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江河内氰化钠泄漏事故 应急处理的有关科学依据 |
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国家经贸委上海化学毒物咨询中心 顾友多 |
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2001年9月29日凌晨4时许,陕西丹凤县境内,一辆载有5.2吨剧毒氰化钠溶液的卡车不慎翻入汉江支流铁峪铺河内,约有5吨氰化钠溶液溢出,造成河中生物大面积中毒死亡。由于当地防化部队监控与处理及时,幸而没有造成人员伤亡。 近在今年的1月30日,源於罗马尼亚西北部边境城镇奥拉迪亚附近,巴亚马雷金矿的含氰化钠的污水溢过堤坝,流入溪流。三百万立方米受污染的水流入邻国匈牙利的蒂萨河,然后流入南斯拉夫。在蒂萨河面已收集到100多吨的死鱼(见右图),还有更多的鱼葬身河底,所幸的是河里氰化物的浓度还不致於使人丧命。 早在1984年6月19日巴布亚新几内亚的一个金矿发生了一起1000吨氰化钠溶液流入河中的特大污染事故,也未造成人员伤亡。 类似的氰化物泄漏污染河水事故在国内外屡见不鲜,尽管氰化钠属于剧毒品,文献中报告的人口服最低致死剂量为2.86 mg/kg体重,但迄今为止基本上未见因污染河水而造成人员中毒伤亡的报告。原因何在?笔者曾经参加过一次氰化钠污染事故的专家论证会,专门对氰化钠泄漏进入河水后的化学反应与转归进行过文献查证。具体情况如下: 1991年8月20日,上海市嘉定县水厂测出河水中的氰化钠超标(0.2~0.9 ppm,以CN- 计),并发现大批死鱼(总共捞起8900公斤)。经查是位于张家港市的一家化工厂(系个体户,总共三人)以处理上海钢锯厂热处理废渣为名,暗中将含有氰化钠的废渣投入嘉定县内的一条20公里的主干河中(宽40米,平均深2米)。据案犯交待,自1985年以来共投入废渣多达10,000余包(每包35公斤),经监测部门测定,每公斤废渣含氰化钠3.36克(以CN-计),氰化钠总量达到1176公斤。这起事故历时长达6年,除不时有鱼死亡外,未发生人员中毒。 根据上述案例,结合国家经贸委上海化学毒物咨询中心提供的科学数据,可以作出以下解释(参见下图): 1.氰化钠易溶于水,水中泄漏的主要危害是水解形成剧毒的氰化氢(沸点25℃)从河面蒸发逸出。如果河道周围是空旷地带,一般不会造成人生危害。如果泄漏地点周围人口密集,必须采取紧急疏散措施。根据2000版《北美化救指南》,大量氰化钠(>200公斤)在水中泄漏的紧急隔离半径为95米,下风向疏散距离为1公里(白天)和2.6公里(夜间)。 NaCN + H2O ---> HCN↑ + NaOH
2.残余的氰离子会与水中金属离子形成非常稳定的金属氰化络合物,沉积于河底,进入缓慢的生物降解过程。也有一部分转化成低毒的氰酸钠和硫氰酸钠。
2CNO- + 3ClO- + H2O ---> 2CO2 + N2 + 3Cl- + 2OH- 6.水中氰化钠通过水解、生物降解等转化过程,加上水流的自然稀释作用,其浓度下降较快。陕西丹凤县境内从9月29日事发至10月1日,仅2天时间距事故发生地2公里处的氰化钠含量已降到1.05~2.45 mg/l;6~14公里范围内,氰化钠含量为0.003~0.05 mg/l;14公里外的武关河内氰化钠下降到0.003 mg/l(地面水标准为0.05 mg/l)。下游河南、湖北境内均未发现氰化钠超标。今年的1月30日巴亚马雷金矿的事故中,对南斯拉夫边界的蒂萨河河水污染程度的调查发现,在星期六破晓时水中氰化钠浓度为0.13 mg/l,两小时后浓度已降至0.07 mg/l。 7.国外对于类似事故的处理方法除了发出警报和短期的用水管制外,也只有依靠氰化钠的自然降解过程。目前尚无水中氰化钠半减期的数据,当水中有CO2存在时,氰化钠会迅速水解成HCN。左上图为2001年1月30日巴亚马雷金矿氰化钠泄漏事故发生后,南斯拉夫首都贝尔格莱德东部村庄的妇女在政府设立的临时给水站取水。 在上海嘉定县境内河道氰化钠污染事故发生的当时,我们基于以上科学依据,建议对河底残渣不作清理,并在实践中得到验证。为此,特将本文推荐给有关部门,供制订江河内氰化钠泄漏事故应急处理预案时参考。
图示:氰化钠在水中的转归 江河中氰化钠污染事故应急处理的原则是控制急性中毒危害,通过对氰化钠及其水中转归产物毒性比较,可以看出氰化氢的蒸发是消毒的主要途径。 转归产物 急性毒性(大鼠经口LD50) 氰化钠 :6.4 mg/kg,高毒 氰化氢 :高毒,蒸发,吸入危害 氰酸钠 :1500 mg/kg,低毒 硫氰酸钠 :764 mg/kg,低毒 硝酸钠 :1267 mg/kg,低毒 氨 :浓度低,无实际危害 二氧化碳 :实际无毒 金属络合物:> 8 g/kg(氰化铁) 实际无毒,稳定 |
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2001-11-12 |
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