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閱讀：150發(fā)布時間：2026-1-23
昨天晚上，天津濱海新區(qū)一座危險品倉庫發(fā)生爆炸，為他們祈福，生者堅強，逝者安息。
火災(zāi)中產(chǎn)生的有毒氣體和水蒸汽火災(zāi)中產(chǎn)生的有毒氣體和煙霧會導(dǎo)致大量的死亡。如果不考慮衣服著火引起死亡的情況的話，火災(zāi)中的有毒氣體引起的死亡超過被灼燒而引起的死亡。大量有關(guān)火災(zāi)的統(tǒng)計表格指出在沒有考慮衣服著火引起死亡時，僅僅考慮建筑物的火災(zāi)中，大約有 50%的死亡是由火災(zāi)中產(chǎn)生的有毒物質(zhì)所導(dǎo)致。這個數(shù)據(jù)有可能更加高因為受害者嚴(yán)重被**的情況下很難分辨是由被燒灼或者是有毒氣體中毒所造成的死亡。很難分辨火災(zāi)中的煙塵和有毒氣體以及水蒸汽是哪一個真正讓人體受到嚴(yán)重的傷害。在討論他們之前，首先給他們一個明確的定義。煙塵是指有非常堅硬的微粒物質(zhì)所組成，而且由水蒸氣凝華所得，它組成了火災(zāi)中燃燒物質(zhì)中的*可見部分。
有毒氣體是一種在自然溫度下也是氣體的燃燒物質(zhì)。水蒸氣是一種在自然溫度下轉(zhuǎn)變成液體或固體的燃燒物質(zhì)，在火災(zāi)結(jié)束時在表面慢慢的凝結(jié)。煙塵*危險之處是減少可見度，有毒氣體可以在人體內(nèi)產(chǎn)生很多副作用。煙塵總是阻止人們從火災(zāi)現(xiàn)場逃脫，這樣就延長了有毒氣體對人體損害的時間。如果吸入有毒氣體和水蒸氣數(shù)量太多和時間太長的情況下就會導(dǎo)致死亡。某些有毒氣體也會因為刺激性困住人。比如，小濃度的和氨水會直接刺激人體的呼吸系統(tǒng)和眼睛，在煙塵減少可見度時就阻止被圍困者找到一個逃生的出口。消防**一直在關(guān)注有毒物質(zhì)對人類帶來的危害性。
很多年前很少關(guān)注消防人員， 但是現(xiàn)在，每件消防設(shè)備基本上都配備自主呼吸設(shè)備。 高樓大廈中的居住者同樣也認(rèn)識到了 這一點。 在*近這些年的新材料中，合成聚合體的使用率大大增加；但是這些材料燃燒會產(chǎn) 生有毒氣體的情況也引起了的更加關(guān)注。這些關(guān)注的增加是因為我們目前缺少這些有毒氣體的資料。 加拿大當(dāng)局有規(guī)章制度禁止使用會燃燒產(chǎn)生有毒氣體的材料。比如，內(nèi)部裝修和建筑修繕的規(guī)范中 1970 年的基本建筑規(guī)范中指出“內(nèi)部裝修中，比未進(jìn)行處理的木頭和紙張能夠更加引起煙塵和有毒氣體的材料不允許使用。" 各種有毒物質(zhì)引起的生理反應(yīng)火災(zāi)中有毒氣體引起中毒常不被人所知，因為很少會對火災(zāi)中的受害者作仔細(xì)的病理檢查。然而，一些有毒氣體和水蒸氣在受害者身上的病理反應(yīng)是很有用的一些信息。
一氧化碳 (CO) 包含碳元素的物質(zhì)不燃燒所引起的，而且在幾乎所有的火災(zāi)中都會有大量的一氧化碳。一氧化碳引起窒息主要是一氧化碳和血色素通過反作用導(dǎo)致身體中的血色素越來越少，結(jié)果是身體中的細(xì)胞系統(tǒng)沒辦法呼吸到氧氣。缺氧血癥不僅是一氧化碳而引起，而是和引起窒息的物體導(dǎo)致人體沒辦法呼吸到新鮮空氣。經(jīng)過一些適當(dāng)?shù)耐L(fēng)后，在**個小時大約會有 50%的一氧化碳被消除，需要很多時間在通風(fēng)暢通下才能消除。人體所能承受不會發(fā)生反作用的一氧化碳的*大濃度是 50ppm。超出這個水平的話，健康的人就會出現(xiàn)**，疲勞，頭昏眼花等等癥狀。 . 