第三章　化學事故檢測與警戒

第一節　化學事故檢測概述

化學事故檢測是現場處置非常重要的環節。通過檢測化學物質的種類，給出定性和定量監測結果，從而確定事故的危害程度和范圍等。檢測的結果準確與否直接關系到救援行動的成敗。準確可靠的檢測技術方法，可以及時檢測出化學物質的種類、擴散區域，救援人員可以根據結果有針對性地采取正確的處置措施，把事故的危害降到最低程度。

化學事故檢測應遵循的原則是：及時、準確、全面；采取初步判斷、現場偵檢、送樣檢測的方式，先定性、后定量的方法，確定泄漏介質的種類、濃度及其分布；同時檢測與救生同步；檢測伴隨事故處置行動的始終。

一、化學事故檢測的任務

（一）確定泄漏物的種類

對于化學泄漏事故，偵檢工作的首要目標是確定泄漏物質的種類。只有知道是什么物質發生了泄漏，才能根據泄漏物質的物理和化學性質采取相應的處置措施，真正做到科學施救。在沒有弄清楚泄漏物質性質的情況下，采用的任何措施都是盲目的，有可能導致事態的惡化或造成重大的人員傷亡。

（二）確定泄漏物質濃度

確定泄漏物質的種類后，可以根據該物質的理化性質和相應的檢測技術原理，采用合適的儀器裝備測量其濃度及擴散范圍，對其進行定量檢測，以確定泄漏物質濃度分布情況，進而確定現場的危險區域。按照泄漏物質濃度分布情況，一般分為輕度、中度和重度危險區域，通過區域劃分以便迅速、有序、有效地實施救援。

（三）實時檢測污染區泄漏物質濃度變化及分布

檢測工作不僅體現在應急救援行動的開始，而且貫穿于應急救援的全過程。危險化學品泄漏以后容易發生擴散，而且在不同時間其濃度也是不同的。因此，必須實時監測各危害區域邊界的毒物濃度變化，根據檢測數據及時調整危害區域范圍，掌握事故危害區域的動態變化情況，為開展救援工作提供科學依據。

二、化學檢測要求

（一）準確

準確是指能準確查明危險化學品的種類和數量。只有準確知道危險物是什么，才能有效地對危險化學品事故進行處置。對未知毒物和已知毒物在事故過程中相互作用而成為新的危險源的檢測要慎之又慎。

（二）快速

快速是指能在最短的時間內報知檢測結果，為及時處置事故提供科學依據。通常，事故預警所用的檢測方法要求能快速顯示分析結果，但在事故后為查明原因則常常采用多種手段取證，此時注重的是分析結果的精確性而不是時間。

（三）靈敏

靈敏是指檢測手段能發現低濃度的危險化學品或靈敏地指出事故因素（如壓力、溫度）的變化。以氫氰酸為例，當環境中氫氰酸的濃度為0.05～0.06mg/L時，人員允許停留時間最長不超過1h。因此，檢測氫氰酸的方法靈敏度要高于0.05～0.06mg/L。

（四）簡便

簡便是指采用的檢測手段應當簡捷，設備應當易于操作掌握與維護修理。在事故現場可根據檢測時機、檢測地點和進行檢測操作的人員來確定所用的檢測手段和儀器。簡易偵檢器材，人員不必經過專門訓練就能掌握；較為復雜的器材，應由受過專門訓練的人員使用。

（五）穩定

穩定是指檢測器材的無故障的時間越長越好。

三、化學檢測方法分類

化學事故檢測是通過危險化學品分子的物理、化學、生物化學和毒理等特性，識別危險化學品和測定其含量。化學檢測方法按檢測手段可分為主觀檢測法、客觀檢測法；按檢測原理可分為物理法、化學法、生化法等；按照試樣用量可分為常量法、半微量法及微量法；按照檢測的形式可分為現場檢測和非現場檢測；按照化學檢測方法的任務要求可分為定性分析和定量分析。

在化學事故現場可根據裝備情況、使用場合和要求進行選擇。

（一）按檢測原理分類

1.物理檢測法

利用危險物的物理性質建立的偵檢方法或分析方法叫作物理檢測法，簡稱物理法。物質的物理性質大多數要用儀器才能測量，因此物理法也叫作儀器分析法，即利用分析儀器檢測毒物的物理和化學性質，對其進行定性、定量和結構鑒定的分析方法。物理檢測法有光譜分析法、電分析法和分離分析方法三類。

