歲末年初，東亞地區(qū)各國都經(jīng)受了強于往年的寒流襲擊，我國南方的不少地區(qū)都發(fā)生了嚴(yán)重的降雪、冰凍災(zāi)害。隨之而來的后果之一是南方數(shù)個省份今冬一氧化碳中毒事件多發(fā)，僅在廣西一地，今年以來已經(jīng)發(fā)生159起非生產(chǎn)性一氧化碳中毒事故。近日，自治區(qū)政府緊急約談多個城市的相關(guān)部門負(fù)責(zé)人，要求做好群眾的安全教育工作，盡全力杜絕安全隱患。
一氧化碳?xì)怏w密度與空氣相近，無色無臭，彌散于空氣中不易被人察覺。一旦發(fā)生中毒事故，身體在意識到危險的時候很可能已經(jīng)失去了自救能力，最終在細(xì)胞缺氧的極度痛苦中死去。雖然微量的一氧化碳分子在人體的代謝過程中發(fā)揮著重要作用，一定濃度的一氧化碳暴露卻可能造成極為嚴(yán)重的后果。在不同濃度的一氧化碳暴露下，人體可能產(chǎn)生的癥狀從頭痛、肌肉酸痛到眩暈，再到意識喪失，直至死亡。
一氧化碳為什么會導(dǎo)致人體發(fā)生中毒反應(yīng)呢？
我們的身體無時不刻不在進(jìn)行著新陳代謝，而維持正常生理活動的能量，就來自于糖類、脂類和蛋白質(zhì)的氧化分解，氧氣作為氧化劑，在這一過程中獲得電子被還原，生成氧離子。我們身體的每一個細(xì)胞都在不停歇地完成自身的新陳代謝，這就需要有某種運送氧氣的載體將氧氣分子運送到身體各處。這種載體就是我們耳熟能詳?shù)募t血球，又名紅細(xì)胞，是血液中數(shù)量最多的細(xì)胞。
紅血球中含有血紅蛋白，這是一種可以與氧分子結(jié)合的蛋白質(zhì)，正常情況下負(fù)責(zé)從肺泡中吸收氧氣并輸送至全身。不過，一氧化碳與血紅蛋白結(jié)合的能力卻可達(dá)氧氣的200倍以上，這直接導(dǎo)致血紅蛋白攜帶氧氣的能力下降，軀體各細(xì)胞就會因缺乏氧氣供給而使正常新陳代謝過程受阻。因此，空氣中一氧化碳濃度只要達(dá)到500ppm左右，就會對人體健康形成威脅，達(dá)到1500ppm以上時，人在一小時之內(nèi)就可能死亡。
圖1. 顯微鏡下的紅血球&血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)示意圖
一氧化碳可能造成中毒恐怕是人人都明白的道理，問題是它的可怕性就在于我們對它太熟悉，從而麻痹大意，失掉了預(yù)防的警惕性。而且，它會出現(xiàn)在我們生活中的不少場景中，堪稱是“沉默殺手”。因此，我們每個人都應(yīng)該把一氧化碳中毒的相關(guān)知識和預(yù)防方法爛熟于心，只有提高安全意識，才能杜絕隱患。
在我們的生活中，有哪些場景可能會發(fā)生一氧化碳中毒呢？
1. 首先是最為常見的冬季采暖。
各種以燃燒方式將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的取暖方法都可能在過程中產(chǎn)生一氧化碳。通常來說，只要保證通風(fēng)流暢，燃燒產(chǎn)生的一氧化碳就可以隨時排出室外。由于濃度很低，對人體健康基本不存在影響。不過，當(dāng)所用的取暖器具存在老化、氣道排氣不暢或密封不佳等情況時，本應(yīng)排出屋外的一氧化碳就可能在室內(nèi)蓄積，發(fā)生危險。
我國的一氧化碳中毒事件多是冬季煤爐取暖不當(dāng)造成的，且大部分發(fā)生在農(nóng)村和城市棚戶區(qū)。人員夜間熟睡后，如果發(fā)生煙道阻塞、灌風(fēng)、燃料燃燒不充分、室內(nèi)通風(fēng)換氣差等狀況，很容易造成集體性的重大傷亡事件。安全意識的欠缺和相關(guān)急救體系的不完善更導(dǎo)致中毒事件多發(fā)，中毒患者死亡率高，預(yù)后差等不良后果。
