如:对中性器材装备可利用消防洗消设备中高压洗消装备(如高压清洗机等)进行反复洗消,对大型器材装备、污染场地可利用消防车大吨位水罐车进行冲洗;对渗透性强有毒有害物质的污染场地,可采取掩埋、转移的方式进行洗消。注意:对器材装备、场地进行洗消时可适量调整洗消剂浓度比,在洗消完毕后必须用大量清水进行冲洗,避免洗消剂浓度过高,对器材装备产生腐蚀,影响器材装备使用功能和寿命,同时达到降低洗消剂浓度,减小对环境的影响;对掩埋、转移的污染物必须添加大量的漂白粉拌匀进行集中处置。

    4.关于消防危化品灾害事故处置过程中的几点思考

    洗消处置不只是单纯的针对危险化学品进行洗消,同时还包括了对未来可能发生的核生化战争、重(特)大自然灾害事故、恐怖袭击事件的洗消。消防部队作为承担社会应急救援的骨干力量,日常生活中我们更多的参与危化品事故的处置,但我们要着眼于未来,针对未来可能参与的任务,在确保器材、人员到位的情况下如何形成一套行之有效的洗消处置机制?如何在各类复杂环境下能快速有效的完成洗消任务?如何拓展未来可能参与洗消业务?如何进一步加强洗消队伍人才的培养和建设?确保人民生命财产的安全,值得我们去深思一番!

    5.结束语

随着社会经济的发展,在当前和今后很长一段时间内,各类危化品灾害事故频繁发生,消防部队危化品灾害事故处置工作面临着严峻考验,因此我们只有不断探索和学习洗消知识,建立、健全消防洗消处置机制,深入研究洗消技术和方法,努力提高洗消水平,才能适应针对各类事故处置工作的需要,真真正正做到保护人民的生命财产安全。

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