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干貨:消防員請注意火場里的隱形殺手-HCN和CO

發布時間:2019-10-25點擊量:83

殺人于無形的雙生殺手

一氧化碳(CO)和氰化氫(HCN

我們知道火災中最可怕的不是火,而是煙氣。建筑結構火災導致的煙氣會產生大量有毒氣體,包括 CO HCN ,這些有毒氣體它們本身就非常危險,結合后危害性劇增,會將消防員置于危險之中。


因此,在消防行業中 CO HCN 被稱為“雙生毒氣”,二者發生反應會產生致命的化學窒息劑,致使消防員或火災受害者在火災現場心臟驟停或在幾十年后引發癌癥。

了解雙生毒氣,可以幫我們知道哪些措施能夠保護自己。

以下內容都是干貨,預計需要5分鐘閱讀完

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20世紀 70 年代,消防部門開始意識到吸入煙霧中有毒氣體的危害。之后不久,研究人員開始關注清理火場期間散發的有毒氣體的危害。現在,業界正逐漸了解有毒氣體對健康造成的長期危害(比如癌癥)。

以往的家居用品都是由天然產品制成,比如棉花、羊毛和木材。但在 20 世紀 60 年代,人們開始采用合成材料。如今,普通家庭或辦公室中的絕大多數家具、地毯、床上用品、衣物、家用電器、電子產品和建筑材料都是由合成材料制成。絕緣材料(壓制和噴涂泡沫)是已知的一種可在燃燒期間產生高濃度 HCN 和其他毒物的產品。


由于合成品燃燒時比天然材料更熱,閃燃速度更快,因此還會加快 HCN 的釋放。火源的輻射熱會迅速加熱附近的所有材料。這些材料會引發一種稱作量化分解的反應,在點燃之前將有毒氣體擴散至整個建筑結構。

2003 年美國羅德島州西沃威克一家名為 Station 的夜總會所發生的事故就是最讓人悲痛的一個量化分解的例子。樂隊演奏期間,兩個煙火裝置發出的焰火產生了放熱反應,火花飛濺到 15 英尺以外的地方并持續了約 15 秒鐘。這些火花點燃了不合規格的消聲泡沫板(包覆在舞臺周圍,用于把聲音投向聽眾)。最初出現的火焰導致溫度一路飆升,泡沫板的熱分解開始產生大量充滿 HCN 的濃煙。


NIST 事后對該事故進行的調查和模擬顯示:由于建筑物內噴水滅火系統不足,表演場地在不到 90 秒鐘的時間里就變得讓人難以忍受。里面的 462 人當中,許多人因為煙霧中 HCN/CO 的影響而難以逃出火災現場。該次事故共造成 100 人喪命,200 多人嚴重燒傷或受傷。

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有煙的地方就有毒氣。在如今的住宅火災中,致死的主要原因是煙塵吸入,而不是燒傷。NFPA 在 2011 年進行的一項研究表明,住宅火災中,煙塵吸入致死案例是燒死案例的 8 倍。火災期間,隨著氧含量的減少,環境中很可能含有高濃度的一氧化碳和其他許多有毒物質。

此外,無論煙塵厚度、顏色或運動軌跡如何,都會產生毒素。因此,無法通過觀察煙塵來判斷失火的建筑結構產生了多少有毒氣體。滾滾濃煙顯然含有毒素,但顏色淺甚至薄薄的煙塵可能同樣含有毒素。

雖然消防員通過肺部和皮膚接觸有害物質,但在將毒素帶入體內方面,肺部吸入的效率是皮膚吸收的 300 倍。

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無聲殺手 - HCN 。多年來,CO 的威脅一直為人所知,消防員的訓練內容就是觀察 CO 中毒的癥狀,包括頭痛、惡心和困倦。

暴露于高濃度 CO 環境中可能會致命,但人們往往忽視氰化物的存在。許多人將氰化物與化學武器和危險物質場景相聯系,但研究表明,在每年數以千計的火災致死案例中,氰化物是一個重要的幫兇。研究表明,在火災煙霧中,HCN 的毒性比 CO 要強 35 倍之多。



美國國家職業安全與健康研究所(NIOSH)的 HCN 短期接觸限值(TLV-STEL)為 4.7,工人不得暴露于超過該濃度的環境中(平均超過15分鐘)。每天不得重復進入該環境超過 4 次。美國政府工業衛生學家會議(ACGIH)已將 4.7 ppm 指定為工人的暴露上限值(TLV-C),工人絕不能暴露于超過該濃度的環境中。



研究表明,在常見的建筑結構火災中,HCN 的濃度常常會達到 200ppm30 60 分鐘內會致死。

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人們普遍認為,如果將人從煙霧中救出并帶到新鮮空氣下,那么新鮮空氣將置換掉毒素。現在我們知道,毒素會存留于人體內,很難被置換掉。癌癥現已成為消防員的頭號長期死因。

由于 HCN 毒性極強,若消防員在火災之后出現頭暈、虛弱和心跳加快的情況,實際上可能是 HCN 的作用。據推測,許多消防員在滅火期間或之后出現的心臟病發作和心臟驟停情況可能與 HCN 有關。

HCN 也會產生類似麻醉劑的作用,引起非理性和怪異行為,導致消防員或受害者做出威脅生命的決定。

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HCN 如何影響人體?HCN 是一種細胞窒息劑,會干擾有氧呼吸。正常呼吸時,人體會為重要的酶提供營養素,以維持機體的正常運轉;但若吸入HCN,它對一種叫作細胞色素C氧化酶的重要的酶具有高親和力,這基本上會導致有氧呼吸通道關閉, 繼而出現厭氧呼吸,導致乳酸酸中毒,并在組織和器官中產生其他有毒物質。