發(fā)達(dá)國家冬季采用燃燒式取暖工具同樣普遍，比如歐美家庭非常喜歡的壁爐、日本北海道地區(qū)流行的燈油爐、燃?xì)馐脚瘹獾?。這些取暖工具同樣存在一氧化碳中毒的可能性，但是發(fā)達(dá)國家民眾普遍受教育程度高，安全意識較強，且所用取暖器具成本較高，安全性能更優(yōu)，加上訓(xùn)練有素的施工隊伍和定期檢修，取暖系統(tǒng)本身發(fā)生故障的概率很低。同時，一氧化碳監(jiān)測報警裝置的普及率也非常高，一旦發(fā)生泄漏事故，在濃度尚低的情況下就會及時報警甚至自動通知消防和急救機構(gòu)。這些綜合性措施既允許消費者享受取暖工具帶來的便利，也確保了人身安全。
圖2. 北海道函館動物園的獼猴&當(dāng)?shù)丶彝コＳ玫臒粲蜖t
2. 其次，燃料燃燒式的炊具和熱水器也是一氧化碳中毒的常見原因。
我國北方冬季流行吃銅鍋涮肉，煤球在燃燒過程中，受到銅火鍋形狀限制，容易發(fā)生不充分燃燒，一旦室內(nèi)通風(fēng)不良，一氧化碳濃度就會很快上升到危害健康乃至威脅生命的水平。日本家庭和小型餐館非常喜歡采用的卡式爐也存在一定隱患，日本就曾發(fā)生野營時在帳篷中用卡式爐燒烤導(dǎo)致一氧化碳中毒的事件。親友團(tuán)聚，高朋滿座，吃著火鍋唱著歌的歡樂氛圍下，誰會想到死亡的陰霾其實離我們并不遙遠(yuǎn)呢？
圖3. 老北京銅火鍋&卡式爐
洗澡時發(fā)生的一氧化碳中毒多是因為熱水器安裝不合理，燃燒產(chǎn)生的廢氣隨屋外空氣逆流進(jìn)入封閉性較高的浴室，最終積累到很高濃度造成人員傷亡。發(fā)達(dá)國家在多年前就開始強制淘汰老舊型號的燃?xì)鉄崴O(shè)備，取而代之的新型設(shè)備不僅具有防止廢氣逆流的專門設(shè)計，還集成了報警裝置、緊急停機裝置等功能，在一定程度上確保了安全。即便如此，仍然不能完全規(guī)避事故的發(fā)生。根據(jù)日本東京消防廳的統(tǒng)計，每年氣溫最低的12月和來年1月，東京都內(nèi)平均每月會發(fā)生兩到三起家庭一氧化碳中毒事件。
3. 最后，在降雪嚴(yán)重的路段遭遇圍困，滑雪時在車內(nèi)小憩，同樣是一氧化碳中毒的高危場景。
2月5日夜間開始，日本福井縣遭到了37年未遇的強烈降雪襲擊，積雪深達(dá)140cm以上，受困車輛1500多臺。6日早晨，一名在車中休息的50余歲男性被人發(fā)現(xiàn)在車中死亡，警方初步認(rèn)為由于此時車輛全體已經(jīng)被積雪覆蓋，該男性死于一氧化碳中毒的可能性非常大。為什么一氧化碳中毒會跟汽車扯上關(guān)系呢？
汽車引擎燃燒時產(chǎn)生的尾氣中存在微量一氧化碳，正常情況下這些尾氣通過排氣筒排放到外界環(huán)境中，不會對車內(nèi)乘員造成影響。然而，假如遭遇了嚴(yán)重的短時強降雪，汽車陷入積雪中進(jìn)退失據(jù)，需要在車內(nèi)等候救援時，就要格外警惕一氧化碳中毒的風(fēng)險。這是因為積雪可能會堵塞排氣筒，造成排氣不暢，尾氣只能通過車底的空間向車頭部逸散，最終進(jìn)入車廂空間。即便空調(diào)以內(nèi)循環(huán)模式運行，尾氣還是可能通過車體密閉不嚴(yán)處進(jìn)入車廂中。根據(jù)日本汽聯(lián)（JAF）的實測結(jié)果，排氣不暢的情況下，尾氣在幾秒鐘內(nèi)就可以進(jìn)入廂體。
圖4. 模擬積雪覆蓋排氣筒和引擎蓋后的尾氣逆流情況，黃色煙霧來自發(fā)煙筒
那么，打開空調(diào)外循環(huán)模式，強制進(jìn)行車內(nèi)車外空氣對流是不是就可以完全解決問題了呢？
答案是思路正確，但是仍有隱患！位于引擎蓋上方的空調(diào)進(jìn)氣孔很可能在強降雪條件下遭到堵塞，導(dǎo)致強制換氣不足以抵消車廂空間內(nèi)一氧化碳的積累速度，最終導(dǎo)致中毒發(fā)生。
很多小伙伴可能得嘲笑小編了，窗戶開個縫就完了唄，問題解決so easy。小編要對這么想的各位小伙伴說一句圖樣圖森破了，JAF的實測結(jié)果表面，一條寬達(dá)5cm的縫隙都無法消除一氧化碳中毒的隱患。
