硝酸(HNO3)屬于酸性腐蝕品,它用途極廣,主要用于有機合成、生產化肥、染料、炸藥、火箭燃料、農藥等,還常用作分析試劑、電鍍、酸洗等作業。在工業生產活動中或意外泄漏的情況下,如果不注意防護,處置不當可引起皮膚或黏膜灼傷,腐蝕設施。同時,產生的氮氧化物氣體可對呼吸系統造成嚴重損害。
一、理化特性
硝酸純品為無色透明的發煙液體,有酸味,溶于水,在醇中會分解,為強氧化劑,能使有機物氧化或硝化,分子量63.01,沸點78℃(分解),蒸氣壓8.27kPa(25℃),相對蒸氣密度2.17(空氣=1),沸點86℃(無水),飽和蒸氣壓4.4kPa(20℃)。
二、中毒
1.發病機理
吸入、食入或經皮吸收,硝酸均可對人體造成損害。
皮膚組織接觸硝酸液體后可對皮膚產生腐蝕作用。硝酸與局部組織的蛋白質結合形成黃蛋白酸,使局部組織變黃色或橙黃色,后轉為褐色或暗褐色,嚴重者形成灼傷、腐蝕、壞死、潰瘍。硝酸蒸氣中含有多種氮氧化物,如NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5等,其中主要是NO,人體吸入后,硝酸蒸氣會緩慢地溶解于肺泡表面上的液體和肺泡的氣體中,并逐漸與水作用,生成硝酸和亞硝酸,對肺組織產生劇烈的刺激和腐蝕作用,使肺泡和毛細血管通透性增加,而導致肺水腫。
2.中毒癥狀的急救措施
(1)皮膚或眼睛接觸
有極度腐蝕性,可引起組織快速破壞,如果不迅速、充分處理,可引起嚴重刺激和炎癥,出現嚴重的化學燒傷。稀硝酸可使上皮變硬,不產生明顯的腐蝕作用。
皮膚接觸后應立即脫離現場,祛除污染衣物,出現灼傷,用大量流動清水沖洗20~30分鐘,然后以5%弱堿碳酸氫鈉或3%氫氧化鈣浸泡或濕敷約1小時左右,也可用10%葡萄糖酸鈣溶液沖洗,然后用硫酸鎂浸泡1小時,盡快就醫。
眼睛接觸后應立即脫離現場,翻開上下眼瞼,用流動清水徹底沖洗。盡快就醫。
(2)食入
引起口腔、咽部、胸骨后和腹部劇烈灼熱性疼痛。口唇、口腔和咽部可見灼傷、潰瘍,吐出大量褐色物。嚴重者可發生食管、胃穿孔及腹膜炎、喉頭痙攣、水腫、休克。
食入后急救中可用牛奶、蛋清口服,禁止催吐、洗胃。
(3)吸入
硝酸蒸氣有極強烈刺激性,腐蝕上呼吸道和肺部,急性暴露可產生呼吸道刺激反應,引起肺損傷,降低肺功能。在接觸時也可不出現反應,但是數小時后出現遲發癥狀,引起嗆咳、咽喉刺激、喉頭水腫、胸悶、氣急、窒息,嚴重者經一定潛伏期(幾小時至幾十小時)后出現急性肺水腫表現。
急救中,救援人員必須佩戴空氣呼吸器進入現場。如無呼吸器,可用小蘇打(碳酸氫鈉)稀溶液浸濕的毛巾掩口鼻短時間進入現場,快速將中毒者移至上風向空氣清新處。注意保持中毒者呼吸通暢,如有假牙須摘除,必要時給予吸氧,霧化吸入舒喘靈氣霧劑或5%碳酸氫鈉加地塞米松霧化吸入。如果中毒者呼吸、心跳停止,立即進行心肺復蘇;如果中毒者呼吸急促、脈搏細弱,應進行人工呼吸,給予吸氧,肌肉注射呼吸興奮劑尼可剎米0.5~1.0g。
三、泄漏處置
1.水上泄漏
在運輸過程中,如果硝酸在水體中泄漏或包裝掉入水中,現場人員應在保護好自身安全的情況下開展報警和傷員救護,及時采取以下措施:
(1)建立警戒區
如果硝酸泄漏到水體中,現場人員應根據泄漏量、擴散情況以及所涉及的區域建立警戒區,并組織人員對沿河兩岸或湖泊進行警戒,嚴禁取水、用水、捕撈等一切活動。如果包裝掉入水中,現場人員應根據包裝是否破損、硝酸是否漏入水中以及隨后的打撈作業可能帶來的影響等情況確定警戒區域的大小,并派出水質檢測人員定期對水質進行檢測,確定污染的范圍,必要時擴大警戒范圍。事故處理完成后,要定時檢測水質,只有當水質滿足要求后,才能解除警戒。
(2)控制泄漏源