一旦吸入煙霧中所含的氰化氫,常常會出現認知功能障礙和困倦,這會削弱人們逃生或執行救援行動的能力。暴露于低濃度環境(或最初暴露于較高濃度環境)會導致昏迷、意識模糊、臉紅、焦慮、流汗、頭痛、困倦和呼吸急促。暴露于較高濃度的 HCN 環境會導致虛脫、顫抖、心律失常(可能在經歷火災之后的兩至三周后發作)、昏迷、呼吸窘迫、呼吸停止和心血管衰竭。

不幸的是,目前尚無檢測火災現場人員的 HCN 毒性的快速測試方法。因此,所有消防員都要警惕隊友是否出現 HCN 中毒跡象,無論在火災現場,還是之后在消防站。如果消防員或受害者出現明顯的 HCN 中毒跡象,可用 HCN 解毒劑幫助患者盡快恢復。

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對疑似 HCN 患者的治療。因為火災煙霧中的氰化物氣體會迅速變得致命,所以盡早注意可能的氰化物中毒對于拯救生命至關重要。急性氰化物中毒的院前治療包括使患者遠離氰化物源頭,輸入純氧,必要時提供心肺復蘇術。

過去 10 年里,法國一直在有效使用一種名為羥鈷胺素的新型解藥。它專為現場或醫院使用而設計,可處理任何來源的急性 HCN 中毒。羥鈷胺素可通過結合氰化物形成氰鈷維生素(維生素B12)來中和氰化物,并通過尿液將其排出。它不會降低血液攜氧能力。

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注意次生 HCN 暴露。消防員也需要注意,由于柔軟的身體組織就像海綿一樣,火災受害者會吸收大量的燃燒副產品。從污染的環境帶到空氣清新的環境后,受害者的身體組織開始釋放一些污染物。因此,救援受害者的急救人員也會接觸到同樣的污染物,包括 HCN 和許多其他化學物質。

當受害者被送往醫院,而消防員返回消防站之后,急救人員可能開始出現頭痛、惡心、嘔吐和類似反應。雖然這些癥狀可能是工作壓力造成的,但也有可能是與 HCN CO 等污染物接觸所造成。

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消防員如何保護自己?雖然消防員在執行任務時不可避免地會接觸到 HCN 和 CO 等有毒物質,但他們可以通過遵循以下準則來保護自己。

穿戴 PPE:這需要消防員付出精力和做出持續承諾。

監測有毒氣體:使氣體監測成為一項標準程序。

使用自給式呼吸器(SCBA):一直使用 SCBA,直到確定能夠安全呼吸為止,并向駕駛員/操作員提供 SCBA

在一小時內淋浴:通過在一小時內淋浴,消防員可將接觸的毒素減少 90%。如果等到當天晚回家再淋浴,那就相當于100% 的接觸,這樣一來,淋浴對于降低患癌風險便毫無用處。

洗消:按照消防和應急培訓學院(FETI)的準則洗消 PPE

互相關照:無論在火災現場,還是在消防站,都要警惕隊友出現中毒癥狀。

教育與培訓:制定一項培訓計劃,重點是讓消防員意識到氰化氫的危害。

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新技術可提供雙生毒氣的早期危險預警。研究表明,CO 與 HCN 組合的危害比獨自接觸的危害更大。這兩種氣體若同時吸入體內,會產生毒性協同作用:CO 阻止氧氣到達重要器官,而 HCN 會攻擊中樞神經系統和心血管系統,使受害者喪失方向感,變得頭腦混亂。因此,按照各自的報警閾值分別測量每種氣體對清理火場而言并不理想。

德爾格是一家領先的高質量安全設備提供商,為世界各地消防員提供產品已逾 125 年,現推出了全新的“雙生毒氣”信號處理技術,可針對 CO HCN 的組合提供防護。報警閾值的標準設置:對于 CO 30 35 ppmA1)和 50 60 ppmA2);對于 HCN 1.9 2.5 ppmA1)和 3.8 4.5 ppmA2)。

過去,該類技術單獨處理和測量 CO HCN,而未對兩種氣體同時存在的情況進行調整。各報警閾值均單獨分析,沒有對毒性協同作用給予足夠的重視。

而雙生毒氣信號處理技術將兩種氣體的值一起測量和添加。當兩種物質的濃度達到一定級別時,才會觸發報警。

德爾格已將“雙生毒氣”功能并入采用 7.0 或更高版本固件的 Dr?ger X-am® 5000 5600 氣體監測儀中。這項針對有毒物質 CO HCN 的技術由德爾格在美國申請了專利(公開號:US2014/0284222 A1)。

參考資料

1) Stefanidou M.(施特范尼都 M.)、S. AthanaselisS. 雅森納瑟里斯)和C. SpiliopoulouC. 斯皮里歐保羅),Health Impacts of Fire Smoke InhalationRep.N.p.Informa Healthcare2008年。打印。

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5) Tuovinen H(圖奧維寧·H)、Blomqvist P(布洛姆奎斯特·P)。“Modeling of hydrogen cyanide formation in room fires”。Brandforsk 項目321-011SP Report 2003:10B?ras,瑞典:SP 瑞典國家測試和研究所;2003 年。

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7) 消防員健康危害手冊(NJBrown1990年,第21-22頁)

來源:德爾格安全
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