Удушающий газ
Удушающий газ , также известный как простой удушающий газ, представляет собой нетоксичный или минимально токсичный газ , который снижает или вытесняет нормальную концентрацию кислорода в воздухе для дыхания . Вдыхание обедненного кислородом воздуха может привести к смерти от асфиксии (удушья). Поскольку удушающие газы относительно инертны и не имеют запаха, их присутствие в высоких концентрациях можно не заметить, за исключением углекислого газа ( гиперкапния ).
Токсичные газы, напротив, вызывают смерть по другим механизмам, таким как конкуренция с кислородом на клеточном уровне (например, окись углерода ) или прямое повреждение дыхательной системы (например, фосген ). Гораздо меньшие их количества смертельны.
Яркими примерами удушающих газов являются метан , [1] азот , аргон , гелий , бутан и пропан. Наряду с примесями газов, таких как углекислый газ и озон , они составляют 79% атмосферы Земли .
Опасность асфиксии
[ редактировать ]Удушающие газы в воздухе для дыхания обычно не опасны. Опасность существует только там, где повышенные концентрации удушливых газов вытесняют нормальную концентрацию кислорода. Примеры:
- Вытеснение экологического газа
- Замкнутые помещения в сочетании со случайными утечками газа, например, в шахтах , [1] подводные лодки , [2] [3] холодильники , [4] или другие замкнутые пространства [5]
- Системы пожаротушения , заполняющие помещения инертными газами , например компьютерные центры обработки данных и герметичные хранилища. [4]
- Крупномасштабный природный выброс газа, например, во время катастрофы на озере Ньос , в результате которой из-за вулканического выброса углекислого газа погибло 1800 человек. [6]
- Высвобождение гелия испаряется за счет энергии, высвобождаемой при охлаждении магнитов, таких как Большой адронный коллайдер или аппарат магнитно-резонансной томографии .
- Подняться на надувной шар, наполненный гелием. [7]
- Прямое управление газом
- Непреднамеренное введение удушающего газа в респираторы [8]
- Использование при самоубийстве [9] [10] и эротическое удушье [11]
Управление рисками
[ редактировать ]Риск вдыхания удушливых газов часто недооценивается, что приводит к смертельным случаям, обычно в результате вдыхания гелия в бытовых условиях и азота в промышленных условиях. [12]
Термин «асфиксия» часто ошибочно связывают с сильным желанием дышать, возникающим в случае остановки дыхания. Это желание стимулируется увеличением уровня углекислого газа. Однако удушающие газы могут вытеснять углекислый газ вместе с кислородом, не давая пострадавшему почувствовать одышку. Кроме того, газы могут также вытеснять кислород из клеток, что приводит к быстрой потере сознания и смерти.
Соединенные Штаты
[ редактировать ]Обращение со сжатыми удушающими газами и определение подходящей среды для их использования регулируются в США Управлением по безопасности и гигиене труда (OSHA). Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH) играет консультативную роль. [13] OSHA требует от работодателей, которые отправляют работников в районы, где известно или ожидается, что концентрация кислорода будет ниже 19,5%, соблюдать положения Стандарта защиты органов дыхания [29 CFR 1910.134]. Как правило, работа в среде с пониженным содержанием кислорода требует использования дыхательного аппарата или респиратора авиакомпании. Постановление также требует оценки способности работника выполнять работу в респираторе, регулярного обучения персонала, проверки пригодности респиратора , периодического контроля на рабочем месте, а также регулярного технического обслуживания, проверки и очистки респиратора». [14] Контейнеры должны быть маркированы в соответствии со Стандартом информирования об опасностях OSHA [29 CFR 1910.1200]. Эти правила были разработаны в соответствии с официальными рекомендациями брошюры P-1 Ассоциации производителей сжатого газа (CGA). Конкретные рекомендации по предотвращению удушья из-за вытеснения кислорода удушающими газами изложены в брошюре CGA SB-2 « Атмосферы с дефицитом кислорода». [15] Конкретные рекомендации по использованию газов, отличных от воздуха, в резервных респираторах изложены в брошюре SB-28 « Безопасность систем приборной подачи воздуха, работающих с газами, отличными от воздуха». [16]
Одорированный газ
[ редактировать ]Чтобы снизить риск удушья, были предложения добавить предупреждающие запахи к некоторым широко используемым газам, таким как азот и аргон. Однако CGA выступил против этой практики. Они обеспокоены тем, что одорирование может снизить бдительность работников, не все могут чувствовать запах одорантов, а присвоение каждому газу разного запаха может оказаться непрактичным. Другая трудность заключается в том, что большинство одорантов (например, тиолы ) химически активны. Это не проблема природного газа, предназначенного для сжигания в качестве топлива, который обычно одорируется , но удушающие вещества, такие как азот, гелий, аргон и криптон, в основном используются для защиты реактивных материалов от атмосферы. [17] [18]
В горнодобывающей промышленности
[ редактировать ]Опасность избыточных концентраций нетоксичных газов признавалась на протяжении веков в горнодобывающей промышленности. Концепция черной сырости (или «стила») отражает понимание того, что определенные газовые смеси могут привести к смерти при длительном воздействии. [19] Ранние случаи смерти в шахтах из-за пожаров и взрывов на шахтах часто были результатом проникновения удушливых газов, поскольку пожары поглощали доступный кислород. Первые автономные респираторы были разработаны горными инженерами, такими как Генри Флюсс, для помощи в спасательных операциях после пожаров и наводнений. В то время как канарейки обычно использовались для обнаружения угарного газа, такие инструменты, как лампа Дэви и лампа Джорди, были полезны для обнаружения метана и углекислого газа , двух удушающих газов. Если присутствовал метан, лампа горела сильнее; в присутствии углекислого газа лампа гасла или гасла. Современные методы обнаружения удушливых газов в шахтах привели к принятию в США в 1977 году Федерального закона о безопасности и гигиене труда на шахтах , который установил стандарты вентиляции, согласно которым шахты должны «вентилироваться потоком воздуха, содержащего не менее 19,5 объемных процентов кислорода». не более 0,5 об.% углекислого газа». [20]
См. также
[ редактировать ]- Удушение инертным газом
- Убийство в контролируемой атмосфере , метод казни с использованием удушающих газов.
