排水系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)中H₂S氣體的中毒及防治

　　隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，排水系統(tǒng)在處理城市居民生活污水和工業(yè)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(zhì)會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化，并生成新的物質(zhì)。其中生成的H₂S氣體便是一種非常有害的物質(zhì)，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(nèi)管壁的混凝土表面及其他設(shè)施；另一方面，在運(yùn)行維護(hù)中發(fā)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(tuán)公司所屬的某化工企業(yè)在疏通義井宿舍12號(hào)樓窨井淤塞時(shí)，由于作業(yè)人員沒有采取預(yù)防性措施，當(dāng)下水管道被疏通后，H₂S氣體迅速擴(kuò)散，致使井下作業(yè)人員吸入，導(dǎo)致中毒，發(fā)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(fā)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(duì)污水泵站檢修時(shí)，突然發(fā)生H2S外泄，造成多人傷亡事故。事實(shí)上，全國各地排水系統(tǒng)在運(yùn)行維護(hù)中，此類事故時(shí)有發(fā)生，這與人們對(duì)排水系統(tǒng)H2S氣體的危害認(rèn)識(shí)不足，防范措施不利有直接關(guān)系。因此，全面認(rèn)識(shí)排水系統(tǒng)H2S對(duì)人體的危害，并采取相應(yīng)的防范措施是非常必要的。

一、排水系統(tǒng)H2S氣體的生成過程

　　H2S是與氰化物具有相同強(qiáng)度的毒性物質(zhì)，是排水系統(tǒng)產(chǎn)生惡臭的主要物質(zhì)。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(xì)菌把其轉(zhuǎn)化為含硫氫基蛋白質(zhì)等有機(jī)物，即由+6價(jià)氧化態(tài)轉(zhuǎn)化成-2價(jià)的還原態(tài)，反應(yīng)式：SO₄^2-+8H++8e→S^2-+4H₂O；另一種是污水中的含硫有機(jī)物，主要是生物體蛋白質(zhì)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(huì)放出H₂S。
　　H2S的生成與以下幾種因素有關(guān)。
　　①PH值。當(dāng)PH<7時(shí)，氣相中的H2S濃度變高；當(dāng)PH＞10時(shí)，H2S幾乎不存在。
　　②溫度。H2S產(chǎn)生最適宜的溫度在23℃左右。
　　③營養(yǎng)物。當(dāng)污水中的有機(jī)物增加，溶解氧(DO)迅速消耗，當(dāng)DO=0，ORP=-100時(shí)，S2-開始生成。
　　④管道內(nèi)生物膜，致使微生物迅速繁殖，造成厭氧狀態(tài)，從而產(chǎn)生H2S。
　　⑤接觸時(shí)間。污水在管道內(nèi)滯流時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的H2S氣體就越多。

二、H2S毒理學(xué)

　　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(duì)分子質(zhì)量為34.08，比重為1.19kg/m3，在空氣中容易燃燒，火焰呈藍(lán)色，易引起火災(zāi)，與空氣混合達(dá)一定比例時(shí)遇明火或受熱即發(fā)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(chǎn)環(huán)境中在短期內(nèi)接受大量H2S引起以中樞神經(jīng)系統(tǒng)、眼結(jié)膜和呼吸系統(tǒng)損害為主的全身性疾病。可分為輕度中毒，表現(xiàn)為眼結(jié)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(xiàn)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(xiàn)為意識(shí)不清，過度呼吸，迅速轉(zhuǎn)向呼吸麻痹，很快死亡。
　　處理中毒事故的原則是，及時(shí)將中毒者放置空氣新鮮的地方，并及時(shí)送醫(yī)院搶救，對(duì)呼吸困難者應(yīng)予輸氧，對(duì)粘膜損傷者應(yīng)及時(shí)用生理鹽水沖洗患處。

三、防范措施

　　在排水系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)中發(fā)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(nèi)部，當(dāng)管道疏通時(shí)大量H2S氣體外泄；②排水設(shè)施及污水處理構(gòu)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(yùn)行和檢修中，因管道、閥門打開或因腐蝕發(fā)生破裂，瞬間大量高濃度H2S氣體外泄，由于這些設(shè)施及構(gòu)筑物大多處于地下及半地下室，自然通風(fēng)條件差，易造成人員傷亡事故。因此，在運(yùn)行維護(hù)中必須采取一系列防范措施。
　　1、鑒于排水構(gòu)筑物中大部分為地下及半地下室，自然通風(fēng)效果差等情況，而H2S平時(shí)及事故泄漏時(shí)均在底部積聚，形成高濃度區(qū)，因此對(duì)易產(chǎn)生H2S泄漏的工作場(chǎng)所，均應(yīng)設(shè)置固定機(jī)械排風(fēng)裝置。在作業(yè)面附近加設(shè)緊急啟動(dòng)按鈕。
　　2.在工作地點(diǎn)應(yīng)設(shè)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(fā)揮防毒面具的作用，確保人身安全，應(yīng)對(duì)使用人員進(jìn)行必要的訓(xùn)練，使其掌握操作要領(lǐng)，并能迅速正確地佩戴使用，有條件時(shí)應(yīng)配備氧氣呼吸器。
　　3.在易發(fā)生H2S泄漏和經(jīng)常有人停留的地方，如污水泵站等，進(jìn)行硫化氫氣體的監(jiān)測(cè)是非常重要的。因此，應(yīng)設(shè)置對(duì)空氣中H2S濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)及報(bào)警裝置，有條件時(shí)可喂養(yǎng)一些小動(dòng)物供監(jiān)測(cè)用。
　　4.在對(duì)下水道輸通或?qū)ε潘畼?gòu)筑物等進(jìn)行檢修時(shí)，必須首先明確工作任務(wù)，熟悉掌握作業(yè)管道檢修項(xiàng)目的具體情況，按規(guī)定辦理有關(guān)審批手續(xù)，并要根據(jù)工作的具體情況制定相應(yīng)的預(yù)防性措施，如作業(yè)人員佩戴防毒面具，做好降水、通風(fēng)、氣體監(jiān)測(cè)等項(xiàng)工作。同時(shí)，對(duì)作業(yè)人員采取輪流作業(yè)法，盡量縮短作業(yè)人員在H2S現(xiàn)場(chǎng)的停留時(shí)間，避免受到H2S的傷害。
　　5.加強(qiáng)排水設(shè)施及管道閥門等設(shè)備的日常維護(hù)工作，確保排水暢通，并定期檢修或更換閥門等設(shè)備，避免H2S對(duì)金屬管道等的腐蝕，以防發(fā)生H2S泄漏。