北交大实验室里到底发生了什么？

本文转自微信公号“科技日报”

据北京消防微博消息：12月26日9时34分，北京交通大学市政环境工程系学生在学校东校区2号楼环境工程实验室里，进行垃圾渗滤液污水处理科研试验期间，现场发生爆炸，过火面积约60平米，并造成了3名参与试验的学生死亡。

“垃圾渗滤液污水处理”实验竟如此危险？怎样才能避免类似悲剧再发生？

疑似厌氧处理环节产生的甲烷发生爆炸

“虽然我也转发了这条不幸的消息，但目前公布的信息并不多。我怀疑是厌氧处理环节所产生的甲烷发生了爆炸。”一位多年从事污水处理研究的专家在接受科技日报记者专访时说。

垃圾渗滤液污水是高浓度废水，包含各种难降解有机物、无机盐和金属离子等。一般处理工艺是通过药剂进行酸、碱度调节，再通过厌氧、好氧反应，然后进入反渗透膜处理等。

该专家表示，从整个处理流程来看，渗滤液污水是不会爆炸的。一般来说，在厌氧环节会产生甲烷（CH4），也就是通常说的沼气，泄露到空气中，一旦浓度超过5%时，遇见明火就会发生爆炸。而报道中提到的，在现场中闻到刺鼻的气味应该是氨气（NH3），空气中氨气含量在15%-27%之间也会发生爆炸。不过，“氨气爆炸的浓度远高于甲烷，爆炸的概率也低于甲烷。”

有新闻中提到，这次爆炸导致了镁粉桶起火。专家说，垃圾渗滤液的氨含量太高，镁是用来与氨、磷酸根反应生成鸟粪石，从而达到脱氨的效果。但是镁粉容易挥发，一般都是装在桶里或瓶里，密封保存，“理论上是不会有危险的”。

高校多公用实验室增加了风险

“当前，在常规厌氧、好氧的生物处理环节与膜处理环节，也会有一些新的高级氧化技术，比如臭氧氧化、光催化氧化等工艺，这样来进行深度处理。”一污水处理企业技术负责人说，臭氧发生器环节有部分危险源，有出现爆炸的可能。

“实验的安全还与实验者的操作水平和规范程度息息相关。”该负责人说，高校实验室一般都是公用实验室，可能几个老师带领几个团队共用一个实验室。有些学生操作水平高，严格按照实验规范来做，安全性高，反之就容易出问题。有时，上一个实验做完时，该小组的人并没很好收尾，下一个小组来做实验时如果存在操作不规范等问题，风险就相对较高。”

没有100%的安全，只有100%的安全防范

其实，北京交通大学实验室发生爆炸并非罕见。2010年美国德州理工大学（TTU）实验室曾发生一起爆炸事故，操作的研究生为此失去了左手的三根手指。2015年12月18日，清华大学化学系何添楼二层一间实验室发生爆炸火灾事故，一名正在做实验的博士后当场死亡。事故调查认为，是使用氢气做化学实验时发生爆炸。

中南大学资源与安全工程学院教授吴超曾总结了高校实验室事故特点：各种实验室类型繁多、易燃易爆物品种类多、实验仪器设备设施多、各种实验样本标本多、试验内容和项目变化、接触和操作人员不固定、危险物品量少易忽视、安全管理制度难落实等。实验室事故类型包括火灾爆炸、触电、机伤、腐蚀、辐射、中毒、感染和被盗等。

专家告诉记者，从化学属性来说，是没有100%的安全，只有100%的安全防范。此外，除了学生操作水平参差不齐，还有实验室的设备也不如工业生产设备那样有严格的标准和规范，没有那么牢固和严密，“甲烷冲破设备而泄露是有可能的”。加上现在正值冬天，北京白天温度都在零度以下，实验室很可能门窗紧闭，泄漏爆炸的概率比夏天大。