對于不同濃度的一氧化碳的生理反應(yīng)一氧化碳濃度, 單位 ppm 人體所能承受的安全范圍 50 人體吸收后一個小時內(nèi)不會出現(xiàn)不佳反應(yīng)的 400 to 500 一個小時后引起不舒服的癥狀 1000 to 2000 一個小時后會出現(xiàn)危險的反應(yīng) 1500 to 2000 在一個小時內(nèi)就已經(jīng)出現(xiàn)致命的癥狀 4000 and above 二氧化碳很多建筑火災(zāi)中二氧化碳都會有一定的數(shù)量。吸入一定數(shù)量的二氧化碳會刺激呼吸作用并且增加對氧氣，可能的有毒氣體以及水蒸氣的吸收。刺激在 5%（50000ppm）的濃度下就會很明顯，并且在 30 分鐘后出現(xiàn)昏迷的癥狀；超出 70000ppm 的濃度可以在很短的時間內(nèi)讓人失去意識。
二氧化碳健康含量界限，即長久暴露其中亦不會引起身體損害的二氧化碳濃度是 5000ppm. （HCN）是火災(zāi)中含有氮的材料燃燒而成，這些材料主要有奧倫，尼龍，棉織品，聚亞安酯，尿素-甲醛和 ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)。以及其它含氰化合物會讓生物喪失行為能力。它們會阻止身體組織中的活細(xì)胞對氧氣的利用。對各種濃度下，人類的生理反應(yīng)列于表 2。表格 II. 不同濃度的下人體的生理反應(yīng)濃度, 單位 ppm 人體所能承受的安全范圍 10 數(shù)小時后會有輕微的癥狀 20 to 40 小時候內(nèi)沒有嚴(yán)重反應(yīng)的*大數(shù)量 50 to 60 半個時候到一個小時之間就會危險 120 to 150 很快喪命 3000的分解。一旦吸入，氫氯化物將損害上呼吸道并導(dǎo)致窒息或死亡。各種濃度下，人體的生理反應(yīng)見表 3。表格 III. 不同濃度的下人體的生理反應(yīng)濃度, 單位 ppm 人體所能承受的安全范圍 5 半個小時到一個小時內(nèi)所能承受的*大范圍 50 在很短的時間的就危險 1000 to 2000
二氧化氮 有三類氮的氧化物：N2O，NO，還有兩種形式的雙氧化物（NO2ａnd N2O4）。二氧化氮是一種劇毒，通過燃燒硝酸鹽纖維素產(chǎn)生。在大氣中不存在 N0 ，因為在存在氧氣的情況下 NO 會轉(zhuǎn)換成二氧化氮。這些化合物是劇烈的刺激物，特別是粘性薄膜刺激性很強。因此一旦吸入，就會通過與水分反應(yīng)生成硝酸鹽纖維素而損傷呼吸道組織. 在各種濃度的二氧化氮下人體的生理反應(yīng)見表 4 表格 IV. 不同濃度的二氧化氮下人體的生理反應(yīng)二氧化氮濃度, 單位 ppm 人體所能承受的安全范圍 5 刺激喉嚨的*小數(shù)值 62 在很短的時間的就危險 117 to 154 在很短的時間內(nèi)就喪命 240 to 775 有毒氣體和水蒸氣的組成燃燒生產(chǎn)的有毒氣體和蒸汽的數(shù)量取決于材料和環(huán)境條件。有些已經(jīng)為世人所知，其它的可通過對有機化合物的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)構(gòu)成的知識而預(yù)測到。無論是對識別燃燒產(chǎn)物的研究工作還是對設(shè)計者而言，一個預(yù)測的基礎(chǔ)是很重要的。
火災(zāi)與建筑方面的官員同樣可以從材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)中獲益，因為化學(xué)結(jié)構(gòu)揭示了從給定的材料中可通過燃燒產(chǎn)生何種有毒產(chǎn)物。以下的例子說明了怎樣從材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)出發(fā)去推測燃燒后主要的有毒物質(zhì)。聚乙烯聚乙烯是由碳原子和氫原子構(gòu)成的聚合物。在高溫火焰和足夠氧氣的理想條件下燃燒時，主要的產(chǎn)物是二氧化碳和水。