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常見窒息性氣體

發布:2021-07-20 閱讀:11812

窒息性氣體是指被機體吸入後使氧氣的供給、攝取、運輸和利用發生障礙,使全身組織細胞得不到或者不能利用氧氣,而導致機體缺氧、窒息的一類有害氣體。窒息性氣體分為單純性窒息性氣體和化學性窒息性氣體兩類。

單純性窒息性氣體本身毒性很低或屬惰性氣體,但因其在空氣中含量高,使氧的相對含量大大降低,致動脈血氧分壓下降,導致機體缺氧窒息。如氮氣、甲烷、二氧化碳、水蒸氣等。化學性窒息性氣體主要對血液或組織產生特殊化學作用,使氧的運送和組織利用氧的功能發生障礙,造成全身組織缺氧,引起嚴重中毒表現。在工業生產中常見的有一氧化碳、氰化物和硫化氫等。按中毒機製不同又分為血液窒息性氣體和細胞窒息性氣體。如一氧化碳、一氧化氮及苯的氨基、硝基化合物蒸氣等屬血液窒息性氣體,通過阻礙血紅蛋白與氧結合或妨礙血紅蛋白向組織釋放氧,影響血液對氧的運輸功能,導致組織供氧障礙而窒息。如硫化氫、氰化氫等細胞窒息性氣體,主要通過抑製細胞內呼吸酶,使細胞對氧的攝取和利用產生障礙,生物氧化不能進行而發生細胞“內窒息”。

1.單純窒息性氣體

本身無毒或者毒性很低,或者本身就是惰性氣體,由於此類氣體的存在,使空氣中氧的比例或含量明顯降低,相應進入呼吸道、血液和組織細胞的氧含量也降低,從而導致機體缺氧、窒息,主要包括氮氣、氫氣、甲烷、乙烯、二氧化碳以及惰性氣體氬氣等

1.1甲烷天燃氣沼氣

1.1.1無色、無味、無腐蝕性,由甲烷(85%)和少量乙烷(9%)、丙烷(3%)、氮(2%)和丁烷(1%)組成此外還含有少量硫化氫二氧化碳、氮、水汽、一氧化碳、微量的、有機硫化物和硫化氫H2S)等雜質。天氣在送到最終用戶之前,還要用硫醇、四氫噻吩等來給天然氣添加氣味,為助於泄漏檢測。天然氣不溶於在0℃及101325kPa(1個大氣壓)條件下天然氣的密度為0.7174Kg/m3,相對於空氣的密度為0.5548相對於水的密度為0.45,燃點(℃)為650,爆炸極限(V%)為5-15。主要用作燃料或製造烴類燃料液化石油氣、甲醛、乙醛、乙炔、氨、碳黑、乙醇、氫化油、甲醇、硝酸、合成氣和氯乙烯等化學物的原料。由天然氣生產的丙烷、丁烷是現代工業的重要原料。天然氣被壓縮成液體進行貯存和運輸。煤礦工人、硝酸製造者、發電廠工人、有機化學合成工、燃氣使用者、石油精煉工等有機會接觸本品。主要經呼吸道進入人體。屬單純窒息性氣體。濃度高時因置換空氣而引起缺氧,導致呼吸短促,知覺喪失嚴重者可因血氧過低窒息死亡。

1.1.2沼氣主要成分也是甲烷,占55%-70%左右,二氧化碳占25%-40%左右,此外還有少量氫氣、硫化氫、一氧化碳、氮和氨等。

沼氣是有機物質在厭氧條件下,經過微生物的發酵作用而生成的一種混合氣體。沼氣,顧名思義就是沼澤裏的氣體。人們經常看到,在沼澤地、汙水溝或糞池裏,有氣泡冒出來,如果91桃色下载免费劃著火柴,可把它點燃,這就是自然界天然發生的沼氣。人畜糞便、秸稈汙水等各種有機物在密閉的沼氣池內,在厭氧(沒有氧氣)條件下發酵,被種類繁多的沼氣發酵微生物分解轉化,從而產生沼氣。

