Удушающий газ , также известный как простой удушающая, является нетоксичным или минимально токсичен газом , который уменьшает или вытесняет нормальный кислород концентрацию в дыхании воздуха . Вдыхание обедненного кислородом воздуха может привести к смерти от удушья (удушья). Поскольку удушающие газы относительно инертны и не имеют запаха, их присутствие в высокой концентрации можно не заметить, за исключением двуокиси углерода ( гиперкапнии ).
Токсичные газы, напротив, вызывают смерть за счет других механизмов, таких как конкуренция с кислородом на клеточном уровне (например, оксид углерода ) или прямое повреждение дыхательной системы (например, фосген ). Их гораздо меньшее количество смертельно опасно.
Яркими примерами удушающих газов являются метан , [1] азот , аргон , гелий , бутан и пропан. Вместе с газами в следовых количествах, такими как углекислый газ и озон , они составляют 79% атмосферы Земли .
Опасность асфиксии [ править ]
Удушающие газы в воздухе для дыхания обычно не опасны. Опасность существует только там, где повышенные концентрации удушающих газов вытесняют нормальную концентрацию кислорода. Примеры:
- Вытеснение экологического газа
- Замкнутое пространство, в сочетании с утечками случайных газов, таких как шахты , [1] подводные лодки , [2] [3] холодильники , [4] или другие замкнутые пространства [5]
- Системы пожаротушения , наполняющие помещения инертными газами , например компьютерные центры обработки данных и герметичные хранилища [4]
- Крупномасштабные естественные выбросы газа, например, во время катастрофы на озере Ниос, в результате которой выбросы углекислого газа из-за вулканического выброса погибли 1800 человек. [6]
- Высвобождение гелия, выкипающего за счет энергии, выделяющейся при гашении магнита, таком как Большой адронный коллайдер или магнитно-резонансный томограф .
- Восхождение внутри надувного шара, наполненного гелием [7]
- Прямое управление газом
- Случайное введение удушающего газа в респираторы [8]
- Использование при самоубийстве [9] [10] и эротической асфиксии [11]
Управление рисками [ править ]
Риск вдыхания удушающих газов часто недооценивается, что приводит к смертельному исходу, как правило, из-за вдыхания гелия в домашних условиях и азота в промышленных условиях. [12]
Термин «удушье» часто ошибочно связывают с сильным желанием дышать, которое возникает, если дыхание не допускается. 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 вытеснять кислород из клеток, что приводит к быстрой потере сознания и смерти.
Соединенные Штаты [ править ]
Обращение со сжатыми удушающими газами и определение подходящей среды для их использования регулируются в США Управлением по охране труда (OSHA). Национальный институт по охране труда и здоровья (NIOSH) имеет консультативную роль. [13] OSHA требует от работодателей, которые направляют рабочих в районы, где концентрация кислорода известна или ожидается, что она будет ниже 19,5%, соблюдать положения Стандарта защиты органов дыхания [29 CFR 1910.134]. Как правило, для работы в среде с низким содержанием кислорода требуется автономный дыхательный аппарат.или респиратор авиакомпании. Регулирование также требует оценки способности работника выполнять работу при ношении респиратора, регулярное обучения персонала, респиратор тестирования подходит , периодического мониторинга на рабочем месте, а также регулярное техническое обслуживание респиратора, осмотра и очистки «. [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 сжатых газов (CGA). газы рассматриваются в брошюре CGA SB-2, Oxygen-Deficient Atmospheres [15].Особые указания по использованию газов, отличных от воздуха, в резервных респираторах изложены в брошюре SB-28 « Безопасность систем вентиляции КИП, работающих с газами, отличными от воздуха». [16]
Одорированный газ [ править ]
Чтобы снизить риск удушья, были предложения добавить предупреждающие запахи к некоторым обычно используемым газам, таким как азот и аргон. Однако CGA выступила против этой практики. Они обеспокоены тем, что одорирование может снизить бдительность рабочего, не все могут почувствовать запах отдушек, а присвоение разного запаха каждому газу может оказаться непрактичным. Другая трудность заключается в том, что большинство одорантов (например, тиолы ) химически активны. Это не проблема с природным газом, предназначенным для сжигания в качестве топлива, которое обычно одорируется , но в основном такие удушающие вещества , как азот, гелий, аргон и криптон, используются для защиты химически активных материалов от атмосферы. [17] [18]
В майнинге [ править ]
