Чем опасен сероводород в воздухе для человека?
Не все знают, что с сероводородом мы сталкиваемся довольно часто. Практически каждый знает о существовании сероводородных источников. Вода из них, разлитая в бутылки, попадает в свободную продажу. Многие из нас по собственной инициативе или по предписаниям врачей принимали сероводородные ванны. В крупных мегаполисах есть производства, побочным продуктом которых является данное вещество. Даже москвичи, бывает, очень хорошо ощущают его запах. А задумывались ли вы о том, опасен ли сероводород для человека? И если да, то в каких количествах? Попробуем разобраться.
Что это такое – сероводород
Открыв учебник химии, можно выяснить, что сероводород – это сульфид водорода (H2S). Представляет собой он газ без цвета, но со сладковатым вкусом и отвратительным запахом, напоминающим протухшие яйца. В воде растворяется крайне плохо, зато в спирте очень хорошо. Тяжелее воздуха, но легче воды. Вот такие его химические и физические качества. Опасен ли сероводород? Безусловно. Этот газ очень ядовит, легко воспламеняется. Но все это только в больших количествах. В малых дозах это химическое вещество благополучно используется медиками. Он необходим для нормальной работы сердца и сосудов, без него не наблюдается эрекции, он является отличным спазмолитиком, важен для нервной системы и памяти. При дефиците сероводорода многократно увеличивается риск развития инфарктов, болезней Альцгеймера и Паркинсона. Поступать в организм он может не только через дыхательные пути, но и через поры кожи, при этом благотворно на нее влияя. Так что сероводородные ванны (тем, кому их выписал врач) полезны и абсолютно безопасны.
Откуда сероводород берется
В природе это вещество в небольших количествах содержится в природном газе, входит в состав попутного нефтяного газа и, как ни удивительно, имеется в кишечных газах людей и млекопитающих. А вот в вулканических выбросах его очень много. Образуется он там, где гниют белки, содержащие цистеин или метионин. В городах виновны в его появлении неработающие или слабые очистные сооружения предприятий, использующих сероводород в производстве, или тех, где это вещество является побочным продуктом. Когда на таких предприятиях происходит выброс газа, на всю округу в воздухе стоят неприятные «ароматы» тухлых яиц, а люди возмущаются. Чем опасен сероводород в воздухе? Только ли тем, что портит настроение?
Когда наступает отравление
Сероводород имеет одну особенность: учуять носом его можно лишь тогда, когда в воздухе его всего до 0,03 мкг/м куб. При больших концентрациях он как бы отключает наши обонятельные рецепторы, и мы неприятного запаха не ощущаем. Так что, с одной стороны, хорошо, что мы слышим запах тухлых яиц. А в концентрации около 1000 мкг/куб. м воздуха наступает почти мгновенная смерть. Промежуточные количества вызывают различные заболевания, например, при содержании 75 мкг/куб. м развиваются бронхит (начинается характерный кашель) и кератоконъюнктивит, при 375 мкг/куб. м происходит отек легких. Вот чем опасен сероводород в воздухе. Конечно, мало кто из горожан, почувствовав носом очередной выброс, мчится измерять его концентрацию. Догадаться о ней можно и по состоянию здоровья.
Что бывает при постоянном (продолжительном) контакте с сероводородом
Безусловно, сероводород, присутствующий в воздухе, неприятен всем. Но особенно страдают от него шахтеры, нефтяники, металлурги, работники химических и сахарных заводов, перерабатывающих предприятий, фабрик, на которых выпускают целлофан и вискозу. Чем опасен сероводород в воздухе для человека, контактирующего с этим газом продолжительное время?
У людей, работающих на опасных производствах или живущих от них в непосредственной близости, медики выявляют:
-хронические кератоконъюнктивиты (воспаленное состояние роговицы глаз и конъюнктивы);
— проблемы с легкими (частые бронхиты) и с носом (риниты);
— частые беспричинные головные боли;
— головокружения и постоянный упадок сил;
— кожные болезни (экзема, дерматиты).
При сдаче анализов крови обнаруживаются анизоцитоз, моноцитоз, анемия.
Со временем у людей вырабатывается привыкание к запаху тухлых яиц, но на улучшение здоровья это не влияет.
