昨天晚上，天津?yàn)I海新區(qū)一座危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)發(fā)生爆炸，為他們祈福，生者堅(jiān)強(qiáng)，逝者安息。

火災(zāi)中產(chǎn)生的有毒氣體和水蒸汽 火災(zāi)中產(chǎn)生的有毒氣體和煙霧會(huì)導(dǎo)致大量的死亡。如果不考慮衣服著火引起死亡的情況的 話，火災(zāi)中的有毒氣體引起的死亡超過(guò)被灼燒而引起的死亡。大量有關(guān)火災(zāi)的統(tǒng)計(jì)表格指出在 沒(méi)有考慮衣服著火引起死亡時(shí)，僅僅考慮建筑物的火災(zāi)中，大約有 50%的死亡是由火災(zāi)中產(chǎn)生 的有毒物質(zhì)所導(dǎo)致。這個(gè)數(shù)據(jù)有可能更加高因?yàn)槭芎φ邍?yán)重被**的情況下很難分辨是由被燒 灼或者是有毒氣體中毒所造成的死亡。 很難分辨火災(zāi)中的煙塵和有毒氣體以及水蒸汽是哪一個(gè)真正讓人體受到嚴(yán)重的傷害。在討 論他們之前，首先給他們一個(gè)明確的定義。煙塵是指有非常堅(jiān)硬的微粒物質(zhì)所組成，而且由水 蒸氣凝華所得，它組成了火災(zāi)中燃燒物質(zhì)中的*可見(jiàn)部分。

     有毒氣體是一種在自然溫度下也是氣體的燃燒物質(zhì)。水蒸氣是一種在自然溫度下轉(zhuǎn)變成液體或固體的燃燒物質(zhì)，在火災(zāi)結(jié)束時(shí)在 表面慢慢的凝結(jié)。 煙塵*危險(xiǎn)之處是減少可見(jiàn)度，有毒氣體可以在人體內(nèi)產(chǎn)生很多副作用。煙塵總是阻止人 們從火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)逃脫，這樣就延長(zhǎng)了有毒氣體對(duì)人體損害的時(shí)間。 如果吸入有毒氣體和水蒸氣 數(shù)量太多和時(shí)間太長(zhǎng)的情況下就會(huì)導(dǎo)致死亡。某些有毒氣體也會(huì)因?yàn)榇碳ば岳ё∪恕１热纾? 濃度的氯化氫和氨水會(huì)直接刺激人體的呼吸系統(tǒng)和眼睛，在煙塵減少可見(jiàn)度時(shí)就阻止被圍困者 找到一個(gè)逃生的出口。 消防**一直在關(guān)注有毒物質(zhì)對(duì)人類帶來(lái)的危害性。

    很多年前消防局很少關(guān)注消防人員， 但是現(xiàn)在，每件消防設(shè)備基本上都配備自主呼吸設(shè)備。 高樓大廈中的居住者同樣也認(rèn)識(shí)到了 這一點(diǎn)。 在*近這些年的新材料中，合成聚合體的使用率大大增加；但是這些材料燃燒會(huì)產(chǎn) 生有毒氣體的情況也引起了消防局的更加關(guān)注。這些關(guān)注的增加是因?yàn)槲覀兡壳叭鄙龠@些有毒 氣體的資料。 加拿大當(dāng)局有規(guī)章制度禁止使用會(huì)燃燒產(chǎn)生有毒氣體的材料。比如，內(nèi)部裝修和建筑修繕 的規(guī)范中 1970 年的基本建筑規(guī)范中指出“內(nèi)部裝修中，比未進(jìn)行處理的木頭和紙張能夠更加 引起煙塵和有毒氣體的材料不允許使用。” 各種有毒物質(zhì)引起的生理反應(yīng) 火災(zāi)中有毒氣體引起中毒常不被人所知，因?yàn)楹苌贂?huì)對(duì)火災(zāi)中的受害者作仔細(xì)的病理檢 查。然而，一些有毒氣體和水蒸氣在受害者身上的病理反應(yīng)是很有用的一些信息。