（1）光譜分析法　可測量被測樣品吸收、發射或散射的輻射量。在毒物分析中應用的主要有原子吸收光譜、原子發射光譜、紫外吸收光譜、紅外吸收光譜、拉曼光譜和核磁共振波譜等。

（2）電分析法　將一個電信號加于浸入樣品溶液的某一電極進行測量或測量樣品溶液的某一性質。大多數的電分析技術都需要加一個電信號，以便檢測溶液的另外一些電參數。電分析法有電流分析法、電位法、電導法、庫侖法、伏安法和電重量法等。

（3）分離分析法　現將混合物中各組分進行分離，再對每一組分做定性或定量分析。按分離方法可把儀器分離技術分為色譜法、電泳法和質譜法等幾大類。

2.化學檢測法

利用化學品與化學試劑反應后，生成不同顏色、沉淀、熒光或產生電位變化進行偵檢的方法稱為化學檢測法。用于偵檢的化學反應有親核反應、親電反應、氧化還原反應、催化反應、分解反應和配位反應等。在事故現場，化學檢測法利用的反應主要是生色反應，通過反應前后的顏色變化識別物質。應用這種技術研制出各種偵檢紙和檢測管，能方便地檢測現場環境中的危險物。常用的偵檢紙如表3-1所示。

3.生化檢測法

應用物質與某些生物活性物質的特殊作用的方法檢測化學毒劑。常用的生物制劑有馬血清、鴨血清或電鰻酶制成的膽堿酶制劑。例如：膽堿酶具有催化乙酰膽堿等底物水解的能力，當神經性毒劑存在時，膽堿酶催化底物水解的能力受到抑制。通過觀察底物水解后的生成物或剩余未水解的底物，即可測定神經毒劑。這種檢測方法又叫作酶法檢測，可用于神經性毒劑的檢測。

4.動植物檢測法

利用動物的嗅覺、敏感性或通過觀察有毒物質引起動物中毒的癥狀或死亡，以及引起植物花、葉顏色變化和枯萎的方法，概略判斷有毒物質的存在及其種類。如狗的嗅覺特別靈敏，國外利用狗偵查毒品已很普遍。美軍曾訓練狗來偵檢化學毒劑，狗利用嗅覺可檢出六種化學毒劑，當狗聞到微量化學毒劑時即反映出不同的吠聲，其檢出最低濃度為0.5～1.0mg/L。還有一些鳥類對有毒有害氣體特別敏感，如在農藥廠的生產車間里養一種金絲鳥或雛雞，當有微量化學物質泄漏時，動物就會立即有不安的表現，甚至掙扎死亡。有些動植物對某些有毒氣體很敏感，如人能聞到二氧化硫氣味的濃度為1～5mg/m3，在感到明顯刺激，如引起咳嗽、流淚等時，其濃度約為10～20mg/m3，而有些敏感植物在二氧化硫濃度為0.3～0.5mg/m3時，在葉片上就會出現肉眼能見的傷斑。再如氫氟酸污染葉片后，其傷斑呈環帶狀，分布于葉片的尖端和邊緣，并逐漸向內發展。動植物這些特有的“癥狀”，可為事故現場危險化學品的檢測提供旁證。

5.感官檢測法

感官檢測法是最簡易的監測方法，即根據各種危險化學品的物理性質，通過受過訓練人員的嗅覺、視覺等感覺器官，如鼻、眼、口、皮膚等人體器官（也可稱作人體生物傳感器）察覺危險化學品的顏色、氣味、狀態和刺激性，進而初步確定危險化學品種類的一種方法。