Какие существуют степени отравления
Вдыхая воздух, содержащий сероводород, можно серьезно пострадать. Особенно если концентрации газа высокие. Чем опасен сероводород в воздухе? На сегодня выделены несколько степеней отравления.
1. Легкая. Симптомы:
- жжение, резь в глазах;
- слезоточивость;
- раздражение от источников света;
- рвотные позывы;
- навязчивый кашель;
- насморк.
2. Средняя. К вышеперечисленным признакам добавляются:
- головная боль;
- обильная рвота, тошнота;
- головокружение;
- сильная слабость или, наоборот, возбуждение;
- координация движений нарушена.
3. Тяжелая. Симптомы:
- синюшный цвет лица;
- рвота;
- удушье;
- нарушение сердечного ритма.
Тяжелое отравление может привести к коме, а в отдельных случаях и к летальному исходу.
Лечение
Что такое сероводород и чем он опасен, теперь ясно. Но что делать, если все-таки человек надышался зловонным газом? При легкой форме отравления необходимо обеспечить:
- приток чистого свежего воздуха;
- покой;
- анальгетики;
- примочки с борной кислотой;
- капать в глаза новокаин с адреналином;
- витамины и препараты с железом.
При средней и тяжелой формах больного необходимо транспортировать в больницу. Лечение проводится путем внутривенных уколов с митиленовым синим либо хромосмоном, другими препаратами. При синюшности, сердечной недостаточности, нарушениях сердечного ритма делаются инъекции кофеина, кордамина, норадреналина. При коматозном состоянии выполняется реанимирующая терапия.
Профилактика
При поступлении в организм сероводорода в малых количествах жизненно важные системы реагируют на него безболезненно. Значительная его часть распадается на серу и сульфаты и впоследствии выводится почками. С выдохом уходит примерно 7 % поступившего газа. Зная, чем опасен сероводород в воздухе, работники предприятий должны пользоваться индивидуальными средствами защиты (респираторами), регулярно проходить медосмотры и соблюдать все правила техники безопасности. На таких предприятиях обязательно должен существовать контроль за герметичностью процессов производства и соблюдением требований экологии.
Все желающие могут производить замеры содержания сероводорода у себя в квартире. Для этого существуют специальные приборы, например, маленький и легкий в использовании АНКАТ-7631. Настроить его можно на выдачу звукового сигнала при превышении допустимых (установленных) значений газа. Также можно воспользоваться услугами специальных лабораторий.
Опасен ли сероводород в Черном море
Да, опасен, если плавать на глубине 150 метров и более, где нет ничего живого, кроме бактерий. Именно там, ближе к берегам нашего любимого Черного моря, «плещется» еще одно – сероводородное. Чем дальше от побережья, тем безопасная глубина уменьшается, доходя в центральной зоне до 50 метров. Сероводород, хоть и легче, чем вода, на поверхность не поднимается. Защищает от этого (по мнению ученых) высокое давление верхних слоев. Однако иногда происходит выброс пузырей, от которого страдают морские обитатели. Волны выносят их на берег в огромных количествах. Для людей эти выбросы газа неопасны, во всяком случае, пока не зафиксировано ни единого отравления.
Некоторые боятся взрыва сероводорода (например, от удара молнии или от подводного извержения вулкана). Ученые уверяют, что такое произойти не может, так как глубинный сероводород находится в растворенном виде.
Источник
Сероводород и здоровье
Сероводород — легковоспламеняющийся, взрывоопасный газ, и при неправильном обращении с ним могут возникнуть ситуации, опасные для жизни. Кроме того, сероводород горит и выделяет другие токсичные пары и газы, такие как диоксид серы.
Газообразный сероводород вызывает широкий спектр последствий для здоровья. Рабочие в первую очередь подвергаются воздействию сероводорода, вдыхая его. Эффект зависит от того, сколько сероводорода вы вдыхаете и как долго. Воздействие очень высоких концентраций может быстро привести к смерти.
В этой статье рассматривается, как сероводород попадает в организм и его потенциальное сероводорода на здоровье, обнаруженное в исследованиях на людях и животных.
Как сероводород попадает в организм
Сероводород поступает в организм в основном через воздух, которым вы дышите. Гораздо меньшее количество сероводорода может попасть в организм через кожу.
