重金属检测中安全风险的评估与控制

袁 莉

(上海友联竹园第一污水处理投资发展有限公司，上海 200137)

1 重金属检测的概况

1．1 重金属检测原理

重金属具有残留时间长、隐蔽性强、迁移性小、毒性大、化学行为和生态效应复杂等特点。在污水厂中，准确测定污水与污泥中的重金属含量，可以为污染物排放标准及环境预测提供必要的科学依据，对于评价污泥资源化利用的价值有着非常重要的意义。原子荧光光度计可测的重金属指标多，具有检出限低、发射谱线简单、灵敏度高于原子吸收光谱法、线性范围较宽干扰少的特点，能够进行多元素同时测定，并且所用的试剂毒性小、所需试样量小、测试速度快，方法简单。因此，国内很多水质检测中心的重金属检测以氢化物发生原子荧光光度计为主［1］。

1．2 重金属检测的安全管理概况

进行重金属检测时要使用到种类繁多的化学药品，包含了具有易燃易爆的气瓶(压力容器)和消解用的强氧化性、强腐蚀性化学品、载流用的硫脲和硼氢化钾属于二类易燃、易爆危险化学品。涉及的安全风险点多，种类繁杂，管理上如果稍有疏忽，就可能造成财产和人身安全的巨大损失，因此，针对安全生产的系统管理特别重要和紧迫。

安全问题主要是在检测过程中发生的，比如仪器设备的损坏、环境事件的发生等。因此，分析检测室安全事故的引起因素，制定控制措施，演练应急处置预案是非常重要的［2，3］。

2 重金属检测安全风险点分析

2．1 人的不安全因素

检测人员本身的理论知识、操作的技术水平、安全意识、心理因素等都会对检测是否顺利进行造成影响，因此，必须对检测人员进行岗前培训和管理。

2．2 操作方法因素

操作方法因素也是影响重金属检测安全的一个重要因素，必须严格按照国家检测方法标准或地方检测方法标准来进行操作。针对加热酸法消解过程中的每一个加酸和加热、移液的过程，都需要严格按照操作规程规定的时间、温度、手法执行，并时刻监控环境条件，如温度、湿度、新空气量等，尽量规避操作方法本身固有的风险。

2．3 化学试剂、样品因素

化学试剂的使用以及处理不当，容易造成不同程度的安全事故，比如会引起着火、爆炸以及中毒等。如产生载流气体的硫脲和硼氢化钾都属于易燃物质;对泥样和水样、土壤样品进行湿法消解时，用的浓硝酸、浓盐酸，甚至是浓硫酸、高氯酸、氢氟酸，在加热消解过程中对人体有极大的危险性，可造成操作人员呼吸道灼伤、皮肤灼伤，严重可出现呼吸道水肿而致命。

2．4 仪器设备因素

重金属检测中用到的仪器设备如原子吸收分光光度计、原子荧光光度计、乙炔瓶等，在运转过程中一旦出现故障，比如连接管泄露或操作失误等，就容易引起着火、泄漏等各种安全事故。氢化物泄漏可能引起爆炸或燃烧，氩气泄漏可能导致人员窒息，原子化态重金属可能被人体吸入造成累积性中毒等事故。

2．5 环境因素

环境因素在重金属检测中也是必须重视的，如:环境温度、湿度、蒸馏水的纯度、电压的是否稳定等，都可影响实验室中仪器设备的正常运行，严重者会加速仪器设备的老化，甚至由于输送管路泄漏造成重大安全事故。

3 重金属检测中安全风险控制［4-8］

3．1 人为因素的安全管理

在检测过程中，要树立“安全第一，预防为主”的宗旨，不论是在重金属检测中还是在其他的检测过程中，都至关重要。在操作前，必须对检测人员进行安全知识的培训，使之具有较强的安全意识和安全知识。

