幹粉滅火器
幹粉滅火器內充裝的是幹粉。幹粉滅火劑是幹燥且易於流動的微細粉末,由具有滅火效能的無機鹽和少量的添加劑經幹燥、粉碎、混合而成微細固體粉末組成。它是一種在消防中得到廣泛應用的滅火劑。如碳酸氫鈉幹粉、改性鈉鹽幹粉、鉀鹽幹粉、磷酸幹粉和氨基幹粉等。幹粉滅火劑主要通過在加壓氣體作用下噴出的粉霧與火焰接觸、一是幹粉中的無機鹽的揮發性分解物,與燃燒過程中燃料所產生的自由基或活性基團發生化學抑製和副催化作用,使燃燒的鏈反應中斷而滅火;二是幹粉的粉末落在可燃物表麵外,發生化學反應,並在高溫作用下形成一層玻璃狀覆蓋層,從而隔絕氧,進而窒息滅火。另外,還有部分稀釋氧氣濃度和冷卻作用。
3.4發生火災時的逃生原則
發生火災時自救逃生是第一要素!
一旦火災降臨,在濃煙毒氣和烈焰包圍下,不少人葬身火海,也有人死裏逃生幸免於難。麵對滾滾濃煙和熊熊烈焰,隻要冷靜機智運用火場自救與逃生知識,就有極大可能拯救自己。
1. 通道出口,暢通無阻
樓梯、通道、安全出口等是火災發生時最重要的逃生之路,應保證暢通無阻,切不可堆放雜物或設閘上鎖,以便緊急時能安全迅速地通過。
圖319通道出口,暢通無阻
圖320撲滅小火,惠及他人
2. 撲滅小火,惠及他人
當發生火災時,如果發現火勢並不大,且尚未對人造成很大威脅時,應奮力將小火控製、撲滅;千萬不要驚慌失措地亂叫亂竄,置小火於不顧而釀成大災。請記住:爭分奪秒撲滅“初期火災”。
3. 明辨方向,迅速撤離
遇火災,麵對濃煙和烈火,首先要強令自己保持鎮靜,迅速判斷危險地點和安全地點,決定逃生的辦法,盡快撤離險地。朝明亮處或外麵空曠地方跑。
圖321明辨方向,迅速撤離
圖322不入險地,不貪財物
4. 不入險地,不貪財物
在火場中,人的生命是最重要的。身處險境,應盡快撤離,不要因害羞或顧及貴重物品,而把寶貴的逃生時間浪費在穿衣或尋找、搬離貴重物品上。已經逃離險境的人員,切莫重返險地,自投羅網。
請記住:留得青山在,不怕沒柴燒。
5. 簡易防護,蒙鼻匍匐
逃生時經過充滿煙霧的路線,要防止煙霧中毒、預防窒息。可采用濕毛巾、濕口罩蒙嘴鼻,匍匐撤離的辦法。
圖323簡易防護,蒙鼻匍匐
圖324選擇通道,莫入電梯
6. 選擇通道,莫入電梯
7. 身上著火,切勿驚跑
要就地打滾,壓滅身上火苗。同伴身上著火,可用衣、被等物覆蓋滅火或用水澆滅火苗。
圖325身上著火,切勿驚跑
圖326想方設法,離開火場
8. 想方設法,離開火場
可利用陽台,排水管逃生;或將床單連成繩索,固定好,順繩滑下。
9. 利用水源,積極自救
10. 引人注意,等待救援
大聲疾呼,揮舞手中亮麗的東西引起別人注意,等待救援。
圖327利用水源,積極自救
圖328引人注意,等待救援
3.5爆炸的基本知識
爆炸是指物質由一種狀態迅速轉變為另一種狀態,並在極短的時間內以機械功的形式,放出巨大的能量,或者是氣體在極短的時間內發生劇烈膨脹,而後壓力迅速降到常壓的現象稱之為爆炸。爆炸分為兩類:物理爆炸和化學爆炸。
物理爆炸——這是由於容器承受不住容器內部的壓強而發生的爆炸。例如,鍋爐爆炸就是物理爆炸。
圖329爆炸瞬間
化學爆炸——和燃燒屬於同一個化學現象,隻是爆炸的反應速度更快,若以線性速度來比較,燃燒反應為幾十m\/s,而爆炸反應為幾百m\/s,甚至幾千m\/s。例如火藥的爆炸。此外,爆炸還會讓自身的體積瞬間擴大幾千倍,所以破壞力極大。兩者還有一個重要的區別是,燃燒發生後是可以去撲滅的,而爆炸一旦發生是無法挽回的。為此,我們必須了解發生爆炸的原因,把爆炸扼殺在發生之前。生活中發生的爆炸事故中,以可燃性氣體和可燃性蒸汽的爆炸為最多。
在化學爆炸中,最常見的是可燃性氣體或可燃性蒸汽與空氣中的氧混合均勻後,其濃度達到一定範圍,一經點火所產生的爆炸,這個濃度範圍被稱之為爆炸極限。它有一個下限和一個上限,通常用體積分數來表示。例如:氫氣的爆炸極限為4.00%~74.20%。這就意味著當空氣中的氫濃度超過4%,那麼隻要一個小小的火花就能引發巨大的爆炸,而當空氣中氫濃度超過74.20%時,即使點火也不會爆炸。表32為部分可燃性氣體和蒸氣的爆炸極限值。
表32爆炸極限值
物品爆炸極限\/%物品爆炸極限\/%
氫氣4.0~74.20
甲烷5.0~15.00
一氧化碳12.5~74.2
汽油蒸汽2.6~6.0
在爆炸事故中,可燃氣體或蒸汽達到爆炸極限而引發的事故占了絕大多數。例如,有一個實驗室,在進行大掃除的時候,使用汽油作為溶劑去清除油汙。結果因為揮發出了大量汽油蒸汽,導致空氣中的汽油蒸汽達到了爆炸極限。此時正好有人推了一輛帶有鐵輪的小車進屋,鐵輪與門檻上的鐵條相碰,迸出了一個小火花。於是一場巨大的爆炸就發生了。
又如,一艘滿載萬噸原油的輪船,在目的地的港口卸下了所有的原油。按照慣例,輪船開進了修理廠進行維修。正當一名電焊工要焊接艙底一塊鋼板時,發生了巨大的爆炸。將一艘萬噸輪炸為兩段,沉入江底。原因則是船艙雖已出空,但船艙內部空間裏存有大量的油蒸汽,它們的濃度已達到了爆炸極限,一遇明火當然就炸。
除了可燃性氣體及蒸汽造成爆炸之外,可燃性粉塵也會構成爆炸極限,例如麵粉,糖粉,塑料粉塵等。糖粉的爆炸下限為12.5g·m-3。因此凡有這些粉塵的地方都要嚴禁明火。
要防止這種事故的發生,特別要注意那些沸點較低和極易揮發的可燃液體所造成的可燃蒸氣的產生。一旦揮發過度而達到爆炸極限,隻要一個小火花就可能會釀成大事故。
3.6爆炸的預防
小品
冰箱會爆炸嗎?
你聽到過冰箱會爆炸嗎?這是真的!
20世紀60年代,當時還沒有空調設備,但上海夏天的氣溫可達35 ℃以上。如果你走進化學實驗室,就會看到低沸點試劑瓶在“冒煙”,其實這是溫度太高,溶劑大量蒸發所致。為了安全,使用低沸點溶劑較多的實驗室會配備一個冰箱,在不使用溶劑時,可將他們放在冰箱內。上海某化學研究所,使用溶劑較多,也配備了冰箱。某日,下班前,實驗室的工作人員把所有的試劑放入冰箱,然後下班回家。第二天,當他們上班時,突然發現,冰箱的門不見了!
再一看,冰箱門已嵌入對麵的牆內,冰箱內也一片狼藉。顯然昨天夜裏發生了冰箱爆炸。
原來,在他們把溶劑瓶放入冰箱時,忘了把瓶蓋旋緊,即使在冰箱的溫度下,這些溶劑也會蒸發出來,而冰箱的空間又是很小,很快就達到了爆炸極限。那麼,又是誰點的火呢?是冰箱自己!因為冰箱是自動控溫的,溫度到達所控溫度,製冷機自動關閉,溫度不夠冷時製冷機啟動。無論關閉還是啟動,繼電器的觸點在接觸或斷開時,都有
火花產生。就是這個火花引爆了已達到爆炸極限的空間,造成冰箱門被炸到對麵牆上的後果。試想,如果爆炸發生在白天,而冰箱前正好有一個人,後果不堪設想!
之後,類似的事故又發生了好幾起,所以使用冰箱來存放化學物品,一定要小心。好在現在已經有了一種防爆冰箱,那就是把產生火花的繼電器封閉起來。通常實驗室裏使用的冰箱都應該是防爆冰箱。
若幹年前在上海長寧區安順路發生過一起煤氣爆炸事故。一天早上一位老人起身後聞到了一股濃烈的煤氣味道,然而她依然點火燒開水,結果發生了巨大的爆炸。樓板被炸坍,將兩個尚未起床的人壓死。這是一起本可避免的事故,由於老人缺乏有關的知識而釀成了悲劇。
最初城市管道煤氣的主要成分為一氧化碳和氫氣的混合氣。它來自煤幹餾所得的焦煤氣或煤在高溫下與水蒸氣反應所產生的水煤氣。後來,發達國家采用以甲烷為主的燃氣係統,他們先將一氧化碳和氫氣在鎳催化劑的幫助下合成甲烷,再配置成燃氣送到千家萬戶。上海也正在逐步過渡到以甲烷為主的燃氣係統。浦東地區早在多年前已全部使用東海氣田的天然氣。浦西地區也從2004年開始逐步用上了四川西氣東輸的天然氣,現已基本天然氣化。天然氣的主要成分是甲烷(CH4),甲烷是最短和最輕的烴分子。它也可能會含有一些較重的氫分子,例如乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)和丁烷(C4H10)。那麼,為什麼說以甲烷為主的燃氣是較為先進的燃氣係統呢?
首先,同樣體積的燃氣甲烷為主的燃燒熱值要比混合氣高出2.2~2.5倍。可以看出無論是運輸,儲存還是使用都提高了效率,非常直觀的就是燒一壺開水的時間就縮短了。
其次,如若發生煤氣泄漏,甲烷是不會使人中毒的,而混合氣中的一氧化碳是會讓人中毒的,所以它更安全。
當然,甲烷也是可燃性氣體,一旦泄露仍有爆炸的危險,所以仍需提高警惕。
煤氣本應無氣味,但為什麼一旦煤氣泄漏,我們就能聞到它的特殊氣味?原來,無論是混合氣還是天然氣配置成管道煤氣時,總有一些有氣味的雜質存在。如若這種氣味不夠濃烈,煤氣廠還會人為加入的一些惡臭物質(如硫醇)。目的是讓人們能警覺到煤氣的泄漏。否則,因泄漏而造成空氣中可燃氣的濃度達到爆炸極限的話,一遇明火就會發生爆炸。此外,如果是混合氣的話,煤氣的泄漏還存在一氧化碳使人中毒的危害。
小品
警惕煤氣味!
當你聞到一股濃重的煤氣味道時,此時你應該意識到,煤氣發生了泄漏。你該怎麼辦?首先,你必須立即檢查煤氣閥門關了沒有?連接煤氣的橡皮管有沒有脫落?然後,打開所有的門窗,強製通風,以降低可燃氣體的濃度,使其跌出爆炸極限的下限。此時千萬不能做的事情就是動用明火以及不能打開任何電器(包括手機)。
思考題——爆炸原因?
掃一掃看答案
據新民晚報2010年8月12日的報道:“昨天晚上長寧區福泉路450弄301室,燈暗無人。晚上9時許,男主人回到家中,打開房門進入室內,突然發生爆炸並引發大火。”請分析造成這次事故的各種可能性,並指出最可能的原因是什麼。
3.7防止化學自燃引發爆炸
有人以為沒有明火就不會有燃燒和爆炸的危險,其實不然,看了下麵的小品你就明白為什麼了。
小品
沒有明火的爆炸
上海某化工廠的一個廢氨水儲罐曾發生過一次嚴重的爆炸事故,儲罐的頂蓋以及在頂蓋上的一個操作工被掀到10米以外。爆炸的原因當然是廢氨水儲罐內液麵上方揮發出來的可燃氣氨和空氣中的氧已達到了氨的爆炸極限。問題是誰點的火?讓我們來看一看當時的操作過程。
圖330某化工廠的廢氨水儲罐爆炸事故
廢氨水儲罐的外部有一個類似連通器的裝置——玻璃管。管內液麵高度,就是罐內的液麵高度。通過這根玻璃管就可以觀察罐內的液麵的玻璃管。由於廢氨水內有很多髒兮兮的雜質,當液麵上上下下的次數多了,玻璃管的管壁上就沾上了一些黏糊糊的鐵鏽狀的東西,影響了液麵的觀察。通常可以用倒入稀鹽酸(HCl)的辦法來清洗
掉。貯罐內部的上方是廢液中揮發出來的氨氣和空氣的混合物。氨氣是可燃物其濃度也早已達到氨氣的爆炸極限。因為沒人會去點火,所以一般是不會爆炸的。某一天正值需要清洗時,操作工發現鹽酸沒有了,就到附近的實驗室隨便拿了一瓶硝酸來清洗。他們不知道,硝酸是強氧化劑,一旦進入玻璃管內就會和沾在管壁上的一些有機
物發生強烈的氧化還原反應,也可能和玻璃管內的橡皮墊圈等有機物作用。這些反應所產生的大量熱量在這麼狹小的玻璃管內是不可能被散發的,熱量一旦積累到能去點燃玻璃壁上的易燃有機物的話,就有了明火,順著連通器點燃儲罐上方的爆炸體係時,爆炸就發生了。
氧化劑,特別是強氧化劑,遇到還原劑就會發生強烈的氧化還原反應,往往都伴隨著釋放大量的熱,當這個熱量積聚到一定程度,就有可能點燃易燃的有機物。
為此,化學領域裏有一個強製性的規定,無論是生產場地,儲存倉庫,運輸工具,實驗室以及化學物品垃圾場等處,氧化劑和還原劑都不能放在一起。以防萬一外包裝破損而導致事故。有一個大學化學係的垃圾場,就是因為一個外來人員為了撿拾玻璃瓶,把殘存藥品倒在一起而導致一場大火。
強氧化劑通常在分子式中會有多個氧原子,如硝酸(HNO3),三氧化鉻(CrO3),高錳酸鉀(K2MnO4),過氧化氫(H2O2)等。在使用和處理這些強氧化劑時,必須小心謹慎。
生活當中也常常用到一些強氧化劑,如高錳酸鉀。人們會用它來洗滌水果,以達到消毒殺菌的目的。有時買回來一串漂亮的葡萄,但如何將它洗幹淨卻成了問題。用水衝洗,縫隙中不一定洗得幹淨,掰開來洗又破壞了它的美感。此時你隻要在一盆清水中放入幾粒高錳酸鉀的晶體,然後將葡萄放入這盆紫紅色的清水中,過沒多久,水的顏色就成了淡棕色,這是因為高價錳離子在變為低價時,起到了氧化作用,將細菌殺死。而就是這個東西,處理不當也會引發不可收拾的事故。上海有一家生產酒精的工廠,采購員買回來二公斤高錳酸鉀,回到廠裏因時間已晚,無法入庫,於是就寄放在車間裏,由於寄放的位置正好是一個閥門的下麵,而這個閥門是漏的。起先滴在高錳酸鉀上的酒精雖與它會發生反應,但其產生的熱量在表麵會散發,所以不會有事,到了半夜,滴漏的酒精滲透到高錳酸鉀內部後,反應產生的熱量無法散發,積聚之後,就點燃了酒精,引發可一場特大的火災,整個廠付之一炬。
小品
魔術般的自燃
一個鐵架擱在桌子上,鐵架上有一個雙腿分開的塑料娃娃。當把這個娃娃旋轉180°而使娃娃的頭向下的時候,隻見從娃娃的頭部開始燃起了熊熊大火,一會兒娃娃就被燒光了。這是魔術?不!
原來,這是消防知識講座中的一個示範實驗,要演示的是化學物質的自燃作用。在化學物質中,強氧化劑和強還原劑相遇時,常會發生劇烈的氧化還原反應,反應所釋放的熱量足以去點燃其中的可燃物而引起燃燒,這就是化學自燃。在這個演示實驗
中,娃娃的一條腿中放入了酒精(可燃物),另一條腿中放入了三氧化鉻(強氧化劑)。由於兩腿是分開的,這兩個物質不會相遇。但是,當你把娃娃旋轉180°後,酒精和三氧化鉻同時都落到了頭部,兩物相遇立即發生劇烈的氧化還原反應,並由釋放出來的熱量把酒精給點燃,從而引起了娃娃的燃燒。
在化學物品中,還有一些物品也能在化學反應的同時發生自燃現象。
(1) 遇水自燃——金屬鉀、金屬鈉等。因此這些化學物品要保存在煤油裏。
(2) 遇空氣自燃——白磷,硫化鐵等。所以白磷必須保存在水中。處理硫化鐵時必須將它埋入土中。
3.8熟悉消防標誌圖
熟悉消防標識,增強消防意識,這些標識在關鍵時候能救你一命!
(a)(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g) 當心火災
(h) 禁止放置易燃物
(i) 禁止亂動消防器材
(j) 禁止燃放鞭炮
(k) 禁止煙火
(l) 禁止鎖閉
圖331消防標誌圖
(m) 禁止煙火
(n) 禁止攜帶火種
(o) 禁止阻塞
(p) 禁止通行
(q) 禁止跨越
(r) 禁止攀登
圖331消防標誌圖
本章習題及答案
第4章實驗室水電安全
第4章
實驗室水電安全
DI SI ZHANG
4.1實驗室用水安全
4.1.1實驗室用水分級
(1) 三級水。用於一般化學分析實驗,可用蒸餾或離子交換等方法製取;
(2) 二級水。用於微生物培養、滴定實驗,水質分析實驗、化學合成實驗室等;可通過多次蒸餾或離子交換製得;
(3) 一級水。用於儀器分析實驗:液相色譜\/質譜、原子吸收、離子色譜;生命科學實驗:細胞培養、流式細胞儀、分子生物學實驗用水等,可用二級水經過石英設備蒸餾水或離子交換混合窗處理後,再通過0.2納米微孔濾膜過濾來製取。
4.1.2實驗室用水分類
(1) 自來水。自來水是實驗室用得最多的水,一般器皿的清洗、真空泵用水、冷卻水都是用自來水。
(2) 蒸餾水。實驗室最常用的一種純水,雖然設備便宜,但極其耗能和費水,而且速度慢,應用會逐漸減少。蒸餾水能去除自來水內,大部分的汙染物,但揮發性的雜質無法去除,如二氧化碳、氨、二氧化矽以及一些有機物。新鮮的蒸餾水是無菌的,但儲存後細菌易繁殖;此外,儲存的容器也很講究,若是非惰性的物質,離子和容器的塑形物質會析出造成二次汙染。
(3) 去離子水。應用離子交換樹脂去除水中的陰離子和陽離子,但水中仍然存在可溶性的有機物,可以汙染離子交換柱從而降低其功效,去離子水存放後也容易引起細菌的繁殖。
(4) 反滲水。其生成的原理是水分子在壓力的作用下,通過反滲透膜成為純水,水中的雜質被反滲透膜截留排出。
(5) 超純水。其標準是水電阻率為18.2 MΩ·cm。水越純,電阻率越大,如圖41所示。超純水在總有機物、細菌、內毒素等指標方麵並不相同,要根據實驗的具體要求來確定。
圖41實驗室用水分類
4.1.3實驗室用水注意事項
(1) 水龍頭、閥門要做到不滴、不漏、不冒、不放任自流,下水道堵塞及時疏通、發現問題及時修理。發現小問題不去理會的話,久而久之就會發展成大問題,甚至發生嚴重的水患。
(2) 停水後,要檢查水龍頭是否都擰緊。開水龍頭發現停水,要隨即關上水龍頭,發現停水就要把所有水龍頭都檢查一遍,確保都是關閉的狀態。以免來水的時候人不在,引發水患。
(3) 用水設備的防凍保暖,一些老的實驗大樓可能部分水管裸露在室外,到了冬天容易凍住,室外水管、水龍頭的防凍可用麻織物或繩子進行包紮。對於已冰凍的水龍頭、水表和水管,不能用滾燙的水來澆,以免引起水管爆裂,應先用熱毛巾包裹水龍頭,然後澆溫水,使水龍頭解凍,再擰開龍頭,用溫水沿自來水龍頭慢慢向管子澆灑,使水管解凍。切忌用火燒烤。
圖42用水設備防凍保暖示意圖
圖43冷凝裝置
(4) 實驗室水患多半由冷凝裝置膠管的老化、滑脫引起,因此,這些膠管一般采用厚壁橡膠管。膠管用久了也會老化、開裂,使用頻繁的膠管1到2個月就應更換一次。冷凝裝置用水的流量要適合,防止壓力過高導致膠管脫落。晚上離開實驗室時原則上應關閉冷凝水。
(5) 實驗室在建設時需要安裝地漏。地漏是連接排水管道和室內地麵的重要接口,如果實驗室安裝了地漏,即使發生水患,水流到了地麵,也會經過地漏排出,不會在室內越積越多,從而引發更大的損失。所以實驗室安裝地漏非常有必要。如果沒有安裝地漏,也應安裝漏水報警器。此外,實驗室人員應了解實驗室自來水閥門的位置,當發生水患時立即關閉總閥門。
4.2實驗室用電安全
實驗室是從事實驗教學、科學研究、社會服務的重要場所。隨著實驗室儀器設備日益增多,用電安全問題越來越被關注。掌握安全用電知識能預防觸電、火災等用電事故的發生,保障人生命和財產的安全,具有重大意義。
安全用電常識:
(1) 實驗室內電氣設備及線路設施必須嚴格按照安全用電規程和設備的要求實施,不能亂接電線、亂拉電線,隨意改線。
(2) 在實驗室使用大功率設備時必須專線專用,比如空調和一些大功率的加熱設備如水浴鍋、幹燥箱等,都應該采取專線專用。使用多種電氣設備時,其總用電量和分線用電量均應小於設計容量,不得隨意用接線板,拉接電源。如果隨意用接線板拉接電源,容易造成接線板負荷超過量程,引起線路過燙,可能引發火災。
(3) 嚴禁使用破損的插頭、插座或接線板,不使用兩插的接線板,發現插座鬆動,接線板電線裸露應及時更換。不得購買和使用質量低劣的接線板,一定要選用有國家認證標誌的合格電器產品。插頭鬆動、破損、電線裸露都會有安全隱患,電線有破損裸露的情況應立即停止使用。接線板若隻有兩插,不帶地線的話,是不符合國家標準的,應購買符合國家標準帶3C認證的產品。
(4) 不要用潮濕的手接觸儀器設備,也不要用濕毛巾擦拭儀器。儀器發生過熱、報警、看到起煙、聞到焦味等異常現象要立即切斷電源。一般事故的發生都是有苗頭的,我們要提高警惕,當儀器發生異常現象要立即切斷電源,防止引起大的安全事故。儀器不用的時候也應切斷電源。遇雷雨天氣,應盡量關閉儀器,拔掉插頭。防止引雷入室,損壞儀器設備。
(5) 為防止觸電、電擊,所有儀器的金屬外殼必須接地。如圖44所示,地線通常是用黃綠線接地。
圖44設備接地示意圖
(6) 儀器拆裝維護或安裝耗材時要先斷電再操作,不能在帶電的情況下進行儀器的拆裝維護,在缺乏技術指導的時候不應私自拆卸修理。電氣設備在未驗明無電時,一律認為有電,不能盲目觸及。一些技術性要求較高的操作,盡量讓專業人員來做。
(7) 儀器及相關線纜不要被水浸濕,儀器的放置環境應保持幹燥,防止受潮潮濕的環境對儀器的正常使用、壽命都會有影響,儀器受潮還會產生故障,引發安全隱患。一些老舊的實驗大樓,特別是一樓容易產生潮濕的問題,解決方法是經常開空調或者除濕機。另外儀器周圍不宜堆放文件書籍等易燃物品。實驗室中隨意堆放鋼瓶、試劑、紙箱,有非常嚴重的安全隱患。作為實驗室管理人員應該定期檢查,督促實驗室做好相關物品存放的工作。
(8) 實驗前先檢查用電設備,再接通電源;實驗結束後,先關儀器設備,再關閉電源;工作人員離開實驗室或遇突然斷電的情況,應關閉電源,尤其要關閉加熱電器的電源開關。
(9) 在電氣類開放性實驗或科研實驗室,必須兩人以上方可開展實驗。嚴禁任何人在實驗室過夜,確因工作原因需過夜的,需要過夜加熱的,必須有人負責管理,杜絕夜間加熱裝置出現問題。開放性實驗不確定性強、偶然性大、持續時間也長,容易帶來安全問題,因此往往需要兩人以上開展實驗。由於實驗工作者在淩晨容易出現精力不夠集中,為防止操作失誤,實驗室嚴禁通宵實驗,特別是加熱等操作安全隱患極大的實驗。
(10) 使用高壓段電源時,如電擊穿實驗,要按規定穿好絕緣鞋,戴好絕緣手套,做好相關防護工作。站在矽膠絕緣墊上,用專業工具進行操作。在保障生命安全的前提下開展實驗。
4.3觸電的安全防範
4.3.1什麼是觸電?