Сульфид водорода — это газ, поэтому вы вряд ли будете подвергаться его воздействию при попадании в организм в результате его приема внутрь. При вдыхании воздуха, содержащего сероводород, или при контакте сероводорода с кожей он впитывается в кровоток и распределяется по всему телу. Именно поэтому инструментальный контроль концентрации сероводорода в воздухе так важен.
Как сероводород покидает ваше тело
В организме сероводород в первую очередь превращается в сульфат и выделяется в моче. Сероводород быстро выводится из организма.
Воздействие сероводорода на здоровье
Воздействие сероводорода на здоровье зависит от нескольких факторов, таких как количество сероводорода, которому Вы подвергаетесь, и длительность этого воздействия.
Исследования показывают, что наиболее чувствительными объектами токсического воздействия сероводорода являются дыхательные пути и нервная система. Никакого воздействия на здоровье людей, подвергшихся воздействию типичных для окружающей среды концентраций сероводорода (0,00011-0,00033 частей на миллион [ppm]), обнаружено не было.
Воздействие на дыхательные пути
Воздействие низких концентраций сероводорода может вызвать раздражение глаз, носа или горла. Это также может вызвать затруднение дыхания у некоторых астматиков.
У людей, подвергшихся воздействию очень высоких концентраций сероводорода, обнаружены проблемы с дыханием или остановка дыхания.
Воздействие на нервную систему
Воздействие низких концентраций сероводорода может вызвать головные боли, ухудшение памяти, усталость и проблемы с равновесием.
Кратковременное воздействие высоких концентраций сероводорода (более 500 ppm) может привести к потере сознания. В большинстве случаев человек, как представляется, приходит в сознание без каких-либо других последствий. Однако у некоторых людей могут наблюдаться постоянные или долговременные эффекты, такие как головные боли, нарушение внимания, ухудшение памяти и двигательных функций.
Сероводород и раковые заболевания
Не было доказано, что сульфид водорода вызывает рак у человека, и его возможная способность вызывать рак у животных не была тщательно изучена. Международное агентство по изучению рака (IARC) не относит сероводород к разряду канцерогенных веществ.
Источник
Сероводород вредна для здоровья
Сероводород — токсичный газ, который похож на запах «тухлых яиц», «вонючих бомб» домашнего приготовления, но на рабочем месте это одна из основных причин случаев внезапной смерти. Его превосходные предупреждающие обонятельные свойства теряются при высоких концентрациях, что чревато незаметной сильной экспозицией и тяжелой интоксикацией. Сероводород — побочный продукт органического разложения (например, в канализационных коллекторах), в нефтяной промышленности, при дублении, вулканизации каучука и в производстве тяжелой воды.
Сообщалось о тяжелых интоксикациях и смертных случаях в плохо проветриваемых помещениях после взбалтывания подземных резервуаров для навозной жижи, добавления серной кислоты в канализационные трубы и соляной кислоты в отстойник, очистки пропановых резервуаров и после входа как жертв, так и спасателей в канализационный коллектор и в корабельные трюмы с рыбной мукой. Профессии, при которых происходит экспозиция к сероводороду, перечислены в таблице ниже.
Наиболее важные детерминанты клинической токсичности — концентрация газа и продолжительность экспозиции. При экспозиции к концентрациям, превышающим 1000 ppm, у пациентов быстро развиваются кома, паралич дыхательных путей и гипоксия. Затем наступает смерть, если только пострадавшего не удаляют немедленно от места экспозиции и не применяют эффективное искусственное дыхание. Хотя точный механизм токсического действия неизвестен, сероводород вызывает как местное раздражение, так и клеточную асфиксию, вероятно, вследствие связывания железа с цитохромоксидазой а3.
Отек легких — частое осложнение серьезных интоксикаций, тогда как при более низких уровнях экспозиции развиваются раздражение верхних дыхательных путей, кератоконъюнктивит и неспецифические недомогания (например, головная боль, тошнота, головокружение).
а) Физические свойства. Сероводород — бесцветный газ тяжелее воздуха (1,19) с резким запахом «тухлых яиц», обнаруживаемым при 0,2 — 0,3 ppm. Он горит синим пламенем, разлагаясь на воду, двуокись серы и элементарную серу. При физиологических рН приблизительно 1/3 H2S существует в недиссоциированной форме (H2S), а оставшаяся часть — в виде гидросульфидного аниона (HS-). Очень незначительная часть H2S существует в виде сульфидного аниона (S2-). Растворимость в воде при 40 °С умеренная (186 мл в 100 мл воды). В карманах отравившихся сероводородом находят почерневшие монеты.