3．1．1 操作技能的培训

在检测人员进入实验室之前，首先应对检测人员进行基本操作技能的培训。尤其是对于从事重金属检测工作的人员，更需加强技能培训，比如采样培训、样品稀释培训、重金属检测仪器的培训。在操作技能培训的同时，也应提高检测人员的理论水平，使检测人员在检测过程中遇到异常现象时具有分析和迅速解决的能力，减少事故的发生。如在废液中产生大量白色气泡的原因是废液容器残留酸液，产生了氢化物，具有燃烧的潜在风险。又如先关闭主机再关闭气瓶，避免管道中载流倒灌入气瓶导致事故。

3．1．2 安全知识培训

加强对检测人员的安全知识培训，增强检测人员的安全责任心，使他们充分掌握安全知识和安全操作技能，养成良好的检测习惯，是对检测人员自身安全的负责。

在重金属检测过程中应保持在样品预处理消解过程中，正确使用隔离衣帽、口罩，使用护目镜、防护手套等必备的防护用品。控制单人接触强酸溶液的持续时间，如样品量较多时，应多人轮流操作。

开启仪器设备时须保持双手干燥，仪器设备开启后需专人看护，不得擅离职守。

定期组织所有与检测相关人员进行四防演习，即防火、防盗、防爆、防毒。所有检测人员应掌握事故应急处理预案，使他们都具备处理突发事件的能力。

3．2 操作方法因素的安全管理

(1)不管是原子荧光光度法(AFS)还是原子吸收分光光度法(AAS)来测定污水和污泥中的重金属含量，在进行每一步检测操作时，应针对各个操作步骤，制定对应的安全措施，确保在检测过程中人员的安全。

(2)检测室应制定标准操作程序。检测人员在检测过程中应严格按照操作规程进行操作，严禁违章。

3．3 化学试剂及样品的安全管理

在重金属检测中，须加强对试剂和样品的安全管理。比如分类存放不同的试剂、样品的合理保存等。

3．3．1 建立化学试剂及样品的分类存放制度

存放化学试剂时，应根据试剂的化学特性，分类并隔开存放。比如酸类和碱类需分开存放、氧化剂和还原剂必须分开密闭存放等;易燃易爆化学试剂、样品应在低温干燥处分别存放于铁柜中，柜的顶部有通风口，并严禁明火。在存放化学试剂的空间内须采取必要的安全措施，还要经常检查，及时排除安全隐患。试剂、样品等必须在标签上写明试剂或样品名称、浓度、日期等，对危险品应标注有醒目的警示标示等。

3．3．2 建立危险试剂、样品管理制度

(1)建立严格危险试剂、样品管理制度，尽量减少检测室的药品存放量。

(2)在检测工作前后，对检测人员所用试剂进行登记、检查核实，防止检测人员私自将试剂带出检测室，造成安全事故。

(3)剧毒试剂应存放在专门的毒品柜中，双人、双锁保管。领用时，要实行专人审批、限量发放、双人登记签字的制度。称量或使用时必须带防护手套，并在有防护的通风柜里进行，使用后的空容器和有毒残物必须作妥善而有效的处理，不可随便丢入垃圾桶或倒入下水道。

(4)在使用仪器前后清洗玻璃器皿时，用稀酸(5% ～10%硝酸或盐酸)浸泡24 h，且必须为原子荧光专用，严禁挪作其他检测用。浸泡专用缸，必须加盖子，且有明显标示，浸泡应有专人穿戴专业防护用具进行操作，以防止污染器皿和人身伤害。

(5)检测过程中产生的废弃物，含重金属废液应单独储存，交由有资质的专业公司处置，并及时填写废液处置记录单。

3．4 仪器设备因素的安全管理

3．4．1 仪器设备适用性

检测室应配备有必要的通风、灭火设施，氢化物发生原子荧光光度计和气瓶，其性能应符合监测的灵敏度、准确度、检出限、压力等要求，并定期送检和校准，检测室内部定期进行期间核查，确保仪器设备正常运行。