一氧化碳 (CO) 包含碳元素的物質(zhì)不完全燃燒所引起的，而且在幾乎所有的火災(zāi)中都會(huì)有 大量的一氧化碳。一氧化碳引起窒息主要是一氧化碳和血色素通過(guò)反作用導(dǎo)致身體中的血色素 越來(lái)越少，結(jié)果是身體中的細(xì)胞系統(tǒng)沒(méi)辦法呼吸到氧氣。缺氧血癥不僅是一氧化碳而引起，而 是和引起窒息的物體導(dǎo)致人體沒(méi)辦法呼吸到新鮮空氣。經(jīng)過(guò)一些適當(dāng)?shù)耐L(fēng)后，在**個(gè)小時(shí) 大約會(huì)有 50%的一氧化碳被消除，需要很多時(shí)間在通風(fēng)暢通下才能完全消除。人體所能承受不 會(huì)發(fā)生反作用的一氧化碳的*大濃度是 50ppm。超出這個(gè)水平的話，健康的人就會(huì)出現(xiàn)**， 疲勞，頭昏眼花等等癥狀。 . 對(duì)于不同濃度的一氧化碳的生理反應(yīng) 一氧化碳濃度, 單位 ppm 人體所能承受的**范圍 50 人體吸收后一個(gè)小時(shí)內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)**反應(yīng)的 400 to 500 一個(gè)小時(shí)后引起不舒服的癥狀 1000 to 2000 一個(gè)小時(shí)后會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)的反應(yīng) 1500 to 2000 在一個(gè)小時(shí)內(nèi)就已經(jīng)出現(xiàn)致命的癥狀 4000 and above 二氧化碳 很多建筑火災(zāi)中二氧化碳都會(huì)有一定的數(shù)量。吸入一定數(shù)量的二氧化碳會(huì)刺激呼吸作用并 且增加對(duì)氧氣，可能的有毒氣體以及水蒸氣的吸收。刺激在 5%（50000ppm）的濃度下就會(huì)很 明顯，并且在 30 分鐘后出現(xiàn)昏迷的癥狀；超出 70000ppm 的濃度可以在很短的時(shí)間內(nèi)讓人失 去意識(shí)。

二氧化碳健康含量界限，即長(zhǎng)久暴露其中亦不會(huì)引起身體損害的二氧化碳濃度是 5000ppm. 氰化氫（HCN） 是火災(zāi)中含有氮的材料燃燒而成，這些材料主要有奧倫，尼龍，棉織品，聚亞 安酯，尿素-甲醛和 ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)。 氰化氫以及其它含氰化合物會(huì)讓生物喪失 行為能力。它們會(huì)阻止身體組織中的活細(xì)胞對(duì)氧氣的利用。 對(duì)各種濃度下，人類的生理反應(yīng) 列于表 2。 表格 II. 不同濃度的氰化氫下人體的生理反應(yīng) 氰化氫濃度, 單位 ppm 人體所能承受的**范圍 10 數(shù)小時(shí)后會(huì)有輕微的癥狀 20 to 40 小時(shí)候內(nèi)沒(méi)有嚴(yán)重反應(yīng)的*大數(shù)量 50 to 60 半個(gè)時(shí)候到一個(gè)小時(shí)之間就會(huì)危險(xiǎn) 120 to 150 很快喪命 3000的分解。一旦吸入，氫氯化物將損害上呼吸道并導(dǎo)致 窒息或死亡。各種濃度下，人體的生理反應(yīng)見(jiàn)表 3。 表格 III. 不同濃度的氯化氫下人體的生理反應(yīng) 氯化氫濃度, 單位 ppm 人體所能承受的**范圍 5 半個(gè)小時(shí)到一個(gè)小時(shí)內(nèi)所能承受的*大范圍 50 在很短的時(shí)間的就危險(xiǎn) 1000 to 2000

二氧化氮 有三類氮的氧化物：N2O，NO，還有兩種形式的雙氧化物（NO2 and N2O4）。二氧化氮是一種 劇毒，通過(guò)燃燒硝酸鹽纖維素產(chǎn)生。在大氣中不存在 N0 ，因?yàn)樵诖嬖谘鯕獾那闆r下 NO 會(huì)轉(zhuǎn) 換成二氧化氮。這些化合物是劇烈的刺激物，特別是粘性薄膜刺激性很強(qiáng)。因此一旦吸入，就 會(huì)通過(guò)與水分反應(yīng)生成硝酸鹽纖維素而損傷呼吸道組織. 在各種濃度的二氧化氮下人體的生 理反應(yīng)見(jiàn)表 4 表格 IV. 不同濃度的二氧化氮下人體的生理反應(yīng) 二氧化氮濃度, 單位 ppm 人體所能承受的**范圍 5 刺激喉嚨的*小數(shù)值 62 在很短的時(shí)間的就危險(xiǎn) 117 to 154 在很短的時(shí)間內(nèi)就喪命 240 to 775 有毒氣體和水蒸氣的組成 燃燒生產(chǎn)的有毒氣體和蒸汽的數(shù)量取決于材料和環(huán)境條件。有些已經(jīng)為世人所知，其它的可通 過(guò)對(duì)有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)構(gòu)成的知識(shí)而預(yù)測(cè)到。無(wú)論是對(duì)識(shí)別燃燒產(chǎn)物的研究工作還 是對(duì)設(shè)計(jì)者而言，一個(gè)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)是很重要的。

