Заканата од натриум цијанид за животната средина и методите за заштита

Вовед

Натриум цијанид (NaCN) е високо токсично хемиско соединение кое широко се користи во повеќе индустриски сектори, вклучувајќи рударство на злато и сребро, галванизација и органска синтеза. Неговите уникатни хемиски својства го прават неопходен реагенс во одредени индустриски процеси. Сепак, неправилното ракување, складирање или отстранување на Натриум цијанид може да предизвика низа сериозни последици за животната средина, претставувајќи значителни закани за квалитетот на почвата, водните ресурси и квалитетот на воздухот. Разбирањето на овие закани и спроведувањето ефикасни методи за заштита е од најголема важност за зачувувањето на животната средина и благосостојбата на луѓето.

Својства и извори на натриум цијанид

Натриум цијанид е бела, кристална цврста материја која покажува висока растворливост во вода. Има карактеристичен мирис на горчлив бадем, иако не секој може да го почувствува овој мирис. Во индустријата се консумира во големи количини. На пример, во индустријата за рударство на злато и сребро, процесот на цијанидација користи Натриум цијанид за растворање на скапоцени метали од руди. Овој процес вклучува формирање на растворливи метално-цијанидни комплекси. Индустриите за галванизација го користат за таложење на тенок слој метал врз различни подлоги, а служи како клучна суровина во синтезата на бројни органски соединенија во хемиската индустрија. За жал, случајните истурања за време на транспортот или производството, неправилните практики за отстранување на отпадот и протекувањата од складиштата се вообичаени извори преку кои натриум цијанид може да се испушти во животната средина.

Опасности за животната средина

Влијание врз почвата

1. Ефект врз микроорганизмите во почвата

Почвените микроорганизми се „инженери“ на почвениот екосистем, играјќи витална улога во одржувањето на плодноста на почвата, олеснувањето на циклусот на хранливи материи и обезбедувањето на целокупното здравје на почвата. Натриум цијанид, дури и при релативно ниски концентрации во почвата, може да дејствува како моќен инхибитор на почвените микроорганизми. Тој може да ги наруши нормалните метаболички активности на бактериите, габите и другите корисни микроорганизми. На пример, одредени бактерии што го фиксираат азотот, кои се одговорни за претворање на атмосферскиот азот во форма достапна за растенијата, може да имаат сериозно нарушена способност за фиксирање на азот од цијанид. Ова нарушување на циклусот на азот постепено може да доведе до намалување на плодноста на почвата со текот на времето. При повисоки концентрации, цијанидот може да биде смртоносен за многу почвени микроорганизми, намалувајќи ја микробната разновидност и нарушувајќи ја деликатната еколошка рамнотежа во почвата.

2. Промена на структурата на почвата и достапноста на хранливи материи

Цијанидот има способност да се врзува со метали и органска материја присутни во почвата, формирајќи стабилни комплекси. Овој процес на врзување може да ги направи есенцијалните хранливи материи како што се железото, цинкот и бакарот помалку достапни за растенијата. Покрај тоа, кога цијанидот реагира со компонентите на почвата, може да предизвика промени во pH вредноста на почвата. Овие промени на pH вредноста, пак, влијаат на растворливоста и достапноста на други хранливи материи. На пример, во некои случаи, промените на pH вредноста предизвикани од цијанид можат да доведат до таложење на фосфор, што го прави недостапен за апсорпција од страна на растенијата. Дополнително, цијанидот може да ја наруши агрегациската структура на почвата. Здравите агрегати на почвата се клучни за инфилтрација на вода, пенетрација на корените и аерација на почвата. Кога оваа структура е нарушена, почвата може да стане покомпактна, што резултира со лоша дренажа и намалена достапност на кислород за корените на растенијата.

3. Контаминација на почвата и долгорочно опстојување

Откако натриум цијанид ќе навлезе во почвата, неговата перзистентност зависи од различни фактори на животната средина. Во некои сценарија, почвените микроорганизми или хемиските процеси може полека да го разградат цијанидот. Меѓутоа, во анаеробни или високо кисели услови на почвата, кои се неповолни за деградација, цијанидот може да се акумулира во почвата. Оваа долготрајна перзистентност значи дека почвата може да остане контаминирана со години, континуирано претставувајќи закана за растот на растенијата и организмите што живеат во почвата. Понатаму, контаминираната почва може да послужи како секундарен извор на контаминација. Цијанидот може да истече во подземните води или да биде однесен со површинско истекување, ширејќи го загадувањето во соседните области.

