中国科普博览 - 采暖、做饭、开车......这个沉默的“杀手”一直潜伏在你身边

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  出品:科普中国

  制作:科了个普

  监制:中国科学院计算机网络信息中心

  每年冬春季节,即使有很多防止一氧化碳中毒的提醒,一氧化碳中毒的案例还是频频发生。

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  微博截图

  为什么会一氧化碳中毒?

  我们身体的每一个细胞都在不停歇地完成自身的新陈代谢,这个过程离不开氧气。将氧气运送到身体各处的载体是红血球,又名红细胞,是血液中数量最多的细胞。红血球中含有血红蛋白,这是一种可以与氧分子结合的蛋白质,正常情况下负责从肺泡中吸收氧气并输送至全身。

  然而,一氧化碳与血红蛋白结合的能力可达氧气的200倍以上,相比于氧气,血红蛋白更容易与一氧化碳结合。这直接导致血红蛋白携带氧气的能力下降,体内各细胞就会因缺乏氧气供给而使正常新陈代谢过程受阻。

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  空气中一氧化碳浓度只要达到500ppm左右,就会对人体健康形成威胁,达到1500ppm以上时,人在一小时之内就可能死亡,一旦发生,很容易造成无法挽回的伤害,堪称"沉默杀手"。因此,我们每个人都应该把一氧化碳中毒的相关知识和预防方法熟记于心,提高安全意识,杜绝隐患。

  哪些情况下,容易发生一氧化碳中毒?

  首先最为常见的是冬季采暖

  各种以燃烧方式将化学能转化为热能的取暖方法都可能在过程中产生一氧化碳。通常来说,只要保证通风流畅,燃烧产生的一氧化碳就可以随时排出室外。由于浓度很低,对人体健康基本不存在影响。不过,当所用的取暖器具存在老化、气道排气不畅或密封不佳等情况时,本应排出屋外的一氧化碳就可能在室内蓄积,发生危险。

  中国的一氧化碳中毒事件多是冬季煤炉取暖不当造成的,且大部分发生在农村和城市棚户区。人员夜间熟睡后,如果发生烟道阻塞、灌风、燃料燃烧不充分、室内通风换气差等状况,很容易造成集体性的重大伤亡事件。安全意识的欠缺和相关急救体系的不完善更导致中毒事件多发、中毒患者死亡率高、预后差等不良后果。

  其次,使用燃料燃烧式的炊具和热水器时,也要提高警惕

  中国北方冬季流行吃铜锅涮肉,煤球在燃烧过程中,受到铜火锅形状限制,容易发生不充分燃烧。一旦室内通风不良,一氧化碳浓度很快就会上升到危害健康乃至威胁生命的水平。

  洗澡时发生的一氧化碳中毒多是因为热水器安装不合理,燃烧产生的废气随屋外空气逆流进入封闭性较高的浴室,最终导致一氧化碳积累到很高浓度,最终造成人员伤亡。

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  最后,车内开空调也要防止一氧化碳中毒

  2018年2月5日夜间开始,日本福井县遭到了37年未遇的强烈降雪袭击,积雪深达140cm以上,受困车辆1500多台。次日早晨,一名在车中休息的中年男性被人发现在车中死亡。由于此时整辆车已经被积雪覆盖,警方初步认为该男性死于一氧化碳中毒的可能性非常大。

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  为什么一氧化碳中毒会跟汽车扯上关系?

  这是因为汽车引擎燃烧时产生的尾气中存在微量一氧化碳,正常情况下这些尾气通过排气筒排放到外界环境中,不会对车内乘员造成影响。然而,汽车陷入积雪中,积雪可能会堵塞排气筒,造成排气不畅,尾气只能通过车底的空间向车头部逸散,最终进入车厢。

  即便空调开启内循环模式,尾气还是可能通过车体密闭不严处进入车厢中。根据日本汽联(JAF)的实测结果,排气不畅的情况下,尾气在几秒钟内就可以进入车内部。

  如果打开空调外循环模式,使车内车外空气形成对流是不是就没问题了呢?

  答案是思路正确,但是仍有隐患

  在空调打开外循环并确保进气顺畅的情况下,即便排气筒被积雪堵塞,车厢内一氧化碳的积累速度也接近忽略不计。

  但如果积雪大到覆盖引擎盖上方的空调进气口,即便打开外循环,一氧化碳浓度也可以在一分钟时间内达到仪器测试的上限值1000ppm。

  这一数值是什么概念呢?

  800ppm一氧化碳环境下暴露3小时就有很高的死亡风险,身处这样的环境对人体的损害无疑是极大的。

  如果排气孔、空调进气口全部被积雪覆盖,但是车窗打开5cm缝隙呢?

  实验的结果是,车窗开缝有效的降低了一氧化碳的积累速度,不过仍然可以在48分钟内达800ppm,安全隐患仍然巨大。

  说了这么多,有没有防护措施呢?

  有,并且解决的办法非常简单,只要确保排气筒位置的排气顺畅即可。需要长时间在车内等待时,切记定期确保排气顺畅并打开空调外循环,同时保持机警和清醒,有同伴的情况下尽量保证有人值班,发现异常及时处置。

  提高安全意识,谨防一氧化碳中毒,不应该成为一句空洞的口号。

  愿温暖安全的冬天与你同行!

  参考文献

  1. Weaver LK: Carbon monoxide poisoning. In Hyperbaric Oxygen Therapy Indications. 13ed. Weaver LK chair and editor. Undersea and Hyperbaric Medical Society, North Palm Beach, Best Publishing Company, 2014,93-123.

  2. Hampson NB, Piantadosi CA, Thom SR, Weaver LK: Practice recommendations in the diagnosis, management, and prevention of carbon monoxide poisoning. Am J Respir Crit Care Med. 2012;186:1095-101.

  3. Jain KK: Carbon monoxide and other tissue poisons. In Textbook of Hyperbaric Medicine. 5ed.,MA, Hogefe & Huber Publishers, 2009,111-134.

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