觸電是指人體接觸帶電體時,電流以很快的速度提高通過人體的過程。微弱電流通過人體時,就會引起觸電,當電壓超過安全電壓時,可能會導致死亡。安全電壓是指不會引起生命危險的電壓。安全電壓不是絕對的,是根據人、地和環境條件不同而規定的。各國安全電壓的規定也不完全相同。例如,我國規定安全電壓為36伏;美國規定為40伏;法國規定安全交流電壓為24伏,安全直流電壓為50伏。需要注意的是:即使在安全電壓範圍內,如果周圍環境條件發生變化,安全電壓也可能變為危險電壓,導致觸電事故的發生。由於人體是導體,所以當人體接觸帶電部位而構成電流的回路時,就會有電流流過人體。
4.3.2觸電對人體的傷害
(1) 電傷。電傷是指電流對人體外部造成的局部傷害,它是由於電流的熱效應、化學效應、機械效應及電流本身的作用,使熔化和蒸發的金屬微粒侵入人體,皮膚局部受到灼傷、烙傷和皮膚金屬化的損傷,嚴重的也能致人死亡。
(2) 電擊。電擊是指電流通過人體,使人體內部組織受到損傷,這種傷害會造成全身發熱、發麻、肌肉抽搐、神經麻痹、也會引起室顫、昏迷,以致呼吸窒息,心髒停止跳動而死亡。
無論是電傷還是電擊都會對人體造成傷害,我們在實驗室中應謹防觸電。
4.3.3觸電的預防
觸電大多是因為實驗人員不懂安全用電常識、不遵守安全用電操作規程以及違規操作、電器設備安裝不規範;或者線路斷裂、損壞及設備本身存在缺陷、絕緣體破損等原因引發的。所以預防觸電首先應加強安全用電教育,掌握基本用電常識:
(1) 不能用潮濕的手接觸電器、燈頭、插頭等;
(2) 所有電源的裸露部分都應有絕緣裝置,電器外殼應接地、接零;
(3) 已損壞的接頭、插座、插頭或絕緣不良的電線應及時更換;
(4) 安裝漏電保護裝置,小型電器設備采用安全電壓;
(5) 維修或安裝電器設備時,必須先切斷電源。
4.3.4觸電的急救措施
觸電事故在極短暫的時間內,就會釀成嚴重的後果,所以一旦發生觸電事故,必須施行搶救。據有關資料記載,觸電後1分鍾內開始搶救,有90%救活的可能;觸電後6分鍾才救治的,僅有10%的生機;如果在觸電後12分鍾才救治,那麼救活的概率就很少了。所以及時對觸電者進行搶救非常重要。
第一,脫離電源。遇到有人觸電,首先要做的就是使傷者脫離電源。當找不到閘刀或來不及找的情況下,用身邊的絕緣物,如木棒、塑料管等,撥開或移開電源線。脫離電源這一步有兩個關鍵點,一是要快,時間就是生命,觸電時間越長,搶救回來的希望就越小。二是不能讓自己觸電。很多的觸電事件就是救人者徒手去拉,結果兩人同時被電倒。
第二,現場急救。當觸電者脫離電源以後,如果神誌清醒,呼吸正常,皮膚也未灼傷,隻需安排其到空氣清新的地方休息,令其平躺,不要行走,防止突然驚厥狂奔,體力衰竭而死亡。
如果觸電者神誌不清,呼吸困難或停止,必須立即把他移到附近空氣清新的地方,及時進行人工呼吸,並請醫務人員前來搶救。如果心髒停止跳動,則需立即進行胸外按壓搶救,並撥打120急救電話,在救護車趕到現場之前不斷按壓。
如果觸電極其嚴重,呼吸心跳全無,這就需要人工呼吸和胸外按壓同時或交替進行搶救。
需要注意的是,對觸電者實施搶救,往往需要較長的時間,所以必須耐心,不間斷的搶救。急救中嚴禁用不科學的方法,如搖晃身體、掐人中、用水潑、盲目打強心針等錯誤方法。因為這樣隻會使奄奄一息或處於假死狀態的觸電者,呼吸更加困難,體溫加速下降,從而加速其死亡。
(a)
(b)
(c)
圖45觸電急救措施示意圖
4.4電氣火災風險及防範
4.4.1什麼是電氣火災?
電氣線路及設備因發熱或電火花放電而引燃可燃物造成的火災,稱為電氣火災。據統計,2011年至2016年,全國共發生電氣火災52.4萬起,占全國火災總量的30%以上,造成3261人死亡,2063人受傷,傷亡數占全國火災傷亡數的33%以上。值得注意的是,在總共的24起重特大火災中就有17起為電氣火災,占到總數的70%。
4.4.2發生電氣火災的原因及防範
過載、短路、接觸不良、漏電等都是引發電氣火災發生的原因。
(1) 過載。過載是指電氣設備或導線的負荷超過其額定輸出功率,長時間過載會產生高熱,引起火災。造成過載的主要原因主要有3個:① 導線截麵大小選擇不當,實際負荷超過了導線的安全載流量;② 設備或導線隨意裝接增加負荷,造成超載運行;③ 設備檢修、維護不及時,長期處於帶病運行狀態。
過載防範:
首先,插座和接線板要選用符合國家標準的產品,使用插座和接線板時不要超過它們的載荷量,其次,安裝過載保護裝置。
(2) 短路。短路就是電器設備或導線由於各種原因相接或相碰,致使電流突然增大的現象。短路時,由於電流突然增大,其瞬間的發熱量也很大,大大超過了線路正常工作時的發熱量,且在短路點易產生強烈的火花和電弧,不但能使絕緣層迅速燃燒,而且會使金屬熔化,引起附近的易燃可燃物燃燒,造成火災。
短路防範:
首先,儀器安裝修理應指派專業技術人員操作;其次,儀器存放環境應避免潮濕、高溫;第三,線路上應安裝熔斷保護裝置。
(3) 接觸不良。接觸不良指的是線路與線路連接時,由於接頭處理不當或鬆動,使接頭的接觸電阻過大的現象,接觸電阻過大會使接頭附近產生極大的熱量,容易引發火災。
接觸不良防範:
首先,安裝、連接導線時接頭部分要牢固可靠;其次,定期檢查接頭是否鬆動或局部過熱。
(4) 漏電。所謂漏電,就是線路的某一個地方因為某種原因,自然原因或人為原因,如風吹雨打、潮濕、高溫、碰壓、劃破、摩擦、腐蝕等,使電線的絕緣或支架材料的絕緣能力下降,導致導線與導線之間、導線與大地之間有一部分電流通過,這種現象就是漏電。當漏電發生時,漏泄的電流在流入大地途中,如果遇電阻較大的部位時,會產生局部高溫,致使附近的可燃物著火,從而引起火災。此外,在漏電點產生的漏電火花,同樣也會引起火災。
漏電防範:
首先,在潮濕、高溫、腐蝕場所內,嚴禁絕緣導線明敷,應使用套管布線;多塵場所,要經常打掃線路。第二,要盡量避免線路損傷,注意導線連接質量;活動電器設備的移動線路應采用鋁裝套管保護,經常受壓的地方用鋼管暗敷。第三,要安裝漏電保護器並經常檢查線路的絕緣情況。
圖47漏電預防檢查
4.4.3電器火災的應急處理
(1) 先斷電(在不造成更大危害的前提下),立即使用滅火器撲救;
首先要斷電,這是防止擴大火災範圍和避免發生觸電事故的重要措施。實驗室發生火災時,應弄清楚室內有無人員和火災原因,若是電器火災的,應關閉電源後拔掉電源插頭,並用濕毯子或濕棉被蓋住電器,這樣能有效阻止煙火蔓延,一旦發生爆炸也能擋住爆破物碎片飛出傷人,若室內有易燃易爆物品,應將危險品搶運轉移出火場,並立即組織人員逃生。
(2) 組織人員逃生疏散;
(3) 使用消火栓滅火,同時將周圍化學品清理掉(轉移掉);
(4) 報告火警,向119報警。
4.5靜電的危害與防護
靜電是處於靜止狀態的電荷,或者說是不流動的電荷(流動的電荷即電流)。當電荷聚集在某個物體的某些區域或其表麵上時就形成了靜電,當帶靜電物體接觸零電位物體(接地物體)或與其有電位差的物體時,就會發生電荷轉移,也就是我們常見的靜電放電現象。靜電的電量不高,能量不大,不會直接使人致命。但是,靜電電壓可高達數萬乃至數十萬伏。例如,人在地毯或沙發上立起時,人體電壓可超過1萬伏;而橡膠和塑料薄膜行業的靜電可高達10萬伏。高的電壓使靜電放電時能夠幹擾電子設備的正常運行或對其造成損害,而且很容易產生放電火花引起火災和爆炸事故。
4.5.1靜電的特性和危害
1. 靜電的產生
任何兩個不同材質的物體接觸後再分離,即可產生靜電,也就是摩擦生電現象。我們在地板上走動、從包裝箱上拿走泡沫、旋轉轉椅、推拉抽屜、拿取紙筆、移動鼠標等動作都會產生靜電,使物體和人體帶上靜電荷。材料的絕緣性越好,越容易產生靜電;濕度越低,越容易產生靜電。另一種產生靜電的方式是感應起電,即當帶電物體接近不帶電物體時會在不帶電的導體兩端分別感應出正電和負電。
2. 靜電及其放電的特性
(1) 靜電放電電流的上升時間很短,如常見的人體放電,其電流上升時間短於10ns。
(2) 靜電放電時釋放的能量較低,典型值在幾十到幾百微焦耳。
(3) 靜電放電持續時間短,多數隻有幾百納秒。
(4) 靜電的電壓較高,至少都有幾百伏,典型值在幾千伏,最高可達數十萬伏。
(5) 靜電放電脈衝所導致的輻射波長從幾厘米到幾百米,頻譜範圍非常寬,能量上限頻率可達5GHz,容易對電流路徑上的天線產生激勵,形成場的輻射發射。
3. 靜電的危害
靜電危害發生的主要原因是靜電放電,此外靜電引力也會對工作、實驗造成危害。在發生靜電火花放電時,靜電能量瞬時集中釋放,形成瞬時大電流,在存有易燃易爆品或粉塵、油霧的場所極易引起爆炸和火災;靜電放電過程產生強烈的電磁輻射可對一些敏感的電子器件和設備造成幹擾和損壞;另外,高壓靜電放電造成電擊,危及人身安全;靜電引力會使元器件吸附灰塵,造成汙染;使膠卷、薄膜、紙張收卷不齊,影響精密實驗過程的測量結果等。
4.5.2靜電防護措施
靜電防護原則主要圍繞抑製靜電的產生、加速靜電泄漏、進行靜電中和三方麵進行,具體措施如下:
1. 接地
接地是加速靜電泄漏的最簡單常用的方法,即將金屬導體與大地(接地裝置)進行電氣上的連接,以便將電荷泄漏到大地。此法適合於消除導體上的靜電,而不宜用來消除絕緣體上的靜電,因為絕緣體的接地容易發生火花放電,引起易燃易爆液體、氣體的點燃或造成對電子設施的幹擾。
2. 增濕
可采用噴霧、灑水等方法增加室內濕度,隨著濕度的增加絕緣體表麵上結成薄薄的水膜能使其表麵電阻大大降低,可加速靜電的泄漏。從消除靜電危害角度考慮,一般保持相對濕度在70%以上較為合適。
3. 控製物體接觸方式
要抑製靜電的產生,需要縮小物體間的接觸麵積和壓力,降低溫度,減少接觸次數和分離速度,避免接觸狀態急劇變化。如:化學實驗中將苯倒入容器中,需要緩慢倒入,且倒完應將液體靜置一定時間,待靜電消散後再進行其他操作。
4. 中和
這種方法是采用靜電中和器或其他方式產生與原有靜電極性相反的電荷,使已產生的靜電得到中和而消除,避免靜電積累。常用的中和器有離子風機、離子風槍。
5. 使材料帶電序列相互接近
抑製靜電產生需使相互接觸的物體在帶電序列中所處的位置盡量接近。對於各種材質,其摩擦帶電序列依次由正電荷到負電荷為:(+)玻璃、有機玻璃、尼龍、羊毛、絲綢、賽璐珞、棉織品、紙、金屬、黑橡膠、滌綸、維尼綸、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯(-)。材料帶電序列遠離,則容易產生靜電。
6. 屏蔽
用接地的金屬線或金屬網等將帶電的物體表麵進行包覆,從而將靜電危害限製到不致發生的程度,屏蔽措施還可防止電子設施受到靜電的幹擾。如可采用防靜電袋、導電箱盒等包覆物體。
7. 佩戴個人防護用品
穿戴防靜電無塵衣帽和導電鞋,佩戴靜電手套、指套、腕帶等消除或泄漏所帶的靜電。
8. 使用抗靜電材料
在特殊的實驗室可采用抗靜電材料進行裝修,如使用防靜電地板、導電地板、防靜電桌墊、防靜電椅、導電椅等。
本章習題及答案
第5章實驗室廢棄物安全
第5章
實驗室廢棄物安全
DI WU ZHANG
5.1實驗室廢棄物基本常識
實驗室作為人類日常研究和相關活動的場所,會產生各種生活垃圾和實驗室廢棄物。實驗室產生的生活垃圾與實驗研究無關,需按一般性垃圾分類處理。實驗室廢棄物是指實驗過程中產生的三廢物質,即廢氣、廢液、廢渣,此外還包括實驗用劇毒物品殘留物、放射性實驗廢棄物和實驗動物屍體及器官等,內容廣泛,種類繁多。實驗室廢棄物應按嚴格要求分類處理。
實驗室廢棄物有以下幾個特性:① 種類繁多,包括各種不同理化性質的廢棄物,如生物性、化學性和放射性廢棄物等。② 量少,相對於一般性垃圾,實驗室廢棄物的產量較少。③ 形態複雜,包括固體、液體和氣體類。④ 某些廢棄物具有危險性,如毒性、腐蝕性或者爆炸性,具有這類特性者多為化學性實驗廢棄物。⑤ 某些廢棄物具有感染性,如致病微生物實驗研究產生的廢棄物、臨床研究的傳染病患者的樣品(如艾滋病患者的血液、分泌物等),具有這類特性者多為生物性實驗廢棄物。⑥ 有些廢棄物具有尖端性及前瞻性,如基因工程研究產生的廢棄物。
5.1.1實驗室廢棄物的分類
實驗室廢棄物的分類方法有很多種,最常見的分類方式有以下兩種:
1. 按實驗室廢棄物的性質分類
(1) 化學性實驗廢棄物
化學性實驗廢棄物包括無機廢棄物和有機廢棄物。無機廢棄物含有各種無機化學品,有強酸、強堿、各種鹽類、重金屬、氰化物等。其中汞、砷、鉛、鎘、鉻等重金屬不僅毒性強,且在人體中有蓄積性。有機廢棄物含有各種有機化學品,包括油脂類(油漆、鬆節油等)、有機溶劑(氯仿、二甲基亞碸等)、有毒化合物(農藥和毒鼠強等)。
(2) 生物性實驗廢棄物
生物性實驗廢棄物包括檢驗或實驗的廢棄標本,如各種動物(包括人類)的組織、血液、組織液、排泄物(大小便)、分泌物、腹瀉和嘔吐物等;檢驗用品如被生物樣本汙染的實驗耗材、細胞培養基和細菌培養液等。開展生物性研究的實驗室會產生大量含有害微生物的實驗廢棄物,如未經恰當的滅菌處理而直接外排,會造成環境汙染甚至人體健康的損害等嚴重後果。生物實驗室的通風設備設計不完善或實驗過程個人安全防護不到位,也會使致病微生物或生物毒素通過空氣擴散傳播,帶來汙染,造成嚴重不良後果。2003年“非典”流行後,許多生物實驗室加強了對生物安全的控製,據報道“非典”感染者中,有科研工作者在實驗室研究時因不當操作而被感染的。
(3) 放射性實驗廢棄物
放射性實驗廢棄物包括放射性標記物、放射性標準溶液、放射性實驗的廢液和被放射性物質沾染的實驗材料等,如131I,廢棄的鈷60(60Co)。
2. 按實驗室汙染物的形態分類
(1) 廢氣
實驗室產生的廢氣包括試劑和樣品的揮發物、實驗過程的中間產物、泄漏和排空的標準氣和載氣等。通常實驗室中直接產生有毒、有害氣體的實驗都要求在通風櫥內進行,這固然是保證實驗室內空氣質量、保護實驗人員健康安全的有效措施,但是通風櫥排風口若無專業過濾回收裝置,會造成大氣環境的汙染和破壞。實驗室廢氣包括甲醛、苯係物、酸霧、有機溶劑等常見汙染物和汞蒸汽、光氣等較少見的汙染物。
依據其對人體危害的不同,可以將廢氣分為兩類:第一類是刺激性的有毒氣體,它們通常對人的眼睛和呼吸道黏膜有很強的刺激作用,比如氯氣、氨氣、二氧化硫及氟氧化物等等;第二類是可以直接造成人體缺氧性休克的窒息性氣體,例如一氧化碳、硫化氫、甲烷、乙烯等。每次實驗所產生的廢氣量不大,因此始終未能引起公眾足夠的重視,通常這些廢氣不經吸收和處理就被直接排入空氣中,造成較大的社會公害。
(2) 廢液
實驗室產生的廢液包括多餘的樣品、標準曲線製作及樣品分析殘液、失效的貯藏液和洗液、大量洗滌水等。幾乎所有的實驗室常規分析項目都不同程度存在著產生廢液的問題。這些廢液中成分包羅萬象,包括最常見的無機物、有機物、重金屬離子、有害微生物和細胞培養基等及相對少見的氰化物、細菌毒素、各種藥物殘留等。
(3) 廢渣
實驗室產生的廢渣包括多餘的固體樣品、實驗產物、消耗或破損的實驗用品(如玻璃器皿、紗布和樣品管)、殘留或失效的化學試劑等。這些固體廢棄物成分複雜,涵蓋各類化學、生物廢棄物,尤其是一些過期失效的化學試劑,若處理不慎,很容易導致嚴重的汙染事故。
5.1.2實驗室一般性垃圾的分類處置
1. 可回收垃圾
主要包括廢紙、金屬、塑料、玻璃和布料五大類。廢紙:主要包括報紙、圖書、雜誌、各種包裝紙、辦公用紙、紙箱等,但要注意紙巾和廁所紙由於水溶性太強不可回收。金屬物:主要包括易拉罐、罐頭盒、廢棄的儀器零件等。塑料:主要包括各種塑料袋、塑料包裝物、一次性塑料餐具、飲料瓶等。玻璃:主要包括各種玻璃瓶(生活用,試劑瓶除外)、燈泡、暖瓶、門窗玻璃、鏡子等。布料:主要包括廢棄的工作服、毛巾、桌布、布包、鞋等。
2. 廚餘垃圾
剩飯、剩菜、果皮、果核和過期食品等,可經生物技術堆肥處理,生產有機肥料。
3. 有害垃圾
廢舊電池、廢日光燈管和紫外燈管等,這些垃圾需要特殊安全處理。
4. 其他垃圾
包括除上述幾類垃圾之外的磚瓦陶瓷、渣土、衛生間廢紙、紙巾等難以回收的廢棄物,采取衛生填埋可有效減少對地表水、地下水、空氣及土壤的汙染。
5.1.3實驗室廢棄物管理中存在的問題
各高等院校或研究機構因教學科研的需要,實驗研究過程中會產生各種實驗室廢棄物,若處置不當,會造成空氣、土壤和地下水的汙染,破壞環境。進入生態環境的各類有害實驗室廢棄物會直接或間接威脅人體健康及其生存狀態。
盡管近年我國加強了對實驗室廢棄物的管理,但仍有相對多的單位對實驗室廢棄物的處置不重視,缺乏切實可行的具體操作規範和規程;部分科研人員和學生對實驗室廢棄物危害的認識不足,一些單位缺乏對事故責任人和主管人員的懲處措施,貪圖方便,
實驗室廢棄物常見標識
混合堆放,隨意丟棄,致使實驗室廢棄物造成汙染環境和危害人體健康的事故時有發生。
因此,為了改變這種狀態,必須高度重視對實驗室廢棄物的合理處置問題,讓每一個接觸和使用實驗用品的人員都及時、正確地對實驗室廢棄物進行分類收集,並送有關專業部門集中處理。
5.2實驗室廢棄物處理的相關法律規範
5.2.1實驗室廢棄物處理的相關法律法規
1. 《中華人民共和國環境保護法》
由全國人民代表大會常務委員會製定,為保護和改善環境,防治汙染和其他公害,保障公眾健康,推進生態文明建設,促進經濟社會可持續發展,製定該法。
2. 《中華人民共和國傳染病防治法》
由全國人民代表大會常務委員會製定,為了預防、控製和消除傳染病的發生與流行,保障人體健康和公共衛生,製定該法。
3. 《中華人民共和國固體廢物汙染環境防治法》
由全國人民代表大會常務委員會製定,是為了防治固體廢棄物汙染環境,保障人體健康,維護生態安全,促進經濟社會可持續發展而製定的法規。
4. 《危險化學品安全管理條例》
由中華人民共和國國務院製定,為了加強危險化學品的安全管理,預防和減少危險化學品事故,保障人民群眾生命財產安全,保護環境,製定該條例。
5. 《放射性廢物安全管理條例》
由中華人民共和國國務院製定,為了加強對放射性廢棄物的安全管理,保護環境,保障人體健康,根據《中華人民共和國放射性汙染防治法》,製定該條例。
6. 《醫療廢物管理條例》
由中華人民共和國國務院製定,為加強醫療廢棄物的安全管理,防止疾病傳播,保護環境,保障人體健康,根據《中華人民共和國傳染病防治法》和《中華人民共和國固體廢物汙染環境防治法》製定。
7. 《廢棄危險化學品汙染環境防治辦法》
由國家環境保護總局製定,為了防治廢棄危險化學品汙染環境,根據《固體廢物汙染環境防治法》、《危險化學品安全管理條例》和有關法律、法規,製定該辦法。
8. 《醫療廢物專用包裝物、容器標準和警示標識規定》
由國家環境保護總局製定,為貫徹執行《中華人民共和國固體廢物汙染環境防治法》、《中華人民共和國傳染病防治法》和《醫療廢物管理條例》,防治醫療廢棄物汙染環境,保障人體健康,而批準發布《醫療廢物專用包裝物、容器標準和警示標識規定》。
9. 《醫療衛生機構醫療廢物管理辦法》
由中華人民共和國衛生部製定,為規範醫療衛生機構對醫療廢棄物的管理,有效預防和控製醫療廢棄物對人體健康和環境產生危害,根據《醫療廢物管理條例》,製定本辦法。