根據(jù)JAF的測試結(jié)果，在空調(diào)打開外循環(huán)并確保進(jìn)氣順暢的情況下，即便排氣筒被積雪堵塞，車廂內(nèi)一氧化碳的積累速度也接近忽略不計。但如果積雪大到覆蓋引擎蓋上方的空調(diào)進(jìn)氣口，即便打開外循環(huán)，一氧化碳濃度也可以在一分鐘時間內(nèi)達(dá)到儀器測試的上限值1000ppm。這一數(shù)值是什么概念呢？800ppm一氧化碳環(huán)境下暴露3小時就有很高的死亡風(fēng)險，身處這樣的環(huán)境對人體的損害無疑是極大的。
如果排氣孔、空調(diào)進(jìn)氣口全部被積雪覆蓋，但是車窗打開5cm縫隙呢？
實驗的結(jié)果是，車窗開縫有效的降低了一氧化碳的積累速度，不過仍然可以在48分鐘內(nèi)達(dá)到對人體非常危險的800ppm水平，安全隱患仍然巨大。
圖5. 黑色線代表不采取任何除雪措施情況下，一氧化碳濃度的變化情況，僅僅20分就可以達(dá)到致死濃度；綠色線代表排氣筒除雪后的車內(nèi)一氧化碳濃度，可見安全效果極為顯著；黃色線代表堵塞排氣筒的情況下，車窗開5cm縫隙后的一氧化碳濃度變化情況，可見一小時后一氧化碳濃度仍然達(dá)到極為危險的水平
可能有的小伙伴看到這兒已經(jīng)壓不住火了，不讓我們車?yán)锎禑犸L(fēng)，難道跑到外面去凍死不成？其實，解決的辦法非常簡單，只要確保排氣筒位置的排氣順暢即可。真的遇到類似情況，需要車內(nèi)待命時，切記定期確保排氣順暢并打開空調(diào)外循環(huán)，同時保持機警和清醒，有同伴的情況下盡量保證有人值班，發(fā)現(xiàn)異常及時處置。
圖6. 一個簡單的操作就能讓你遠(yuǎn)離危險
一氧化碳，不知不覺間奪人性命的劇毒物質(zhì)，在生活中又是如此平常乃至隨處可見。不管是在熟睡的夢鄉(xiāng)中，還是在熱鬧的餐桌上，我們一旦放松警惕，危險隨時可能襲來。即便在日本這樣的發(fā)達(dá)國家，每年因為一氧化碳中毒的死亡人數(shù)也達(dá)到兩千人之多，占到全國中毒死亡案例的一半。提高安全意識，掌握防護(hù)知識，不僅僅是一句空洞的口號，要知道在它的背后，是無數(shù)鮮血淋漓的生命和支離破碎的家庭！
參考文獻(xiàn)
- 車が雪で埋まった場合、CO中毒に注意！http://movie.jaf.or.jp/details/55.html?_ga=2.229344476.1325499851.1518422673-317355881.1490147974
- ヘモグロビンが役に立たないだけではない一酸化炭素中毒 ?一酸化炭素が炎癥を惹起?
http://www.kameda.com/patient/topic/hbo/06/index.html%20 - 室內(nèi)火災(zāi)の現(xiàn)場より救出され， 一酸化炭素中毒を合併したシアン中毒傷病者の 1 例
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjaam/25/10/25_797/_pdf - 冬に多発する一酸化炭素中毒の怖さとは？
https://weathernews.jp/s/topics/201801/250145/ - 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.
- 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.
- Jain KK: Carbon monoxide and other tissue poisons. In Textbook of Hyperbaric Medicine. 5ed.,MA, Hogefe & Huber Publishers, 2009,111-134.
掃碼下載APP
科普中國APP
科普中國
科普中國
京公網(wǎng)安備11010202008423號