在消防或環保部門到達現場之前,如果手頭備有有效的堵漏工具或設備,操作人員可在保證自身安全的前提下進行堵漏,從根本上控制住泄漏。否則,現場人員應撤離泄漏現場,等待消防隊或專業應急處理隊伍的到來。
(3)收容泄漏物
硝酸能以任意比例溶解于水,小量泄漏一般不需要采取收容措施,大量泄漏現場可沿河筑建堤壩,攔截被硝酸污染的水流,防止受污染的河水下泄,影響下游居民的生產和生活用水。同時在上游新開一條河道,讓上游來的清潔水改走新河道。如有可能,應用泵將污染水抽至槽車或專用收集器內,運至廢物處理場所處置。如果pH值超過9,現場情況又不能轉移污染水,可根據水中硝酸根離子的濃度,向受污染的水體中投放適量的碳酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸鈣中和,也可以使用氫氧化鈣或石灰。
2.陸上泄漏
如果硝酸是在陸上泄漏,現場人員應在保護好自身安全的情況下,開展報警和傷員救護,并及時采取以下措施:
(1)建立警戒區
根據2000版《北美應急響應指南》,硝酸發生泄漏后,應根據泄漏量的大小,立即在至少50~100m泄漏區范圍內建立警戒區。小量發煙硝酸發生泄漏時要立即在泄漏區周圍隔離95m,如果泄漏發生在白天,應在下風向300m(300×300)范圍內建立警戒區;如果泄漏發生在晚上,應在下風向500m(500×500)范圍內建立警戒區。大量發煙硝酸發生泄漏時應立即在泄漏區周圍隔離400m,如果泄漏發生在白天,應在下風向1300m(1300×1300)范圍內建立警戒區;如果泄漏發生在晚上,應在下風向3500m(3500×3500)范圍內建立警戒區。警戒區內的無關人員應沿側上風方向撤離。
(2)控制泄漏源
在消防或環保部門到達現場之前,如果現場備有有效的堵漏工具或設備,操作人員可在保障自身安全的前提下進行堵漏。人員進入現場時可使用自給式呼吸器。若處理工具有限或自身安全難以保證,現場人員應撤離泄漏污染區,等待消防隊或專業應急處理隊伍的到來,不要盲目進入現場進行堵漏作業。
控制泄漏源是防止事故范圍擴大的最有效措施。
(3)收容泄漏物
小量泄漏時,可用干土、干砂或其它不燃性材料吸收,也可以用大量水沖洗,沖洗水稀釋后(pH值降至5.5~8.5)排入廢水系統。
大量泄漏時,可借助現場環境,通過挖坑、挖溝、圍堵或引流等方式將泄漏物收容起來。建議使用泥土、沙子作收容材料。也可根據現場實際情況,先用大量水沖洗泄漏物和泄漏地點,沖洗后的廢水必須收集起來,集中處理。噴霧狀水冷卻和稀釋蒸氣,保護現場人員。用耐腐蝕泵將泄漏物轉移至槽車或有蓋的專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。
可將硝酸廢液加入純堿-硝石灰溶液中,生成中性的硝酸鹽溶液,用水稀釋后(pH值降至5.5~8.5)排入廢水系統。
四、火災
1. 火場特點
硝酸本身不燃,但能助燃。受熱會分解生成二氧化氮和氧氣。能與多種物質如金屬粉末、電石、硫化氫、松節油等猛烈反應,甚至發生爆炸。與還原劑、可燃物如糖、纖維素、木屑、棉花、稻草或廢紗頭等接觸引起燃燒,并散發出劇毒的棕色煙霧。硝酸蒸氣中含有多種有毒的氮氧化物,與硝酸蒸氣接觸很危險。
2. 滅火建議
在滅火過程中建議做下列處理:
(1)如有可能,轉移未著火的容器。防止包裝破損,引起環境污染。
(2)消防人員必須穿全身耐酸堿消防服,佩戴自給式呼吸器,在上風向隱蔽處滅火。
(3)用水滅火,同時噴水冷卻暴露于火場中的容器,保護現場應急處理人員。
(4)收容消防廢水,防止流入水體、排洪溝等限制性空間。
(5)消防廢水稀釋后(pH值降至5.5~8.5)排入廢水系統。