還有很多地方性法規,比如《上海市危險化學品安全管理辦法》《上海市環境保護條例》《上海市醫療廢物處理環境汙染防治規定》《江蘇省危險廢物管理暫行辦法》《江蘇省固體廢物汙染環境防治條例》《江蘇省環境保護條例》《重慶市環境保護條例》等等,都是為了防止有害廢棄物擴散,保護環境而製定的一係列規定。
5.2.2實驗室廢棄物處理的使用規範
1. 《實驗室生物安全通用要求》(GB19489—2008)
這是一種國家標準,本標準規定了對不同生物安全防護級別實驗室的設施、設備和安全管理的基本要求。包括廢棄物處置,規定了實驗室危險廢棄物處理和處置的管理應符合國家或地方法規和標準的要求,應征詢相關主管部門的意見和建議。
2. 《臨床實驗室廢物處理原則》(WS\/T 249—2005)
是中華人民共和國衛生行業標準,該標準對臨床實驗室產生的廢棄物提出了分類和處理原則,本該標準適用於臨床實驗室。
類似的使用規範還有《浙江大學實驗廢棄物處置辦事流程\/須知》《西南大學實驗室廢棄物處置管理辦法》《四川大學實驗室危險廢棄物管理辦法》《複旦大學化學廢棄物管理暫行辦法》《北京大學實驗室危險化學廢物處理實施細則》《南開大學生命科學學院關於實驗廢棄物處理的規定》等等,是不同行業單位根據國家和地方相關法律法規製定的本行業本單位的廢棄物處理規定。
5.3化學性實驗廢棄物分類與處置
5.3.1化學性實驗廢棄物及其容器
對化學性實驗廢棄物的科學分類是其後續有效處理的前提,化學品使用單位提供合適的容器是對化學性實驗廢棄物進行合理收集的有效保障。
1. 化學性實驗廢棄物的分類
根據化學性實驗廢棄物的理化性質,可將其分為有害廢棄物(危險化學物質)、廢氣、有機廢液、無機廢液、有機固體廢棄物及無機固體廢棄物等。
有害廢棄物是指具有以下特性的廢棄物:① 易燃性:閃點在60℃以下的物質,如氫氣。② 腐蝕性:強酸、強堿,認定標準為pH大於12.5或小於2.0的物質。③ 毒性:如含鉛、汞、鎘、鉻、鉈、砷、氰的化合物、石棉、有機氯溶劑等。④ 反應性:強酸、強堿、強氧化劑、強還原劑。⑤ 放射性:具有放射性的物質,如鈷60。對於這類有害廢棄物必須分別收集貯存於專門的容器中,並粘貼上醒目的標簽,置於指定地點,及時處理,不可長時間存放,否則可能成為安全隱患。
化學性實驗廢棄物按其危險性還可分為兩大類:
第Ⅰ類:① 特別危險的廢棄物;② 在廢棄物集中地需要進一步處理的廢棄物;③ 危險藥物;④ 危險物品,如壓縮性氣體、水反應性材料(如電石、金屬鈉)、可自燃的物質(如鎂合金、白磷或黃磷)、環氧聯苯、農藥類、二噁英類和各種其他毒物。
第Ⅱ類:涉及多數化學性廢棄物,如常用的酸、堿、有機溶劑、有毒金屬、礦物油。危險物品包括腐蝕性廢料(如乙酸等)、可燃氣體(如乙炔、硫化氫等)、助燃劑(如氯酸鉀、硝酸鉀等)、易燃物品(如薄膜、烏洛托品等)、毒性物質(如水合肼、四氯化碳等)、其他物品(如過氧化苯酰、硝化棉等)。
2. 化學性實驗廢棄物的容器
迄今為止,我國多數教學科研機構並未對化學性實驗廢棄物進行嚴格細致的分類,目前可提供的廢棄物容器類型和規格均較少,這方麵的工作有待加強,以循環經濟和綠色化學的理念為方向。政府有關部門正在著手製定一係列規程,以指導和規範各類機構對化學性實驗廢棄物的收集及處置行為。
目前,國外高校均設有化學品管理辦公室,為各種化學性實驗廢棄物的收集提供容器。這些化學性實驗廢棄物包括油脂類(鬆節油、潤滑油、重油等)、含鹵素有機溶劑、不含鹵素有機溶劑、酸堿廢液、金屬離子溶液、氰化物、膠片定影劑和顯影劑,以及凝膠廢棄物。化學品管理辦公室根據要求提供不同類型的化學性實驗廢棄物容器,常用的是25L規格,其製作材料有塑料、碳鋼及塑料襯裏金屬。
標準化學性實驗廢棄物容器應符合以下要求:① 堅固;② 內壁材料不能與化學性實驗廢棄物反應;③ 每一個化學性實驗廢棄物容器的外表麵都貼有兩個標簽,分別標明化學性實驗廢棄物的“名稱”和“危險性”。實驗人員須確保兩份標簽不脫落遺失。必須將一個塑料製的化學性實驗廢棄物日誌夾與化學性實驗廢棄物容器附帶在一起,並同時移交給專業的化學性實驗廢棄物處理部門。
標準化學性實驗廢棄物容器須由化學品管理辦公室提供。如有需求,隨時聯係該辦公室,索取廢棄物容器。化學性實驗廢棄物處理機構隻直接接受收集在標準化學性實驗廢棄物容器中的化學性實驗廢棄物。對於體積較小的化學性實驗廢棄物(如數量<4L\/月),化學性實驗廢棄物容器要專門安排。化學品管理辦公室將按要求將標準化學性實驗廢棄物容器交付給化學性實驗廢棄物製造者。依照以下信息進行交接手續的辦理:姓名、係別、廢棄物類型、所需廢棄物容器數目、地點及聯係電話。
盛裝化學性實驗廢棄物的容器應置於實驗室內的合適位置,不得隨意堆放在走廊或實驗室門口,以免發生意外事故。當化學性實驗廢棄物容器裝滿四分之三時就應與化學品管理辦公室聯係,及時運走。若化學性實驗廢棄物容器運送到無人值班的庫房,應先與化學品管理辦公室取得聯係,及時獲得可用庫房。
5.3.2化學性實驗廢棄物收集和儲放
由於化學性實驗廢棄物的性狀和危險性不同,數量不等,其收集和儲放應遵循一些基本原則,以防止在這兩個環節發生安全事故。
1. 化學性實驗廢棄物收集原則
為防止化學性實驗廢棄物對實驗室和室外環境的汙染,化學性實驗廢棄物的一般收集原則是:分類收集,妥善存放;定期交由專業機構分別集中處理(無害化或回收有價物質)。在實際工作中,應選擇合適的方法檢測,盡可能減少化學性實驗廢棄物量及其汙染。化學性實驗廢棄物排放應符合國家有關環境排放標準。
2. 化學性實驗廢棄物收集和儲存方法
化學性實驗廢棄物處置不當,不僅會汙染環境,而且可能造成危險。因此,操作人員需了解一些常見化學性實驗廢棄物的收集和存放方法。
根據性狀,化學性實驗廢棄物可分為固體廢棄物、液體廢棄物和氣體廢棄物。固體廢棄物可用塑料瓶、塑料袋、塑料桶或紙箱密封保存;液體廢棄物可收集於塑料桶、無色或棕色玻璃瓶中密封保存;氣體廢棄物可吸收至合適的溶劑中,用棕色玻璃瓶密封保存,在通風管道的終端安裝吸附材料,禁止有毒有害氣體直接排放到大氣。盛裝廢棄物的容器應存放於通風、避光、低溫、幹燥的專用房間或倉庫。
化學性實驗廢棄物容器外壁應牢固粘貼含有廢棄物名稱、濃度、產生時間和產生該物的實驗者姓名及其聯係方式等信息的清晰可讀的標簽;實驗者有責任對其製造的化學性實驗廢棄物進行組成檢測,提供明確的信息。若有不明廢棄物,實驗室負責人應及時與所在單位的職能部門聯係,尋求更專業的幫助。
目前,國內多數機構實驗室化學性實驗廢棄物的收集比較粗略,不利於其後續處理。以下主要介紹國外高校化學性實驗廢棄物容器及其收集方法。
(1) 酸類廢棄物容器。無機酸類廢棄物容器用於盛放無機酸,有機酸應裝進有機酸廢棄物容器中,如有機酸的產量較低(<4L\/月),則可收集在“非鹵溶劑或鹵代溶劑”廢棄物容器中。
(2) 堿類廢棄物容器。貯存氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水等堿性廢棄物。
(3) 金屬溶液類廢棄物容器。含金屬(離子或沉澱)的溶液,應當在此容器中處理,但汞、六價鉻、硼除外。含汞、六價鉻、硼的廢棄物應單獨收集,化學性實驗廢棄物處理機構將為盛放這些金屬溶液的廢棄物容器提供專門的流程。如金屬離子溶液中此類金屬的含量低(無機汞<100mg\/L,有機汞<50mg\/L),可不予分離。酸堿中金屬離子或沉澱都可在此容器中進行處理。金屬汞不能收集在此廢棄物容器中,須打電話至化學品管理辦公室,請求對汞進行專門收集。
(4) 氫氟酸類廢棄物容器。若現場沒有此類容器,且此廢料量又少(小於無機酸廢料總體積的30%),那麼可在無機酸廢棄物容器中處理。
(5) 含有硼和六價鉻的溶液。對於含有硼和六價鉻的廢液,一定要放入特定的容器中,而且實驗室要為它們設計專用的排放管道。
(6) 氰化物類廢棄物容器。此類容器中的廢棄物務必保存在強堿性條件下,以免有氫氰酸氣體溢出。
(7) 油脂類廢棄物容器。貯存泵油、潤滑油、液態烷烴、礦物油等廢棄物。
(8) 鹵代溶劑類廢棄物容器。含鹵的有機溶劑(如氯仿、苯甲氯、二氫甲烷等)和其他含鹵的有機化合物都應收集在這種容器內。
(9) 非鹵代溶劑類廢棄物容器。非鹵代溶劑類是指不含鹵的有機溶劑和其他化合物,如丙酮、烷烴、石油醚等,它們需要用此類容器收集。
(10) 廢膠片定影劑廢棄物容器。貯存電影膠片和照相膠片生產及使用處理過程中所用定影劑而產生的廢棄物。
(11) 膠片顯影劑類廢棄物容器。膠片顯影劑類廢棄物容器用於膠片處理過程中產生的顯影劑廢棄物。
(12) 凝膠狀廢棄物容器。這種容器用來盛裝凝膠廢棄物,如聚丙烯酰胺或瓊脂糖凝膠。另外也可以用來盛裝少量的其他已汙染的原料和生化藥品。
3. 化學性實驗廢棄物的混合
化學性實驗廢棄物的混合需按其主要成分分門別類,遵循以下原則:
(1) 含氰化物的廢棄物要嚴格控製,全部倒入指定的廢棄物容器中。
(2) 含有硼、汞和六價鉻的廢液也要全部倒入指定的廢棄物容器中。如含有1mol\/L的鎳、1mol\/L的銀和0.5mol\/L的汞的水溶液必須倒入指定的汞廢棄物容器中。
(3) 對於沉澱或含金屬元素溶液的廢棄物,應根據不同的pH倒入專用的酸或堿的廢棄物容器中。對於pH為中性的廢料,則應倒入相應的堿性廢棄物容器中。
(4) 對於含有鹵代物的廢棄物,即使隻含有少量的鹵代物,也須全部倒入專用的鹵代物廢棄物容器中。
(5) 若一周內廢棄的定影劑、顯影劑和衝印劑不超過5L,則可以將所有廢料倒入“衝印劑”廢棄物容器中。
(6) 測試兼容性的步驟。不同化學性實驗廢棄物收集於同一容器前,須做兼容性測試,同時應遵循以下步驟:
① 測試兼容性必須由有經驗的實驗員在通風櫥中完成。
② 必須保證通風櫥能順利通風,通風櫥的窗框高度至少應低於肩的水平。
③ 吸取50mL化學性實驗廢棄物樣品到大口的燒杯中。
④ 將一支溫度計插入大口燒杯中。
⑤ 緩慢加入新的化學性實驗廢棄物,容積比例應控製在指定的比例範圍內。
⑥ 如在5min內有氣泡產生、冒煙或有明顯的升溫(超過10℃),應立即停止混合。這些實驗現象都表明化學性實驗廢棄物之間不相互兼容。必須將化學性實驗廢棄物倒入不同的容器中,並且應該將其不兼容的情況記錄在“化學性實驗廢棄物日誌”中。
⑦ 若5~10min內觀測不到反應現象,就說明化學性實驗廢棄物能共存(兼容),可以將新產生的化學性實驗廢棄物倒入相應的化學性實驗廢棄物容器中。
⑧ 其他情況。對於可以明顯區分的液相,如水相與有機相,則應該分別倒入相應的或是相近的化學性實驗廢棄物容器中。
⑨ 液體廢棄物的混合可參考圖56“實驗廢液相容圖”。
圖56實驗室廢液相容圖
4. 化學性實驗廢棄物收集和儲存注意事項
除遵守以上化學性實驗廢棄物分類收集和儲存的規程外,還需注意以下事項。
(1) 若用舊試劑瓶收集液體廢棄物,舊試劑瓶中的殘餘試劑不得與化學性實驗廢棄物發生化學反應。下列廢液不得相互混合:① 過氧化物與有機物;② 氰化物、硫化物、次氯酸鹽與酸;③ 鹽酸、氫氟酸等揮發性酸與非揮發性酸;④ 濃硫酸、磺酸、羥基酸、聚磷酸等酸類與其他的酸;⑤ 銨鹽、揮發性胺與堿。
(2) 化學性實驗廢棄物容器應有外包裝箱;盛有化學性實驗液體廢棄物的玻璃容器應避免相互碰撞,否則可能破損,造成液體泄漏事故。
(3) 酸存放時,應遠離活潑金屬(如鈉、鉀、鎂等)、氧化性酸或易燃有機物、相混後會產生有毒氣體的物質(如氰化物、硫化物等);堿存放時,應遠離酸及一些性質活潑的物質;易燃物應避光保存,並遠離一切有氧化作用的酸,或能產生火花火焰的物質,且儲存量不可太多,需及時處理。
(4) 化學性實驗廢棄物不得儲放在通風櫥、試劑櫃、實驗室內的過道旁或烘箱附近、走廊等處;不得隨意丟棄於垃圾桶;儲放化學性實驗廢棄物的地點不得對周圍環境有影響或成為安全隱患。
(5) 在實驗室內,化學性實驗廢棄物不宜儲放時間過長,盡可能在一或兩周內處理;特殊廢棄物應立即處理。對於毒性大的廢液,如硫醇、胺等能發出臭味的廢液,能產生氰、硫化氫、磷化氫等有毒氣體的廢液,燃燒性強的二硫化碳、乙醚之類的廢液等,必須及時、妥善處置。
(6) 化學性實驗廢棄物搬運時應輕拿輕放;尤其是對於含有過氧化物、硝酸甘油、已過氧化的乙醚之類的爆炸性物質的廢液,須更加謹慎。
5.3.3化學性實驗廢棄物處置要求
化學性實驗廢棄物處置是實驗人員日常工作的重要內容,必須高度重視,切實按照有關規程進行並落實到位。
1. 化學性實驗廢棄物產生者的責任
產生化學性實驗廢棄物的實驗人員應向化學品管理辦公室索取合適的廢棄物容器,將廢棄物安全地盛放於廢棄物容器中。應及時、準確地填寫“化學性實驗廢棄物日誌”。在實驗室中將化學性實驗廢棄物分門別類,存放於不同化學性實驗廢棄物容器中。將收集的化學性實驗廢棄物及時送至化學品管理辦公室指定的地點。
2. 一般化學性實驗廢棄物的處置
實驗室一般不對化學性實驗廢棄物進行現場的無害化處理。實驗人員應根據前述的化學性實驗廢棄物的分類、收集原則和儲放方法做好實驗室每天所產生的化學性實驗廢棄物的清理工作,定期交由專業部門做後續的無害化處理。在實驗室處置化學性實驗廢棄物的過程中,須遵守以下要求:① 在搬運包裝前務必要做化學性實驗廢棄物之間的兼容性測試。② 在通過兼容性測試後,任何一種新的化學性實驗廢棄物都應該放入相應的容器中。③ 為防止溢漏,每次裝入新的化學性實驗廢棄物前都應該檢查容器內的液麵高度,並且在送至化學品管理辦公室前都不可裝滿,隻能盛裝容器容積的70%~80%。④ 應用漏鬥和碟子盛裝容器,以防止溢出。⑤ 每裝入一種新的化學性實驗廢棄物,都應該立即在“化學性實驗廢棄物日誌”中標明。
對於化學性實驗廢棄物中含有高反應活性化合物、能與水反應的化合物以及具有強氧化還原性的物質時,它們不得與其他任何化學性實驗廢棄物相混合。這類化學性實驗廢棄物必須用不同的容器分類且密閉存放,並采用專門程序進行處理,詳見下麵要介紹的“特殊化學性實驗廢棄物及其處置”。
3. 特殊化學性實驗廢棄物及其處置
1) 特殊化學性實驗廢棄物的類型
一般實驗活動涉及的特殊化學性實驗廢棄物包括以下幾類:① 反應活性較高的化學品;② 遇水反應的化學品;③ 不能通過兼容性測試的廢棄物;④ 廢棄的化學品;⑤ 過期的化學品。所收集廢棄物的物理狀態可以是液體、固體和廢渣。
2) 特殊化學性實驗廢棄物的處置
盡可能將化學品存放在原容器中,若原容器不足,則可把其封裝在塑料袋或能與之兼容的堅固容器中。處理封裝好容器後,每個容器(內裝按規定收集的特殊化學性實驗廢棄物)都必須附帶一個“特殊化學性實驗廢棄物複核身份證明表”。填寫時一定要用永久性不褪色黑筆。
可能發生爆炸的化學品的處置:當不正確儲存或超過儲存期限時,許多普通的化學品或混合物也可能變得易爆或對撞擊敏感。這些材料或化學品須采用特殊的搬運方法,且一般不與其他化學性實驗廢棄物一起收集。當不正確搬運這些化學品時,它們易變得不穩定。在這種情況下,這些化學品將對所在單位構成相當大的威脅。
為了確保這些化學品所固有的威脅得到有效控製,所在單位化學品管理人應要求各部門認真審查並嚴格遵守這些規程。
(1) 可過氧化的化學品。當多種化學品暴露在空氣中時,它們能夠形成具有強爆炸性的過氧化的化合物。過氧化物對熱、摩擦、撞擊和光均相當敏感,屬於實驗室內很危險的化學品。這種問題在乙醚中普遍存在,也發生在許多其他有機化合物以及某些堿性和氨基化合物中。許多重大的實驗室爆炸事故是由於搬運老化過期的乙醚導致的。因此,必須小心謹慎,防止在這些化學品中形成過氧化物。
防止過氧化物的形成取決於仔細、分類地控製可過氧化的化學品。大多數可過氧化的化學品中添加有抑製劑,以延緩過氧化物的形成。通常,這些抑製劑一直有效,直到第一次打開容器為止。建議處置一年後未開封的乙醚。
為預防可過氧化的化合物中生成過氧化物的風險,須采取以下兩個步驟:
① 注明日期:給以下所列的可過氧化的化學品注明接收日期和第一次開瓶日期;可過氧化的化合物名稱;接收日期;開瓶日期;開瓶後6個月內處置或測試。
② 處置已開瓶的可過氧化的化學品:通過化學性實驗廢棄物管理部門,在以下所列的時限內處置已開瓶的可過氧化的化學品:
a. 有嚴重危害的過氧化物須在3個月內處置,包括二異丙醚、二乙烯基乙炔、鉀金屬、鉀酰胺(氨基鉀)、氨基鈉、1,1二氯乙烯等。b. 高危害的過氧化物須在6個月內處置,包括異丙基苯、環己胺、環戊烷、乙醚、二氧雜環乙烷、2乙氧基乙醇、甘醇二甲醚、呋喃、甲基異丁酮、四氫呋喃、乙烯醚等。
以上所列可過氧化的化學品的種類並不齊全,生產商一般會注明可過氧化的化學品的危害性,實驗人員須注意生產商提供的生產日期和推薦的有效期限,以提高警惕。
過氧化物形成的一個明顯標誌就是液體中的結晶現象。然而,在沒有明顯結晶的情況下,危險的過氧化物也具有危害性。在容器瓶蓋和螺紋處可形成過氧化物結晶體。這些化學品應盡可能通過化學性實驗廢棄物管理部門進行統一處置。
(2) 苦味酸和其他多硝基化合物。苦味酸是實驗室一種常用試劑,是一種相對安全的化合物。為了使其保持穩定,通常市售的苦味酸中添加了10%的水。當苦味酸失水幹透或形成某些金屬鹽時,它會變得易爆。為了安全地儲存苦味酸,應采取下列步驟:
① 不得將苦味酸儲存在帶金屬蓋的容器中或與任何金屬接觸。
② 經常檢查苦味酸,以確保它保持濕潤。根據需要加水;儲存在陰涼處;不得將苦味酸放置在幹燥器中。
③ 不要試圖打開舊的或幹的苦味酸的瓶子。盡可能將這些化學品送化學性實驗廢棄物管理部門。對於使用其他多硝基化合物,實驗人員須了解有關搬運和儲存這種化合物的詳細信息,必要時應向化學性實驗廢棄物管理機構做專門谘詢。
(3) 疊氮類化合物。包括疊氮鈉、疊氮鉀、疊氮有機物等,其使用和廢棄處置須特別謹慎。如疊氮鈉盡管不存在內在的不穩定性,但若受到汙染或不正確使用時,也可形成極易爆炸的疊氮重金屬。如果通過下水道排放疊氮鈉溶液,則可在管道內形成疊氮鉛或銅。請注意,不得將疊氮鈉迅速加熱或儲存在有金屬化合物的容器內。
現在國家已經對易製毒易製爆化學品實行嚴格的審批登記製度,若涉及這一類廢棄物數量較多時,應特別注意遵守相關規章製度。對於民爆品如實驗室常用的苦味酸、疊氮類和多硝基化合物,沒有資質的實驗室不允許使用,也就不存在處置問題。
5.3.4特殊化學性實驗廢棄物複核身份證明表的處理
對於特殊化學性實驗廢棄物信息的記錄,實驗人員應做好以下工作:
(1) 與化學品管理辦公室聯係。
① 填寫特殊化學性實驗廢棄物[(廢棄的或過期的)登記表],此表係那些廢棄的或過期的化學藥品所專用。
② 填寫特殊化學性實驗廢棄物[(非兼容性的廢棄物)登記表],此表專用於那些反應活性較高、水反應性的、無兼容性的化學性實驗廢棄物。
(2) 將填好的表送至化學品管理辦公室。
(3) 化學品管理辦公室複閱已有的檔案資料,並向“危險廢棄物處理公司”提供信息。對於以特殊化學性實驗廢棄物方式處置花費較大的廢棄物,環保部門將單獨安排處理。
(4) 依照環保部門的建議,危險廢棄物處理公司將通知化學品管理辦公室,由其製定待處理特殊化學性實驗廢棄物收集計劃,並通知特殊化學性實驗廢棄物產生者。
(5) 特殊化學性實驗廢棄物複核身份證明表可向化學品管理辦公室索取,或從所在單位職能部門的網站下載。
可以通過標準的化學性實驗廢棄物容器進行安全處置的化學性實驗廢棄物,不能以特殊化學性實驗廢棄物服務方式處理,這些廢棄物類別列於“一般化學性實驗廢棄物的處置”規程中。
