致命的毒氣硫化氫

在非洲南部納米比亞的沿海地區(qū)，有時會看見一種奇特的自然景觀——無數(shù)條海魚突然紛紛跳到岸上，集體自殺。每隔幾年，這種戲劇性的場面就要上演一次，上百萬條海魚爭先恐后地跳上岸邊，堆成高達半米、長達幾公里的魚墻。

納米比亞海域的面積約20萬平方公里，是世界上4個最重要的幼魚產(chǎn)地之一。這種魚類集體自殺的現(xiàn)象主要發(fā)生在夏季，此時正值北半球的冬季，北半球的一部分魚類遷徙到這里來產(chǎn)卵。自殺事件嚴重威脅著沙丁魚、無須鱈魚、鯖魚等海魚的繁殖。

納米比亞魚類為什么要集體自殺呢？這一度困惑著魚類學(xué)家。按理說，非洲的工業(yè)不發(fā)達，因此非洲海域的污染相對較小，這些魚兒不應(yīng)該是因污染而自殺。后來，科學(xué)家揭開了這個謎底，原來納米比亞的海水中分布著大大小小的毒氣團，這些毒氣團是由溶解在水中的硫化氫構(gòu)成的。毒氣分布的海域大約有150公里長，幾十公里寬。海魚因受不了毒氣的熏染而跳出水面自殺。

那么，硫化氫到底是一種怎樣可怕的毒氣，以致為了躲避它，海中的魚兒寧愿上岸自盡，也不愿意在毒氣中身亡。

致命的毒氣

硫化氫（H2S）氣體常存在于某些生產(chǎn)場所和生活環(huán)境中，其急性中毒案例頻頻見諸報端，所致的病死率在急性化學(xué)物中毒中始終位居前列。硫化氫在工業(yè)上雖然很少直接應(yīng)用，且多屬于生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣，但如果防護意識淡薄，往往造成嚴重的事故。作為刺激性化學(xué)氣體硫化氫中毒事件全世界時有發(fā)生，其危害之嚴重更是震驚世界，被稱為“致命的毒氣”。

為了讓大家了解硫化氫是一種怎樣致命的毒氣，我先從一個事故說起。2003年12月23日晚，重慶市開縣高橋鎮(zhèn)的川東北氣礦16號井發(fā)生特大井噴事故。此次事故中，井內(nèi)噴射出大量含有劇毒硫化氫的天然氣，四處彌漫，擴散達18個小時之久，造成243人中毒死亡，2142人入院治療、65000人被緊急疏散安置，直接經(jīng)濟損失高達6400余萬元。

硫化氫(H2S)是硫的氫化物中最簡單的一種。其分子的幾何形狀和水分子相似，為彎曲形。因此它是一個極性分子。硫化氫由于H-S鍵能較弱所以300℃左右硫化氫分解。常溫時硫化氫是一種無色有臭雞蛋氣味的劇毒氣體，應(yīng)在通風處進行使用，同時必須采取防護措施。

井噴現(xiàn)象在石油天然氣開采過程中十分常見，其本身并不是事故，只是一種災(zāi)害現(xiàn)象。那么一次看似常見的井噴事故，為何會造成如此嚴重的人員傷亡？

硫化氫的急性毒作用因其不同的濃度和接觸時間長短而異，濃度越高則中樞神經(jīng)抑制作用越明顯，濃度相對較低時粘膜刺激作用明顯。天然狀態(tài)的硫化氫，主要積存在洞穴、深井中。據(jù)事故調(diào)查報告顯示，“12·30”井噴事故，來勢特別猛烈，富含硫化氫的氣體從鉆具水眼噴涌達30米高程，硫化氫濃度達到100ppm以上，預(yù)計無阻流量為400萬-1000萬立方米/天。失控的有毒氣體（硫化氫）隨空氣迅速擴散，導(dǎo)致在短時間內(nèi)發(fā)生大面積災(zāi)害，人民群眾的生命財產(chǎn)遭受了巨大損失。