表3-2列出了各種有害氣體檢測試紙所用的顯色劑及顏色變化。

（二）按照檢測形式分類

按照檢測形式分類，包括現場檢測和非現場檢測兩種形式。其中現場檢測是在現場選擇檢測點，利用現場檢測儀器進行檢測，對詢情、識別和檢測結果進行綜合分析，得出最終結論，即現場檢測→綜合分析→結論。非現場檢測是在現場無法直接檢測，需要在事故現場選擇采樣點，按要求對樣品進行采集，將采集的樣品送交具有鑒定資質的單位進行測定；并對詢情、識別和測定結果進行綜合分析，得出結論，即樣品的采集→送檢→測定→綜合分析→結論。采用非現場檢測時，包括分析試樣的制備、干擾組分的掩蔽和分離、定性分析和定量分析等檢測環節。

（三）按照檢測的任務要求分類

按照檢測的任務要求分類，包括定性檢測和定量檢測。

1.定性檢測

定性檢測的任務是分析鑒定危險化學品的種類。定性分析時，必須采用多種分析方法對樣品進行分析鑒定，各種分析鑒定的結果是綜合評斷的客觀依據。

（1）比對檢驗　比對檢驗是定性鑒定最常用的方法，是將待檢試樣與標準試樣置于相同鑒定條件下，比較其特征或測定比較某些性質參數，以認定其同一性。比對檢驗中要特別注意操作條件的一致，以確保檢驗結果的可比性。

（2）鑒定方法的靈敏度　不同的鑒定方法檢出同一物質的靈敏度是不一樣的。在定性分析中，靈敏度通常以最低濃度和檢出限量來表示。①最低濃度：在一定條件下，使某鑒定方法能得出肯定結果的該物質的最低濃度，以1∶G表示。G是含有1g被鑒定物質的溶劑的質量。鑒定方法的靈敏度是用逐步降低被測物質濃度的方法得到的實驗值。②檢出限量：在一定條件下，某方法所能檢出某種物質的最小質量稱為檢出限量，通常以m表示，單位為微克（μg）。某方法能否檢出某一物質，除與該物質的濃度有關外，還與該物質的絕對質量有關。檢出限量越低，最低濃度越小，則鑒定方法越靈敏。

（3）空白試驗和對照試驗　①空白試驗：在進行鑒定反應的同時，取一份蒸餾水代替試液，以相同方法進行操作，看是否仍可檢出。溶劑、輔助試劑或器皿等均可能引入某些物質，這些物質可能被當作待檢物質而被鑒定出來，此種情況稱為過檢。利用空白試驗可以加以驗證。②對照試驗：當鑒定反應不夠明顯或現象異常，特別是懷疑所得的否定結果是否準確時，往往需要做對照試驗，即以已知物質的溶液代替試液，用同樣方法進行鑒定。如果也得出否定結果，則說明試劑已經失效或是反應條件控制得不夠正確等。試劑失效或反應條件控制不當，使鑒定反應的現象不明顯甚至得出否定結論，這種情況稱為漏檢。

2.定量檢測

定量檢測是分析測定危險化學品的濃度或含量。常采用的定量分析方法有重量分析法、滴定分析法和儀器分析法。

（1）重量分析法　重量分析法是通過稱量物質的質量來確定被測組分含量的一種定量分析方法。在重量分析中，一般先采用適當的方法使被測組分以單質或化合物的形式與試樣中其他組分分離，然后再進行稱量，從而計算其質量分數。重量分析法又可分為沉淀法、汽化法、提取法和電解法。①沉淀法：利用沉淀反應使被測組分以微溶化合物的形式沉淀下來，然后將沉淀過濾、洗滌并經烘干或灼燒后使之轉化為組成一定的稱量形式，最后稱其質量，并計算被測組分的含量。②汽化法：利用加熱或其他方法使被測組分從試樣中汽化逸出，根據氣體逸出前后試樣質量之差來計算被測組分的含量。③提取法：利用被測組分與其他組分在互不相溶的兩種溶劑中分配比的不同，加入某種提取劑使被測組分從原來的溶劑定量轉入提取劑中而與其他組分分離，然后去除提取劑，稱量干燥提取物的質量，并計算被測組分的含量。④電解法：利用電解的方法使被測定的金屬離子以純金屬或金屬氧化物的形式在電極上析出，稱量析出物的質量以求得被測物的含量。