5.4生物性實驗廢棄物分類與處置
生物性實驗廢棄物是生物實驗過程中產生的廢棄物,包括使用過不能再用的、過期的、淘汰的、變質的、被汙染的生物樣品(製品)、培養基、生化(診斷指示)試劑、標準溶液以及試劑盒等。按類別可以分為生物實驗危險廢棄物、臨床實驗廢棄物和動物實驗廢棄物,動物屍體、已感染的組織、血液和培養液等是生物性實驗廢棄物中的高危廢棄物,它們必須先經冷凍、滅菌、滅活、消毒等方式處理後,再轉移到相關專業公司進行無害化處理。
5.4.1生物實驗危險廢棄物
生物實驗危險廢棄物,主要是涉及病原微生物和高致病性病原微生物的實驗研究,為危險廢棄物。廢棄物中病原體的培養基、標本和菌種、毒種保存液等高危險廢棄物,應當首先在產生地點進行高壓蒸汽滅菌或者化學消毒處理,然後按廢棄物的不同分類進行收集處理。
生物實驗危險廢棄物的處置原則:① 將操作、收集、運輸、處理及處置生物實驗危險廢棄物的危險減至最低;② 將其對環境的有害作用減至最小;③ 隻可使用被承認的技術和方法處理和處置生物實驗危險廢棄物;④ 排放符合國家或地方規定和標準的要求。
生物實驗危險廢棄物處置辦法:
(1) 應有措施和能力安全處理和處置生物實驗危險廢棄物。
(2) 應有對生物實驗危險廢棄物處理和處置的政策和程序,包括對排放標準及監測的規定。
(3) 應評估和避免生物實驗危險廢棄物處理和處置方法本身的風險。
(4) 應根據生物實驗危險廢棄物的性質和危險性按相關標準分類處理和處置廢棄物。
(5) 生物實驗危險廢棄物應棄置於專門設計的、專用的和有標識的用於處置生物實驗危險廢棄物的容器內,裝量不能超過建議的裝載容量。
(6) 銳器應直接棄置於耐紮的容器內。
(7) 應由經過培訓的人員處理生物實驗危險廢棄物,並應穿戴適當的個人防護裝備。
(8) 不應積存一般垃圾和實驗室廢棄物。
(9) 在消毒滅菌或最終處置之前,應存放在指定的安全地方。
(10) 不應從實驗室取走或排放不符合相關運輸或排放要求的實驗室廢棄物。
(11) 應在實驗室內消毒滅菌含活性高致病性生物因子的廢棄物。
(12) 如果法規許可,隻要包裝和運輸方式符合危險廢棄物的運輸要求,可以運送未處理的危險廢棄物到指定機構處理。
下麵介紹一種比較特殊的例子——基因工程廢棄物。基因工程廢棄物有別於其他廢棄物,因為它除了有直接的汙染作用外,還可能產生潛在的危害。另外,基因工程廢棄物中還可能存在生物,它們可以自我繁殖,因此,對於基因工程生物廢棄物的管理首先要符合國家和有關部門的相關要求,且還需要加以特別的注意。對於不同安全等級的廢棄物,處理應采用相應的防汙處置操作。
基因工程生物廢棄物應先經滅菌後才能進一步處理。例如,在實驗室中製造的轉基因植物或細菌,需要將其先殺死,因為生物會自行生長和繁殖,一旦這樣的生物體釋放到環境中,追回非常不易甚至無法追回,可能對環境造成不可預料的影響。
實驗室不允許長時間擱置基因工程生物及其廢棄物,應及時處理,否則就容易造成基因工程體的擴散甚至發生基因的轉移,如基因工程操作過的真菌孢子在簡易條件下就可能會迅速繁殖並擴散到空氣或水體中。
在基因工程實驗過程中若使用放射性核素,使用結束後應將其廢棄物放入塑料袋並密封(標注放射性核素的種類、使用日期和使用人姓名),然後放入廢棄箱中;放射性核素汙染廢液應倒入指定的收集容器。無放射性汙染的廢棄物另行收集,不得與放射性廢棄物混放。若遇到突發事故,應按以下操作進行處置:① 如遇基因工程生物意外擴散,應立即封閉事故現場,查清事故原因,迅速采取有效措施防止基因工程生物繼續擴散,並上報有關部門;② 對已造成不良影響的擴散區,應暫時將區域內人員進行隔離和醫療監護,並設立明顯標誌;③ 對擴散區應進行跟蹤監測,直到危險解除;④ 對於蓄意將基因工程生物擴散的,一旦發現應立即上報主管單位,並追蹤基因工程生物的去向和其後的跟蹤處理。對有嚴重危害的基因工程生物的擴散事件,應立即報告公安機關。
5.4.2臨床實驗廢棄物
我國《臨床實驗室廢棄物處理原則》(WS\/T 249—2005)對臨床實驗室產生的廢棄物提出了分類和處理原則,對臨床實驗室中產生的一些重要有害廢棄物提供了處理技術和丟棄方法,以保證臨床實驗室檢測工作的安全性,減小對工作人員及環境的生物學汙染。中華人民共和國國務院令第380號公布的《醫療廢棄物管理條例》和中華人民共和國衛生部令第36號發布的《醫療衛生機構醫療廢棄物管理辦法》也適用於臨床實驗室,在實施時,臨床實驗室還應參考相應的技術操作規範。
臨床實驗廢棄物可以分為化學廢棄物、感染性廢棄物、銳利物和無害廢棄物。
1. 化學廢棄物的安全處理
(見5.3化學性實驗廢棄物分類與處置)
2. 感染性廢棄物的安全處理
感染性廢棄物是指能傳播感染性疾病的廢棄物,包括被汙染的紗布、棉球、棉簽、病原體的培養基、標本、菌種、毒種保存液、各種廢棄的醫學標本、血液及其製品、大小便、痰、嘔吐物以及使用過的一次性毛細管和手套等,是醫療衛生機構在醫療、預防、保健以及其他相關活動中產生的具有直接或者間接感染性、毒性以及其他危害性的廢棄物。感染性廢棄物一般具有以下特點:① 含有足夠致病能力的病原體;② 病原體有進入體內的途徑;③ 有易感宿主。感染性廢棄物是醫務工作人員和廢棄物處理人員的重要職業性有害物質。
(1) 臨床實驗室應按以下內容製定感染性廢棄物的管理程序:
① 指定專人負責和協調感染性廢棄物的管理;② 建立有關減少廢棄物產生的文件;③ 確定感染性廢棄物的產生地、成分及數量;④ 製定相關操作要求的規範性文件和記錄表,並及時記錄;⑤ 建立隔離、包裝、轉運、保存和處置等一係列程序;⑥ 建立審核及質量保證程序;⑦ 建立感染性廢棄物管理培訓、緊急情況處理和安全操作等的程序及相應文件。
(2) 感染性廢棄物的處理。操作感染性廢棄物或任何有潛在危害的廢棄物時,必須穿戴防護服、口罩和手套。對有多種成分混和的臨床實驗廢棄物,應按危害等級較高者處理。處理含有銳利物品的感染性廢棄物時應使用防刺破手套。
(3) 感染性廢棄物的隔離。有關單位必須對臨床實驗室可能產生的感染性廢棄物加以確定,並采取安全、有效、經濟的隔離和處理方法。必須由專業人員嚴格區分感染性和非感染性廢棄物,一旦分開後,感染性廢棄物必須加以隔離。
(4) 標簽。已經明確的感染性廢棄物應分類丟入垃圾袋,所有收集感染性廢棄物的容器都應有“生物危害”標誌,或使用“醫療廢棄物”容器。裝有銳利物品的容器在任何時候都應有“生物危害”標誌。所有運輸未經處理的感染性廢料的容器上都應有“生物危害”標誌。
(5) 包裝。所有的感染性廢棄物都必須依據廢棄物的性質及數量選用適合的包裝材料,進行專門的包裝。應使用紅色或橘黃色聚乙烯或聚丙烯包裝袋,並應標記有感染性廢棄物。有液體的感染性廢棄物時,應確保容器無泄漏。
(6) 處置。感染性廢棄物的處置即減少或消除其潛在致病性的過程,最常用的處置方法有滅菌和焚燒。處置的主要目的是消除汙染,使病原體數量減少到致病水平以下。常見的消毒滅菌方法:
① 高壓蒸汽滅菌:感染性實驗廢棄物、設備和耗材均可通過高壓蒸汽滅菌去除汙染。至少每月應使用一次生物指示劑(如嗜熱脂肪芽孢杆菌)監測處理效果。處理過程應保證在121℃進行(被處理物中心溫度不低於115℃),時間不少於20min(60~90min)。
② 幹熱處理:由於不使用蒸汽,幹熱處理需要更高的溫度和更長的加熱時間以達到去除汙染的目的。為了適應不同物體的導熱特性,必須對未處理的感染性實驗廢棄物進行標準化分類。
③ 氣體滅菌:使用環氧乙烷等化學蒸汽也可達到滅菌效果,但費用較高,常用於不可進行壓力消毒的器械或物品,並應確保感染性廢棄物能充分暴露於化學蒸汽中,且持續一定的時間。
④ 化學消毒:適用於處理物體表麵和液體廢棄物,對表麵無孔和無吸附作用的感染性廢棄物,化學消毒效果較好。常用的化學消毒劑含氯消毒劑、碘類消毒劑、氧化消毒劑、醛類消毒劑、雜環類氣體消毒劑、醇類消毒劑、酚類消毒劑、季胺類消毒劑等。消毒方法應根據汙染物種類、汙染程度、蛋白含量等確定使用化學消毒劑的種類、濃度及消毒時間。
(7) 貯存。感染性廢棄物的貯存地點應有“生物危險”標誌和進行管理限製,且應位於產生感染性廢棄物的實驗室附近。感染性廢棄物的貯存還應滿足以下要求:① 貯存地不得對公眾開放;② 貯存地及包裝應確保內容物不成為鼠類或其他生物的食物來源;③ 保存溫度及時間應確保保存物不會發生腐敗,必要時,可用低溫保存,以防微生物生長和產生異味;④ 保證包裝內容物不暴露於空氣和受潮。
(8) 轉運。運輸工具應有明顯的標記和防泄漏設備。在處理、運輸、裝卸過程中應確保感染性廢棄物的包裝完好,一般不得使用機械進行裝卸。長途運輸應請專業人員進行操作。
(9) 處理。① 焚燒:可使生物活性滅活90%以上,可用於所有種類的感染性廢棄物。對空氣的汙染指標應符合環保有關規定。② 填埋:需在指定的地點進行。③ 衛生間下水道:得到有關部門許可後,對少量血液或體液廢棄物可注入衛生間下水道,同時放水衝洗。處理大量廢棄物時,工作人員應有防護措施。傾倒感染性廢棄物的下水道不得用於洗手。微生物培養基不得倒入衛生間下水道。
(10) 緊急情況的處理。實驗室應有針對工作人員受傷、感染物泄漏及處理過程故障的應急預案。
① 人員受傷:實驗室應有書麵文件包括緊急處理、通知程序、體檢和隨訪程序,規定工作人員受傷或受汙染時的處理辦法。應使所有工作人員知道在受傷或受汙染後的處理程序。
② 泄漏或溢出:對泄漏物去除汙染的方法應該在工作台邊可以查到,且應包含以下內容:a. 對有致命微生物和劇毒材料的實驗室,應設緊急疏散出口和必要的醫療救護設施;b. 泄漏物性質和範圍的評估;c. 為去除汙染的工作人員提供防護裝備;d. 完善的去汙染工作程序及消毒劑選擇程序;e. 洗手及其他衛生防護程序。
③ 處理過程故障:實驗室應對其用於處理感染性廢棄物的設備及地點進行備份,即準備雙份設備、廢棄物貯存備用地點等。
3. 銳利廢棄物
銳利廢棄物指所有能穿透皮膚的物品,包括注射器、針、手術刀和鋸、毛細管、破損的玻璃器皿等,是一種損傷性廢棄物,它們也可分為感染性廢棄物、限製性醫學廢棄物、固體廢棄物或有害化學廢棄物。銳利物為機械危險廢棄物,可造成刺破或劃破傷。
對銳利廢棄物的管理應遵循以下要求:① 防止穿刺或劃傷;② 減少傳染疾病的可能性;③ 確保銳利物被徹底破壞。所有銳利物都必須放置在容器內,並與其他廢棄物分別存放。容器必須是硬質、防漏、防刺破的。
(1) 針。使用時應注意以下幾點:① 廢棄的針具必須丟入硬質、防刺破的容器內;② 盡量減少對針具的操作;③ 不要試圖用手去改變針具的外形及破壞其與附屬物的連接。如果連接針的附屬物(如輸液管、注射器、血袋)內有20mL以上的液體,應在處理前排淨;④ 不要將針形廢棄物直接丟入生物危險袋中,也不要與其他廢棄物混合丟棄。
(2) 其他銳利廢棄物。所有銳利廢棄物都必須單獨存放,並統一按醫療廢棄物處理。
(3) 包裝。包裹銳利廢棄物必須使用硬質、防漏、防刺破材料。
(4) 標簽。應根據需要貼有“感染性廢棄物”“醫療廢棄物”“生物危險”標識或使用“紅色”包裝袋。對銳利廢棄物的貯存要求與對感染性廢棄物的相同。
5.4.3動物實驗廢棄物
動物實驗廢棄物可對人和周圍環境造成嚴重的生物危害,可按《醫療廢棄物分類目錄》進行相應分類,並嚴格按照《醫療廢棄物管理條例》的規定進行處置。
1. 動物實驗廢棄物的分類
根據動物實驗廢棄物的特征可分為感染性廢棄物、病理性廢棄物、損傷性廢棄物、藥物性廢棄物和化學性廢棄物(表51)。
表51動物實驗廢棄物的分類
類別主要種類
感染性廢棄物廢棄的動物血液、血清、血漿、體液;被動物組織、血液、體液、排泄物汙染的物品,包括:紗布、棉球、棉簽、引流棉條及其他各種敷料等;使用後的一次性用品和器械
病理性廢棄物實驗動物的組織、器官、屍體;病理切片後廢棄的動物組織、病理蠟塊等
損傷性廢棄物各類銳利物,包括:動物實驗用解剖刀、手術刀、備皮刀、手術鋸、針頭、縫合針等;載玻片、毛細管、玻璃試管、安瓿瓶等
藥物性廢棄物廢棄的一般性動物實驗藥品;廢棄的疫苗、血液製品;廢棄的細胞毒性藥物和遺傳毒性藥物等
化學性廢棄物動物實驗廢棄的化學試劑;廢棄的過氧乙酸、戊二醛等化學消毒劑;廢棄的汞血壓計、汞溫度計等
2. 動物實驗廢棄物的收集
動物實驗的廢棄物處置包括廢棄物的收集、儲存、運送、處理等,但一般動物實驗單位主要涉及動物實驗廢棄物的收集工作,動物實驗廢棄物的運送、儲存、處理由專業的動物實驗廢棄物處理部門按照《醫療廢棄物管理條例》進行處置。
動物實驗廢棄物的收集包括以下部分:
(1) 根據動物實驗廢棄物的類別,將動物實驗廢棄物分置於符合《動物廢棄物專用包裝物、容器的標準和警示標識的規定》的包裝物或者容器內。
(2) 在盛裝動物實驗廢棄物前,應當對動物實驗廢棄物包裝物或者容器進行認真檢查,確保無破損、滲漏和其他缺陷。
(3) 盛裝動物實驗廢棄物的每個容器、包裝物外表麵應當有警示標識,在每個容器、包裝物上應當係標簽,標簽的內容應當有動物實驗廢棄物產生單位、產生日期、類別及需要的特別說明等信息。
(4) 盛裝的動物實驗廢棄物達到包裝物或者容器的3\/4時,應當使用有效的封口方式,使包裝物或者容器的封口緊密嚴實;放入包裝物或者容器內的所有動物實驗廢棄物不得取出。
(5) 容器或者包裝物的外表麵被感染性廢棄物汙染時,應當對被汙染處進行消毒處理或者增加一層包裝。
(6) 感染性廢棄物、病理性廢棄物、損傷性廢棄物、藥物性廢棄物及化學性廢棄物不能混合收集。
(7) 損傷性廢棄物應收集在帶蓋的不易刺破的一次性容器內。
(8) 廢棄物經包裝、密封後存放於暫時貯存設施內,不得露天存放動物實驗廢棄物;動物實驗廢棄物暫時貯存的時間不得超過2天。
(9) 廢棄的麻醉、精神類、放射性、毒性等藥品及其相關的廢棄物的管理,依照有關法律、行政法規和其他有關規定、標準執行,具體辦法參見化學性實驗廢棄物和放射性實驗廢棄物的處置部分。
(10) 化學性廢棄物中批量的廢化學試劑、廢消毒劑應當交由專門機構處置,具體辦法參見化學性實驗廢棄物的處置部分。
3. 對開展動物實驗單位的要求
為確保動物實驗廢棄物的無害化處理,應嚴格按規定進行動物實驗廢棄物的收集,開展動物實驗的單位應滿足下列要求:
(1) 開展動物實驗單位應製定嚴格的動物實驗廢棄物處理細則並嚴格監督實施。
(2) 開展動物實驗的單位應定期對從事動物實驗的技術人員和管理人員,進行動物實驗廢棄物相關法律和專業技術、安全防護以及緊急處理等知識的培訓。
(3) 開展動物實驗的單位應具有動物實驗廢棄物暫時貯存設施並達到以下要求:
① 遠離人員活動區和生活垃圾存放場所,方便動物實驗廢棄物運送人員及運送工具、車輛的出入。
② 有嚴密的封閉措施,設專(兼)職人員管理,防止非工作人員接觸動物廢棄物。
③ 有防雨、防滲漏、防蚊蟲、防日曬、防盜以及防止兒童接觸等安全措施。
④ 如需暫時貯存病理性廢棄物,則應當具備低溫貯存設施或者防腐條件。
⑤ 易於消毒和清潔處理。
⑥ 設有明顯的動物廢棄物警示標識和“禁止吸煙、飲食”的警示標識。
4. 動物實驗廢棄物的交接登記
動物實驗廢棄物產生單位與動物實驗廢棄物暫存處建立動物實驗廢棄物交接登記製度,登記內容包括動物實驗廢棄物的種類、數量、交接時間以及經辦人雙方簽字等項目。登記資料至少保存三年。
5.5放射性實驗室廢棄物分類及處置
為了保護人類健康和環境安全,放射性實驗廢棄物需嚴格按規程進行處置,使其重量、體積以及所含的放射性核素合理地達到安全化和最少化,消除對環境的潛在危害。在放射性實驗室工作中,需要處置的放射性實驗廢棄物主要包括廢液、固體廢棄物和氣載廢棄物。應根據放射性實驗廢棄物的體積、性狀、毒性以及所含核素的種類、比活度、半衰期等選擇相應的處理方式,使其不會在工作場所造成汙染和不必要的電離輻射傷害,排放到環境後不致造成環境汙染和人體健康損害。
5.5.1放射性核素的毒性分類
(1) 低毒組如112In、38Cl及氣態核素如3H、39Ar。
(2) 中毒組如47Ca、83Sr、33P、131I及氣態核素如14C、193Hg。
(3) 高毒組如10Be、60Co。
(4) 極毒組如210Po、225Ra。
5.5.2放射性廢棄物的分類及處置
在放射性實驗室工作中,需要處置的放射性廢棄物分為廢液、固體廢棄物和氣載廢棄物。為了減少不必要的電離輻射傷害,不致造成環境汙染,根據廢棄物的性狀、體積、毒性以及所含核素的種類、比活度和半衰期等選擇相應處置方法。
放射性廢棄物處置有三個基本途徑:① 稀釋排放,使廢棄物的放射性水平降低到安全容許水平以下,排入環境而得以消散。② 放置衰變,在不造成環境公害的前提下,為放射性核衰變提供足夠的時間(一般放置10個半衰期後擇機排放)。③ 濃縮貯存(也稱為永久處置),使廢棄物與環境隔絕起來。
1. 放射性實驗廢液
處置一般分兩類:一類是不能與水混勻的有機溶液,另一類是水溶液或能與水互相混勻的有機溶液,兩者處置方法不同,必須分別收集,放置於周圍加有屏蔽的容器內,不可與非放射性廢棄物混在一起。容器應有外防護層和電離輻射標記,放置點應避開工作人員作業和經常走動的地方,存放時在廢液容器顯著位置標上放射性實驗廢液類型、核素種類、比活度範圍和存放日期等。短半衰期核素廢液以放置法為主;長半衰期核素廢液以焚燒法加埋存法為主。短半衰期核素排入水中放射性濃度不得超過1×104Bq\/L,僅含有濃度不超過1×105Bq\/L的3H或14C的廢閃爍液目前可以不按放射性廢液處置,但由於廢閃爍液含有化學致癌物,須按特殊化學廢液處置。廢液處置方法主要有稀釋排放、放置衰變及濃縮貯存。
2. 固體放射性實驗廢棄物
固體放射性實驗廢棄物包括帶放射性核素的試紙、廢器械、安瓿瓶、敷料、碎玻璃、實驗動物屍體及其排泄物等,放置於周圍加有屏蔽的汙物桶內,不可與非放射性實驗廢棄物混在一起。固體放射性實驗廢棄物處置方法基本與放射性實驗廢液相同。短半衰期核素固體放射性實驗廢棄物主要用放置衰變法處理,比活度降低到7.4×104Bq\/kg以下後即可作非放射性實驗廢棄物處置。長半衰期核素以焚燒法加埋存法。
3. 氣載放射性實驗廢棄物
包括放射性氣體、放射性微塵和放射性氣溶膠。為了去除或減少氣載放射性實驗廢棄物的汙染,必須在通風櫥內操作。與固體、液體放射性實驗廢棄物相比,氣載放射性實驗廢棄物排放可能造成的汙染範圍很大,對環境的影響更能預測和控製,因此其淨化處理和排放控製更應引起足夠重視。
4. 醫用放射性實驗廢棄物的處置
醫用放射性實驗廢棄物多數為非密封放射性核素和它的汙染物等,如沾染的玻璃器皿和手術器械,儀器、儀表,沾染的勞保用品或擦紙,有機閃爍液或廢液,動物屍體、排泄物,洗滌廢棄液或廢過濾器,患者的放射性汙染物品或廢棄物等,醫用放射性實驗廢棄物與核燃料循環過程中形成的廢棄物有很大差別,這類廢棄物的處置可以大致分為兩類,一類是將廢棄物濃縮收集,對濃縮物再做進一步處置;第二類是在控製條件下貯存起來,待衰變到允許水平後再做一般廢棄物排放或掩埋處置。
5. 放射性廢棄物處置指標
(1) 體積濃縮倍數(CF)
CF=處置前廢棄物的體積濃縮物的體積
(2) 去汙效率(K)
K=處置過程中去除的放射性處置前廢棄物所含的放射性×100%
(3) 去汙比(淨化係數)(DF)
DF=處置前廢棄物的放射水平處置後廢棄物的放射水平
