排水系統運行維護中H₂S氣體的中毒及防治

　　隨著現代社會的發展，排水系統在處理城市居民生活污水和工業廢水上起到越來越重要的作用。污廢水在輸送和處理過程中，污染物質會發生轉化，并生成新的物質。其中生成的H₂S氣體便是一種非常有害的物質，一方面它在H2S桿狀菌的作用下，在管道表面被氧化成H2SO4侵蝕內管壁的混凝土表面及其他設施；另一方面，在運行維護中發生H₂S泄漏，極易造成H₂S中毒傷亡事故。

　　1996年8月19日上午，太化集團公司所屬的某化工企業在疏通義井宿舍12號樓窨井淤塞時，由于作業人員沒有采取預防性措施，當下水管道被疏通后，H₂S氣體迅速擴散，致使井下作業人員吸入，導致中毒，發生了一起死亡2人、傷1人的重大事故。1994年，北京市高碑店污水處理廠發生一起H2S中毒事故，造成4人死亡，多人受傷。上海某污水處理廠在對污水泵站檢修時，突然發生H2S外泄，造成多人傷亡事故。事實上，全國各地排水系統在運行維護中，此類事故時有發生，這與人們對排水系統H2S氣體的危害認識不足，防范措施不利有直接關系。因此，全面認識排水系統H2S對人體的危害，并采取相應的防范措施是非常必要的。

一、排水系統H2S氣體的生成過程

　　H2S是與氰化物具有相同強度的毒性物質，是排水系統產生惡臭的主要物質。它的生成一般有兩種途徑，一種是污水中存在的硫酸鹽離子在厭氧條件下，通過脫硫弧菌屬等脫硫細菌把其轉化為含硫氫基蛋白質等有機物，即由+6價氧化態轉化成-2價的還原態，反應式：SO₄^2-+8H++8e→S^2-+4H₂O；另一種是污水中的含硫有機物，主要是生物體蛋白質組成成份中的含硫氨基酸，如胱氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、谷胱苷肽等，這些氨基酸的分解，會放出H₂S。
　　H2S的生成與以下幾種因素有關。
　　①PH值。當PH<7時，氣相中的H2S濃度變高；當PH＞10時，H2S幾乎不存在。
　　②溫度。H2S產生最適宜的溫度在23℃左右。
　　③營養物。當污水中的有機物增加，溶解氧(DO)迅速消耗，當DO=0，ORP=-100時，S2-開始生成。
　　④管道內生物膜，致使微生物迅速繁殖，造成厭氧狀態，從而產生H2S。
　　⑤接觸時間。污水在管道內滯流時間越長，產生的H2S氣體就越多。

二、H2S毒理學

　　硫化氫(Hydrogen Sulfide)的分子式為H2S，無色氣體，有特殊的臭雞蛋氣味。其相對分子質量為34.08，比重為1.19kg/m3，在空氣中容易燃燒，火焰呈藍色，易引起火災，與空氣混合達一定比例時遇明火或受熱即發生燃炸，爆炸界限為4.3％～46％。
　　引起中毒的主要途徑為吸入、接觸（皮膚吸收）。
　　中毒后的主要癥狀：H2S中毒是生產環境中在短期內接受大量H2S引起以中樞神經系統、眼結膜和呼吸系統損害為主的全身性疾病。可分為輕度中毒，表現為眼結膜損傷，如搔癢、疼痛、異物感及腫脹或明顯炎癥，角膜糜爛；中度中毒，表現為頭腦、胸部壓迫感、乏力，眼、耳、鼻、咽粘膜的灼痛，以及呼吸困難，胸痛等癥狀；重度中毒，表現為意識不清，過度呼吸，迅速轉向呼吸麻痹，很快死亡。
　　處理中毒事故的原則是，及時將中毒者放置空氣新鮮的地方，并及時送醫院搶救，對呼吸困難者應予輸氧，對粘膜損傷者應及時用生理鹽水沖洗患處。

三、防范措施

　　在排水系統運行與維護中發生H2S氣體泄漏，造成人身傷亡事故，一般有以下幾種情形：① 管道輸通，由于H2S氣體比重大于空氣，易積聚在低洼處和管道內部，當管道疏通時大量H2S氣體外泄；②排水設施及污水處理構筑物，如污水泵站、污泥池、沼氣池的污泥取樣間、閥門井、檢查井等，在日常運行和檢修中，因管道、閥門打開或因腐蝕發生破裂，瞬間大量高濃度H2S氣體外泄，由于這些設施及構筑物大多處于地下及半地下室，自然通風條件差，易造成人員傷亡事故。因此，在運行維護中必須采取一系列防范措施。
　　1、鑒于排水構筑物中大部分為地下及半地下室，自然通風效果差等情況，而H2S平時及事故泄漏時均在底部積聚，形成高濃度區，因此對易產生H2S泄漏的工作場所，均應設置固定機械排風裝置。在作業面附近加設緊急啟動按鈕。
　　2.在工作地點應設置防毒面具及搶修搶救器材和工具箱，防毒面具的吸收罐必須是H2S專用的。為充分發揮防毒面具的作用，確保人身安全，應對使用人員進行必要的訓練，使其掌握操作要領，并能迅速正確地佩戴使用，有條件時應配備氧氣呼吸器。
　　3.在易發生H2S泄漏和經常有人停留的地方，如污水泵站等，進行硫化氫氣體的監測是非常重要的。因此，應設置對空氣中H2S濃度進行監測及報警裝置，有條件時可喂養一些小動物供監測用。
　　4.在對下水道輸通或對排水構筑物等進行檢修時，必須首先明確工作任務，熟悉掌握作業管道檢修項目的具體情況，按規定辦理有關審批手續，并要根據工作的具體情況制定相應的預防性措施，如作業人員佩戴防毒面具，做好降水、通風、氣體監測等項工作。同時，對作業人員采取輪流作業法，盡量縮短作業人員在H2S現場的停留時間，避免受到H2S的傷害。
　　5.加強排水設施及管道閥門等設備的日常維護工作，確保排水暢通，并定期檢修或更換閥門等設備，避免H2S對金屬管道等的腐蝕，以防發生H2S泄漏。