編者按
12月26日9時33分，北京交通大學東校區2號樓發生火情，經核實現場，為2樓實驗室內學生進行垃圾滲濾液汙水處理實驗時發生爆炸，導致鎂粉桶起火，過火面積60平方米，3名研究生當場死亡。在為年輕生命逝去感到惋惜和痛心的同時，應如何嚴守實驗操作規程、加強危化品管理、提高安全意識、保證實驗室安全，是相關管理部門和專業人員亟待關注的問題。科學網博主汪曉軍結合工作經驗，就這次實驗室鎂粉爆燃給出了他的判斷和防範措施。
■汪曉軍
我們做垃圾滲濾液處理研究已有十多年時間，在這十多年時間裡，年年都有研究生做相關的滲濾液處理研究。垃圾滲濾液的處理，差不多可以算是最難處理的廢水，因為它存在兩大處理難點：一是氨氮濃度特別高，另一個是存在許多不可生物降解的COD。由於它的處理難度，不少朋友也都知道我做這項研究，並且開發的處理技術已在全國近五十個垃圾滲濾液處理工廠應用。看到垃圾滲濾液處理實驗時發生如此嚴重爆炸，很多人就此電話、微信等諮詢和慰問我。
我們的垃圾滲濾液處理工藝中沒有使用鎂粉，所以我的實驗室，及使用我們技術處理垃圾滲濾液的工廠也都沒有購買和存放鎂粉，所以，我可以肯定地答覆，我們不可能存在這種鎂粉劇烈燃燒爆炸的風險。但從安全的角度，舉一反三，認真核查，給研究生們、工廠的操作員工，也給自己再做一次安全教育，防範一切可能的安全風險。
具體的事故原因調查，可能還要等一段時間，但從專業技術的角度，還是能作一些推測。為什麼垃圾滲濾液處理要用鎂粉？我估計採用鎂粉脫除垃圾滲濾液中的高氨氮。
脫除垃圾滲濾液中的高氨氮，目前主要有三種方法，吹脫法、生化法、鳥糞石沉澱法。
第一種吹脫法，是一種物理處理方法。它通過投加鹼，再鼓入空氣，將水中的氨氮轉移到空氣中來。這種方法要加鹼、加熱，且有將汙染物氨氮從水中向空氣中轉移的風險，目前已基本沒有應用。
第二種是生化法，生化法又分三種：完全硝化反硝化、短程硝化反硝化和厭氧氨氧化法。這三種生物脫氮法，厭氧氨氧化是最節能、低碳的處理工藝，也是目前理論研究多，而工程應用少的工藝，俗稱脫氮紅菌。我們課題組一直選用生化法脫除氮垃圾滲濾液中的氨氮，厭氧氨氧化的工程化應用是我們目前整個課題組研究及應用的重點。
還有一種高氨氮的脫除方法是鳥糞石沉澱法，該法採用鎂粉或鎂鹽，再投加磷酸或磷酸根，與垃圾滲濾液中的氨氮，形成微溶的磷酸銨鎂——鳥糞石，從而脫除垃圾滲濾液中比較麻煩的氨氮。鳥糞石沉澱法必須使用鎂或鎂鹽，這也是我推測實驗室中的鎂粉是用於脫除滲濾液中的氨氮的關鍵原因。在這個實驗過程中，鎂與水，或磷酸極有可能生成氫氣，氫氣遇火發生爆炸燃燒，從而引燃了鎂粉。當然垃圾滲濾液的厭氧發酵也有可能生成另一種爆炸性的氣體——甲烷。無論是甲烷或氫氣的爆炸，在實驗過程中，難以大量積累，且氣體的能量密度較低，故爆炸的威力有限，這些氣體燃燒或爆炸，只能是鎂粉燃燒爆炸的引子。而這次北京交通大學發生研究生死傷的爆炸威力巨大，從一些照片中可以看出，它應是由高能量密度的鎂粉燃燒爆炸引起的。最核心的問題是：在工作的現場，貯存了大量的易燃、易爆，且含有高能量的危險品——鎂粉，並且是三桶。雖然目前沒有確定一桶鎂粉的重量是多少，但三桶的量應遠遠大於日常每天的使用量，這應是這次事故的核心關鍵點。
由於高氨氮帶來的高生物毒性，用一般的生化工藝，往往難以穩定運行，有可能北京交通大學的研究課程組決定採用鳥糞石法來脫除大部分的氨氮，且氨氮濃度越高，鳥糞石的脫除效率越高，若副產品鳥糞石也能銷售，這也許是一條變廢為寶的方法。鎂粉作為易燃易爆的危險品，申請、採購、貯存等需要一系列手續，有可能實驗室為了減少這些手續的麻煩，就一次性採購了三桶鎂粉；且為了減免進、出危險化學器倉庫的手續，將這麼多的危險化學品都堆放在正在工作的實驗室中。這才是引起這起重大安全事故的致命錯誤。
所有的安全規程，都是受害者的血和淚寫成的，為了防止這類似的惡性事故再次發生，我們都要再認真地核查一次，有沒有過量存放易燃、易爆的危險化學品，再給大家、給我自己上一堂安全課。
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《中國科學報》 (2018-12-28 第2版 博客)