簡介
中文名稱:有害氣體
英文名稱:harmful gas
定義: 在一般或一定條件下有損人體健康,或危害作業安全的氣體。包括有毒氣體、
可燃性氣體和
窒息性氣體。
分類
形成過程
前者是指直接從污染源排放出來的有害物質,如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氫化合物等;後者是指由一次污染物在大氣中經化學反應後形成的新的污染物,常見的二次污染物有臭氧、過氧化乙醯硝酸脂(PAN)、硫酸及硫酸鹽氣溶膠、硝酸及硝酸鹽氣溶膠,以及一些活性中間物(又稱
自由基),如過氧化氫基(-HO
2)、氫氧基(-OH)、過氧化氮基和氧原子等。
來源
按它們的來源可概括為四個方面:
①燃料(煤、石油、天然氣等)的燃燒是向大氣排放大量有害氣體的重要發生源,火力發電廠、鋼鐵廠、焦化廠、石油化工廠和有大型鍋爐的工廠、用煤量大的工礦企業以及家庭日常生活用的爐灶都是有害氣體的發生源;
②工業生產過程中有大量有害氣體排放到大氣中,如石油化工企業、冶金企業以及電鍍、噴漆、印刷、塑膠、製藥等行業排放出來的含有大量
酸氣(如氯化氫、硫酸、硫化氫、硫氧化物、氮氧化物等),有機廢氣(如苯、甲苯、甲醇、丙酮及其他碳氫化合物等)和重金屬(如鉛、鋅、汞、鎘等),以及在生產和使用
製冷劑、
發泡劑和溶劑等的過程中排放出來的氟氯氫類物質,也是導致某些地區特別是某些城市的空氣污染的物質來源;
③交通運輸過程中交通工具排放的尾氣也是造成大氣污染的主要來源;
④在地下採礦和掘進施工過程中也會產生有害氣體,如硫化氫、二氧化硫、甲烷、
氡(岩石中普遍存在著鈾,鈾的衰變不斷產生氡氣,可進入採空區)。
排放方式
按有害氣體的排放方式可以分為:
①固定源,如工廠的排煙或排氣;
②移動源,如運行中的汽車。
排放源的空間分布
按有害氣體排放源的空間分布可以分為:
①面源,如許多低矮煙囪集合構成一個區域性的污染源;
②線源,如交通繁忙的街道;
③點源,如煙囪排放,等等。 目前已受到人們普遍重視的主要有害氣體有一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、碳氫化合 物、臭氧等。
毒害性質
按有毒氣體毒害性質不同,可分為:
①
刺激性氣體——是指對眼和呼吸道黏膜有刺激作用的氣體它是化學工業常遇到的有毒氣體。刺激性氣體的種類甚多,最常見的有氯、氨、
氮氧化物、光氣、
氟化氫、二氧化硫、三氧化硫和
硫酸二甲酯等。
②窒息性氣體——是指能造成機體缺氧的有毒氣體窒息性氣體可分為單純窒息性氣體、血液窒息性氣體和細胞窒息性氣體。如氮氣、甲烷、乙烷、乙烯、一氧化碳、
硝基苯的蒸氣、氰化氫、硫化氫等。
刺激性氣體
許多工業生產過程都存在刺激性氣體,如電焊、電鍍、冶煉、化工、石油等行業。這些氣體多具有腐蝕性,經呼吸道進入人體可造成
急性中毒。刺激性氣體對機體的毒作用的共同特點,是對眼、呼吸道黏膜及皮膚都具有不同程度的刺激性。
一般以局部損害為主,但也可引起全身反應。“三酸”蒸氣既可刺激呼吸道黏膜,也可引起皮膚燒傷;長期接觸低濃度
酸霧,還可刺激牙齒,引起牙齒
酸蝕症。氯、氨、二氧化硫、三氧化硫等水溶性大,遇到濕潤部位即易引起損害作用。如吸入這些氣體後,在上呼吸道黏膜溶解,直接刺激黏膜,引起上呼吸道黏膜充血、水腫、和分泌增加,產生化學性