5.6無害廢棄物
無害廢棄物是指已知其本質無害、且無潛在危害的廢棄物,它們可以分為固體、液體和氣體。
(1) 大約80%的固體無害廢棄物可通過填埋處理。在實際工作中應注意以下幾點:① 盡量減少固體無害廢棄物的產生;② 焚燒可減少平均90%的固體無害廢棄物體積和殺滅大量感染因子,但必須在指定的地點進行;③ 與日常廢棄物一起丟棄時應符合有關規定。
(2) 液體無害廢棄物可直接排入市政廢水處理係統或使用專用貯藏係統。
(3) 氣體無害廢棄物一般可直接排入大氣中。
本章習題及答案
第6章實驗室特種設備安全
第6章
實驗室特種設備安全
DI LIU ZHANG
6.1特種設備基本概念
6.1.1特種設備
《中華人民共和國特種設備安全法》中規定,特種設備是指對人身和財產安全有較大危險性的鍋爐、壓力容器(含氣瓶)、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型遊樂設施、場(廠)內專用機動車輛,以及法規規定的其他特種設備。特種設備分為承壓類特種設備及機電類特種設備,如鍋爐、壓力容器、氣瓶、壓力管道等屬於承壓類特種設備,其在使用過程或未使用狀態下承載一定的壓力、具有一定體積的設備,有物理爆炸或化學爆炸等危險的設備;電梯、起重機械、客運索道、大型遊樂設備及場(廠)內機動車輛等屬於機電類特種設備,其在使用過程中若操作、保養不當,極易發生事故,危害使用者及周圍人群的生命安全。實驗室中比較常見的特種設備有電梯、蒸汽滅菌器、高壓反應釜、氣體鋼瓶、場(廠)內機動車輛等。
圖61特種設備
6.1.2特種設備使用單位
國家《特種設備使用管理規則》中對特種設備使用單位進行了明確的定義,其中,高校作為機關事業單位、申請購買並使用特種設備的教職工作為具有完全民事行為能力的自然人均屬於特種設備使用單位;《特種設備安全法》第十三條規定,特種設備使用單位對使用的特種設備安全負責,即申購使用特種設備的高校及教職工對特種設備的安全負責。
氣體鋼瓶的使用單位一般是指充裝單位,但實驗室在租用氣體鋼瓶的租用期中,實驗室是氣體鋼瓶的使用單位。
6.1.3特種設備安全管理機構的設置
使用三十台及以上電梯的,或使用總量五十台及以上特種設備的高校,應建立特種設備安全管理機構;高校的主要負責人對校內使用的特種設備安全節能負總責;特種設備安全管理負責人是指主管校內特種設備使用安全的主管校領導;高校還應根據本校特種設備使用的具體情況設置特種設備安全管理員。需要注意的是,特種設備安全管理負責人及安全管理員需要取得相應的特種設備安全管理人員資格證書。
6.1.4實驗室使用的特種設備定義
國家《特種設備安全監察條例》對特種設備的定義進行了明確說明,其中,實驗室內使用的特種設備定義如下:
(1) 鍋爐,是指利用各種燃料、電或者其他能源,將所盛裝的液體加熱到一定的參數,並對外輸出熱能的設備,其範圍規定為容積大於或者等於30L的承壓蒸汽鍋爐;出口水壓大於或者等於0.1MPa(表壓),且額定功率大於或者等於0.1MW的承壓熱水鍋爐;有機熱載體鍋爐。
(2) 壓力容器,是指盛裝氣體或者液體、承載一定壓力的密閉設備,其範圍包括最高工作壓力大於或者等於0.1MPa(表壓)、且壓力與容積的乘積大於或者等於2.5MPa·L的氣體、液化氣體和最高工作溫度高於或者等於標準沸點的液體的固定式容器和移動式容器;盛裝公稱工作壓力大於或者等於0.2MPa(表壓),且壓力與容積的乘積大於或者等於1.0MPa·L的氣體、液化氣體和標準沸點等於或者低於60℃液體的氣瓶;氧艙等。
(3) 簡單壓力容器,是指結構簡單、危險性較小的壓力容器,在壓力容器出廠資料中,會明確注明該壓力容器屬於簡單壓力容器。簡單壓力容器具有介質無危害、爆炸危險小、壁薄結構典型、量大價廉、流動性大等特點。簡單壓力容器應根據所在地市場監管部門要求辦理相關登記及檢驗。
(4) 壓力管道,是指利用一定的壓力,用於輸送氣體或者液體的管狀設備,其範圍規定為最高工作壓力大於或者等於0.1MPa(表壓)的氣體、液化氣體、蒸汽介質或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高於或者等於標準沸點的液體介質,且公稱直徑大於25mm的管道。
(5) 電梯,是指動力驅動,利用沿剛性導軌運行的箱體或者沿固定線路運行的梯級(踏步),進行升降或者平行運送人、貨物的機電設備,包括載人(貨)電梯、自動扶梯、自動人行道等。
(6) 起重機械,是指用於垂直升降或者垂直升降並水平移動重物的機電設備,其範圍規定為額定起重量大於或者等於0.5t的升降機;額定起重量大於或者等於1t,且提升高度大於或者等於2m的起重機和承重形式固定的電動葫蘆等。
(7) 場(廠)內專用機動車輛,是指除道路交通、農用車輛以外僅在工廠廠區、旅遊景區、遊樂場所等特定區域使用的專用機動車輛。
其中,特種設備所用的材料、附屬的安全附件、安全保護裝置和與安全保護裝置相關的設施亦包括其中。
6.2壓力容器簡介
在實驗室使用的特種設備種類中,使用最為廣泛的是電梯、壓力容器、簡單壓力容器及氣體鋼瓶,電梯設置在實驗樓公共區域中,由專人負責管理,師生隻涉及日常使用;壓力容器及簡單壓力容器是實驗室中使用最多的固定式壓力容器,固定式壓力容器有固定安裝和使用地點,工藝條件和使用操作人員相對固定,如反應器、反應釜、蒸汽滅菌器等;氣體鋼瓶是實驗室中使用最多的移動式壓力容器,用於盛裝各類實驗用氣體,如氫氣鋼瓶、氧氣鋼瓶等。從安全角度來看,壓力容器最主要的參數是壓力、容積、溫度及介質特性。
6.2.1壓力容器的壓力
1. 表壓與絕對壓力
壓力容器內部產生壓力的主要原因主要有三點:容器內介質的聚集狀態發生改變,最常見的就是水受熱蒸發為水蒸氣使容器內壓力增加;氣體介質在容器內受熱導致氣體壓力增加;容器內介質發生體積增大的化學反應使介質壓力增加。壓力容器的壓力是指表壓,即壓力容器上安裝的壓力表指示的壓力,並非是指壓力容器的絕對壓力,而是容器內壓力高於大氣壓力的部分,容器內部的絕對壓力是壓力表顯示的表壓與大氣壓力之和,為統一標準,一般以表壓來表示壓力容器的壓力。
2. 工作壓力與最大工作壓力
工作壓力是指容器在正常工作狀態時容器頂部的壓力,工作壓力不包括液體靜壓力;最高工作壓力是指容器在工作狀態時可能產生的最大壓力。根據工作壓力與大氣壓力之差,壓力容器分為內壓容器和真空容器,工作壓力大於大氣壓力的壓力容器為內壓容器,工作壓力小於大氣壓力的壓力容器為真空容器,其工作壓力及最大工作壓力用真空度表示。
3. 設計壓力
設計壓力是指設定的容器頂部的最高壓力,設計壓力應高於最高工作壓力或安全附件的動作壓力。
6.2.2壓力容器的容積
壓力容器的容積是指壓力容器能夠容納的體積。形狀規則的壓力容器容積按照壓力容器的形狀體積確定;形狀不規則的壓力容器容積不能準確計算,則通過水進行計量,稱為水容積;對於換熱壓力容器,則以換熱麵積為單位;對於有保溫層或絕熱層的壓力容器,容積為容器內部的體積。
6.2.3壓力容器的溫度
1. 介質溫度
介質溫度是指容器內工作介質的溫度,可以用測溫儀表測得,實驗室使用的壓力容器上的溫度測量裝置測得的就是介質溫度,介質溫度直接反映了壓力容器工作時需要達到的預定溫度。
2. 設計溫度
設計溫度是指容器在正常工作情況下,設定的元件金屬溫度。設計溫度與介質溫度不同,設計溫度的前提是容器的正常工作狀態,且測定的不是介質的溫度,而是設定的元件金屬溫度,設計溫度根據壓力容器不同的工作部位而不同。
3. 試驗溫度
試驗溫度是指進行耐壓試驗或泄漏試驗時容器殼體的金屬溫度。
6.2.4壓力容器的介質
壓力容器的介質是指係統用於傳遞熱量、力、載荷等的媒介物,介質一般來講是壓力容器在工作過程中不介入反應的一種消耗品,實驗室中常見的介質有氣體、液化氣體以及最高溫度高於或等於標準沸點的液體,其物理與化學性質對壓力容器的危險性判定有很重要的意義。
6.2.5壓力容器的分類
了解了壓力容器的主要參數,基本上就掌握了壓力容器的危險性。壓力容器根據不同的標準可劃分為不同的種類,如按照生產工藝過程中的作用原理可分為反應容器(R)、換熱容器(E)、分類容器(S)以及儲存容器(C,球罐B),其中,實驗室中的高壓反應釜、立式蒸汽壓力滅菌器等就是典型的反應容器,前者通過達到一定的壓力促使化學反應進行,得到預期的產物,後者通過高溫蒸汽達到滅菌的效果。除上述分類標準以外,根據壓力、溫度、介質危險性等還可進行不同種類的分類如下:
表61實驗室壓力容器分類
分類標準分類劃分標準
壓力
低壓容器0.1MPa≤p<1.6MPa
中壓容器1.6MPa≤p<10MPa
高壓容器10MPa≤p<100MPa
超高壓容器p≥100MPa
(續表)
分類標準分類劃分標準
設計溫度
低溫容器t≤-20℃
常溫容器-20℃<t<450℃
高溫容器t≥450℃
介質最高容許濃度
極度危害(Ⅰ)級MAC<0.1mg\/m3
高度危害(Ⅱ)級0.1≤MAC<1.0mg\/m3
中毒危害(Ⅲ)級1.0≤MAC<10mg\/m3
輕度危害(Ⅳ)級MAC≥10mg\/m3
6.2.6壓力容器的基本結構
壓力容器由殼體、連接件、密封元件、支座、開孔和接管等組成。
(1) 殼體。殼體是組成壓力容器的主體部件,也是壓力容器的主要工作部件,殼體為介質、物料的反應提供密閉的壓力空間。
(2) 連接件和開孔。連接件是連接殼體與外部管道的可拆卸部件,開孔是在殼體上開的用於物料進出、參數測量和安全附件安裝的孔,連接件和開孔用於滿足實驗、安裝、維修及保養的需求。
(3) 密封元件。密封元件主要用於壓力容器中可拆連接結構中,借助緊固件的壓緊力起到密封作用的元件,密封元件應具備良好的彈性、回彈性、機械強度、穩定性、加工性以及不汙染介質等特性。比較典型的密封元件就是立式蒸汽壓力滅菌器的密封圈,密封圈對安全使用滅菌器有重要的作用,若平時使用、保養不當,會造成密封圈老化,在滅菌器使用時密封圈由於承受不住壓力而導致蒸汽泄漏,造成人員傷害。
(4) 支座和接管。支座是支撐、固定壓力容器的附件;接管是用於將壓力容器與需要連接的設備等連接起來的部件。
6.2.7壓力容器的安全附件
由於壓力容器是承壓的密閉容器,在其工作時需要使用測量儀表對其工藝參數進行測量,如介質溫度、工作壓力等,還需要根據反饋的參數調整工藝;同時,如果遇到工作壓力超過壓力容器設計壓力時,安全附件能夠及時啟動,確保不發生壓力容器安全事故,所以,安全附件是壓力容器安全運行不可或缺的重要部件。壓力容器的安全附件主要包括安全閥、爆破片、壓力表、液麵計、溫度計等。
(1) 安全閥。安全閥作為超壓防護裝置,是壓力容器上應用最為普遍的重要安全附件,當壓力容器內的壓力超過安全閥的設定動作值時,安全閥就自動開啟迅速將容器內過壓氣體排放到外部,並發出聲響,警告操作人員采取降壓措施;當壓力降低到設定動作值時,安全閥自動關閉,確保容器內的壓力始終在安全範圍之內,避免發生壓力容器爆炸事故。安全閥隻排出壓力容器內高於設定動作值的壓力,在壓力容器內的壓力降低以後自動關閉,不會造成實驗中斷和介質浪費,且安全閥的結構簡單,安裝和調整比較容易;安全閥的缺點在於其密封性較差,且閥門開啟有滯後現象,造成泄壓反應滯後,此外,安全閥對壓力容器的介質選擇性較高,當介質不潔淨時,安全閥的閥芯和閥座會粘連,導致壓力達到設定動作值以後不能正常打開,容器內超壓釀成事故;粘連還會降低安全閥的密封性能造成介質泄漏。安全閥應當具備產品型號、適用介質、工作溫度、工作壓力級別、排放量等信息。安全閥應與壓力容器的工作壓力、工作溫度相匹配,根據壓力容器工作時的狀態、介質的危險程度、壓力容器的安全泄放量選擇合適的結構、合適的公稱壓力的安全閥,應避免將公稱壓力很低的安全閥用在壓力很高的容器上,同時,也避免將公稱壓力很高的安全閥用在壓力很低的容器上。安全閥的製造單位必須是國家定點的廠家及取得響應類別製造許可證的單位,且產品出廠時必須有合格證和技術文件。安全閥每年至少檢驗一次。安全閥在使用過程中可能出現閥門泄漏、震蕩、啟閉不靈活、動作壓力偏差、開啟高度不夠、排放管道震動等故障,應及時排除,確保安全。
圖62安全閥
圖63爆破片
(2) 爆破片。爆破片是一種斷裂型的泄壓裝置,在容器內的壓力達到膜片動作壓力時,膜片斷裂泄壓,因為爆破片是通過自身破壞的方式來泄放容器內的壓力,所以爆破片又稱防爆片,爆破片的關鍵部件是一塊很薄的膜片,所以又稱為防爆膜。爆破片與安全閥相比,有慣性小、動作快、嚴密性強、規格型號多及便於維護和更換等優點;同時,爆破片適用於漿狀、有黏性、腐蝕性、毒性介質等不適合設置安全閥的壓力容器。爆破片不宜用於經常超壓的場合。選用爆破片時必須選用具有製造許可證的單位生產的合格產品;其動作壓力必須符合壓力容器的設計需求;使用易燃、毒性介質壓力容器的爆破片排出口必須裝設導管,將泄放介質引至回收、處置設施進行安全處理,嚴禁直接排入大氣,避免汙染環境;爆破片必須定期更換,一般情況下,爆破片應每年更換,嚴苛條件下使用的爆破片應根據實際情況確定更換周期以確保壓力容器正常工作;爆破片需要定期檢查以確保完整、有效,主要檢查爆破片及其固定裝置表麵有無傷痕、腐蝕、變形及異物附著,泄放管道是否暢通、牢固,回收、處置設施是否工況良好。
圖64壓力表
(3) 壓力表。壓力容器上安裝的壓力表是將容器內介質的壓力反饋給操作人員,操作人員根據容器內壓力進行操作,將壓力控製在設定範圍內。如果壓力表不準或失靈,極易造成壓力容器失控,同時,若安全閥、爆破片等安全泄放裝置同時失靈,則會導致壓力容器爆炸事故,所以,從安全的角度考慮,所有壓力容器及需要對壓力進行控製、監視的設備都必須安裝壓力表,其中,單彈簧管式壓力表具有結構堅固、不易泄漏、準確度較高、安裝使用方便、測量範圍寬、價格低廉等優點而廣泛使用,實驗室中壓力容器使用的壓力表大部分都是單彈簧管式壓力表。選用壓力表必須要選擇量程與容器的工作壓力相適應的壓力表,一般以壓力表的最大量程是容器工作壓力2倍為宜,即最大工作壓力不超過壓力表刻度極限的70%,壓力表的量程為容器工作壓力的1.5~3倍,最大量程太小易造成壓力表彈簧彎管經常處於極大的變形狀態產生永久變形而導致壓力表誤差增大,同時,最大量程太小,在容器壓力超過壓力表最大量程無法讀出實際壓力而導致壓力表損壞或容器爆炸;除了量程以外,壓力表的精度也需要與容器的工作壓力相適應,精確度是指壓力表允許誤差與刻度極限值的百分比,一般來說,高壓容器應選用1級、中壓容器不應低於1.6級、低壓容器不應低於2.5級;壓力表的表盤直徑應根據安裝位置選擇,以便於清晰觀察,一般不小於100mm,觀察距離越遠,應選擇直徑更大的表盤;壓力表的材質不能與壓力容器內介質發生反應。選用的壓力表必須法定校驗合格,有檢定合格證書,鉛封完好且注明下次校驗日期,壓力表一般半年應校驗一次。壓力表表盤上應有紅色警戒線,且每一隻壓力表固定使用位置。壓力表在無壓力時指針不能回歸零位置或限止釘、表盤破損或刻度模糊不清、超限未檢、彈簧泄漏或指針鬆動的情況下,需要停止使用並更換。
圖65液位計
(4) 液位計。液位計又叫液麵計,是用於顯示容器內液態介質液位、流量、投料量等參數的計量儀表,操作人員根據液位計的指示調節介質的量,使介質在工作中始終處於正常範圍之內,不會出現介質量過少導致“幹燒”,也不會發生介質超量導致“溢出”,液位計主要有玻璃管式液位計、玻璃板式液位計、浮球液位計、滑管式液位計、旋轉管式液位計,其中,玻璃管式液位計結構簡單、安裝維修方便,普遍用於工作壓力0.6MPa以下且介質為非易燃易爆或無毒的容器中;玻璃板式液位計結構比玻璃管式液位計複雜且安裝檢修難度較大,但讀數直觀、結構相對簡單、價格便宜、安全性能好、耐壓性較強,用於介質是易燃、劇毒、有毒、壓力和溫度較高的容器;浮球液位計以浮球為感受元件使隔離的刻度盤顯示容器的充裝量,耐振動、耐腐蝕、耐高溫、密封性好,多用於移動壓力容器上。在選用液位計時,應根據壓力容器的介質、最高工作壓力和溫度選擇合適的型號;盛裝零度以下介質的壓力容器應選用防霜液麵計;介質易燃、有毒的壓力容器的液麵計還需要具有防漏保護裝置且滿足防爆要求。操作人員應根據實際情況確定液位計的檢修周期,但不得超過壓力容器的檢修周期。液位計出現玻璃件有破損、閥件固死、出現假液位或液麵指示不清等情況時,應更換。
(5) 溫度計。溫度對容器介質的狀態、反應速率、產物純度等影響很大,操作人員需要根據溫度計反映的容器介質溫度來控製容器的工況,以達到預期效果。溫度計主要分為玻璃溫度計、壓力式溫度計、熱電偶溫度計、熱電阻溫度計等。玻璃溫度計利用液體的熱脹冷縮原理顯示介質溫度,精確度高、結構簡單、價格便宜、測量範圍廣,但易碎且隻能近距離觀察讀數;壓力式溫度計利用液體或氣體受熱造成的壓力改變顯示介質溫度,溫度指示可以離開測點,使用方便,但精確度較差且易損壞;熱電偶溫度計利用兩種不同金屬導體的接點受熱後產生不同的熱電勢顯示介質溫度,靈敏度高、測量範圍大、可以遠距離測量,但費用較高。在選用溫度計時,應選擇設計溫度在溫度計量程範圍內、能夠滿足工作要求的溫度計,溫度計應設置在能夠準確測量介質、不受振動、碰撞影響的部位,且便於讀數,部分溫度計需要安裝金屬保護套。
6.3實驗室特種設備管理
國家對實驗室使用的特種設備從設計、製造、安裝、修理、改造、使用、檢驗及報廢實行全生命周期監管,各階段均需要相應的資質方可從事相關內容的工作。
6.3.1實驗室特種設備設計、製造單位的選擇
特種設備的特性決定了特種設備的生產實行許可製度,即特種設備的生產單位必須具備國家規定的相關條件,並經負責特種設備安全監督管理的部門許可,方可合法生產相應類別的特種設備,實驗室在選購特種設備時,必須選擇具有相關設計、製造資質的廠家,嚴禁選擇無相關資質或無資質的廠家生產的特種設備。進口的特種設備應當符合我國安全技術規範的要求,並經檢驗合格,需要取得我國特種設備生產許可的,還需取得許可。
6.3.2實驗室特種設備銷售廠家的選擇
合法銷售的特種設備,符合安全技術規範及相關標準的要求,其設計文件、產品質量合格證明、安裝及使用維護保養說明、監督檢驗證明等相關技術資料和文件齊全。特種設備銷售單位應當能夠提供上述證明材料。
6.3.3實驗室特種設備的使用
1. 建立特種設備實驗室安全責任製
實驗室特種設備必須專人管理、專人使用,建立學校—學院—(係、所、中心)—實驗室的三(四)級特種設備實驗室安全管理體係,學校統一監管、學院全麵負責、實驗室主體責任、師生依規使用。
2. 特種設備的登記
實驗室特種設備投入使用前或投入使用後三十日內,必須向市場監管局辦理使用登記,取得使用登記證書和登記標誌,登記標誌應置於該特種設備的顯著位置,使用登記證書及登記標誌應向學校內特種設備安全管理機構備案。不需要向市場監管局辦理使用登記的壓力容器,學校應建立內部管理登記製度,由學校內特種設備安全管理機構備案。
圖66特種設備安全檢驗合格標誌
3. 建立特種設備安全技術檔案
特種設備安全技術檔案應一設備一檔案,主要包括以下內容:特種設備的設計文件、產品質量合格證明、安裝及使用維護保養說明、監督檢驗證明等相關技術資料和文件;特種設備的定期檢驗和定期自行檢查記錄;特種設備的日常使用狀況記錄;特種設備及其附屬儀器儀表的維護保養記錄;特種設備的運行故障和事故記錄。