Загадување на водата

Високата растворливост на натриум цијанид во вода го прави значителна закана за водните екосистеми. Кога се ослободува во површински водни тела како што се реки, езера или потоци, тој брзо се раствора и дисоцира во цијанидни јони. Дури и при екстремно ниски концентрации, цијанидот е многу токсичен за водните организми. Рибите, безрбетниците и водоземците се особено ранливи на изложеност на цијанид. Цијанидот може да се меша со нивните респираторни системи, инхибирајќи го внесувањето кислород. Како резултат на тоа, рибите може да доживеат намалена способност за пливање, инхибирана репродукција, а во тешки случаи, масовна смртност. Студиите покажаа дека концентрациите ниски од 5 - 7.2 микрограми на литар слободен цијанид можат да имаат негативни ефекти врз рибите, а нивоата над 200 микрограми на литар се брзо токсични за повеќето видови риби. Безрбетниците, исто така, покажуваат несмртоносни несакани ефекти при релативно ниски концентрации на цијанид и смртоносни ефекти при малку повисоки нивоа. Покрај тоа, цијанидот може да ги контаминира подземните води, што е главен извор на вода за пиење за многу заедници. Доколку за пиење се користи цијанид - контаминирана подземна вода, тоа може да претставува сериозна закана за здравјето на луѓето, предизвикувајќи симптоми како што се главоболки, вртоглавица, гадење, а во екстремни случаи и смрт.

Загадување на воздухот

Кога натриум цијанид ќе дојде во контакт со киселини, киселински соли, вода, влага или јаглерод диоксид, може да генерира високо токсичен и запалив гас од водород цијанид (HCN). Овој гас може да се ослободи во атмосферата, особено во индустриски услови каде што се случуваат случајни истурања или неправилно ракување. Гасот од водород цијанид е исклучително опасен бидејќи лесно може да го вдишат луѓето и животните. Вдишувањето дури и на мали количини на водород цијанид може да предизвика непосредни здравствени проблеми, вклучувајќи отежнато дишење, брзо дишење, главоболка, вртоглавица, а при изложеност на високи дози, може да доведе до респираторен застој и смрт. Покрај директните здравствени ризици, гасот од водород цијанид може да придонесе и за загадување на воздухот во околното подрачје, влошувајќи го квалитетот на воздухот и потенцијално влијаејќи на благосостојбата на целиот екосистем.

Заштитни методи

Безбедносна заштита на работното место

1.Лична заштитна опрема (ЛПЕ)

• Респираторна заштитаВо средини каде што е можна изложеност на натриум цијанид, како на пример за време на неговото производство, транспорт или во случај на потенцијални протекувања, работниците мора да бидат опремени со соодветна респираторна заштита. Автономни апарати за дишење (SCBA) се препорачуваат за ситуации со висок ризик, бидејќи тие обезбедуваат сигурен извор на чист воздух, ефикасно спречувајќи вдишување на прашина или гас што содржи цијанид. За помалку интензивни сценарија на изложеност, може да се користат респиратори за прочистување на воздухот со специфични филтри дизајнирани за отстранување на цијанидни соединенија, но нивната ефикасност е во голема мера зависна од правилното вклопување и интегритетот на филтерот.

• Заштита на кожата и очитеНатриум цијанид може да предизвика сериозни изгореници при контакт со кожата и очите. Затоа, работниците секогаш треба да носат цело тело отпорни на хемикалии одела, вклучувајќи ракавици и чизми. Заштитните очила или штитниците за лице се неопходни за да се заштитат очите од какво било прскање или честички прашина. Оваа заштитна облека мора да биде изработена од материјали кои се непропустливи за натриум цијанид за да се обезбеди максимална безбедност.

• Друга заштитна опремаОсвен заштитата на дишните патишта, кожата и очите, работниците треба да носат и заштитни кациги во областите каде што постои ризик од паѓање предмети и соодветна заштита за слухот доколку работат во бучни средини поврзани со операции со натриум цијанид.