炎症反應,出現流涕、喉癢、嗆咳等症狀。氮氧化物、光氣等水溶性小,它們通過上呼吸道黏膜時,很少引起水解作用,故黏膜刺激作用輕微;但可繼續深入支氣管和肺泡,逐漸與黏膜上的水分起作用,對肺組織產生較強的刺激和腐蝕作用,嚴重時出現肺水腫。
刺激性氣體的預防重點,是杜絕意外事故,防止跑、冒、滴、漏,並作好廢氣回收及綜合利用。生產過程的自動化、機械化和管道化採用自動控制技術,自動調節以維持正常操作條件,防止事故發生;提高設備的密閉性,防止金屬設備腐蝕破裂;根據生產工藝特點選用合適的通風方法。加強個人防護,大量接觸酸、鹼等腐蝕性液體毒物時,應穿戴耐腐蝕的防護用具,如聚氯乙烯、橡皮製品、橡皮手套、防護眼鏡、防護膠鞋等;戴防毒口罩或防護面具;塗皮膚防護油膏。加強健康監護,做好崗前及定期體檢,發現有
過敏性哮喘、
過敏性皮膚病或皮膚暴露部位有濕疹等疾患、眼及鼻、咽喉、氣管等呼吸道慢性疾患、肺結核(包括穩定期)以及心臟病患者,不應做接觸刺激性氣體的工作。
窒息性氣體
常見的窒息性氣體有一氧化碳、硫化氫和
氰化物等,它們進入人體後,使血液的運氧能力或組織利用氧的能力發生障礙,造成組織缺氧而引起危害。主要預防措施是加強密閉、通風,嚴格安全操作規章,加強宣傳教育,普及急救和預防知識,做好崗前及定期體檢的健康監護工作。
常見有害氣體
甲醛 (CH2O)
氨氣 (NH3)
一氧化碳(CO)
氯氣 (Cl2)
氰化氫 (HCN)
硫化氫(H2S)
一氧化氮 (NO)
二氧化氮(NO2)
二氧化硫(SO2)
甲烷(CH4)
二氧化硫
二氧化硫主要來自含硫
礦物燃料(煤和石油)的
燃燒產物,在金屬礦物的焙燒、毛和絲的漂白、化學紙漿和制酸等生產過程亦有含二氧化硫的廢氣排出。二氧化硫是無色、有硫酸味的強刺激性氣體,易溶於水,與
水蒸汽接觸生成硫酸,對眼睛、呼吸道有強烈的刺激和腐蝕作用,可引起喉嚨和支氣管發炎,
呼吸麻痹,嚴重時引起
肺水腫。它是一種活性毒物,在空氣中可以氧化成
三氧化硫,形成硫酸煙霧,其毒性要比二氧化硫大10倍。二氧化硫對
呼吸器官有強烈的
腐蝕作用,使鼻、咽喉和支氣管發炎。當空氣中SO
2濃度達0.0005%時,嗅覺器官就能聞到刺激味;達0.002%時,有強烈的刺激,可引起頭痛和喉痛;達0.05%時,可引起支氣管炎和肺水腫,短時間內即可造成死亡。我國二氧化硫安全衛生標準為15mg/m
3。
氮氧化物
氨氧化物主要來源於燃料的燃燒及化工、
電鍍等生產過程。NO
2是棕紅色氣體,對呼吸器官有強烈刺激,能引起急性哮喘病,實驗證明,NO
2會迅速破壞肺細胞,可能是
肺氣腫和肺瘤的病因之一。NO
2濃度在1~3ppm時,可聞到臭味;濃度為13ppm時,眼鼻有急性刺激感;濃度在16.9ppm條件下,呼吸10min,會使
肺活量減少,肺部氣流阻力提高。
光氣
職業性急性光氣中毒是在生產環境中吸入光氣引起的以急性呼吸系統損害為主的全身性疾病。光氣生產中,
氯代烴高溫燃燒中,光氣進行有機合成,製造染料、農藥、醫藥等生產中均可接觸到光氣。生產環境光氣濃度在20~30mg/m
3時,可發生急性中毒,100~300mg/m
3,接觸10~15min可致嚴重中毒或死亡。
臨床主要引起呼吸道黏膜刺激症狀,重者引起
支氣管痙攣,化學性炎症、肺水腫、窒息等。急性中毒治癒後,一般無後遺症,重度病例可留有明顯的呼吸系統症狀或體徵。
一氧化碳
一氧化碳是無色無味氣體,能均勻散布於空氣中,微溶於水,一般化學性不活潑,但濃度在13~75%時能引起爆炸。一氧化碳多數屬於