沼氣它含有甲烷、二氧化碳、硫化氫、一氧化碳、氫、氧、氮等氣體。沼氣由50%-70%%甲烷CH4)、25%-40%二氧化碳CO2)、0%-5%氮氣N2)、小於1%的氫氣H2)、小於0.4%的氧氣O2)與0.1%-3%硫化氫H2S)等氣體組成。沼氣含有少量硫化氫,所以略帶臭味。其特性與天然氣相似空氣中如含有8.6%-20.8%(按體積計)的沼氣時,就會形成爆炸性的混合氣體。

1.2 氫氣

化學式為H2,分子量為2.01588,常溫常壓下,是一種極易燃燒的氣體。氫氣是無色透明、無臭無味且難溶於水的氣體。氫氣是世界上已知的密度最小的氣體,氫氣的密度隻有空氣的1/14,即在1標準大氣壓和0℃,氫氣的密度為0.089g/L。所以氫氣可作為飛艇、氫氣球的填充氣體(由於氫氣具有可燃性,安全性不高,飛艇現多用氦氣填充)。氫氣是相對分子質量最小的物質,還原性較強,常作為還原劑參與化學反應。

工業上一般從天然氣或水煤氣製氫氣,而不采用高耗能的電解水的方法。製得的氫氣大量用於石化行業裂化反應和生產氨氣。氫氣分子可以進入許多金屬的晶格中,造成氫脆”現象,使得氫氣的存儲罐和管道需要使用特殊材料(如蒙耐爾合金),設計也更加複雜。

2.化學窒息性氣體

指進入機體後可對血液或組織產生特殊的化學作用,使血液對氧氣的運輸、釋放或組織利用氧氣的能力發生障礙的一類氣體,主要包括一氧化碳、硫化氫、氰化氫等。按中毒機製不同又分為兩小類。

血液窒息性氣體:阻礙血紅蛋白與氧結合或妨礙血紅蛋白向組織釋放氧,影響血液對氧的運輸功能,導致組織供氧障礙而窒息。如一氧化碳、一氧化氮及苯的氨基、硝基化合物蒸氣等。

細胞窒息性氣體:主要通過抑製細胞內呼吸酶,使細胞對氧的攝取和利用障礙,生物氧化不能進行,發生細胞“內窒息”,如硫化氫、氰化氫等。 

2.1一氧化碳

無色、無臭、無味、無刺激性的氣體。相對分子質量28.01,幾乎不溶於水,可溶於氨水。在空氣中燃燒為藍色火焰。空氣混合的爆炸極限為2.5%~74%。

CO是工業生產中分布最廣的一種有害氣體,當含碳物質燃燒不完全時均可產生。生產中接觸CO的作業有:煉鐵、煉鋼煉焦;采礦的爆破作業;機械製造工業中的鑄造、鍛造等;化學工業中用CO為原料製造光氣、甲醇、甲酸、甲醛、丙酮、合成氨等;耐火材料、玻璃、陶瓷、建築材料等工業中使用的窯爐;天燃氣、沼氣、煤氣中甲烷的不完全燃燒要產生一氧化碳2CH4+3O2=2CO+4H2O,甲烷+氧氣→一氧化碳+水蒸汽)。完全燃燒將不會產生一氧化碳CH4+2O2===CO2+2H2O,甲烷+氧氣二氧化碳+水蒸汽)。

CO與血紅蛋白的親和力比氧與血紅蛋白的親和力大300倍,致使血液攜氧能力下降;碳氧血紅蛋白(HbCO)形成後其解離速度又比氧合血紅蛋白的解離速度慢3600倍,加之碳氧血紅蛋白的存在還影響氧合血紅蛋白的解離,從而阻礙氧的釋放和傳遞,引起組織缺氧。CO與血紅蛋白結合,影響氧從毛細血管彌散到細胞的線粒體,損害線粒體功能;高濃度的CO可與還原型細胞色素氧化酶兩價鐵結合,阻斷電子傳遞鏈,抑製組織呼吸;還能抑製混合功能氧化酶P450過氧化氫酶等。中樞神經係統對缺氧最敏感。腦內靠三磷酸腺苷供能,在完全無氧的情況下,10分鍾即可耗盡,神經細胞迅速發生功能和結構的改變。病理改變的主要部位是基底神經節,尤其是蒼白球呈雙側軟化或壞死,此為CO中毒的病理特征,也是臨床上出現錐體外係症狀的病理基礎。