б) Источники сероводорода. Сероводородный газ образуется при добавлении разбавленных серной или соляной кислот к сульфиду железа или в результате реакции водорода с элементарной серой. Природные источники включают подземную эмиссию (например, в пещерах), вулканы и бактериальное разложение серы в почве и в желудочно-кишечном тракте (незначительные количества). При гниении органических серосодержащих продуктов (например, рыбы, сточных вод, навоза) и выливании кислоты в сточные воды выделяется сероводород.
Токсичные газы, выделяющиеся при разложении в окружающей среде, включают сероводород, окись углерода, двуокись серы, двуокись углерода, метан, аммиак и амины (триметиламин, диэтиламин, N-бутиламин). Распространенные виды промышленной экспозиции включают сероводород, являющийся побочным продуктом в производстве вискозных волокон (наряду с сероуглеродом), шелка, в нефтяной промышленности и дублении, на бумажных фабриках, в сырых шахтах, геотермальных энергетических и горячих серных источниках, в резервуарах с кровельным битумом, при сгорании шерсти, волос, муки и шкур, в производстве тяжелой воды для ядерных реакторов, при обработке металлов и вулканизации серосодержащей резины. В таблице ниже перечислены потенциальные источники профессиональной экспозиции.
в) Острые токсичные уровни сероводорода. Большая часть смертельных случаев происходит на месте происшествия. Пациенты, у которых по прибытии в больницу наблюдаются витальные признаки, обычно выживают, если только нет тяжелой гипоксической энцефалопатии. Правительственные регламентирующие установки ограничивают экспозицию к H2S (максимально допустимая концентрация) уровнем менее чем 10 ppm в течение 10 мин, а при содержании в воздухе более 50 ppm обязательна эвакуация. В таблице ниже приведены уровни экспозиции. Запах ощутим уже при 0,2 — 0,3 ppm, а четко определенный запах появляется при 20 — 30 ppm, но при концентрациях от 100 до 150 ppm развивается обонятельный паралич.
При концентрациях между 150 и 300 ppm наблюдается сильное раздражение дыхательных путей и глаз [тонический блефароспазм, кератоконъюнктивит, неясность зрения, «газовые глаза», сопровождающиеся поражением слизистых оболочек, бронхитом и отеком легких. Тяжелая системная токсичность развивается при концентрациях выше 500 ppm (головная боль, тошнота, рвота, слабость, дезориентация, кома в течение 30 мин после экспозиции).
При концентрациях выше 700 ppm наступают остановка сердца и прекращение дыхательной функции, после чего смерть неминуема. Одна из причин неожиданного токсического действия сероводорода — непредсказуемость его присутствия и концентрации, что приводит к несчастным случаям. Взбалтывание растворов, содержащих сероводород, может привести к резкому увеличению концентрации сероводорода в окружающем воздухе.
г) Токсикокинетика. Сероводород прежде всего дыхательный токсин, так как его чрескожное всасывание крайне незначительно. Неорганические сульфиды присутствуют в организме лишь в небольших количествах (0,05 мг/л). Токсикокинетика сероводорода не изучалась на человеке. У животных после парентерального введения выведение сероводорода легкими минимально. Выводится сероводород путем окисления до сульфата, метилирования и реакцией с ме-таллопротеинами или белками, содержащими дисульфид. Детоксикация сероводорода осуществляется быстро (85 % летальной дозы за 1 ч у животных), основные участки детоксикации — красные кровяные тельца и митохондрии печени.
Следовательно, сероводород не является ядом кумулятивного действия. Эндогенный сульфид окисляется преимущественно до тиосульфата, и незначительная часть выделяется в неизмененном виде через легкие и с мочой. При отравлении сероводородом сульфгемоглобин не образуется.
д) Патофизиология отравления сероводородом:
— Механизм токсичности. Подобно цианиду сероводород, по-видимому, является внутриклеточным токсином, который ингибирует цитохромоксидазу, разрушая транспорт электронов. Сероводород — несколько более сильный ингибитор цитохромоксидазной системы, чем цианид. Происходящее вследствие этого переключение на анаэробный метаболизм вызывает накопление лактата и метаболический ацидоз. При более низких дозах (200 ppm) сероводород вызывает раздражение слизистых оболочек и дыхательных путей, но при более высоких дозах (1000 ppm) индуцирует прямое угнетение дыхания. Смерть обычно наступает из-за остановки дыхания и гипоксии.