工業爐、內燃機等設備
不完全燃燒時的產物,也有來自煤氣設備的滲漏。一氧化碳毒性大,它與人體
血紅素的親和力大於氧與人體血紅素的親和力的250~300倍。人體吸入含一氧化碳的空氣後,一氧化碳很快與血紅素結合而大大降低血紅素吸收氧的能力,使人體各部分組織和細胞產生缺氧,引起窒息和血液中毒,嚴重時造成死亡。當空氣中CO濃度達0.4%時,人在很短時間內就會失去知覺,若搶救不及時就會中毒死亡。
一氧化碳中毒程度和中毒快慢與一氧化碳濃度的關係如下表所示。
由於一氧化碳是無色無味,能均勻地和空氣混合,不易被人發覺,因此必須注意防備。我國一氧化碳安全衛生標準為30mg/m3。
人體中毒程度和快慢與一氧化碳濃度的關係
中毒程度 | 中毒時間 | CO濃度(mg/L) | CO體積濃度% | 中 毒 症 狀 |
無徵兆或輕微徵兆 | 數小時 | 0.2 | 0.016 | |
輕微中毒 | 1小時內 | 0.6 | 0.048 | 耳鳴,心跳,頭昏,頭痛 |
嚴重中毒 | 0.5-1小時內 | 1.6 | 0.128 | 耳鳴,心跳,頭痛,四肢無力,哭鬧,嘔吐 |
致命中毒 | 短時間內 | 5.0 | 0.400 | 喪失知覺,呼吸停頓 |
硫化氫
無色有明顯的
臭雞蛋氣味的
可燃氣體。可溶於水、乙醇、汽油、煤油、原油。
自燃點246℃,
爆炸極限:4.3%~46%。硫化氫燃燒時呈藍色火焰並產生二氧化硫,硫化氫與空氣混合達爆炸範圍可引起強烈爆炸。
硫化氫由
硫化鐵與稀硫酸或鹽酸反應製得或通過氫與硫蒸氣反應製取,硫化氫很少用於生產,一般作為化學反應過程中,如含硫
石油開採和提煉、粘膠人造纖維、合成橡膠、染料、鞣革,以及製糖過程中產生的副產品(可作為分析試劑,農業上可作為消毒劑);它也可在含硫的有機物發酵腐敗期間釋放出來,也常在礦井、氣井和下水道中遇到硫化氫。
硫化氫是強烈的刺激神經的毒物,可引起窒息,即使低濃度硫化氫對眼和呼吸道也有明顯的刺激作用。低濃度時可因其明顯的臭雞蛋氣味而被察覺,然而持續接觸使嗅覺變得遲鈍,高濃度硫化氫能使嗅覺迅速麻木。國家規定衛生標準為10mg/m3。
輕度中毒時,眼睛出現畏光、流淚、眼刺痛,還可有
眼瞼痙攣、
視力模糊症狀;鼻咽部灼熱感、咳嗽、胸悶、噁心、嘔吐、頭痛可持續幾小時,乏力,腿部有疼痛感覺。中度中毒時,
意識模糊,可有幾分鐘失去知覺,但無呼吸困難。嚴重中毒時,人不知不覺進入深度昏迷,伴有呼吸困難、氣促、臉呈灰色紫紺直至呼吸困難緩解,心動過速和陣發性
強直性痙攣。大量吸入硫化氫立即產生缺氧,可發生“電擊樣”中毒,引起肺部損害,導致窒息死亡。
應加強生產過程中的密閉、通風和排毒。生產過程應密閉化,在可能逸出硫化氫的場所安全排風
通風設備,企業應納入經常性衛生監督,應監測生產環境空氣中H
2S濃度。不得已進入含有H
2S的局部空間操作設備或處理下水道時,應事先進行局部通風換氣淨化空氣,並測定H
2S濃度,在工作過程中經常測定H
2S濃度,決不可憑嗅覺檢測有無H
2S存在。對業經測得有H
2S的場所,應加強人身防護,工人進入時應戴
氧氣呼吸器或有灰色色標
濾毒罐的
防毒面具,必須有責任心強的工人在外監護。在下水道或清理污水池時工人應戴化學防護鏡。在貯存或使用硫化氫場所,應禁止吸菸和明火,電器設備應是防爆型。運輸過程中鋼瓶應固定,並貼“有毒壓縮氣體”標誌,儲藏應在防風雨日曬的密閉室內。含硫化氫的
廢氣處理,排放應遵守環境保護法。