Опасность чрезмерных концентраций нетоксичных газов была признана на протяжении веков в горнодобывающей промышленности. Концепция черной влаги (или «яда») отражает понимание того, что определенные газовые смеси могут привести к смерти при длительном воздействии. [19] Ранние случаи смерти на шахтах из-за горных пожаров и взрывов часто были результатом проникновения удушающих газов, поскольку пожары потребляли доступный кислород. Первые автономные респираторы были разработаны горными инженерами, такими как Генри Флёсс, 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 двуокиси углерода , двух удушающих газов. Когда присутствовал метан, лампа горела выше; когда присутствует углекислый газ, лампа потухнет или погаснет. Современные методы обнаружения удушающих газов в шахтах привели к принятию в 1977 году Федерального закона США о безопасности и гигиене труда в шахтах, который установил стандарты вентиляции, согласно которым шахты должны "... вентилироваться потоком воздуха, содержащего не менее 19,5% объема. кислорода, не более 0,5 об.% диоксида углерода ... " [20]
См. Также [ править ]
- Удушение инертным газом
- Убийство в контролируемой атмосфере , метод казни с использованием удушающих газов
- Лимническое извержение
- Озеро Киву
- Озеро Монун
- Озеро Ниос
- Мазуку
- Горные аварии
Ссылки [ править ]
- ^ a b Теразава К., Такатори Т., Томии С., Накано К. Метановая асфиксия. Расследование аварии на угольной шахте при распределении газа. Am J Forensic Med Pathol. 1985 сентябрь; 6 (3): 211-4. PMID 3870672
- ^ Обсуждение катастрофы Курска и гибели на подводных лодках
- ^ Кирк JC. Предлагаемые минимальные требования к эксплуатационным характеристикам и испытаниям погружных устройств контроля и управления атмосферой. Life Support Biosph Sci. 1998; 5 (3): 287-94. PMID 11876195
- ^ a b Джилл Дж. Р., Эли С.Ф., Хуа З. Вытеснение экологического газа: три несчастных случая на рабочем месте. Am J Forensic Med Pathol. 2002 Март; 23 (1): 26-30. PMID 11953489
- ^ Сахли Б.П., Армстронг CW. Погибшие в замкнутом пространстве в Вирджинии. J Occup Med. 1992 сентябрь; 34 (9): 910-7. PMID 1447597
- ^ Статья BBC об инциденте на озере Ниос
- ↑ Yoshitome K, Ishikawa T, Inagaki S, Yamamoto Y, Miyaishi S, Ishizu H. Случай удушения рекламным воздушным шаром, наполненным чистым газом гелием. Acta Med Okayama. 2002 Февраль; 56 (1): 53-5. PMID 11873946
- ^ Статья OSHA об удушающих газах, случайно попавших в респираторы.
- Перейти ↑ Gallagher KE, Smith DM, Mellen PF. Суицидальная асфиксия с использованием чистого газообразного гелия: отчет о болезни, обзор и обсуждение влияния Интернета. Am J Forensic Med Pathol. 2003 декабрь; 24 (4): 361-3. PMID 14634476
- Перейти ↑ Gilson T, Parks BO, Porterfield CM. Самоубийство с применением инертных газов: приложение к Final Exit. Am J Forensic Med Pathol. 2003 сентябрь; 24 (3): 306-8. PMID 12960671
- ^ Шилдс LB, Hunsaker DM, Hunsaker JC 3rd, Wetli CV, Hutchins KD, Holmes RM. Атипичная аутоэротическая смерть: часть II. Am J Forensic Med Pathol. 2005 Март; 26 (1): 53-62. PMID 15725777
- ^ BBC Семья «гелиевой смерти» подростков предупреждает об вдыхании
- ^ NIOSH [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 профессиональной безопасности и здоровья, публикация DHHS (NIOSH) № 87-116.
- ^ Страница OSHA для азота, представитель удушающего газа архивация 6 октября 2006, в Wayback Machine
- ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2006-10-16 . Проверено 12 октября 2006 . CS1 maint: не рекомендуется параметр ( ссылка ) CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка ) Ссылка на брошюру SB-2
- ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2006-10-16 . Проверено 12 октября 2006 . CS1 maint: не рекомендуется параметр ( ссылка ) CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка ) Ссылка на брошюру SB-28
- ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2007-09-28 . Проверено 12 октября 2006 . CS1 maint: не рекомендуется параметр ( ссылка ) CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )Краткое изложение позиции CGA по одоризации. Дата обращения 11.10.06.
- ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2006-10-16 . Проверено 12 октября 2006 . CS1 maint: не рекомендуется параметр ( ссылка ) CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )Полный текст позиции CGA по одоризации. Дата обращения 11.10.06.
- ^ «Статья Управления по безопасности и охране здоровья шахт о выживании при пожаре в шахте. Доступ 10 декабря 2006 г.» . Архивировано из оригинала на 2006-10-09 . Проверено 13 октября 2006 .
- ^ «Копия закона MSHA о шахтах 1977 года. Доступ 10/12/06» . Архивировано из оригинала на 2015-09-05 . Проверено 13 октября 2006 .