— Данные аутопсии. Аутопсия выявляет такие неспецифические симптомы, как гиперемия внутренних органов, рассеянные петехии и геморрагический отек легких. В документально удостоверенных сообщениях о смертных случаях, вызванных отравлением сероводородом, отмечаются зеленоватый оттенок серого вещества, внутренних органов и бронхиальных выделений, но это окрашивание может исчезнуть после инъекции формалина. Зеленый цвет может быть следствием денатурации продукта соединения серы и гемоглобина.
На срезах ткани может ощущаться запах сульфидов, возможно ускорение автолиза тканей. В большинстве случаев, но не во всех, при вскрытии выявляют отек легких.
е) Клиника отравления сероводородом:
— Острые эффекты. При больших дозах центральная нервная система поражается в первую очередь, а при продолжительной экспозиции появляются симптомы раздражения глаз и дыхательных путей. Угнетение центральной нервной системы обусловливает головную боль, летаргическое состояние, головокружение, горизонтальный или вертикальный нистагм и кому; сочетание рвоты и угнетения ЦНС может привести к аспирационной пневмонии. В одной большой серии наблюдений были отмечены следующие симптомы тяжелой экспозиции (в порядке убывающей частоты): потеря сознания, головокружение, тошнота, рвота, головная боль, фарингит, конъюнктивит, мышечная слабость конечностей, одышка, судороги, отек легких, цианоз и кровохарканье. Почти 5 % пациентов умирали по прибытии в больницу.
Способность сероводорода вызвать местные раздражения индуцирует кератоконъюнктивит, ринит, фарингит, бронхит, пневмонию и отек легких. Наблюдаются симптомы поражения сердца: аритмии, угнетение миокарда, дефекты проведения и аномальная желудочковая реполяризация.
— Хронические эффекты. При хронических экспозициях к сероводороду отмечаются головная боль, слабость, тошнота, рвота и снижение массы тела. Эти симптомы могут наблюдаться в течение нескольких месяцев после острой экспозиции. Долговременные неблагоприятные эффекты не характерны для пациентов, которым была быстро оказана реанимационная помощь. Сообщалось, что у пациента, потерявшего сознание и цианотичного после 30-минутной экспозиции к сероводороду, выявлены мышечная спастичность, мозжечковая атаксия, тремор и обострение стенокардии, индуцированной физическими нагрузками. Острый коллапс является убедительным доказательством отравления сероводородом при наличии запаха тухлых яиц и может вызвать травматические повреждения (7 % случаев в одной серии наблюдений).
Хроническая экспозиция к дозе сероводорода, составлявшей по меньшей мере 0,6 ppm, в течение 1 г индуцировала статическую атаксию, хореоатетоз и дистонию с двусторонними прозрачными зонами в базальных ядрах у 20-месячного ребенка. Удаление от источника газа привело к клиническому выздоровлению с исчезновением аномалий базальных ядер.
ж) Лабораторные данные отравления сероводородом:
— Вспомогательные исследования. Во всех случаях серьезного отравления необходимо сделать рентгенограмму грудной клетки и анализ газового состава артериальной крови, чтобы выявить признаки аспирационной пневмонии и отека легких. Раннее расширение альвеолярно-артериального градиента кислорода позволяет предположить развитие отека легких или пневмонии. Компьютерная томография выявляет двусторонние симметричные прозрачные зоны в полушариях головного мозга, которые соответствуют чечевицеобразным ядрам. Такие поражения согласуются с очаговыми поражениями головного мозга, индуцируемыми гипоксией или гипотензией.
— Аналитические методы. Для обнаружения повышенных концентраций сульфидных ионов в крови разработан метод, в котором используются специальный ионный электрод и микродиффузионные ячейки Конвея. Концентрации сульфидных ионов, измеренные вскоре после смерти пациентов из-за отравления сероводородом, варьировали от 1,70 до 3,75 мг/л. Посмертное подтверждение токсичных концентраций осложняется быстрым эндогенным распадом сульфидного иона, образованием сульфидов в процессе посмертного разложения белков и разрушением сульфидного иона при хранении.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Источник