4. 特種設備及其安全附件的年檢
使用特種設備的實驗室應定期請具備相關資質的單位對所使用的特種設備及其安全附件、安全保護裝置進行定期檢驗、定期校驗、檢修,未經定期檢驗或者檢驗不合格的特種設備,不得繼續使用。
5. 特種設備變更使用登記
特種設備改造、修理按照規定需要變更使用登記的,應當辦理變更登記。
6. 人員持證上崗
實驗室內使用鍋爐、壓力容器(滅菌器、高壓反應釜等)、起重機械、場(廠)內專用機動車輛,特種設備的作業人員及其相關管理人員,應當按照國家有關規定經特種設備安全監督管理部門考核合格,取得國家統一格式的特種作業人員證書,方可從事相應的作業或者管理工作,做到持證上崗。
7. 特種設備安全管理製度及操作規程
使用特種設備的實驗室,應當根據國家相關法律法規、規範以及校級特種設備安全管理製度、實驗室內特種設備的實際情況、危險性等內容建立該實驗室特則設備安全管理製度及操作規程,並張貼於該實驗室的醒目位置。
8. 特種設備的報廢
特種設備存在嚴重事故隱患,無改造、維修價值,或者超過安全技術規範規定使用年限,使用特種設備的實驗室應當及時予以報廢,並及時上報校內特種設備安全管理機構備案,需要向市場監管局辦理注銷的特種設備還需辦理注銷後方可按照相關規定進行後續的報廢程序。
9. 特種設備的使用
特種設備的安全使用應注意:在操作過程中,保持壓力容器的工作壓力、工作溫度等參數相對穩定,避免頻繁波動,以避免對容器的抗疲勞破壞性能不利;時刻保證容器的工況在範圍之內,避免超溫、超壓情況帶來的容器破裂、爆炸的危險;在操作時若發現異狀,應根據操作流程馬上采取緊急措施,停止運行,由專業人員排除故障、確定可以安全使用後方可使用。
6.3.4實驗室特種設備的保養
實驗室的特種設備因在工作狀態時具有一定的危險性,其日常的維護和保養工作必須嚴格執行,確保設備完好、安全附件有效,以確保安全。
(1) 防腐蝕。工作介質若對容器有腐蝕作用,則需要保持防腐層的完好,一旦發現防腐層損壞,應對防腐層進行妥善處理後再繼續使用;對於隻在某種特定條件下才會對容器產生腐蝕的工作介質,則應采取相應措施消除產生腐蝕的因素。
(2) 防滲漏。特種設備必須保持完好的狀態,杜絕任何的跑、冒、滴、漏,以防止壓力容器在工作狀態時,跑、冒、滴、漏部位承受不住工作壓力造成事故;壓力容器的安全閥、壓力表、溫度計等安全附件及傳感器必須保持工況良好,按期檢驗,使其始終保持靈敏、準確、有效。
(3) 防停壞。實驗室暫停使用特種設備必須加強停用期間的維護與保養,停用特種設備必須辦理停用登記,並在停用後將內部介質排除幹淨,保持特種設備的幹燥、清潔,防止介質積存在特種設備的死角造成腐蝕。實驗室啟用已經停用的特種設備之前,必須重新辦理使用登記後方可開啟使用。
6.3.5特種設備的修理與改造
特種設備的修理與改造必須由取得相應製造資格的單位或主管部門審查批準的單位進行,且上報備案,修理與改造記錄應歸入特種設備安全技術檔案。嚴禁私自對特種設備進行修理與改造。
6.3.6特種設備的報廢
特種設備報廢必須向市場監管局辦理注銷登記。
6.4實驗室氣體鋼瓶管理
6.4.1氣體鋼瓶的定義
圖67氣體鋼瓶
氣體鋼瓶是指正常環境溫度(-40~60℃)下使用、公稱工作壓力(表壓)大於等於0.2MPa且壓力與溶劑的乘積大於等於1.0MPa·L的盛裝永久氣體、液化氣體和標準沸點小於等於60℃液體的移動式壓力容器。
氣體鋼瓶根據盛裝氣體的臨界溫度不同可分為壓縮氣體、液化氣體和溶解氣體三類。壓縮氣體是指臨界溫度小於-50℃的氣體,此類氣體在常溫下無法通過加壓變成液態,需要通過降溫至其臨界溫度以下方可液化,如氮氣、氧氣、甲烷等。液化氣體是指臨界溫度大於-50℃的氣體,其中,臨界溫度小於等於65℃的氣體稱為高壓液化氣體,如二氧化碳、乙烷等,大於65℃的氣體稱為低壓液化氣體,如液化石油氣等。溶解氣體是指在加壓下溶解於氣瓶內溶劑中的氣體,如乙炔。
6.4.2氣體鋼瓶的主要技術參數
1. 公稱壓力
實驗室作為氣體鋼瓶的使用單位,主要掌握氣體鋼瓶的公稱壓力與容積,做到安全使用即可。一般來講,盛裝永久氣體及高壓液化氣體的鋼瓶公稱壓力均大於等於8MPa,如盛裝空氣、氧氣、氫氣、氮氣、氬氣、氦氣、甲烷、煤氣、天然氣、二氧化碳、乙烷、乙烯等永久氣體的氣體鋼瓶,屬於高壓氣瓶,高壓氣瓶一般使用無縫氣瓶;盛裝低壓液化氣體的鋼瓶公稱壓力小於8MPa,如盛裝硫化氫、氯氣、二氧化硫、氨氣等低壓液化氣體的氣體鋼瓶,屬於低壓氣瓶,低壓氣瓶一般使用焊接氣瓶。
2. 公稱容積
公稱容積是指氣瓶的容積等級,以容積單位升(L)的整數值劃分等級,公稱容積小於等於12L的氣瓶為小容積氣瓶;公稱容積大於12L且小於等於100L的氣瓶為中容積氣瓶,實驗室中最常見的盛裝氫氣、氧氣、氮氣、二氧化碳的氣瓶容積為40L,屬於中容積的高壓氣瓶;公稱容積大於100L的氣瓶為大容積氣瓶,大容積氣瓶為焊接氣瓶,隻能盛裝低壓液化氣體或溶解乙炔。
3. 杜瓦瓶
圖68杜瓦瓶
杜瓦瓶是焊接絕熱氣瓶的俗稱,主要用於儲存和使用低溫液化永久氣體,比如實驗室中最普遍使用的液氮,杜瓦瓶具有工作壓力低、安全性能好等優點,但是在使用杜瓦瓶時,需注意防止凍傷。
6.4.3氣體鋼瓶的危險性
根據定義可看出,氣體鋼瓶是將氣體通過壓縮或液化的方式壓縮在鋼瓶內,當普通氣瓶充裝至其設計壓力即16.5MPa時,氣瓶內充裝了標準大氣壓下瓶體容量160餘倍的氣體,這些壓縮了的氣體含有巨大的能量,若使用、搬運過程不當,則會造成能量的意外釋放,導致事故發生。此外,氣體鋼瓶的FTSC編碼明確了瓶內盛裝氣體的危險性特性,用阿拉伯數字表示不同的分類。
1. 火災的潛在可能性(F)
FTSC編碼中,F為Fire Potential,即火災的潛在可能性,0代表不燃,如氮氣、二氧化碳等;1代表助燃,即有氧化性的氣體,如空氣等;2代表可燃,在空氣中爆炸下限小於10%的氣體(體積分數)為可燃氣體甲類,如氫氣、甲烷等,在空氣中爆炸下限大於等於10%的氣體(體積分數)為可燃氣體乙類,如一氧化碳、氨氣等;3代表自燃,即氣體在空氣中的自燃溫度小於100℃,如矽烷等;4代表強氧化性,如氧氣、氯氣等;5代表易分解或聚合的可燃性氣體,如乙炔、氯乙烯等。
2. 毒性(T)
T為Toxicity,即吸入半數致死量濃度LC50\/h,1代表無毒,如空氣、甲烷、二氧化碳等;2代表毒,如氯化氫、氨氣、硫化氫等;3代表劇毒,如五氟化磷、磷烷等。
3. 氣體狀態(S)
S為State of Gas,即標示氣體鋼瓶內氣體的狀態,1代表低壓液化氣體,如氯氣、丙烷、液化石油氣等;2代表高壓液化氣體,如乙烷、乙烯等;3代表溶解氣體,如乙炔;4代表壓縮氣體(1),如空氣、氫氣、甲烷等;5代表壓縮氣體(2),適用於氟、二氟化氧;6代表低溫液化氣體(深冷型)如液化空氣等各類液化氣體。
4. 腐蝕性(C)
C為Corrosiveness,即表示氣體的腐蝕性,0代表無腐蝕性,如空氣、氮氣、一氧化碳、氫氣等;1代表不形成氫鹵酸的酸性腐蝕,如一氧化氮、二氧化硫、硫化氫等;2代表堿性腐蝕,如氨氣、甲胺、乙胺等;3代表形成氫鹵酸的酸性腐蝕,如氯氣等。
5. 氣體FTSC應用舉例
熟悉並掌握實驗室常用氣體及特定氣體的FTSC信息對師生了解氣體的危險性信息、安全使用氣體鋼瓶有重要的意義,如空氣的FTSC編碼為1140,代表空氣屬於助燃性、無毒、無腐蝕的壓縮氣體,在實驗室中使用空氣時,需注意將空氣與可燃物分別存放、防止氣體鋼瓶意外傾倒、遠離熱源等;氫氣的FTSC編碼為2140,代表氫氣屬於甲類易燃、無毒、無腐蝕的壓縮氣體,在實驗室中使用氫氣時,需注意將氫氣與助燃物分別存放,遠離熱源、防止氣體鋼瓶意外傾倒,設置可燃氣體報警器等;氨氣的FTSC編碼為2212,代表氨氣屬於乙類易燃、毒、堿性腐蝕性的低壓液化氣體,在實驗室中使用氨氣時,需注意氨氣的易燃性及毒性,設置氨氣泄漏報警器,與助燃物分別存放,遠離熱源、防止氣體鋼瓶意外傾倒等;二氧化碳的FTSC編碼為0120,代表二氧化碳屬於不燃、無毒、無腐蝕的高壓液化氣體,在實驗室中使用二氧化碳時,需注意二氧化碳的窒息性,保持實驗室通風,遠離熱源、防止氣體鋼瓶意外傾倒等。
6.4.4實驗室常用氣體的特性
1. 氧氣(O2)
氧氣是一種無色、無味的氣體,對空氣的相對密度為1.10,常溫下與很多化學物質不反應,但在高溫下能夠與多種化學物質直接反應,有氧化性,助燃,是一種常見的氧化劑。氧氣本身雖不可燃,但氧氣的危險性不可小覷,如果使用不當,氧氣會在輸送管道中直接引發爆炸。眾所周知,物質燃燒的三要素是可燃物、助燃物及引火源,一般的易燃氣體在管路中,隻有可燃物一種要素,而氧氣管路係統則具備了可燃物與助燃物兩種要素,可燃物即高分子材料或金屬材料材質的氣體管路本身,助燃物則是氣體管路內的氧氣,唯一缺少的就是點火源,而點火源也很容易獲得,管路內雜質與管壁的一次小擦碰產生的火化、氧氣在管道中流速過快導致的氧氣絕熱壓縮、管路內混有油脂導致油脂升溫等因素,都能導致氧氣管路爆炸,氧氣管路著火爆炸可能是限製在管路內部的,也可能穿透管路,特點是燃燒很劇烈,但幾乎是燃燒後立即停止,造成傷害的過程非常快。過快地開啟閥門會使管路內氧氣絕熱壓縮、溫度升高,導致火災;未使用氧氣管路專用閥門以及未使用合適材料製成的管路也會導致管路事故,比如使用塑料導管作為氧氣管路;高溫係統下運行的氧氣管路也非常容易導致火災。除了火災與爆炸的危險性,氧氣的另一個危害表現在其毒性,當人體在一定時間內吸入超過一定濃度的氧氣,會對機體產生有害作用,導致某些係統或器官的功能與結構發生病理性變化,表現出咳嗽、呼吸困難、麵部肌肉抽搐等症狀,即氧中毒,因為氧氣無色無味,人無法通過感官探測到富氧環境,所以等到人出現不舒服的症狀時,富氧環境對人體的傷害已經產生了。
2. 乙炔(C2H2)
乙炔是我國目前唯一的溶解氣體,無色無味,工業上使用的乙炔有一股令人不愉快的大蒜氣味,相對密度為0.91,爆炸極限2.5%~82%,屬於甲類易燃氣體,乙炔化學性質非常活潑,在加熱到800℃以上,乙炔可裂解生成碳及氫氣;在一定壓力下有猛烈爆炸的危險,受熱、震動、電火花等因素都可能引發爆炸,乙炔與氟、氯接觸會發生劇烈反應,還可與銅、銀、汞作用生成對熱和衝擊敏感的高爆炸性乙炔化物,因此不能在加壓液化後貯存或運輸,也不能使用銅製氣體管路及止回閥等。實驗室中使用的乙炔是將其溶於乙炔氣瓶內多孔材料間隙填充的丙酮中,形成穩定的乙炔丙酮溶液。
圖69可燃氣體報警器
乙炔具有弱麻醉作用,吸入大量乙炔會使腦缺氧,引起昏迷麻醉。吸入高濃度乙炔後,呈現酒醉樣興奮,能引起昏睡、紫紺、瞳孔發直、脈搏不齊等,蘇醒後有對相關事故的發生經過喪失記憶能力等症狀。
3. 氫氣(H2)
氫氣是世界上已知的最輕的氣體,相對密度僅為0.069,是一種無色、無味、無毒、化學性質極為活潑的強還原性氣體,其滲透性和擴散性強,在一定的溫度與壓力下,氫氣能夠與鋼材中的碳反應生成甲烷,使得鋼材的微觀孔隙擴展成裂紋,出現氫脆損壞;氫氣極易燃燒,其點火能量僅0.019毫焦,即一枚大頭針從1米高處落下的能量就可引燃氫氣,同時,氫氣的爆炸極限範圍也很廣,為4.0%~75%,氫氣雖然對人體無毒,但氫氣濃度高會導致氧氣濃度降低而造成缺氧或窒息,所以在實驗室中使用氫氣時,必須配備氫氣泄漏報警器,對氫氣進行嚴格監控。
4. 甲烷(CH4)
甲烷是結構最簡單的碳氫化合物,是天然氣的主要組成成分,是一種無色、無味、無毒、甲類易燃氣體,其相對密度為0.55,爆炸極限為5.0%~15.4%,與氫氣類似,甲烷對人體無毒,但濃度高會導致氧氣濃度降低而造成缺氧或窒息,在實驗室中使用甲烷時,必須配備可燃氣體泄漏報警器,對甲烷進行嚴格監控。
5. 二氧化碳(CO2)
二氧化碳是碳完全燃燒的最終產物,是空氣中常見的化合物,無色、無味、無毒、不燃、不助燃的窒息性氣體,比空氣重,相對密度1.52,固態二氧化碳俗稱幹冰,由於其不燃、不助燃的特性,還應用於二氧化碳滅火係統。二氧化碳具有窒息性且比空氣重,所以經常存在於空氣不流動的部位及底層,二氧化碳濃度高時,會使人產生頭痛、嗜睡、呆滯、注意力無法集中、心跳加速、惡心等症狀,嚴重的會導致腦補缺氧,造成永久性腦損傷甚至死亡,所以在實驗室中使用二氧化碳時,必須保證實驗室通風良好,並根據情況配備氧氣濃度報警器以防止窒息。
6. 一氧化碳(CO)
一氧化碳是碳不完全燃燒的產物,是一種無色、無味、有毒的乙類易燃氣體,相對密度為0.97,爆炸極限為12.5%~74.2%,一氧化碳會與人體的血紅蛋白結合生成碳氧血紅蛋白,阻斷血紅蛋白為身體供氧,導致血缺氧,一氧化碳中毒的常見症狀有頭痛、頭暈、耳鳴、惡心、嘔吐、全身乏力、身體(口唇、指甲、皮膚黏膜)出現櫻桃紅色、昏迷甚至呼吸麻痹導致死亡。一氧化碳無色無味且相對密度與空氣相近,在空氣中不易分層,人無法通過感官探測到一氧化碳,所以,實驗室使用一氧化碳時,必須在一氧化碳潛在的泄漏部位附近安裝一氧化碳泄漏報警器,平時加強實驗室通風,確保安全。
7. 氮氣(N2)及氬氣(Ar)
氮氣在空氣中體積分數占78%,是一種無色、無味的窒息性氣體,相對密度為0.97,通過壓縮液體空氣分餾可獲得液氮,液氮常用作製冷劑,氮氣及液氮廣泛應用於化學、生物實驗中。
氬氣也是一種無色、無味的窒息性氣體,相對密度為1.37,由於其化學性質極不活潑,常用作保護性氣體。此外,氬氣、氮氣也常用於製作氣體滅火劑,如IG541滅火劑就是由氮氣、氬氣及二氧化碳按照不同的比例混合而成,用於撲滅固體表麵及電子機房火災。
8. 氨氣(NH3)
氨氣是一種無色、有刺激性氣味的氣體、有毒,有堿性腐蝕性的乙類易燃低壓液化氣體,在常溫下加壓即可將氨氣液化為液氨,相對密度為0.5971,極易溶解於水且速度極快,爆炸極限為15.5%~27.7%,廣泛應用於工業生產中。液氨無色、有強烈的刺激性氣味,易揮發,且吸收大量熱,常被用作製冷劑。氨氣有毒,能灼傷皮膚、眼睛、呼吸器官的黏膜,能引起肺腫脹,以致死亡。在實驗室中使用氨氣、液氨時,氨氣、液氨的毒性、腐蝕性比氨氣的爆炸危險性更大,能夠對人體產生強烈刺激作用的氨氣濃度為0.553mg\/L,而氨氣在空氣中達到爆炸極限的濃度約為119.5mg\/L,氨氣對人體產生強烈刺激作用的濃度是爆炸下限的0.46%,所以在實驗室設置氨氣濃度報警器時,必須以毒性危害為基準,確保安全。在使用時,如果眼部沾汙氨,必須立即用流動清水或涼開水衝洗至少10分鍾後就醫,皮膚沾汙氨時,立即脫去汙染的衣著,用流動清水衝洗至少30分鍾後就醫。
9. 氯氣(Cl2)
氯氣是一種黃綠色、有強烈刺激性氣味、強氧化性、酸性腐蝕性、有毒的低壓液化氣體,國家《危險化學品目錄(2015版)》將氯氣定為劇毒化學品,相對密度為2.5,氯氣具有很強的氧化性,氯氣中混合體積分數5%以上的氫氣時遇強光有爆炸的危險。氯氣的毒性和腐蝕性主要表現在氯氣通過呼吸道侵入人體後會溶解在黏膜所含的水分裏,生成次氯酸和鹽酸,對上呼吸道黏膜造成損傷,次氯酸具有強氧化性,會使組織受到強烈的氧化;鹽酸會刺激黏膜發生炎性腫脹,使呼吸道黏膜浮腫,大量分泌黏液,造成呼吸困難。氯氣能夠引起急性結膜炎,高濃度氯氣或液氯可引起眼灼傷;液氯或高濃度氯氣沾汙皮膚後可引起皮膚沾汙部位急性皮炎或灼傷。
10. 硫化氫(H2S)
硫化氫是一種無色、有毒、甲類易燃、酸性腐蝕性的低壓液化氣體,低濃度的硫化氫氣體帶有臭雞蛋氣味,高濃度的硫化氫會麻痹嗅覺神經反而聞不到氣味,相對密度為1.19,略重於空氣,爆炸極限為4.0%~46%。低濃度的硫化氫對眼、呼吸係統及中樞神經都有影響;短時間內吸入高濃度硫化氫後會出現流淚、眼痛、眼內異物感、畏光、視覺模糊、流涕、咽喉部灼燒感、咳嗽、胸悶、頭痛、頭暈、乏力、意識模糊等;重者可出現腦水腫、肺水腫;濃度超過1mg\/L時可使人立即中毒,在數秒內失去知覺,發生閃電型死亡。
11. 二氧化硫(SO2)
二氧化硫是一種無色、不燃、有強烈刺激性氣味、有毒、酸性腐蝕性的低壓液化氣體,相對密度為2.26,二氧化硫易溶於水,通過呼吸道侵入人體後會溶解在黏膜所含的水分裏,生成亞硫酸與硫酸,對黏膜造成損害;二氧化硫接觸眼球、皮膚也會造成損害;大量吸入二氧化硫可引起肺水腫、喉水腫、聲帶痙攣而致窒息。
12. 氯化氫(HCl)
氯化氫是一種無色、不燃、有刺激性氣味、有毒、酸性腐蝕性的高壓液化氣體,相對密度為1.27,極易溶於水,遇潮濕的空氣產生白煙。氯化氫對上呼吸道有強刺激,對眼、皮膚、黏膜有腐蝕,通過呼吸道侵入人體後會溶解在黏膜所含的水分裏生成鹽酸,引起呼吸道炎性水腫、充血和壞死。
13. 液化石油氣
液化石油氣是一種混合氣體,主要成分為丙烷、丁烷,含有少量丙烯、丁烯等,氣態時無色,液態時呈黃棕色油狀,有特殊臭味,無毒、無腐蝕性的甲類易燃低壓液化氣體,爆炸極限為1.5%~9.5%,相對密度根據成分不同為1.5~2,重於空氣。除了易燃易爆性以外,液化石油氣還有揮發性、集聚性、麻醉性等危險性,揮發性是指液化石油氣以液體狀態流出時,極易揮發成氣體,體積迅速膨脹250餘倍,擴散於空氣中,極少量的液態液化石油氣泄漏並揮發後就會形成爆炸性氣體,遇引火源後發生爆炸;集聚性是指揮發後的氣態液化石油氣比空氣重,一旦發生泄漏,泄漏的液化石油氣會流向通風條件不好、不易擴散的低窪處並集聚,達到一定濃度後遇引火源後發生爆炸,液化石油氣氣瓶庫嚴禁設置在地下室,且殘餘的液化石油氣液體也嚴禁倒入下水道中;麻醉性是指液化石油氣有麻醉及窒息作用,能夠降低人體的反應能力,吸入過量的液化石油氣會有頭暈、頭痛、興奮或嗜睡、惡心、嘔吐、脈緩等症狀,嚴重者可能會突然倒下,尿失禁,意識喪失,甚至呼吸停止,液化石油氣揮發時會吸收大量的熱,致皮膚凍傷。此外,在空氣不流通的場所使用液化石油氣或使用不當,會導致氧氣含量降低,液化石油氣燃燒不完全而產生一氧化碳,導致中毒。
表62實驗室常用氣體的FTSC信息彙總
序號氣體
名稱化學式FTSC
編號
危險性
燃燒性毒性狀態腐蝕性
1空氣混合物1140助燃無毒壓縮氣體1無腐蝕性
2氧氣O24140強氧化性無毒壓縮氣體1無腐蝕性
3乙炔C2H25130易分解、聚合的
可燃性無毒溶解氣體無腐蝕性
4氫氣H22140可燃氣體甲類無毒壓縮氣體1無腐蝕性
5甲烷CH42140可燃氣體甲類無毒壓縮氣體1無腐蝕性
6二氧化碳CO20120不燃無毒高壓液化氣體無腐蝕性
7一氧化碳CO2240可燃氣體乙類毒壓縮氣體1無腐蝕性
8氮氣N20140不燃無毒壓縮氣體1無腐蝕性
9氬氣Ar0140不燃無毒壓縮氣體1無腐蝕性
10氨氣NH32212可燃氣體乙類毒低壓液化氣體堿性腐蝕
11氯氣Cl24213強氧化性毒低壓液化氣體酸性腐蝕
12硫化氫H2S2211易燃氣體甲類毒低壓液化氣體酸性腐蝕
13二氧化硫SO20211不燃毒低壓液化氣體酸性腐蝕
14氯化氫HCl0223不燃毒高壓液化氣體酸性腐蝕
15液化石油氣混合物2110可燃氣體甲類無毒低壓液化氣體無腐蝕性
6.4.5實驗室使用氣體鋼瓶的要點
(1) 實驗氣體必須從有相關資質的公司購買。