火災(zāi)與建筑方面的官員同樣可以從材料的化學(xué) 結(jié)構(gòu)中獲益，因?yàn)榛瘜W(xué)結(jié)構(gòu)揭示了從給定的材料中可通過(guò)燃燒產(chǎn)生何種有毒產(chǎn)物。以下的例子 說(shuō)明了怎樣從材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)出發(fā)去推測(cè)燃燒后主要的有毒物質(zhì)。聚乙烯 聚乙烯是由碳原子和氫原子構(gòu)成的聚合物。在高溫火焰和足夠氧氣的理想條件下燃燒時(shí)，主要 的產(chǎn)物是二氧化碳和水。在不利條件下，比如氧氣不足的情況下，有毒性的碳微粒和一氧化碳 就會(huì)生成。一氧化碳是燃燒聚乙烯和其它由碳、氫元素構(gòu)成的有機(jī)材料后主要的毒氣。 聚苯乙烯 聚苯乙烯也是由碳原子和氫原子組成的。當(dāng)這種聚合物在高溫下被分解時(shí)，主要的產(chǎn)物是苯乙 烯。在燃燒中，苯乙烯被進(jìn)一步分解成更小的顆粒，這些顆粒與氧氣反應(yīng)而生成通常的燃燒產(chǎn) 物。燃燒聚苯乙烯后所生成的主要毒性產(chǎn)物也是一氧化碳。苯乙烯基本與 CO 一樣毒，但是生 產(chǎn)的量要小得多。 氯化乙烯(PVC) 聚氯乙烯由碳、氫和氯原子組成。當(dāng)這種聚合物受熱被分解時(shí)，氯原子被打散，每個(gè)氯原子與 一個(gè)氫原子結(jié)合組成氫氯化合物 HCL，這種不僅有毒而且具有腐蝕性。 有機(jī)玻璃 (樹(shù)脂玻璃或者 塑料) 當(dāng)樹(shù)脂玻璃受熱的時(shí)候，主要分解而成的物質(zhì)是有機(jī)玻璃。在火災(zāi)中 有機(jī)玻璃分解成更小的 分子，這些分子可以和氧氣作用產(chǎn)生可以燃燒的物質(zhì)。樹(shù)脂玻璃產(chǎn)生的*主要的有毒物質(zhì)是一 氧化碳，有機(jī)玻璃的毒性也和一氧化碳相似，只是產(chǎn)生的數(shù)量更小而已。. 樹(shù)木或者纖維素 樹(shù)木中的主要成分纖維素主要是有碳，氫，氧三種元素組成。纖維素燃燒產(chǎn)生的物質(zhì)主要是碳 氫化合物和這三種元素。一些含有氧元素的水蒸氣中，尤其是乙醛，是毒性的很高的一種氣體。 然而，含有纖維素的一氧化碳能致死更多的人，因?yàn)樵跀?shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它有毒氣體。I纖維丙烯酸 (聚丙烯腈) 一些重要的合成纖維一般都含有 80-85%的丙烯腈。這些合成材料有碳，氫，以及氮三種元素 所組成，當(dāng)火災(zāi)中就會(huì)分解成非常有毒的氰化氫，和一氧化碳和其它毒性氣體。

 氰化氫同樣是 ABS （丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和）管和有丙烯腈組成的丙烯酸毛氈材料所組成。 它同樣有其它含有氮元素可燃物質(zhì)，比如尿素-甲醛，尼龍 棉織品，聚亞安酯所組成。 有毒氣體的評(píng)估 有很多關(guān)于有機(jī)物質(zhì)的毒性研究方法。其中一個(gè)評(píng)估材料的毒性的方法就是在一個(gè)封閉的空間 內(nèi)燃燒此材料，然后讓動(dòng)物進(jìn)去感受。這樣就可以確定毒性物質(zhì)的品性并從數(shù)量上來(lái)分析。這 些年來(lái)做出很小的進(jìn)步就是確定材料的毒性。然而，也慢慢的取得了另外一些成就在分析技術(shù) 上有了很大的進(jìn)步。 小結(jié) 建筑物火災(zāi)中很大一部分的死亡是因?yàn)橛卸練怏w和水蒸氣的中毒。因?yàn)槿绱耍喇?dāng)局想限制 能產(chǎn)生大量煙霧和有毒氣體的材料。 目前，很少有規(guī)章制度關(guān)于這個(gè)的，但是我們有理由相 信不久的將來(lái)會(huì)有這樣的規(guī)章制度。 有關(guān)建筑火災(zāi)中產(chǎn)生的有毒氣體和水蒸氣的資料仍是少得可憐。在這個(gè)文摘中的有一定數(shù)量的 資料是可以應(yīng)用的，但是有關(guān)其它毒性氣體的數(shù)據(jù)仍然缺乏。關(guān)于不同材料在相同的環(huán)境下的 燃燒速率和火災(zāi)結(jié)束后物質(zhì)濃度的數(shù)據(jù)也很是缺少。

 一氧化碳之所以在每一場(chǎng)建筑火災(zāi)中都可見(jiàn)是因?yàn)榻^大部分的有機(jī)材料都含有碳元素。一些材 料如丙烯酸纖維，尼龍，尿素-甲醛，棉織品，尿素-甲醛和泡沫等都含有氮元素能產(chǎn)生危險(xiǎn)的 氮化氫和一氧化碳。當(dāng)火災(zāi)中有這些物質(zhì)的時(shí)候，周圍的環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一氧化碳之類的毒性很高 的氣體。一些材料含有很大比例的氯元素，比如 pvc，在火災(zāi)中同樣的對(duì)人體有害，他們能夠 產(chǎn)生氯化氫和一氧化碳之類的物質(zhì)。