火灾烟气的危害及其应急救治策略研究进展韩川

火灾烟气的危害及其应急救治策略研究进展韩川

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摘要:烟气是火灾燃烧过程中的重要产物。火灾烟气吸入性损伤一直以来是烧伤领域和消防领域难以避免的问题。据报道,火灾中85%以上的死亡是由于吸入烟气中有毒有害物质而致死的,即使不是直接致死,也会由于吸入有毒烟气后丧失逃逸能力而被烧死。因此,了解火灾烟气的危害性对于帮助救援人员做好个人防护以及帮助救治火场伤员有着极大的帮助。本文就火灾烟气的危害及其应急救治策略研究进展展开探讨。

关键词:火灾烟气;中毒;窒息;吸入性损伤;应急救治

引言

从国内外

大量火灾案例表明,绝大部分的火灾事故中的人员伤亡都是由于吸入火灾过程中产生的有毒有害烟气造成的。因此对火灾烟气的危害及其应急救治策略进行分析、探究就显得尤为重要。

1火灾烟气的危害

1.1火灾烟气的毒害作用

(1)硫化氢(H2S)。硫化氢是一种有刺激性和窒息性的神经性毒剂;其机理是作用于呼吸系统和神经系统,其对心脏等多器官也有损害,其毒性作用最敏感的部位是脑和粘膜接触部位,低浓度时对呼吸道和眼睛有刺激作用,高浓度会引起呼吸中枢麻痹。(2)二氧化碳(CO2)。火灾时,燃烧产生大量的CO2气体。随着CO2浓度及暴露时间的增加,将对人体造成严重的影响。当环境中CO2含量达到3%时,人体就会出现呼吸困难等症状,因此将3%作为CO2的疏散条件。(3)一氧化碳(CO)。CO是所有火灾烟气中最主要的致死性气体,也是唯一被证实造成火灾中大量死亡的气体。CO易与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白,使人体血红蛋白失去携氧的能力,造成严重缺氧。(4)氰化氢(HCN)。HCN是一种能够迅速窒息致死的有毒性气体,且其毒性作用极快,对人体的毒害作用比CO更快,且毒性是CO的5-6倍;其作用机理是抑制细胞内各种生物酶的化学活性,从而使细胞的新陈代谢功能受阻。现在的家具装饰中,涉及织物及装潢的新近火灾中含有此种气体。

1.2火灾颗粒物的危害

火灾烟气中,除了有毒有害气体的直接损伤外,烟气中的大量燃烧颗粒和一些金属烟雾也会对人员生命安全带来威胁。据报道,火灾环境中产生的烟尘颗粒粒径分布主要集中在0.05~10μm,更大粒径的颗粒物可能由于目前缺乏相应的检测手段等原因尚未检测到,但可以肯定的是大部分颗粒物属于可吸入范畴。事实上,在运动或压力状态下,张口呼吸变得更为常见,而且其潮气量比通过鼻呼吸要高。此时,大颗粒(直径可达50μm)也可以深入地进入到呼吸道中。根据粒径大小的不同,火灾颗粒物在人体呼吸系统中的分布不同,所引起的危害也因此不同。颗粒物对呼吸系统伤害的可能性以及粒子穿透的深度会随着粒径的减少而增加。直径超过10μm的大颗粒,将会停留在鼻腔,而直径小于10μm的粒子,由于太小而无法被人体呼吸系统过滤,它们可以穿过上呼吸道(鼻子和嘴),并进入下呼吸道。颗粒物对呼吸系统的危害作用主要表现为阻止气体交换、炎症反应和引起液体渗出。终末细支气管的炎症反应可引起完全堵塞;水肿液可能破坏肺表面活性物质的分布,引起肺泡坍塌。粒径小于0.5μm的物质可以进入肺间隙,引起肺间质水肿。火灾事故后,呼吸道的炎症会导致急性支气管炎,伴随喉咙和胸部不适,支气管收缩和呼吸困难,症状因人而异,可能持续数天到数周。在患有呼吸系统疾病的患者中,这种影响可能更为明显持久。一次火灾暴露,也会导致永久性的呼吸系统疾病,如哮喘(由于吸入了烟雾中的致敏剂)和反应性呼吸道疾病综合征。此外,颗粒物还可穿过气血屏障进入血液,引发严重的免疫反应,如聚合物烟雾热、心衰等。不同粒径颗粒物在呼吸系统中可能的分布。烟尘颗粒除了造成人员呼吸道阻塞、炎症反应等生理性伤害外,高浓度环境下还会遮挡视线,让受困人员找不到方向,形成极大的心里恐慌,从而阻碍逃生。