另外，此次事故之所以死傷較大，除了毒物濃度較大之外，還有天時與環(huán)境的因素。井噴事故發(fā)生之時，正值晚上10點多，氣象條件是地表溫度低而高空溫度高，下冷上熱，噴上去的硫化氫反而下降，這種逆溫環(huán)境不利于污染物擴散。同時當?shù)赜质巧絽^(qū)，靠微風移動的高濃度的硫化氫毒氣層顯然更容易聚集。而且，該天然氣井位于農(nóng)村，當?shù)厝饲啡庇嘘P(guān)的防護科學(xué)知識，緊急醫(yī)學(xué)救援條件有限，也是導(dǎo)致傷亡較多的原因之一。

“神經(jīng)毒劑”

硫化氫最傷腦、眼、呼吸系統(tǒng)和心臟，常見有腦水腫、肺水腫及心肌病變。

硫化氫通過呼吸道進入機體后，可迅速與人體細胞色素氧化酶結(jié)合，阻斷細胞氧化過程，造成全身性組織缺氧。輕者主要是刺激癥狀，表現(xiàn)為流淚、眼刺痛、流涕、咽喉部灼熱感，或伴有頭痛、頭暈、乏力、惡心等。中度中毒者黏膜刺激癥狀加重，出現(xiàn)咳嗽、胸悶、視物模糊、眼結(jié)膜水腫及角膜潰瘍，并有明顯頭痛、頭暈等癥狀，出現(xiàn)輕度意識障礙。重度中毒則出現(xiàn)昏迷、肺水腫、呼吸循環(huán)衰竭，嚴重中毒可留有神經(jīng)后遺癥。

吸入極高濃度時，中毒者可在瞬間喪失意識，反射性地發(fā)生呼吸停止，而發(fā)生猝死。人的大腦對于缺氧最為敏感，因此，許多硫化氫中毒者以昏迷為主要表現(xiàn)。如果大腦受損嚴重，患者可能長期處于無意識狀態(tài)而成為植物人。治療硫化氫中毒沒有特效藥物，一般采用綜合療法，以對癥治療為主。

產(chǎn)生環(huán)境

硫化氫在職業(yè)當中的接觸主要有兩種環(huán)境。第一種，硫化氫存在于含硫的石油或者天然氣當中，石油、天然氣整個形成的過程中因高溫高壓會有硫化氫產(chǎn)生，因此，對于油田和氣田井口、輸送管道沿線、石油加工廠和煉油廠的工作人員來說，這種氣體已成為引發(fā)職業(yè)病的首要因素。另外就是一些清污作業(yè)，如開挖和整治沼澤地、溝渠、水井、下水道、潛涵、隧道和清除垃圾、污物、糞便。由于硫化氫可溶于水及油中，有時可隨水或油流至遠離發(fā)生源處，而引起意外中毒事故。

H2S對人的毒性作用

近年來，我國遠洋捕撈業(yè)屢次發(fā)生魚艙內(nèi)海產(chǎn)品腐敗導(dǎo)致的急性硫化氫中毒事件。在采礦和從礦石中提煉銅、鎳、鈷等；煤的低溫焦化；橡膠、人造纖維、皮革、硫化染料、造紙、顏料、制糖、動物膠等工業(yè)中都有硫化氫產(chǎn)生。分析化學(xué)實驗室工作者也有接觸硫化氫的機會；天然氣、火山噴氣和礦下積水，也常伴有硫化氫存在；另外，由于高速路建設(shè)對于高質(zhì)量改性瀝青的生產(chǎn)需求，在瀝青中加入硫酸的生產(chǎn)工藝可在瞬間產(chǎn)生高濃度硫化氫。