2. Мерки за безбедност на работното место

• Мебел за складирањеНатриум цијанид: Натриум цијанид треба да се чува во наменски, добро проветрено и заклучено место за складирање кое е одвоено од други хемикалии, особено од оние што можат да реагираат со него. Контејнерите за складирање мора да бидат цврсто затворени и изработени од материјали отпорни на корозија од натриум цијанид, како што се полиетилен со висока густина или не'рѓосувачки челик. Јасните етикети на контејнерите треба да ја наведат содржината, опасностите и упатствата за ракување. Просторите за складирање треба да бидат опремени и со капацитети за спречување на истурање, како што се насипи или послужавници, за да се спречи ширењето на протечениот натриум цијанид.

• Постапки за ракување: Целокупното ракување со натриум цијанид треба да се врши во контролирана средина следејќи ги строгите стандардни оперативни процедури. Работниците треба да бидат обучени за правилно кревање, истурање и префрлање техники за да се минимизира ризикот од излевање или прскање. Алатките што се користат за ракување со натриум цијанид треба да се изработени од материјали што не предизвикуваат искри за да се спречи палење на какви било потенцијално запаливи смеси. По секоја употреба, опремата и работните површини треба да бидат темелно исчистени и деконтаминирани за да се отстранат сите траги од натриум цијанид.

• Вентилација: Соодветната вентилација е од клучно значење на работните места каде што е присутен натриум цијанид. Локалните системи за издувна вентилација треба да се инсталираат на места на потенцијално ослободување, како на пример за време на отворањето на контејнерите или за време на производните процеси. Општата вентилација во целиот работен простор исто така треба да биде доволна за да се одржи квалитетот на воздухот и да се разредат сите честички или пареи на натриум цијанид во воздухот. Неопходно е редовно следење на квалитетот на воздухот на работното место за да се осигура дека нивоата на изложеност остануваат во прифатливи граници.

3. Обука на персонал

• Свесност за опасност: Сите вработени кои можат да дојдат во контакт со натриум цијанид, вклучително и оние кои се вклучени во неговото производство, транспорт, складирање и одговор во итни случаи, мора да добијат сеопфатна обука за опасностите поврзани со хемикалијата. Ова вклучува разбирање на неговата токсичност, потенцијалните начини на изложување (вдишување, голтање и контакт со кожата) и симптомите на труење со цијанид.

• Безбедно ракување и складирањеРаботниците треба да бидат обучени за соодветни процедури за ракување и складирање како што е опишано погоре. Тие исто така треба да бидат запознаени со употребата на лична заштитна опрема и како правилно да ја облекуваат и соблекуваат. Обуката треба да вклучува практични демонстрации и практично искуство за да се осигури дека работниците се уверени во своите способности за безбедно ракување со натриум цијанид.

• Обука за одговор при итни случаи: Персоналот треба да биде обучен за процедури за одговор при итни случаи, вклучително и како да ги препознае знаците на истекување или изложеност на натриум цијанид, како да се иницира одговор во итни случаи и како да се даде прва помош во случај на труење со цијанид. Треба да се спроведуваат редовни вежби за тестирање и подобрување на ефективноста на планот за одговор при итни случаи.

Итни мерки

1. Реакција на инцидент

• Изолација и евакуацијаВо случај на истекување или истурање на натриум цијанид, засегнатото подрачје треба веднаш да се изолира за да се спречи ширењето на токсичната супстанција. Постапките за евакуација треба веднаш да се започнат, а целиот несуштински персонал треба да се премести на безбедно растојание спроти ветерот од местото на инцидентот. Рутите за евакуација треба да бидат јасно обележани и познати на сите вработени.

• Задржување и чистење: Треба да се распоредат специјализирани тимови опремени со соодветна лична заштитна опрема и материјали за одговор на излевањето за да се спречи излевањето. Ова може да вклучи употреба на абсорбентни материјали, како што се активен јаглен или вермикулит, за да се впие течниот натриум цијанид. Цврстиот натриум цијанид може внимателно да се избрише и да се стави во затворени садови за соодветно отстранување. Откако ќе се спречи излевањето, областа треба темелно да се деконтаминира со употреба на соодветни средства за чистење и техники за да се отстранат сите преостанати траги од натриум цијанид.