2应急救治措施

2.1防烟方式

防烟的方式主要有不燃化防烟、密闭防烟和机械加压送风系统防烟。不燃化防烟不仅是采用不燃材料或难燃材料,而且建筑室内的可燃物品也使用不燃材料或难燃材料的橱柜存放,此外在管道穿过楼板、墙等部位要采用不燃材料封堵材料密封;密闭防烟是指利用密封性能很好的门窗和墙壁等将房间封闭起来防止火灾发生时烟气窜入房间的防烟方式,当房间起火时,密闭的门和窗可以杜绝新鲜空气流入,使着火房间因缺氧而自行熄灭。机械加压送风防烟系统是在高层建筑物内设计加压送风防烟系统,其目的是当建筑物内发生火灾时楼梯间等疏散通道内部不受烟气的干扰,有利于人员疏散,这就要求需要加压的位置的门在关闭着的时候,加压部位必须与发生火灾的楼层保持一定的压力差。同时,在加压地方的门打开时,在门洞断面处从里到外必须有足够的流速,以防止烟气的入侵。

2.2院前救治

(1)救治流程:院前救治的首要任务是将伤员迅速撤离现场,停止烟气暴露。这部分工作通常由消防员率先完成。为了对抗CO和HCN吸入造成的机体缺氧,需要对伤员进行吸氧处理,推荐以面罩或鼻导管的方式吸入100%氧气,提高氧气治疗的效率,也便于后续转运。接下来需要对伤员进行快速仔细的身体检查,以判断烟气吸入的程度并评估其他与之伴随的并发症。一般情况下,以下指征可提示发生了烟气吸入性损伤:①颈部及面部烧伤。②含有烟尘的气道分泌物。③病态呼吸模式(咳嗽、喘鸣音、声嘶)。④呼吸困难。⑤紫绀。⑥神经症状(无意识、昏迷、恶心、呕吐)。上述检查完成后,需对伤员进行气道管理。有必要的情况下,需立即行气管插管或气管切开,建立人工呼吸。对于心搏或呼吸停止的伤员,及时行心肺复苏术(CPR)。(2)解毒剂应用:倡导在火灾现场针对氰化物中毒应用解毒剂。解毒剂的选择应充分考虑其使用的安全性。目前常用的氰化物解毒剂主要有亚硝酸钠-硫代硫酸钠、4—二甲基氨基苯酚(4-DMAP)、依地酸二钴及注射用羟钴胺。前两种解毒剂均属于高铁血红蛋白形成剂,用于火灾受伤人员有加重缺氧窒息的危险。注射用羟钴胺是一种安全无毒、迅速起效的新型氰化物解毒剂,可用于确诊和疑似氰化物中毒救治,更适合火灾现场和其他疑有氰化物中毒的场合。

2.3排烟方式

排烟方式主要有自然排烟和机械排烟。自然排烟利用火灾时产生的热压力和室外风力作用,通过建筑物的窗子或门等开口把烟气输送至室外的排烟方式,这种排烟方式实质上是高温烟气与室外冷空气的对流运动,自然排烟不需要动力。窗口以及专门设置在疏散通道的排烟口都可以作为自然排烟的出口。机械排烟是利用风机将建筑物内部着火区域产生的烟气通过排烟管道和排烟口排到室外的排烟方式。这种强制排烟方法有很大的优势。一个好的排烟系统在火灾发生时可以排除80%的热量和大部分的烟气,给人员疏散和灭火提供了极大的便利条件。再利用这种方法进行排烟时,要将建筑物内部的空间利用挡烟垂壁,隔墙划分成不同的区域,这样有利于排烟的效率。因此在选择科学的排烟系统时,需注重自然排烟的作用。

结语

综合分析认为,全面了解火灾烟气的危害和应急处置要点,并掌握相应的应急救治技术,对于提高火灾伤员的救治成功率将有积极的帮助。同时,也应积极探索新的应急救治方案,包括气体中毒的快速诊断,新型药物组合等,切实提高应急救援能力。

参考文献:

[1]张翔.新型防火阻燃技术与材料研发[J].中国科技成果,2015.

[2]张明.火灾烟雾颗粒粒谱动态分布[J].中国科学技术大学学报,2015.

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