(2) 氣體銷售公司必須具備三證,並與高校簽訂安全協議。三證一協議是指氣體銷售公司的危險化學品經營許可證、氣瓶充裝許可證、道路運輸許可證,使用單位與氣體銷售公司簽署的安全協議。氣體銷售公司與充裝、運輸公司不一致的,還需要提供委托充裝、運輸的書麵材料。安全協議主要需要氣體銷售公司承諾為高校提供年檢合格的氣體鋼瓶以確保安全。
(3) 氣體鋼瓶在接收、領用時應檢驗是否漏氣。
(4) 應熟知氣體鋼瓶顏色對應充裝的氣體。氣體鋼瓶的顏色標誌可在國家標準《氣瓶顏色標誌》(GB 7144—1999)查詢,氫氣鋼瓶為淡綠色、氧氣鋼瓶為淡藍色、氮氣鋼瓶為黑色,二氧化碳鋼瓶為鋁白色,其他氣瓶顏色應根據實驗室使用情況熟悉並牢記。
(5) 嚴禁私自充裝氣體;嚴禁擅自改變氣體鋼瓶內充裝氣體的種類及純度。
(6) 氣體鋼瓶應遠離熱源、遠離化學品,避免陽光直射及強烈震動,並保持周邊環境通風。
(7) 氣體鋼瓶應妥善固定或放置於氣瓶櫃內,並做好防盜措施;氣體鋼瓶嚴禁放倒使用。
(8) 氫氣等可燃氣體鋼瓶應杜絕明火、靜電、遠離電源插座;放置可燃氣體鋼瓶的實驗室門口必須在醒目位置張貼禁火標誌;放置可燃氣體鋼瓶的實驗室還應根據氣體的相對密度在實驗室適當的位置設置可燃氣體報警器。
(9) 氧氣鋼瓶瓶嘴、減壓閥嚴禁沾汙油脂;在開啟氧氣鋼瓶時還應特別注意手上、工具上不能沾有油脂,以防止燃燒和爆炸。
(10) 助燃性氣體鋼瓶(如氧氣鋼瓶)嚴禁與易燃易爆氣體鋼瓶(如氫氣鋼瓶、乙炔鋼瓶等)共同存放。
(11) 供氣管路應選用合適的管材並牢固接頭,防止泄漏與產生靜電。
(12) 移動氣體鋼瓶時應安裝防震墊圈,旋緊鋼瓶帽,輕拿輕放;嚴禁手抓開關總閥移動,切勿拖拉、滾動、滑動、拋摔氣體鋼瓶;應使用專用氣瓶車進行運送;運送時應將氣瓶固定在專用氣瓶車上;嚴禁使用助動車等運送氣瓶。
(13) 高壓氣體鋼瓶必須安裝好減壓閥後方可使用。熟悉減壓閥開關旋擰方向。使用途中應注意是否漏氣。減壓閥應分類專用。
(14) 開啟氣體鋼瓶時,應先旋動總閥,後開減壓器;關閉時,應先關閉總閥,放盡管路中餘氣後,再關減壓器;操作時動作應緩慢,防止產生靜電。
(15) 氣體鋼瓶內的氣體不得用盡,必須保留一定的剩餘壓力,防止重新灌氣時發生危險。
(16) 乙炔氣體鋼瓶一定要安裝回閃防止器。
(17) 應經常檢查氣體鋼瓶、管路是否泄漏,瓶身是否發熱;若發現氣體鋼瓶異常,應立即關閉氣源,開窗通風,疏散人員等,並及時上報情況;切忌在易燃易爆氣體泄漏時開關電源。
6.5高校實驗室特種設備管理現狀
隨著高校教學和科研事業的不斷發展,實驗室內特種設備的種類和數量都明顯增加;高校實驗室數量多、分布廣,所以實驗室使用的特種設備分布也比較分散;此外,由於實驗室使用的特種設備有很大一部分是由學生操作,而學生因為畢業的緣故,流動性大,使得實驗室內使用特種設備存在一定的安全管理難度,主要體現在:
(1) 壓力容器等特種設備未按要求備案、年檢。有些實驗室購置特種設備後,未向市場監管局辦理使用登記,“無證”使用,存在監管盲區。未辦理使用登記的特種設備,無法保證是由正規有資質的生產廠家生產的合格產品,在使用時,就無法保證特種設備的安全性;不需要辦理使用登記的簡單壓力容器,則需要提供合格證明,以確保正規、安全;特種設備在使用一定時間後,需要進行檢測,確保完好後方可繼續使用。
(2) 壓力容器等特種設備管理不規範。特種設備的日常管理是實驗室特種設備安全的重要內容,規範的管理能夠維持特種設備良好的運行狀態,延長使用壽命,確保使用過程的安全。結合實驗室實際情況,製定有針對性的特種設備安全操作製度與標準操作規程,經過專家論證後,張貼在放置該特種設備的實驗室內合適的位置,如附近牆上等,製度與規程應便於閱讀,做到一機一製度、一機一規程;指定專人負責收集、保存特種設備技術檔案;按時進行特種設備及安全附件的年檢,並將檢查報告納入特種設備技術檔案中備查,從管理製度上,做到規範,並認真落實、執行,為實驗室特種設備管理做好製度保障。
(3) 氣體鋼瓶使用不規範。前文中已經說明,氣體鋼瓶作為移動式壓力容器,與實驗室中使用的蒸汽滅菌器、高壓反應釜等固定式壓力容器不同,其管理重點也有所不同,氣瓶移動性強、更換頻率高、內充介質多樣,在使用時應杜絕氣體鋼瓶未固定或未放入氣瓶櫃、無清晰標簽與使用標識、靠近烘箱及電爐等熱源、橫放使用等違規現象;實驗室內嚴禁私自購買、運輸及充裝氣體鋼瓶;嚴禁將可燃氣體與助燃氣體鋼瓶混放在同一間實驗室內。實驗室作為氣體鋼瓶的使用單位,在使用過程中對氣體鋼瓶的安全管理負責,實驗室製定氣體鋼瓶使用規範,確保使用氣體鋼瓶的每位師生均掌握正確使用氣體鋼瓶的方式方法,確保安全。
(4) 使用人員流動性高,持證上崗難度大。按照一般研究生進入實驗室做實驗、使用特種設備的時間估算,最早為研究生一年級下學期,一般碩士研究生在實驗室內做實驗的時間為2年左右,隨後,該研究生畢業後離開實驗室,新的研究生進入實驗室又需要重新培訓,因此,做好研究生的特種設備使用培訓與持證上崗工作,是實驗室特種設備安全管理的重點與難點之一。
(5) 合理選址難度大。有爆炸危險、使用有毒有害介質的特種設備,不能毗鄰人員密集場所,而高校的教學樓、實驗樓及宿舍都屬於人員密集場所,如何合理地選擇特種設備的使用地點,需要綜合多方麵因素考慮,方可做到合法、合規。
本章習題及答案
第7章事故急救與應急處理
第7章
事故急救與應急處理
DI QI ZHANG
7.1化學品中毒的現場應急處理
在實驗室或者在化工企業參觀實習或工作者,均可能會接觸一些化學物品,其中一些有毒有害化學物品在生產、使用、儲存和運輸等過程中如果發生跑冒滴漏等會造成人身傷害以及環境汙染,所以工作人員應該掌握化學品中毒的現場急救方法。
7.1.1強酸強堿中毒的表現
硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、濃的有機酸等均為強酸。強酸可使蛋白質凝固壞死,使局部充血、水腫、壞死、穿孔,後期可致受損局部瘢痕形成、狹窄及畸形。氫氧化鈉、氫氧化鉀、氧化鈉、氧化鉀等均為強堿,碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈣等腐蝕作用較弱。強堿溶解組織蛋白、膠原組織,皂化脂肪,使組織脫水,組織嚴重壞死,堿燒傷常較深。堿吸收後可導致堿中毒、肝腎脂肪變性壞死。強酸強堿類化學品也可經呼吸道、皮膚或消化道進入人體,引起局部燒傷及全身中毒。
1. 急性吸入性中毒
可出現嗆咳、胸悶、流淚、呼吸困難、發紺、咯血性泡沫痰、肺水腫、喉頭痙攣或水腫、休克、昏迷等。
2. 皮膚及眼接觸
可出現灼傷,表現為皮膚充血、水腫、糜爛,並形成潰瘍,局部伴有劇痛,麵積大者可發生休克。
眼部可出現角膜混濁、穿孔,甚至完全失明。
3. 急性消化道進入性中毒
(1) 口唇、口腔、舌、咽部、食管燒傷;口腔、咽部、胸骨後及上腹部劇烈痛。
(2) 惡心、嘔吐,嘔吐物為大量褐色物及食管、胃黏膜碎片。
(3) 胃穿孔、消化道出血、腹膜炎、吞咽困難,喉頭痙攣或水腫甚至窒息,出現休克,多髒器功能衰竭等,後期可發生食管、幽門狹窄及腸狹窄性梗阻。
7.1.2強酸強堿等化學品中毒的現場應急處理方法
吸入性中毒應立即將中毒者轉移至空氣新鮮流通處,注意一定要轉移到上風口,並注意搶救者的自我保護,如戴防毒麵罩、手套、穿靴子或戴腳套等。
經消化道進入性中毒時應立即口服牛奶、蛋清、豆漿、食用植物油等,每次200mL。強堿中毒時可口服食醋、檸檬汁、1%醋酸等,亦可口服2.5%氧化鎂溶液或氫氧化鋁凝膠,以保護胃黏膜。腐蝕性毒物嚴禁催吐或洗胃,以免消化道穿孔。強酸中毒時嚴禁口服碳酸氫鈉,以免因產生二氧化碳而導致消化道穿孔。
接觸性中毒——關鍵措施是洗消,洗消是針對人員、場地、物品和設施去除毒物汙染的過程,依據不同的洗消對象而采取不同的洗消方法。洗消的原則是既要及時、徹底、有效,又不能加重人體損傷。就人體洗消而言,主要依靠物理洗消方法,利用紗布等將集中存在的毒物清除掉,再用大量肥皂水和溫清水進行清洗。
1. 洗消方法
(1) 衝洗洗消法:通過水的物理衝洗作用進行消毒,在水中加入洗滌劑,如肥皂水等衝洗效果更好。這種方法是最常用的洗消法。
(2) 吸附消毒法:吸附消毒法是利用具有較強吸附能力的物質吸附毒物,如活性白土、活性炭等。
(3) 化學洗消法:化學洗消法是利用洗消劑與毒物發生反應,生成無毒或毒性很小的產物。化學洗消方法主要有中和法、氧化還原法和催化法等。
2. 洗消流程
(1) 去除汙染物:① 表麵除汙處理。對有明顯液滴或油狀毒物的位置進行拍打和吸附,去除體表沾染的毒物。② 染毒衣物處理脫去(剪開)傷病員衣服(包括貼身內衣)、鞋襪,將汙染衣物放入專用密封袋封存。③ 麵部佩戴防毒麵具或防護口罩等防護物品的傷病員,全身衝洗後再摘下傷病員防護物品。
(2) 皮膚洗消:① 用大量流動清水衝洗全身,充分清洗暴露易汙染部位及毛發。② 對於汙染較嚴重的部位,如傷口和染毒皮膚,應適當延長洗消時間,並用肥皂水或其他洗消液洗消。洗消後燒傷創麵可用無菌或潔淨的三角巾、床單、被罩、衣服等包紮。③ 眼睛、口腔、鼻腔和外耳道的洗消。眼染毒時,應用洗眼器及時做徹底衝洗,可用0.5%氯胺水溶液,2%碳酸氫鈉溶液或生理鹽水等衝洗。眼內徹底衝洗後,可應用氫化可的鬆或氯黴素眼藥膏或眼藥水點眼,並包紮雙眼。口腔使用清水或生理鹽水反複漱口;無破潰的鼻腔和外耳道可用濕棉球反複擦洗幹淨。
3. 洗消注意事項
(1) 及時洗消對挽救生命至關重要,應在染毒後第一時間盡快實施洗消。
(2) 對於可能在洗消過程中發生意外的危重傷病員應先搶救即“先救命後洗消”。
(3) 洗消人員應加強自身防護,進行洗消時穿戴相應級別的防護器材。
(4) 洗消時,身體避免與染毒物體直接接觸,不要在洗消場所飲水、進食、吸煙等。
(5) 將傷病員貴重物品裝入貴重物品袋,並登記和標記。
(6) 洗消廢水應收集,經消毒處理後方可排放。
7.1.3預防
預防的方法有:
(1) 改革完善生產工藝,減少腐蝕劑跑、漏、冒的現象。
(2) 加強宣傳,嚴格遵守操作規程,加強個人防護。
(3) 萬一出現事故,應徹底衝洗,並尋求專業人員的幫助。
7.2機械性損傷事故及應急處理
近年來,隨著科學研究的不斷深入和科研能力的不斷加強,大量新的實驗技術和新的實驗設備廣泛應用於科學研究。然而,由於科研人員技術對新的實驗技術和設備掌握不夠熟練,可能出現操作失誤,從而導致機械性損傷事故經常發生。一旦發生機械性損傷事故,如何第一時間采取正確、有效的應急處置措施,是每一位科研工作者必須掌握的。
7.2.1實驗室常見的機械性損傷及處理原則
實驗室常見的致傷因素包括:重物砸傷、銳器刺傷以及切割傷等,一旦發生上述機械性損傷,我們必須具備以下四項技術:止血、包紮、固定和轉運。如果是發生大規模人員受傷,我們的救治原則是:先重後輕,先急後緩,先近後遠;先止血後包紮,再固定後搬運;這些技術若能得到及時、正確、有效的應用,往往在挽救傷員生命、防止病情惡化、減少傷員痛苦以及預防並發症等方麵均有良好的作用。
7.2.2止血技術
(一) 概述
成年人血容量約占體重的8%,即4000~5000mL。出血量為總血量的20%時,會出現頭暈、脈搏增快、血壓下降、出冷汗、膚色蒼白、少尿等症狀。出血量占總血量的40%時,會有生命危險。因此,外傷出血是最需要緊急處理的。
止血術是外傷急救技術之首。通常將外傷出血分為內出血和外出血。內出血可以非常嚴重,而且發生時不容易引起人們的重視,這類出血需到醫院治療。外出血容易發現,易於處理,是現場急救的重點。受傷部位不同血管的出血有其不同的特征,處理的方法也有所不同。動脈出血色鮮紅,有搏動或呈噴射狀,量多,出血速度快,不易止住,多經急救尚能止血。急救時可先采用指壓,必要時用止血帶,並盡早改用鉗夾、結紮等方法處理。靜脈出血色暗紅,血流出緩慢,多不能自愈。毛細血管出血色紅,血液呈點狀或片狀滲出,可自愈。這兩種出血采用加壓包紮止血即可。
(二) 常用止血材料
消毒敷料、繃帶、止血帶等,緊急情況下可用幹淨的毛巾、衣物。禁用繩索、電線或鐵絲等物。
(三) 常用止血方法
加壓包紮止血法、指壓動脈止血法、屈曲肢體加墊止血法、填塞止血法、結紮止血法、止血帶止血法等。這些止血方法常常是對外出血的臨時止血措施。
1. 加壓包紮止血法
加壓包紮止血法是一種安全、比較可靠的非手術止血法,也是目前最常用的止血方法。
(1) 適應症:適用於小動脈、中小靜脈或毛細血管等部位出血的止血。
(2) 基本方法:先將無菌敷料覆蓋在傷口上,再用繃帶或三角巾以適當壓力包紮,其鬆緊度以能達到止血目的為宜。必要時可將手掌放於敷料上均勻加壓,一般20分鍾即可止血。
(3) 注意事項:繃帶不宜包紮過緊,以免肢體遠端長時間缺血壞死。
2. 指壓動脈止血法
外周動脈支配區內出血時可用手指將相應動脈近心端壓向骨骼而達到止血的目的。此法簡便、有效,不需任何器械,但常需與其他止血方法合用。
常見指壓動脈止血法
(1) 適應症:主要適用頭部和四肢某些部位中等或較大的動脈出血。
(2) 基本方法:用手指、手掌或拳頭壓迫傷口近心端的動脈,將動脈壓向深部的骨骼上,阻斷血液流通,達到臨時止血的目的。
(3) 常見的指壓動脈止血法。
3. 屈曲肢體加墊止血法
(1) 適應症:沒有骨折和關節損傷的肘、膝關節遠端肢體出血。
(2) 方法:在肘窩或膕窩墊以棉墊卷或繃帶卷,將肘或膝關節盡力屈曲,借襯墊物壓住動脈,再用繃帶或三角巾將肢體固定於屈曲位(圖711)。
圖71下肢屈曲加墊止血法
(3) 注意事項:應用本法前首先要確定局部有無骨關節損傷。如有則不能用此法。本法存在壓迫血管、神經等組織的可能,且不利於傷員的轉運,故盡量減少使用或不用。
4. 填塞止血法
(1) 適應症:適用於頸部、臀部以及大腿根、腋窩等難以用一般加壓包紮所處理的較大而深的傷口。
(2) 方法:用無菌敷料填入傷口內,外加大塊敷料加壓包紮。
止血帶止血法
5. 止血帶止血法
6. 結紮止血法
一般在醫院急診室或手術室內於清創的同時應用。
(1) 適應症:適用於能清楚見到血管斷端出血的止血。
(2) 方法:找到出血血管斷端,用血管鉗夾住,再用手術縫線結紮。
(3) 注意事項:對於分辨不清出血點的,不宜盲目用血管鉗鉗夾,結紮止血,以免損傷重要的血管、神經。
7.2.3包紮技術
傷口包紮在急救中應用範圍較廣,可起到保護創麵、固定敷料、防止汙染和止血、止痛作用,有利於傷口早期愈合。包紮的目的是保護傷口、減少出血、減輕局部腫脹、固定傷口上的敷料和夾板以及使傷部舒適安全。
(一) 適應症
體表各部位的傷口除采用暴露療法者,一般均需包紮,以保護傷口,減少汙染,固定敷料、藥品和骨折位置,壓迫止血及減輕疼痛等。
(二) 基本方法
卷軸繃帶或三角巾(某些特殊部位可用多頭繃帶或丁字帶)、無菌紗布。在急救情況下,如無繃帶和紗布,可用潔淨的毛巾、衣服、被單等代替。
1. 繃帶包紮法
1) 環形包紮法
這是繃帶包紮中最基本、最常用的方法。
(1) 適應症:適用於繃帶包紮開始與結束時,固定頭端及包紮頸、腕、胸、腹等粗細相等的部位的小傷口。
(2) 操作方法:將繃帶做環形的重疊纏繞,下周將上周繃帶完全遮蓋,最後用膠布將帶尾固定或將帶尾中部剪開分成兩頭,打結固定。
2) 蛇形包紮法
(1) 適應症:適用於需由一處迅速延伸至另一處時,或做簡單的固定。夾板固定多用此法。
(2) 操作方法:先將繃帶以環形法纏繞數圈,然後以繃帶寬度為間隔,斜行上纏,各周互不遮蓋。
3) 螺旋形包紮法
(1) 適應症:用於包紮直徑基本相同的部位如上臂、手指、軀幹、大腿等。
(2) 操作方法:先環形纏繞數圈,然後稍微傾斜螺旋向上纏繞,每周遮蓋上一周的1\/3~1\/2。
4) 螺旋反折包紮法
(1) 適應症:用於直徑大小不等的部位,如前臂、小腿等處的傷口的包紮。
(2) 操作方法:每周均把繃帶向下反折,遮蓋其上周的1\/3~1\/2,反折部位應相同,使之成一直線。注意不可在傷口上或骨隆突處反折。
5) “8”字形包紮法
(1) 適應症:用於直徑不一致的部位或屈曲的關節如肩、髖、膝等部位傷口的包紮。應用範圍較廣。
(2) 操作要點:在傷處上下,將繃帶由下而上,再由上而下,重複作“8”字形旋轉纏繞,每周遮蓋上周的1\/3~1\/2。
6) 回返包紮法
多用來包紮沒有頂端的部位如指端、頭部或截肢殘端。頭部外傷的帽式包紮法就采用此法。
2. 三角巾包紮法
因三角巾的形態特點(圖72),使其在包紮傷口時,應用很廣。
圖72三角巾的基本形態
三角巾包紮法
1) 頭麵部包紮法
2) 肩、胸、背部包紮
3) 腹、臀部包紮法
4) 四肢包紮法
3. 幾種特殊傷的包紮法
1) 開放性顱腦傷的包紮
開放性顱腦傷腦膨出時,將病員側臥或俯、側中間位,解開領扣和腰帶,保持呼吸道通暢。先用紗布、手帕等在膨出的腦組織四周圍成一個保護圈。再用清潔敷料覆蓋腦組織,然後用幹淨容器(如飯碗、小盆等)扣在上麵,再用三角巾包紮。
2) 胸部開放性傷的包紮
在傷員呼氣末用厚實的棉布塊或毛巾墊等迅速嚴密覆蓋胸壁傷口,再用繃帶或三角巾纏繞胸壁加壓包紮,盡快送往醫院。
3) 腹部內髒脫出傷的包紮
將傷員仰臥屈膝,用清潔布單或敷料膜蓋住脫出的內髒,再用一個幹淨、大小合適的容器(如飯碗、小盆等)扣在上麵,以保護脫出的髒器,最後用腹帶或三角巾在容器外包紮固定。
4) 異物刺入傷的包紮
應先將異物露在體表的一端固定。再用帶子、棉線等緊貼刺入物的根部將異物紮緊固定於體表,防止異物繼續刺入體內或脫出體外,最後用敷料包紮傷口,送往醫院。
5) 開放性骨折斷端外露傷的包紮
用一塊幹淨紗布蓋在骨折斷端上,再用三角巾疊成環形墊,墊放在骨折斷端周圍,其高度要略高於骨折斷端的高度,最後用繃帶呈對角線包紮(“日”字形包紮)。
4. 注意事項
(1) 包紮前應盡可能暴露傷口,盡量保持傷口幹淨,保持傷口內刺入異物的原狀。
(2) 包紮傷口時,先簡單清創並蓋上消毒紗布,然後再用繃帶。操作應小心謹慎,不要觸及傷口,以免加重疼痛或導致傷口出血及汙染。
(3) 包紮時鬆緊要適宜:過緊會影響局部血液循環,過鬆易致敷料脫落或移動。
(4) 包紮時要使病人的位置保持舒適,皮膚皺褶及骨隆突處應用棉墊等保護,需要抬高肢體時,應給適當的扶持物,包紮的肢體必須保持功能位。
(5) 根據包紮部位選用寬度適宜的繃帶和大小合適的三角巾。
(6) 包紮方向為自下而上,由左向右,從遠心端向近心端包紮,以助靜脈血的回流。繃帶固定時的結應放在肢體的外側麵,忌在傷口上、骨隆突處或易於受壓的部位打結。
(7) 解除繃帶時先解開固定結或取下膠布,然後以雙手互相傳遞鬆解。緊急時或繃帶已被傷口分泌物浸透幹涸時,可用剪刀剪開。在外傷現場進行有效止血後,需要對傷口進行包紮。包紮應用範圍廣;保護創麵、固定敷料、防止汙染和止血、止痛;有利於傷口早期愈合。常用的包紮材料有三角巾和繃帶。三角巾可以通過不同的折疊,如燕尾式和帶式,對頭胸腹部以及四肢的創口進行有效的包紮。
7.2.4固定技術
固定是骨折急救處理中最重要的一項。其目的是:① 限製受傷部位的活動度,防止骨折端在搬運時移動而損傷軟組織、血管、神經和內髒。② 減輕疼痛,有利於防止休克。③ 便於轉運。
1. 固定的原則
(1) 救命在先,固定在後。
(2) 先止血包紮,後固定。
(3) 就地固定(除非現場有危險)。
(4) 不要盲目複位骨折。
(5) 嚴禁將骨折斷端送回到傷口內。
(6) 包紮鬆緊要適當,要露出手指或腳趾。
