北交大實驗室裏到底發生了什麼？

本文轉自微信公號“科技日報”

據北京消防微博消息：12月26日9時34分，北京交通大學市政環境工程系學生在學校東校區2號樓環境工程實驗室裏，進行垃圾滲濾液污水處理科研試驗期間，現場發生爆炸，過火面積約60平米，並造成了3名參與試驗的學生死亡。

“垃圾滲濾液污水處理”實驗竟如此危險？怎樣才能避免類似悲劇再發生？

疑似厭氧處理環節產生的甲烷發生爆炸

“雖然我也轉發了這條不幸的消息，但目前公佈的信息並不多。我懷疑是厭氧處理環節所產生的甲烷發生了爆炸。”一位多年從事污水處理研究的專家在接受科技日報記者專訪時説。

垃圾滲濾液污水是高濃度廢水，包含各種難降解有機物、無機鹽和金屬離子等。一般處理工藝是通過藥劑進行酸、鹼度調節，再通過厭氧、好氧反應，然後進入反滲透膜處理等。

該專家表示，從整個處理流程來看，滲濾液污水是不會爆炸的。一般來説，在厭氧環節會產生甲烷（CH4），也就是通常説的沼氣，泄露到空氣中，一旦濃度超過5%時，遇見明火就會發生爆炸。而報道中提到的，在現場中聞到刺鼻的氣味應該是氨氣（NH3），空氣中氨氣含量在15%-27%之間也會發生爆炸。不過，“氨氣爆炸的濃度遠高於甲烷，爆炸的概率也低於甲烷。”

有新聞中提到，這次爆炸導致了鎂粉桶起火。專家説，垃圾滲濾液的氨含量太高，鎂是用來與氨、磷酸根反應生成鳥糞石，從而達到脱氨的效果。但是鎂粉容易揮發，一般都是裝在桶裏或瓶裏，密封保存，“理論上是不會有危險的”。

高校多公用實驗室增加了風險

“當前，在常規厭氧、好氧的生物處理環節與膜處理環節，也會有一些新的高級氧化技術，比如臭氧氧化、光催化氧化等工藝，這樣來進行深度處理。”一污水處理企業技術負責人説，臭氧發生器環節有部分危險源，有出現爆炸的可能。

“實驗的安全還與實驗者的操作水平和規範程度息息相關。”該負責人説，高校實驗室一般都是公用實驗室，可能幾個老師帶領幾個團隊共用一個實驗室。有些學生操作水平高，嚴格按照實驗規範來做，安全性高，反之就容易出問題。有時，上一個實驗做完時，該小組的人並沒很好收尾，下一個小組來做實驗時如果存在操作不規範等問題，風險就相對較高。”

沒有100%的安全，只有100%的安全防範

其實，北京交通大學實驗室發生爆炸並非罕見。2010年美國德州理工大學（TTU）實驗室曾發生一起爆炸事故，操作的研究生為此失去了左手的三根手指。2015年12月18日，清華大學化學系何添樓二層一間實驗室發生爆炸火災事故，一名正在做實驗的博士後當場死亡。事故調查認為，是使用氫氣做化學實驗時發生爆炸。

中南大學資源與安全工程學院教授吳超曾總結了高校實驗室事故特點：各種實驗室類型繁多、易燃易爆物品種類多、實驗儀器設備設施多、各種實驗樣本標本多、試驗內容和項目變化、接觸和操作人員不固定、危險物品量少易忽視、安全管理制度難落實等。實驗室事故類型包括火災爆炸、觸電、機傷、腐蝕、輻射、中毒、感染和被盜等。

專家告訴記者，從化學屬性來説，是沒有100%的安全，只有100%的安全防範。此外，除了學生操作水平參差不齊，還有實驗室的設備也不如工業生產設備那樣有嚴格的標準和規範，沒有那麼牢固和嚴密，“甲烷衝破設備而泄露是有可能的”。加上現在正值冬天，北京白天温度都在零度以下，實驗室很可能門窗緊閉，泄漏爆炸的概率比夏天大。