（2）滴定分析法　滴定分析法又叫作容量分析法，是將一種已知準確濃度的試劑（標準溶液）滴加到被測物質的溶液中，直到所加的試劑與被測物質按化學計量定量反應為止，根據試劑溶液的濃度和用量，計算被測物質的含量。根據滴定反應的類型可將滴定分析法分為酸堿滴定法、絡合滴定法、氧化還原滴定法和沉淀滴定法。①酸堿滴定法：以酸堿反應為基礎的定量分析方法。②絡合滴定法：以絡合反應為基礎的定量分析方法。在水溶液中，金屬離子以水合離子的形式存在，當發生絡合反應時，絡合劑取代了金屬離子周圍的配位水分子，與之形成具有一定穩定性的絡合物（包括絡離子）。③氧化還原滴定法：以氧化還原反應為基礎的定量分析方法。④沉淀滴定法：以沉淀反應為基礎的定量分析方法。

（3）儀器分析法　定量分析是儀器分析的主要任務之一。儀器分析的方法種類繁多，各種方法都有相對獨立的物理及物理化學原理。根據測量原理和信號特點，儀器分析方法大致包括光學分析法、電化學分析法、色譜分析法、質譜分析法、熱分析法和放射分析法等。

四、檢測工作的準備

（一）檢測隊伍的組成

一般來說檢測隊伍由基層單位檢測隊伍、事故現場專業隊伍和分析實驗室檢測隊伍組成。

1.基層單位檢測隊伍

基層單位檢測隊伍由危險源目標單位的環保和生產化驗部門的人員組成。配備1～2名分析人員對主要毒物建立快速分析方法，所用儀器隨時處于應急備用狀態，一旦發生事故，上述人員應立即到事故現場檢測或取樣分析，確定事故源毒物品種后，及時向本單位負責人、搶險救援指揮人員及相關部門報告。

2.救援現場專業隊伍

包括省、市、區（縣）化學災害事故救援檢測專業隊伍和消防特勤隊偵檢小組。發生化學事故后，消防人員往往率先趕到現場，應首先使用配備的偵檢器材，組織對現場毒物檢測定性，并測試其濃度范圍，檢測后及時將情況上報現場救援指揮部、消防指揮員和相關部門。

3.分析實驗室檢測隊伍

環保監測中心和市防疫站中心分析實驗室、職業病防治院（所）化驗室組成檢測隊伍。當化學事故危害嚴重，災情復雜，次生事故迭起，造成多種毒物污染時，因受現場檢測器材性能限制，一線檢測隊伍往往難以完成任務。此時應及時取樣送到上述實驗室，使用實驗室精密儀器進行快速分析，及時確定毒物品種和濃度。在城市交通、通信比較方便的情況下，這是完成事故毒物檢測任務的重要保障。部隊檢毒中心可為檢測未知毒物樣品提供條件。

（二）現場檢測點的設置

檢測點的具體設置，要根據災害事故的嚴重程度、泄漏物質的擴散范圍、當時的氣象條件（特別是風向、風力），以及現場可供使用的檢測設備而定。一般來說，以下風方向為主，側風方向次之，上風方向兼顧。

1.單組多點檢側

現場泄漏不是很嚴重，擴散范圍較小時，可以組織一個檢測小組，先從下風方向適當部位開始，然后檢測兩側，最后檢測上風方向，并向指揮員提供檢測結果和擴散范圍圖，注明不同區位的濃度。

2.多組多點、交叉檢測

現場泄漏嚴重，擴散范圍較大時，應組織幾個檢測小組展開工作。

①多點檢測，以下風方向為主，分成幾組同時測試。②交叉檢測，幾個小組互換位置，交叉展開測試，比較檢測結果，防止儀器或操作有誤。③隨時復測，隔一個時間段復檢一次，始終把握現場擴散狀況，并隨時向指揮部報告。

3.多組定點、復合檢測

當泄漏范圍很大時，應在不同的方位組織多個檢測小組定點檢測，隨時報告擴散變化情況。如現場發現新的擴散物質成分，或既有泄漏擴散，又涉及環境污染現象，則要組織現場的復合型檢測，在不同的部位、針對不同的物質使用不同的檢測儀器或設備，向指揮部報告所有的檢測情況，綜合考慮現場處置意見。

（三）偵檢器材準備

根據檢測工作的任務需求，準備好所用的偵檢儀器，檢查檢測儀器是否齊全、完好。同時備好各種標志物。