(7) 固定夾板與皮膚之間墊柔軟物品。
(8) 夾板的長度與寬度要與骨折肢體相適合,長度需超過上下兩個關節。
2. 常用方法
夾板和三角巾是固定最理想的器材,常常聯合使用,達到固定肢體或軀體的作用。
(1) 鎖骨骨折固定法:用毛巾或敷料墊於兩腋前上方,將三角巾折疊成帶狀,兩端分別繞兩肩呈“8”字形,拉緊三角巾的兩頭在背後打結,盡量使兩肩後張(圖73)。也可於背後放一“T”字形夾板,然後在兩肩及腰部各用繃帶包紮固定。如僅一側鎖骨骨折,用三角巾把患側手臂懸兜在胸前,限製上肢活動即可。
(2) 肱骨骨折固定法:用長、短兩塊夾板,長夾板放於上臂的後外側,短夾板置於前內側,在骨折部位上下兩端固定。將肘關節屈曲90°,使前臂呈中立位,再用三角巾將上肢懸吊,固定於胸前(圖74)。
圖73鎖骨骨折“8”字固定法
圖74肱骨骨折固定法
(3) 前臂骨折固定法:協助患者屈肘90°,拇指向上。取兩塊合適的夾板,其長度超過肘關節至腕關節的長度,分別置於前臂的內、外側,然後用繃帶於兩端固定牢,再用三角巾將前臂懸吊於胸前,呈功能位(圖75)。
圖75前臂骨折固定法
(4) 大腿骨折固定法:取一長夾板放在傷腿的外側,長度自足跟至腰部或腋窩部,另用一夾板置於傷腿內側,長度自足跟至大腿根部,然後用繃帶或三角巾分段將夾板固定(圖76)。
圖76大腿骨折固定法
(5) 小腿骨折固定法:取長短相等的夾板(從足跟至大腿)兩塊,分別放在傷腿的內、外側,然後用繃帶分段紮牢。緊急情況下無夾板時,可將傷員兩下肢並緊,兩腳對齊,然後將健側肢體與傷肢分段繃紮固定在一起,注意在關節和兩小腿之間的空隙處墊以紗布或其他軟織物以防包紮後骨折部彎曲。
(6) 脊柱骨折固定法:數位救援者聯合將傷員整體托起,放於木板或脊柱固定板上,用布條或繃帶或專用壓縮帶將傷員固定於木板或脊柱板上。適用於頸、胸、腰椎骨折。
3. 注意事項
(1) 如有傷口出血,應先止血、包紮,然後再固定骨折部位,如有休克應先抗休克。
(2) 在處理開放性骨折時,不可把刺出皮膚的骨端送回傷口,以免造成感染。
(3) 夾板的長度與寬度要與骨折的肢體相適應,其長度必須超過骨折的上、下兩個關節。固定時除骨折部位上、下兩端外,還要固定上、下兩關節。
(4) 夾板不可與皮膚直接接觸,其間應墊軟織物。尤其在骨隆突部和懸空部位更應注意,以免受壓或固定不妥。
(5) 固定應鬆緊適度,以免影響血液循環,一般以固定繃帶能上下移動0.5~1.0cm為宜。
(6) 固定中應避免不必要的搬動,不可強製傷員進行各種活動。
7.2.5搬運
搬運是指救護人員用人工的方式或利用簡單的工具把傷病員從事發現場移動到能夠救治的場所或把經過現場救治的傷病員移動到專用運輸工具上。
(一) 基本原則
及時迅速安全地將病員搬至安全地帶,防止再次受傷。不要因尋找搬運工具而貽誤時機。搬運的基本要求是:① 搬運前全麵體檢,並做急救處理;② 選用最恰當的搬運方法;③ 搬運動作要準、輕、穩、快;④ 搬運中,應觀察傷情,做必要處理;⑤ 到目的地,應報告傷情及處理情況。
(二) 搬運方法
1. 擔架搬運法
擔架搬運法是最常用的搬運方法。
(1) 適應症:對於路途較長病情較重的病員最為適合。
(2) 擔架的種類:帆布擔架、繩索擔架、被服擔架、板式擔架、鏟式擔架、四輪擔架等。
徒手搬運法
2. 徒手搬運法
(1) 適應症:當現場找不到擔架,而轉運路程較近,病情較輕時可采用此法。
(2) 方法:單人搬運、雙人搬運、三人搬運或多人搬運。
3. 特殊傷員的搬運方法
(1) 腹部內髒脫出的傷員包紮後取仰臥位,屈曲下肢,並注意腹部保溫,防止腸管過度脹氣。
(2) 昏迷傷員使患者側臥或俯臥於擔架上,頭偏向一側,以利於呼吸道分泌物引流。
(3) 骨盆損傷的傷員骨盆傷應將骨盆用三角巾或大塊包傷材料做環形包紮。後送時讓傷員仰臥於門板或硬質擔架上,膝微屈,下部加墊。
(4) 脊椎損傷的傷員搬運時,應嚴防頸部和軀幹前屈或扭轉,應使脊柱保持伸直。
(5) 身體帶有刺入物的傷員先包紮好傷口,固定好刺入物,方可搬運。應避免擠壓、碰撞。刺入物外露部分較長時,要有專人負責保護刺入物。途中嚴禁震動,以防止刺入物脫出或深入。
7.3心肺複蘇術
心髒驟停(sudden cardiac arrest, SCA)一般是指患者的心髒在出乎預料的情況下,突然停止跳動,從而導致有效心泵功能和有效循環突然中止,若不及時處理,會造成腦及全身組織器官的不可逆性損害,甚至導致死亡。如果數分鍾內得不到正確搶救,病情將進展至不可逆的生物學死亡,患者生還希望渺茫。醫學上,將針對心髒驟停所采取的一切搶救措施,稱為“心肺複蘇”或“心肺複蘇術”(cardiopulmonary resuscitation, CPR)。心肺複蘇的最終目的是恢複患者的社會行為能力,因此又把“CPR”發展為“心肺腦複蘇”(cardiopulmonary cerebral resuscitation, CPCR)。
7.3.1心髒驟停
1. 病因與誘因
任何一種疾病或意外均可導致SCA,但一般將其分為兩大類,即由心髒本身的病變引起的心源性SCA和由其他因素和病變引起的非心源性SCA。
1) 心源性心髒驟停
心血管疾病是SCA最常見且最重要的原因。各種心髒疾病在一定條件下,均有可能發生心搏驟停,其中最常見的是冠心病,約占80%,其他心髒血管疾病約占20%。常見疾病有:
(1) 冠狀動脈粥樣硬化性心髒病(簡稱冠心病):急性心肌缺血、心肌梗死、心髒破裂、附壁血栓形成、心功能不全。
(2) 非粥樣硬化性冠狀動脈病:冠狀動脈口狹窄、冠狀動脈口栓塞、風濕性冠狀動脈炎、冠狀動脈結節性多動脈炎、先天性冠狀動脈畸形、冠狀動脈中層鈣化。
(3) 主動脈疾病:主動脈粥樣硬化性動脈瘤、主動脈夾層、梅毒性主動脈瘤、Marfan綜合征。
(4) 心內膜疾病:感染性心內膜炎、心髒瓣膜病、二尖瓣脫垂。
(5) 心肌疾病:原發性心肌疾病、包括肥厚梗阻型心肌病、擴張型心肌病、克山病、孤立性心肌病等;繼發性心肌疾病,如病毒性心肌炎、風濕性心肌炎、白喉心肌炎、心肌結節病、心肌澱粉樣變。
(6) 心髒腫瘤:心房黏液瘤、心髒間皮瘤、心髒轉移性腫瘤。
(7) 電生理異常:心髒傳導係統疾病、QT間期延長、特發性室顫。
(8) 其他:高血壓心髒病、脂肪心、心包疾病。
2) 非心源性心髒驟停
(1) 嚴重電解質紊亂和酸堿平衡失調
嚴重的鉀代謝紊亂易導致心律失常的發生,進而引起SCA。嚴重的高血鉀、低血鉀、酸中毒、高血鈣、高血鎂均可引起SCA。
(2) 其他因素
① 各類急性中毒、藥物過量。
② 嚴重創傷、窒息、腦卒中等致呼吸衰竭甚至呼吸停止。
③ 各種原因的休克、藥物過敏反應等。
④ 手術、治療操作和麻醉意外等。
⑤ 突發意外事件如電擊、溺水等。
2. 心髒驟停的現場判斷
1) 症狀和體征
SCA的主要發病特點是發病突然,在沒有任何準備的情況下患者出現以下表現:
(1) 意識突然喪失或伴有短陣抽搐。患者當即倒地,對呼喊、拍打等刺激均無反應。
(2) 呼吸斷續,呈歎息樣,稍後即停止。多發生在心髒驟停後20~30s內。
(3) 口唇、麵色及全身蒼白或青紫。
(4) 大血管搏動(脈搏)觸不到、血壓測不出。
(5) 心音消失。
(6) 瞳孔散大,多在心髒驟停後30~60s內出現。
心電圖表現
2) 心電圖表現
3. 心髒驟停的判定
對SCA的診斷必須迅速和準確,應在10s內明確診斷,主要依據如下:
(1) 原來清醒的患者神誌突然喪失,呼之不應。
(2) 歎息樣呼吸或呼吸停止。
(3) 大動脈(頸動脈或股動脈)搏動消失。
為了不耽擱開始搶救的時機,國際心肺複蘇指南要求:普通施救者(lay rescuers, LR)不檢查脈搏、推定沒有呼吸的無反應患者就是SCA者;醫務人員(health care profession, HCP)檢查脈搏時間不應超過10s,如果10s不能確定有無脈搏,即進行胸外按壓。
7.3.2心肺複蘇術
現場心肺複蘇(CPR)是指在患者發生SCA的現場,如家中、辦公室、工廠、醫院等場所,首先由現場目擊者或救護人員為SCA患者施行的CPR,即基礎生命支持,又稱徒手(或初步)CPR。現場CPR是搶救生命的關鍵所在,這時由於人的腦細胞對缺氧最敏感,腦組織超過4分鍾沒有氧氣供應,則可能導致永久性腦損傷。心肺複蘇應盡早展開,心肺複蘇的關鍵技術如下:
C:胸外心髒按壓(circulation)。
A:開放氣道(airway)。
B:人工呼吸(breathing)。
D:電除顫(defibrillation)。院外現已有全自動體外除顫器(AED)的大量投放,故已將AED作為現場心肺複蘇的治療手段。
1. 基礎生命支持的步驟
1) 突發心搏驟停的識別
(1) 評估現場安全
在事發地點目擊者應該首先判斷現場是否安全。確保現場安全後,CPR應在現場進行,不要移動患者,除非患者處在危險環境中,或創傷患者需要外科幹預。在做CPR時,應擺好患者的體位,讓其平臥在平地或硬板床上,然後按CABD原則進行複蘇。如有外傷骨折,尤其是頸椎傷,搬動時應注意不要加重傷情。
(2) 判斷患者是否發生了心搏驟停
在事發地點,目擊者或急救人員發現一個無反應成人或目擊一個成年人突然倒地,急救者應通過拍打雙肩和呼叫患者判斷患者反應(要輕拍大喊)。並同時觀察或檢查患者的呼吸,專業人士還需檢查患者的脈搏。如果患者也無呼吸或者無正常呼吸(僅有喘息),無脈搏搏動,急救者應假定患者發生了心搏驟停!此時應呼救,啟動急救醫療服務係統並立即開始CPR。
2) 啟動急診醫療服務係統(EMSS)並取得AED(圖77)
圖77呼救
(1) 如發現患者無反應無呼吸,急救者應啟動EMSS(可以用手機撥打120),取來AED(如果有條件),對患者實施CPR,如需要時立即進行AED除顫。
(2) 如有多名急救者在現場,其中一名急救者按步驟進行CPR,另一名啟動EMSS(撥打120),取來AED(如果有條件)。
(3) 在救助淹溺或窒息性心髒驟停患者時,急救者應先進行5個周期(2分鍾)CPR,然後撥打120啟動EMSS。
3) 胸外按壓(circulation, C)
胸外心髒按壓操作要領如下:用力壓、快速壓、每次按壓後允許胸廓充分回複,盡量減少胸外按壓中斷時間。按壓時間應占整個複蘇時間的60%以上(表71)。
表71成人高質量心肺複蘇的注意事項
施救者應該施救者不應該
以100~120次\/分的速率實施胸外按壓以少於100次\/分或大於120次\/分的速率按壓
按壓深度達到5cm~6cm按壓深度小於5cm或大於6cm
每次按壓後讓胸部完全回彈在按壓間隙倚靠在患者胸部
盡可能減少按壓中的停頓按壓中斷時間大於10s
給予患者足夠的通氣(30次按壓後2次人工呼吸,每次呼吸超過1秒,每次能使胸部隆起)給予過量通氣(即呼吸次數太多,或呼吸用力過度)
圖78胸外心髒按壓姿勢
(1) CPR體位:將患者去枕仰臥於硬板或平地上,頭部與心髒處於同一平麵,兩下肢抬高15°,以利於靜脈回流和增加心排血量。
(2) 救護者體位及按壓部位:急救者跪於患者的一側,以一手掌根部置於乳頭間中點的胸骨中段略下處,手掌與患者胸骨縱軸平行以免直接按壓肋骨;另一手掌交叉重疊在該手背上(圖78)。
(3) 按壓方式:急救者兩肘關節繃直,借助雙臂和軀體重量向脊柱方向垂直下壓,按壓應平穩、有規律、不間斷進行;不能衝擊式的猛壓。每次下壓使胸骨下段及其相連的肋軟骨下陷至少5cm後即放鬆胸骨,便於心髒舒張,同時避免按壓過深。但手掌根部仍與患者胸壁保持接觸,待胸骨回複到原來位置後再次下壓,要允許胸廓充分回彈。按壓和放鬆的時間相等。避免在按壓間隙倚靠在患者身上。
(4) 按壓頻率及按壓\/通氣比:胸外心髒按壓的頻率成人為100次\/min~120次\/min。所有成人CPR時采用30∶2的按壓通氣比。
(5) 按壓深度:胸外心髒按壓的深度成人為5~6cm。
(6) 再次評價:每行5個按壓\/通氣周期(約2min)後,檢查循環體征,如無循環體征,重新行CPR;已有循環體征,檢查有無呼吸;如有呼吸,將患者置於恢複體位,監護呼吸和循環狀態;仍無呼吸,則以10次\/min~12次\/min頻率行人工呼吸。
未經訓練的非專業搶救者可以行單純按壓式的心肺複蘇,直至AED拿到或有專門訓練過的人員到來。
4) 開放氣道(airway, A)
對於SCA的患者,應立即保持氣道通暢。保持呼吸道通暢是施行人工呼吸的首要條件,在氣道開放時,施救者應檢查患者口中有無異物,並及時取出。常用的氣道開放方法有:① 仰頭抬頦法(head tilt– chin lift)解除舌後墜效果最佳。如果患者沒有頭或頸部損傷,醫務人員開放氣道時,應采用仰頭抬頦法。術者一手置於患者前額,向後加壓使頭後仰。另一手的第二、三指置於患者頦部的下頜角處,將頦上抬,但應避免壓迫頸前部及頦下軟組織,且抬高程度以患者唇齒未完全閉合為限(圖79)。② 抬頜法(jaw thrust)如果醫務人員懷疑其有頸椎損傷,開放氣道時應用抬下頜法。搶救者位於患者頭側,雙肘支持在患者仰臥平麵上,雙手緊推雙下頜角,下頜上移,拇指牽引下唇,使口微張(圖710)。因此法易使搶救者操作疲勞,也不易與人工呼吸相配合,故在一般情況下不予應用。如抬頜法無法保證氣道開放則應采用仰頭抬頦法。
圖79仰頭抬頦法示意圖
圖710抬頜法
5) 人工呼吸(breathing, B)
口對口人工呼吸法(圖711):① 搶救者一麵用仰頭抬頦法保持氣道通暢。② 同時用放在前額上的拇指和食指夾住患者鼻翼使其緊閉。③ 搶救開始時先緩慢吹氣兩口,以擴張萎陷的肺髒,並檢驗開放氣道的效果。④ 深吸一口氣,並用自己的雙唇包繞封住患者的嘴外部,形成不透氣的密閉狀態,再用力吹氣。⑤ 吹氣完畢,立即與患者口部脫離,輕輕抬頭吸入新鮮空氣,以便下一次人工呼吸。同時放鬆捏鼻的手,以便患者從鼻孔呼氣。
圖711口對口人工呼吸
6) 自動體外除顫器(AED)
如現場有AED或複蘇過程中AED到達現場,需要盡快使用AED急救。
AED使用步驟:
(1) 打開AED開關:當AED到達現場,首先打開AED的包裝,然後找到AED的開關鍵,打開AED開關,會有語音提示。
(2) 貼好AED電極片:按照AED電極片背麵的示意圖,將電極片貼在身體合適的位置。
(3) 插入插頭:將連接電極片的電線插頭插入AED主機插槽內,這時AED會提示正在分析病人心率,不要碰觸病人!如果AED檢測到病人處於可電擊心率,會提示充電,充電完成放電按鈕會閃爍黃燈。
(4) 電擊除顫:充電完成放電按鈕閃爍黃燈,呼喊一聲“所有人都離開”以確保所有人都沒有與患者接觸,然後按下放電按鈕AED即可自動放電完成除顫。
7.3.3心肺複蘇有效指標和終止搶救的標準
1. 心肺複蘇有效的指標
CPR操作是否正確,主要靠平時嚴格訓練,掌握正確的方法。而在急救中判斷複蘇是否有效,可以根據以下幾方麵綜合考慮:
(1) 麵色(口唇):複蘇有效,可見麵色和\/或口唇由紫紺轉為紅潤;如患者麵色變為灰白,則說明複蘇無效。
(2) 自主呼吸:出現自主呼吸說明複蘇有效,但呼吸仍微弱者應繼續口對口人工呼吸或其他呼吸支持。
(3) 頸動脈搏動:可以摸到頸動脈或淺表動脈提示恢複心跳。
(4) 瞳孔:複蘇有效時,可見瞳孔由大變小,對光反射出現。如瞳孔由小變大、固定、角膜渾濁,則說明複蘇無效。
(5) 神誌等:複蘇有效,可見患者有知覺、反應及呻吟等。
2. 終止心肺複蘇的標準
在現場或途中必須堅持持續不斷做CPR,並保證CPR的質量。
現場停止CPR的條件:
(1) 自主呼吸及心跳已有良好恢複。
(2) 有其他人接替搶救,或有醫師到場承擔了複蘇工作。
(3) 有醫師到場,確定患者已死亡。
(4) 施救者由於體力不支,或環境可能造成施救者自身傷害,或由於持久複蘇影響其他人的生命救治。
7.4燒燙傷、凍傷及腐蝕物傷應急處理
7.4.1燒燙傷的應急處理
1. 火焰、蒸汽、開水等燒燙傷的應急處理
實驗中,不慎被火焰、蒸汽、開水等燒燙傷時,應立即將傷口處用大量水衝洗或浸泡,從而迅速降溫。如傷處有衣物應及時脫去或剪去,然後衝洗,局部及時冷卻具有減輕損傷和疼痛的作用,但嚴重大麵積的燒傷有重度休克者應慎用。若起水泡則不宜挑破,應用紗布包紮送醫院治療。總之,在實驗室中,如遇到燒燙傷,應急處理的原則主要就是5個字:衝、泡、脫、包、送。
2. 化學物質所造成燒傷的應急處理
對於由化學物質所造成的燒傷,應首先脫去被浸漬的衣物,迅速用冷水衝洗,衝洗時間一般在30分鍾以上,在大量清水衝洗之前無論何種燒傷不用中和劑,以免產熱加重損傷,生石灰燒傷,在清洗前去除石灰顆粒。黃磷燒傷後盡可能出去殘磷,然後以濕布覆蓋以防磷自然,或外用硫酸銅溶液,使之形成黑色顆粒,易於去除,但應注意使用麵積不應超過20%,以免銅中毒。應急處理後迅速送醫院治療。
7.4.2凍傷的應急處理
凍傷是低溫所引起的全身性或局部損傷。根據受傷程度分為四度:一度凍傷的主要特點是充血和水腫;二度凍傷的主要特點是水皰形成,水皰液澄清,有時也可為血性;三度凍傷的主要特點是皮膚的全層組織發生壞死;四度凍傷的主要特點是受累肢體的全部組織,包括肌肉和骨組織都發生壞死。
凍傷的應急處理原則是:盡快脫離低溫環境,患處保暖,盡可能將凍傷人員送往專業醫院進行救護。現場急救處理關鍵是防止進一步凍傷,立即將患者移至防風保暖處。將緊裹傷部的鞋襪、手套脫掉,用毛毯或其他可能的方法包裹保溫,如足部與鞋襪凍結在一起,切勿強行脫下,可小心剪開、去除。另外,針對不同程度的凍傷應急處理的方法有所不同:
(1) 針對一度凍傷者,可讓其自主活動,並按摩受凍部位,促進血液循環。可用溫水浸泡,再塗以凍瘡膏即可。
(2) 二度凍傷的水皰可在消毒後刺透,使黃水流出再包紮,傷口已破潰者按感染傷口處理。
(3) 三度凍傷時,應盡快將傷者脫離低溫環境,除去濕的衣服,進入羽絨睡袋保暖,促進肢體複溫。
(4) 當全身凍傷者出現脈搏、呼吸變慢的話,就要保證呼吸道暢通,必要時進行人工呼吸和心髒按壓,速去醫院。
由於解凍時傷處很疼,有時皮膚及肌肉有可能失去知覺,所以清潔傷處時要格外小心。同時,要確保傷處完全幹燥(包括指、趾間)。有創麵的用消毒棉球,無創麵的用幹淨、鬆軟的棉墊包裹保護傷處並保溫,並緊急送醫院救治。
7.4.3化學品灼傷的應急處理
化學物質直接接觸皮膚所造成的損傷稱為化學灼傷。化學灼傷程度與化學品的性質、接觸時間、接觸部位等有關。如何在第一時間進行緊急處理成為治療的關鍵:
(1) 實驗中,當發生化學品灼傷後,應在10s之內迅速用水清洗,否則化學品有可能對人體造成不同程度的傷害。如果接觸到化學品灼傷時,應立即遠離現場,迅速脫去衣服,立即用大量流動清水長時間衝洗創傷部位,時間不少於1h,清洗結束後,可使用潔淨的紗布覆蓋創麵,立即就醫,切記皮膚創麵不要任意塗抹油膏或紅藥水、紫藥水,不要用髒布包裹。
(2) 對眼、鼻、口腔等部位的清洗要迅速、仔細。眼部灼傷時一般要用生理鹽水或清水衝洗。衝洗眼部時,水流盡量不要正對著角膜方向,不要揉眼睛。也可將麵部浸入清水中,用手將眼睛撐開,同時用力睜大雙眼,頭在水中左右晃動。衝洗後,應迅速就醫,由醫生進行處理。
1. 強堿灼傷的應急處理
(1) 強堿具有強烈的腐蝕性和刺激性,一旦灼傷皮膚,應立即用大量流動清水衝洗,時間1h以上,至堿性物質基本消失為止。