輕度中毒:可出現輕度至中度意識障礙,HbCO> 10%。中度中毒:意識障礙發展為中度昏迷,HbCO>30%。重度中毒:意識障礙程度達深昏迷或並發腦水腫、休克。

2.2硫化氫(hydrogen sulfide)

硫化氫(H2S)是具有刺激性和窒息性的無色氣體,為高毒類,有特殊的臭味(臭蛋味),但極高濃度很快引起嗅覺疲勞而不覺其味是一種強烈的神經毒物。硫化氫濃度在0.4毫克/立方米時,人能明顯嗅到硫化氫的臭味;70~150毫克/立方米時,吸入數分鍾即發生嗅覺疲癆而聞不到臭味,濃度越高嗅覺疲勞越快,越容易使人喪失警惕;超過760毫克/立方米時,短時間內即可發生肺氣腫、支氣管炎、肺炎,可能引起生命危險空氣中濃度>1000mg/m3可引起“電擊樣”死亡,主要經呼吸道吸收中毒。

硫化氫易溶於水;比重比空氣大,易積聚在通風不良的城市汙水管道、窨井、汙水池、紙漿池以及其他各類發酵池和蔬菜醃製池有機物腐敗場所如沼澤地、陰溝、化糞池、汙物沉澱池等采礦、冶煉、甜菜製糖,製造二硫化碳、有機磷農藥,以及皮革、硫化染料、顏料、動物膠等工業中都有硫化氫產生;在上述場所作業時工人中毒並不罕見。

低濃度接觸僅有呼吸道及眼的局部刺激作用,高濃度時全身作用較明顯,表現為中樞神經係統症狀和窒息症狀。

職業性急性硫化氫中毒時有發生,危害大,病死率高,國內硫化氫中毒占職業性急性中毒的第2位,僅次於一氧化碳中毒。近年來,隨著城市的迅速擴張,下水道的建設也進入了快車道,因此疏通下水道導致急性硫化氫中毒事故明顯增加。

2.3氰化氫

無色,具有苦杏仁的特殊氣味,劇毒。人體吸入氰化氫,毒性由其在體內釋放的氰根引起。氰根離子在人體內快速與細胞色素氧化酶中的三價鐵離子結合,抑製該酶活性,使組織不能利用氧。氰化對人體的危害分為急性中毒和慢性影響兩方麵。急性中毒分為輕、中、重三級。輕度中毒表現為眼及上呼吸道刺激症狀,有苦杏仁味,口唇及咽部麻木,繼而可出現惡心、嘔吐、震顫等;中度中毒表現為歎息樣呼吸,皮膚、粘膜常呈鮮紅色,其他症狀加重;重度中毒表現為意識喪失,出現強直性和陣發性抽搐,直至角弓反張,血壓下降,尿、便失禁,常伴發腦水腫和呼吸衰竭。慢性影響表現為神經衰弱綜合症,如頭暈、頭痛、乏力、xiong部壓迫感、肌肉疼痛、腹痛等,若皮膚長期接觸氰化氫,可引起皮疹,表現為斑疹、丘疹,極癢。在工業生產過程中,經常與氰化氫接觸的行業有電鍍業(鍍銅、鍍金、鍍銀)、采礦業(提取金銀)、船艙、倉庫的煙熏滅鼠,製造各種樹脂單體如丙烯酸樹酯、甲基丙烯酸樹酯等,此外也可在製備氰化的生產過程中接觸到本物質。

2.4氯氣

常溫常壓下為黃綠色氣體,經壓縮可液化為金黃色液態氯,是氯堿工業的主要產品之一,用作為強氧化劑與氯化劑。氯混合5%(體積)以上氫氣時有爆炸危險。氯能與有機物和無機物進行取代或加成反應生成多種氯化物。氯在早期作為造紙、紡織工業的漂白劑。