3．4．2 建立仪器设备维护保养制度

仪器设备的维护保养在检测过程中显得尤为重要，建立完善的仪器设备维护保养制度是确保检测数据精确度的一个基本保障，严禁仪器设备不正常运行。

3．4．3 建立仪器设备操作使用制度

完善的仪器设备操作使用制度，能使检测室的各种仪器设备的运行状态始终处于检测人员的监控之下，杜绝仪器设备运行异常或突发偶然事件而造成安全事故的可能性。

3．5 环境因素的安全管理

环境因素的安全管理，就是对检测室内的检测环境进行规范化管理，使其符合检测所需的环境要求。检测环境对于保护设备的正常使用及人身安全起着至关重要的作用。

(1)检测间应保持整洁、有序，不得有影响检测工作的其他杂物;测量结束后，一定要将仪器和台面清理干净，避免腐蚀仪器;仪器应放置在稳定的检测台上，避免阳光直射;检测台表面应具有防酸、防碱保护(橡胶垫);检测室应张贴有毒、有害、危险等标志。

(2)检测室内每个房间尤其在试剂药品的存放间备有灭火器、消防火栓等常规灭火设备，定期检查灭火设备的完好状况以及是否过了保质期等，使之处于随时可以使用状态。

(3)对检测室供电应开启精密稳压电源，且每周定期检查接地是否良好。如发生突然停电事故，应立即打开门窗，关闭电源总开关和气瓶阀，人员离开。

(4)重金属检测中用到的乙炔、氩气等钢瓶必须存放在阴凉、干燥的房间。若条件许可，应单独设置一个房间，严禁明火、远离热源;使用中的气瓶要直立固定放置，严禁横卧滚动;购买纯度大于99．99%的氩气瓶，配置标准氧气减压表;气体应在贮存期限内使用，并定期作技术检验和耐压实验，如使用较长时间后，即余压一般应为2 kg/cm2左右，至少不得低于0．5 kg/cm2，压力小于该值时，严禁再使用，并及时更换气瓶。

(5)检测室应保持良好的通风条件，经常检查通风管道。从检测人员的健康和仪器正常使用方面考虑，检测室必须要有排风设备，排风系统的排风量不宜过大，以免造成仪器的不稳定性，同时可能会引起室内成负压状态，导致房间无法密闭，抽风口距离工作台面应在85 cm左右，且中心距离工作台前沿约30 cm。不同的设备须使用不同的排风系统，不得混用。检测时在仪器预热完成后，应先开启强制通风，并在检测完成后，保持通风5 min以上。氩气的密度比空气大，易在低处浓缩，使用完毕后，除打开通风设施，还应打开门。如发生气瓶泄露，应及时打开门窗，关阀门，并上报管理人员。

4 结论

(1)分析了重金属检测过程中主要的风险类别，并针对不同类别制定不同的控制措施。

(2)从人员、操作方法、化学试剂、样品、仪器设备、环境因素等几个方便，进行风险识别和控制。

(3)在总结了不同类别具体控制措施的基础上，形成检测良好习惯，上升为系统化的管理制度，含试剂、样品管理使用制度，仪器设备保养使用制度，实验室人员管理制度，安全检查制度、应急预案等，从制度上防范风险。

［1］陈丽，杜诗劫，李玫．重金属检测技术的应用及发展［J］．现代经济信息，2010，25(3):181．

［2］马红梅，徐仲玉，吕霞，等．实验室安全与环保工作相结合的实践［J］．实验科学与技术，2008，6(1):143-145．

［3］范强锐，赵平．以安全文化建设提升实验室安全工作水平［J］．实验技术与管理，2007，24(10):139-142．

［4］赵文武，李桂桃．高校实验室安全现状分析与管理对策研究［J］．中国安全科学学报，2003，13(3):27-29．

［5］国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会．水和废水监测分析方法［M］．北京:中国环境科学出版社，2005．

［6］北京师范大学．化学实验规范［M］．北京:北京师范大学出版社，1997．

［7］朱美英，卢志红，李琳．加强环境工程专业实验室的安全管理［J］．实验技术与管理，2003，20(5):131-133．

［8］孙艳侠．试论实验室安全管理对策［J］．实验室安全管理对策，2005，24(11):129-132．