• ИзвестувањеВо случај на инцидент со натриум цијанид, надлежните органи, како што се локалните агенции за заштита на животната средина, противпожарните служби и тимовите за итни интервенции, треба веднаш да бидат известени. Навремената комуникација е клучна за да се обезбеди координиран и ефикасен одговор со цел минимизирање на влијанијата врз животната средина и здравјето.

2. Третман на отпад што содржи цијанид

• Метод на алкално хлорирањеОвој метод вклучува прилагодување на pH вредноста на отпадните води што содржат цијанид на 8.5-9, а потоа додавање оксиданси на база на хлор. Оксидентите на база на хлор, како што се белилото (главно NaClO) или гасот на хлор (Cl₂, кој се раствора во вода за да формира HClO), реагираат со јони на цијанид (CN⁻). Во првиот чекор, цијанидот се оксидира до цијанат (CNO⁻), што е многу помалку токсичен. Понатамошната оксидација може да го претвори цијанатот во јаглерод диоксид (CO₂) и азот (N₂). Методот е релативно едноставен за работа и може ефикасно да ја намали содржината на цијанид во отпадните води на релативно ниско ниво. Сепак, тој е посоодветен за третман на отпадни води со релативно ниски концентрации на цијанид. Отпадните води со висока концентрација на цијанид може да бараат голема количина на оксиданси на база на хлор, зголемувајќи ги трошоците за третман и потенцијално создавајќи секундарни загадувачи.

• Метод на хидролиза под притисокВо овој метод, отпадните води што содржат цијанид се ставаат во затворен сад. Се додаваат алкали, а потоа отпадните води се загреваат и се под притисок. Под овие услови, цијанидот подлежи на реакции на хидролиза. Цијанидните јони реагираат со молекулите на водата за да произведат нетоксичен натриум формат (HCOONa) и амонијак (NH₃). Методот има широк опсег на прилагодливост на концентрацијата на цијанид во отпадните води и може да се справи со сложени цијанидни соединенија. Сепак, бара посебна опрема за подигнување на притисок и загревање, што го прави целиот процес сложен. Високата потрошувачка на енергија и инвестициите во опрема, исто така, резултираат со високи трошоци за третман.

• Закиселен методВо закиселениот метод, сулфурна киселина се додава во отпадните води што содржат цијанид за да се прилагоди pH вредноста на 2-3. Под кисели услови, цијанидот во отпадните води реагира и формира гас водород цијанид (HCN). Бидејќи густината на гасот водород цијанид е мала, низ отпадните води се пропушта воздух за да се изнесе гасот водород цијанид, а потоа гасот се внесува во алкален раствор за рециклирање. Една предност на овој метод е потенцијалното обновување на натриум цијанид, што има одредена економска вредност. Сепак, тој бара строга контрола на условите за работа бидејќи гасот водород цијанид е исклучително токсичен. Секое истекување за време на процесот може да претставува сериозна закана за животната средина и здравјето на луѓето, што бара мерки за безбедност на високо ниво и запечатување на опремата.

• Методи на биолошки третманНекои микроорганизми имаат способност да го разградат цијанидот. Во методите за биолошки третман, специфични бактерии или габи се користат за разградување на цијанидот во отпадот. Овие микроорганизми можат да го користат цијанидот како извор на јаглерод или азот преку серија ензимски реакции, претворајќи го во нетоксични супстанции како што се јаглерод диоксид, вода и амонијак. Биолошките методи на третман се релативно еколошки бидејќи не воведуваат голем број хемиски реагенси. Сепак, тие често се почувствителни на условите на животната средина, а ефикасноста на третманот може да биде под влијание на фактори како што се температурата, pH вредноста и присуството на други загадувачи.

Заклучок

Натриум цијанид, и покрај неговата важност во различни индустриски апликации, претставува значителна закана за животната средина. Неговото влијание врз почвата, водата и воздухот може да доведе до долгорочни и далекусежни последици за екосистемите и здравјето на луѓето. Сепак, преку спроведување на соодветни мерки за безбедност на работното место, ефикасни планови за итен одговор и соодветни методи за третман на отпад што содржи цијанид, можеме да ги минимизираме овие закани. Одговорност на индустриите, регулаторните органи и општеството како целина е да обезбедат безбедно ракување, складирање и отстранување на натриум цијанид за да ја заштитиме нашата животна средина и да ја заштитиме благосостојбата на идните генерации.