氯氣是一種有強烈刺激性氣味的劇毒氣體,具有窒息性,它主要通過呼吸道侵入人體並溶解在黏膜所含的水分裏,生成次氯酸和鹽酸,對上呼吸道黏膜造成有害的影響:次氯酸使組織受到強烈的氧化;鹽酸刺激黏膜發生炎性腫脹,使呼吸道黏膜浮腫,大量分泌黏液,造成呼吸困難,所以氯氣中毒的明顯症狀是發生劇烈的咳嗽。一般輕度中毒隻表現為支氣管炎、有咳嗽、胸悶等症狀,中度中毒表現為肺水腫、陣發行嗆咳、咳痰、氣急胸悶等症狀,重度症狀主要表現為咳嗽且咳出大量白色或粉紅色泡沫痰、呼吸困難。嚴重者甚至還會導致窒息;意識改變,昏迷,休克;可出現中樞性呼吸抑製以及猝死。由食道進入人體的氯氣會使人惡心、嘔吐、胸口疼痛和腹瀉。1L空氣中最多可允許含氯氣0.001毫克,超過這個量就會引起人體中毒。

氯氣分布行業廣可見於工藝美術品製造業無機鹽製造業醫藥工業輕有色金屬冶煉業鋁合金熔鑄、鎂電解、鎂氯化、四氯化鈦冶煉稀有色金屬冶煉業其他基本化學原料製造業金屬鈣製取、鎳化合物製取、碘製取、溴製取氯化硫製取、亞硫酰氯製取、硫酰氯製取、漂粉精製備、液氯冷凍、液氯灌裝;有機化工原料製造業氯丁二烯合成、甲烷氯化、甲醇加氫氯化、一氧化碳氯化等其他有機原料合成。

3.窒息性氣體中毒的救治

單純窒息性氣體的急性毒性作用多是由於短時間內空氣中單純窒息性氣體增多,導致空氣中氧含量下降而引起。當空氣中氧含量降到 16%以下,人即可產生缺氧症狀;氧含量降至 10%以下,可出現不同程度意識障礙,甚至死亡;氧含量降至6%以下,可發生猝死。人吸入濃度約8%~10%二氧化碳後,即可出現明顯的中毒症狀。

單純窒息性氣體中毒的基本病理生理過程是組織缺氧,因此其治療的關鍵是積極治療腦水腫及其他缺氧性損傷,防治各種嚴重的並發症。腦對缺氧最為敏感,輕度缺氧表現為注意力不集中、定向能力障礙等;較重時可有頭痛、頭暈、耳鳴、嘔吐嗜睡,甚至昏迷;進一步可發展為腦水腫。因此治療時,除堅持有效的解毒治療外,關鍵的是腦缺氧和腦水腫的預防與處理。

不同的化學性窒息性氣體有不同的中毒機製,應針對中毒機製和中毒原因進行有效的專業的解毒治療。 

根據短期內接觸大量或高濃度窒息性氣體的職業史,機體組織缺氧的臨床表現,結合顱腦CT或MRI檢查、心電圖、心肌酶譜、肌鈣蛋白等其他相關檢查結果,參考現場勞動衛生學調查資料,綜合分析,排除其他病因所致類以疾病後方可診斷。

各種職業性窒息性氣體急性中毒的具體診斷標準可參照《職業性急性一氧化碳中毒診析標準》(GBZ23-2002)、《職業性急性硫化氫中毒診斷標準》(GBZ31-2002)、《職業性急性化學物中毒性神經係統疾病診斷標準》(GBZ76-2002)、《職業性急性化學物中毒性心髒病診斷標準》(GBZ74-2009)、《職業性急性化學物中毒後遺症診斷標準》(GBZ/T228 - 2010)。

發生窒息性氣體中毒,在確保救治人員自身安全的情況下,盡快把患者搬離中毒現場,轉移到安全、通風的地方進行現場急救處理同時撥打急救電話,盡快轉送至當地綜合醫院或中毒救治中心。

預防窒息性氣體中毒工作場所一定要保持通風,汙染源無跑、冒、滴、漏現象作業環境空氣質量符合國家標準要求產生或使用窒息性氣體單位,要健全事故的預警係統,製定規範的突發事故應急預案加強對操作人員進行安全技術培訓,提應急處能力。工作場所要安裝固定式有毒氣體檢測報警器個人攜帶便攜式報警器。作業時穿好防化服,使用空氣呼吸器、防毒麵具等消防器材。

       

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