在不利條件下，比如氧氣不足的情況下，有毒性的碳微粒和一氧化碳就會生成。一氧化碳是燃燒聚乙烯和其它由碳、氫元素構(gòu)成的有機材料后主要的毒氣。聚苯乙烯 聚苯乙烯也是由碳原子和氫原子組成的。當(dāng)這種聚合物在高溫下被分解時，主要的產(chǎn)物是苯乙烯。在燃燒中，苯乙烯被進(jìn)一步分解成更小的顆粒，這些顆粒與氧氣反應(yīng)而生成通常的燃燒產(chǎn)物。燃燒聚苯乙烯后所生成的主要毒性產(chǎn)物也是一氧化碳。苯乙烯基本與 CO 一樣毒，但是生產(chǎn)的量要小得多。氯化乙烯(PVC) 聚氯乙烯由碳、氫和氯原子組成。當(dāng)這種聚合物受熱被分解時，氯原子被打散，每個氯原子與一個氫原子結(jié)合組成氫氯化合物 HCL，這種不僅有毒而且具有腐蝕性。有機玻璃 (樹脂玻璃或者塑料) 當(dāng)樹脂玻璃受熱的時候，主要分解而成的物質(zhì)是有機玻璃。在火災(zāi)中有機玻璃分解成更小的分子，這些分子可以和氧氣作用產(chǎn)生可以燃燒的物質(zhì)。樹脂玻璃產(chǎn)生的*主要的有毒物質(zhì)是一氧化碳，有機玻璃的毒性也和一氧化碳相似，只是產(chǎn)生的數(shù)量更小而已。. 樹木或者纖維素樹木中的主要成分纖維素主要是有碳，氫，氧三種元素組成。纖維素燃燒產(chǎn)生的物質(zhì)主要是碳?xì)浠衔锖瓦@三種元素。一些含有氧元素的水蒸氣中，尤其是乙醛，是毒性的很高的一種氣體。然而，含有纖維素的一氧化碳能致死更多的人，因為在數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它有毒氣體。I纖維丙烯酸 (聚丙烯腈) 一些重要的合成纖維一般都含有 80-85%的丙烯腈。這些合成材料有碳，氫，以及氮三種元素所組成，當(dāng)火災(zāi)中就會分解成非常有毒的，和一氧化碳和其它毒性氣體。
同樣是 ABS （丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和）管和有丙烯腈組成的丙烯酸毛氈材料所組成。它同樣有其它含有氮元素可燃物質(zhì)，比如尿素-甲醛，尼龍棉織品，聚亞安酯所組成。有毒氣體的評估 有很多關(guān)于有機物質(zhì)的毒性研究方法。其中一個評估材料的毒性的方法就是在一個封閉的空間內(nèi)燃燒此材料，然后讓動物進(jìn)去感受。這樣就可以確定毒性物質(zhì)的品性并從數(shù)量上來分析。這些年來做出很小的進(jìn)步就是確定材料的毒性。然而，也慢慢的取得了另外一些成就在分析技術(shù)上有了很大的進(jìn)步。小結(jié) 建筑物火災(zāi)中很大一部分的死亡是因為有毒氣體和水蒸氣的中毒。因為如此，消防當(dāng)局想限制能產(chǎn)生大量煙霧和有毒氣體的材料。目前，很少有規(guī)章制度關(guān)于這個的，但是我們有理由相信不久的將來會有這樣的規(guī)章制度。有關(guān)建筑火災(zāi)中產(chǎn)生的有毒氣體和水蒸氣的資料仍是少得可憐。在這個文摘中的有一定數(shù)量的資料是可以應(yīng)用的，但是有關(guān)其它毒性氣體的數(shù)據(jù)仍然缺乏。關(guān)于不同材料在相同的環(huán)境下的燃燒速率和火災(zāi)結(jié)束后物質(zhì)濃度的數(shù)據(jù)也很是缺少。
一氧化碳之所以在每一場建筑火災(zāi)中都可見是因為絕大部分的有機材料都含有碳元素。一些材料如丙烯酸纖維，尼龍，尿素-甲醛，棉織品，尿素-甲醛和泡沫等都含有氮元素能產(chǎn)生危險的氮化氫和一氧化碳。當(dāng)火災(zāi)中有這些物質(zhì)的時候，周圍的環(huán)境會產(chǎn)生一氧化碳之類的毒性很高的氣體。一些材料含有很大比例的氯元素，比如 pvc，在火災(zāi)中同樣的對人體有害，他們能夠產(chǎn)生和一氧化碳之類的物質(zhì)。
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