在夏季高溫高濕的條件下，上述這些場所更容易產(chǎn)生和蓄積硫化氫氣體。所以，夏季是硫化氫中毒的高發(fā)季節(jié)。

防治法則

揚州市健寶有限公司曾經(jīng)發(fā)生過一起硫化氫中毒事故，這個事件本來是一個人發(fā)生中毒，但是因為施救的人員不了解救護知識，也不具備救援能力，8人盲目施救，造成了事故擴大，最終造成6人死亡，3人重傷。事故地點是個腌制蓮藕的池子，里面有一些鹽水，有機物在發(fā)酵腌制過程中，伴生了比較多的硫化氫，以致工人進行清理作業(yè)的時候發(fā)生急性硫化氫中毒。

硫化氫急性中毒事件屢屢發(fā)生，由于沒有特效解毒劑，對人體損害很大。因此采取正確的防范措施最為重要：

●對于產(chǎn)生硫化氫的生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)盡量密閉，并設(shè)置自動報警裝置。

●對含有硫化氫的廢水、廢氣、廢渣，要進行凈化處理，達到排放標準后方可排放。

●進入可能存在硫化氫的密閉容器、坑、窯、地溝等工作場所，應(yīng)首先測定該場所空氣中的硫化氫濃度，采取通風排毒措施，確認安全后方可操作。

●硫化氫作業(yè)環(huán)境空氣中硫化氫濃度要定期測定。

●操作時做好個人防護措施，戴好防毒面具，作業(yè)工人腰間縛以救護帶或繩子做好保護，要2個以上人員在場，發(fā)生異常情況立即救出中毒人員。

●患有肝炎、腎病、氣管炎的人員不得從事接觸硫化氫作業(yè)。

硫化氫中毒發(fā)生以后，尤其是職業(yè)中毒，入院前的30分鐘甚至10分鐘是黃金救治時間，采取正確的急救措施十分重要。

搶救硫化氫急性中毒者需注意：不能憑一時沖動盲目行事，救援者進入中毒環(huán)境前須佩戴個人防護器具；盡快將中毒者移至空氣新鮮處，保持呼吸道通暢，立即給氧；立即對呼吸、心跳停止者進行人工呼吸和心臟按壓，并迅速送往醫(yī)院；在救援的同時應(yīng)立即撥打報警電話，由專業(yè)人員承擔事故現(xiàn)場的處理工作。

務(wù)必要引起重視的是，硫化氫最高的溶血濃度是10毫克/立方米。說明在工作場所中，任何時間、任何地方，它的采樣、濃度都不允許超過10毫克/立方米，一旦超過說明作業(yè)場所是不衛(wèi)生的，是危險的，威脅到作業(yè)者的健康和生命。雖然硫化氫有一種強烈的臭雞蛋氣味，人對此氣味極為敏感，在0.01ppm濃度時就能夠聞到刺鼻的臭味，但如果硫化氫的濃度超過150ppm～200ppm 時，接觸者會因嗅覺疲勞或嗅覺麻痹反而聞不到臭味，當毒物濃度達到700ppm時，人就會出現(xiàn)意識不清，死亡可在無警覺的情況下發(fā)生。這也告訴大家，依靠嗅覺來判斷硫化氫是否存在是非常危險、不科學(xué)的一件事情。

課外閱讀

硫化氫氣體的妙用

一項新研究顯示，放屁（雅稱“排氣”）散發(fā)出的難聞臭雞蛋味的氣體，能夠控制血壓。這種令人不爽的氣味，學(xué)名是硫化氫。它由生活在人體大腸內(nèi)的細菌產(chǎn)生，最終被排出體外，形成了人們俗稱的“屁”。

新研究發(fā)現(xiàn)，老鼠血管內(nèi)皮細胞能自然產(chǎn)生這種氣體，它通過舒張血管而將血壓保持在低水平，從而防止老鼠發(fā)生高血壓。研究人員指出，毫無疑問，人體血管內(nèi)皮細胞也能產(chǎn)生這種氣體?！艾F(xiàn)在我們知道硫化氫在調(diào)節(jié)血壓中的作用，這使得設(shè)計出一種新療法，作為目前高血壓治療方案的替代方法成為可能?！泵绹s翰·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)博士、神經(jīng)科學(xué)家所羅門·施耐德如是說。