- Лимническая сыпь
- Аварии на шахтах
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Терадзава К., Такатори Т., Томии С., Накано К. Метановая асфиксия. Расследование аварии на угольной шахте при распределении газа. Am J Судебно-медицинская экспертиза. Сентябрь 1985 г.;6(3):211-4. ПМИД 3870672
- ↑ Обсуждение катастрофы «Курска» и гибели на подводных лодках.
- ^ Кирк Дж.К. Предлагаемые минимальные требования к эксплуатационным характеристикам и испытаниям погружных блоков мониторинга и управления атмосферой. Жизнеобеспечение Biosph Sci. 1998;5(3):287-94. ПМИД 11876195
- ^ Перейти обратно: а б Гилл Дж.Р., Эли С.Ф., Хуа З. Вытеснение газов из окружающей среды: три смерти в результате несчастного случая на рабочем месте. Am J Судебно-медицинская экспертиза. Март 2002 г.;23(1):26-30. ПМИД 11953489
- ^ Сахли Б.П., Армстронг CW. Погибшие в замкнутом пространстве в Вирджинии. Джей Оккуп Мед. Сентябрь 1992 г.; 34 (9): 910-7. PMID 1447597
- ↑ Статья BBC об инциденте на озере Ньос.
- ^ Ёситомэ К., Исикава Т., Инагаки С., Ямамото Ю., Мияиши С., Исизу Х. Случай удушья рекламным воздушным шаром, наполненным чистым газообразным гелием. Акта Мед Окаяма. 2002 февраль;56(1):53-5. ПМИД 11873946
- ^ Статья OSHA об удушливых газах, случайно попавших в респираторы.
- ^ Галлахер К.Е., Смит Д.М., Меллен П.Ф. Суицидальная асфиксия с использованием чистого газообразного гелия: отчет о случае, обзор и обсуждение влияния Интернета. Am J Судебно-медицинская экспертиза. 2003 декабрь;24(4):361-3. PMID 14634476
- ^ Гилсон Т., Паркс Б.О., Портерфилд К.М. Самоубийство инертными газами: дополнение к «Последнему выходу». Am J Судебно-медицинская экспертиза. Сентябрь 2003 г., 24(3):306-8. ПМИД 12960671
- ^ Шилдс Л.Б., Хансакер Д.М., Хансакер Дж.К. 3-й, Ветли К.В., Хатчинс К.Д., Холмс Р.М. Атипичная аутоэротическая смерть: часть II. Am J Судебно-медицинская экспертиза. Март 2005 г.;26(1):53-62. PMID 15725777
- ↑ BBC Семья подростка, умершего от гелия, предупреждает о вдыхании
- ^ НИОШ [1987a]. Руководство NIOSH по промышленной защите органов дыхания. Цинциннати, Огайо: Министерство здравоохранения и социальных служб США, Служба общественного здравоохранения, Центры по контролю заболеваний, Национальный институт безопасности и гигиены труда, DHHS (NIOSH), Публикация № 87-116.
- ↑ Страница OSHA, посвященная азоту, типичному удушающему газу. Архивировано 6 октября 2006 г., в Wayback Machine.
- ^ «Детали публикации» . Архивировано из оригинала 16 октября 2006 г. Проверено 12 октября 2006 г. Ссылка на брошюру СБ-2
- ^ «Детали публикации» . Архивировано из оригинала 16 октября 2006 г. Проверено 12 октября 2006 г. Ссылка на брошюру SB-28
- ^ «Позиция CGA по одеризации» . Архивировано из оригинала 28 сентября 2007 г. Проверено 12 октября 2006 г. Краткое изложение позиции CGA по одорированию. Доступ: 11.10.06
- ^ «Детали публикации» . Архивировано из оригинала 16 октября 2006 г. Проверено 12 октября 2006 г. Полный текст позиции CGA по одоризации. Доступ: 11.10.06
- ^ «Статья Управления по безопасности и гигиене труда о выживании в шахтах при пожаре. По состоянию на 12.10.06» . Архивировано из оригинала 9 октября 2006 г. Проверено 13 октября 2006 г.
- ^ «Копия MSHA Закона о шахтах 1977 года. По состоянию на 12.10.06» . Архивировано из оригинала 5 сентября 2015 г. Проверено 13 октября 2006 г.