施耐德和同事對比了兩組老鼠的情況：一組為正常鼠，另一組為缺乏產(chǎn)生細胞胱硫醚γ裂解酶（簡稱CSE）基因的老鼠，這種酶一直被認為與產(chǎn)生硫化氫有關(guān)。在測量取自缺乏CSE基因的老鼠組織內(nèi)的硫化氫水平時，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這種異常老鼠的心血管系統(tǒng)內(nèi)沒有這種氣體。相反，正常老鼠組織內(nèi)的硫化氫水平卻很高，這顯示哺乳動物體內(nèi)的硫化氫，能由組織通過CSE酶而產(chǎn)生。

下一步是比較易患高血壓的老鼠和嚴重高血壓的人。科學(xué)家們試用了一種被稱為“乙酰甲膽堿”的舒張血管物質(zhì)（對人體有益），評價二者的效果。缺乏CSE基因的老鼠血管基本不舒張，表明硫化氫是調(diào)節(jié)血壓的一個重要因素。

硫化氫是氣體信號分子家族中最近被發(fā)現(xiàn)的成員之一。人類對硫化氫研究已有近300年歷史，但過去研究主要集中于其毒理方面。1996年，硫化氫被首次確認為體內(nèi)氣體信號分子家族新成員，可作為一種神經(jīng)活性物質(zhì)而存在。中國于2007年12月召開了首屆全國氣體信號分子硫化氫研討會），氣體信號分子家族是體內(nèi)具有重要生理功能的小分子物質(zhì)。施耐德博士說，這項研究首次揭示了觸發(fā)機體產(chǎn)生硫化氫的CSE酶的作用原理，這種酶還能和其他酶用同樣方式，激活自身和其他相應(yīng)的氣體信號分子，例如激活促使一氧化氮形成的酶，一氧化氮同樣具有調(diào)節(jié)血壓的作用。

在哺乳動物進化樹中，氣體信號分子是常見物質(zhì)，這項對硫化氫重要作用的發(fā)現(xiàn)，被認為對人類疾病研究（如糖尿病和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病等）有廣泛應(yīng)用價值。

本期專家

蔣小平

蔣小平，湖南湘鄉(xiāng)人，1966年9月出生。中南大學(xué)公共衛(wèi)生研究生班畢業(yè)，獲碩士學(xué)位，主任醫(yī)師。曾任湘潭市衛(wèi)生監(jiān)督所所長，現(xiàn)任湖南省餐飲保健食品化妝品安全監(jiān)督所副所長。擔任的社會職務(wù)有：湘潭市預(yù)防醫(yī)學(xué)會副會長，湖南省121人才工程專家、湖南省評標專家、湖南省安全生產(chǎn)專家委員會專家。榮獲首屆湘潭青年創(chuàng)新獎、湘潭市市級優(yōu)秀專家等。先后主持“HACCP在食用檳榔生產(chǎn)中的應(yīng)用研究”、“基層公共衛(wèi)生體系建立及在突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急處置中作用與效果評價研究”、“食用檳榔加工污染控制對策研究”等多項課題研究，在《中華衛(wèi)生監(jiān)督與健康》、《實用預(yù)防醫(yī)學(xué)》、《中華衛(wèi)生監(jiān)督與健康》等重要學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文多篇。

近年來，國內(nèi)發(fā)生的硫化氫氣體中毒事故屢見不鮮。在事故救援中，有些又因施救人員的盲目和無知，造成事故的進一步擴大，傷亡人數(shù)劇增。硫化氫毒性有多大？它是怎樣危害人體健康？一旦發(fā)生事故，我們應(yīng)該如何進行正確的防護和救治？本刊特邀湖南省餐飲保健食品化妝品安全監(jiān)督所副所長蔣小平從專業(yè)的角度，為您全面揭秘硫化氫這種“致命的毒氣”。

資料來源：搜狐科技

□責任編輯 林 潔