杀人于无形的双生杀手

一氧化碳（CO）和氰化氢（HCN）

我们知道火灾中最可怕的不是火，而是烟气。建筑结构火灾导致的烟气会产生大量有毒气体，包括 CO 和 HCN ，这些有毒气体它们本身就非常危险，结合后危害性剧增，会将消防员置于危险之中。

因此，在消防行业中 CO 和 HCN 被称为“双生毒气”，二者发生反应会产生致命的化学窒息剂，致使消防员或火灾受害者在火灾现场心脏骤停或在几十年后引发癌症。

了解双生毒气，可以帮我们知道哪些措施能够保护自己。

以下内容都是干货，预计需要5分钟阅读完

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20世纪 70 年代，消防部门开始意识到吸入烟雾中有毒气体的危害。之后不久，研究人员开始关注清理火场期间散发的有毒气体的危害。现在，业界正逐渐了解有毒气体对健康造成的长期危害（比如癌症）。

以往的家居用品都是由天然产品制成，比如棉花、羊毛和木材。但在 20 世纪 60 年代，人们开始采用合成材料。如今，普通家庭或办公室中的绝大多数家具、地毯、床上用品、衣物、家用电器、电子产品和建筑材料都是由合成材料制成。绝缘材料（压制和喷涂泡沫）是已知的一种可在燃烧期间产生高浓度 HCN 和其他毒物的产品。

由于合成品燃烧时比天然材料更热，闪燃速度更快，因此还会加快 HCN 的释放。火源的辐射热会迅速加热附近的所有材料。这些材料会引发一种称作量化分解的反应，在点燃之前将有毒气体扩散至整个建筑结构。

2003 年美国罗德岛州西沃威克一家名为 Station 的夜总会所发生的事故就是最让人悲痛的一个量化分解的例子。乐队演奏期间，两个烟火装置发出的焰火产生了放热反应，火花飞溅到 15 英尺以外的地方并持续了约 15 秒钟。这些火花点燃了不合规格的消声泡沫板（包覆在舞台周围，用于把声音投向听众）。最初出现的火焰导致温度一路飙升，泡沫板的热分解开始产生大量充满 HCN 的浓烟。

NIST 事后对该事故进行的调查和模拟显示：由于建筑物内喷水灭火系统不足，表演场地在不到 90 秒钟的时间里就变得让人难以忍受。里面的 462 人当中，许多人因为烟雾中 HCN/CO 的影响而难以逃出火灾现场。该次事故共造成 100 人丧命，200 多人严重烧伤或受伤。

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有烟的地方就有毒气。在如今的住宅火灾中，致死的主要原因是烟尘吸入，而不是烧伤。NFPA 在 2011 年进行的一项研究表明，住宅火灾中，烟尘吸入致死案例是烧死案例的 8 倍。火灾期间，随着氧含量的减少，环境中很可能含有高浓度的一氧化碳和其他许多有毒物质。

此外，无论烟尘厚度、颜色或运动轨迹如何，都会产生毒素。因此，无法通过观察烟尘来判断失火的建筑结构产生了多少有毒气体。滚滚浓烟显然含有毒素，但颜色浅甚至薄薄的烟尘可能同样含有毒素。

虽然消防员通过肺部和皮肤接触有害物质，但在将毒素带入体内方面，肺部吸入的效率是皮肤吸收的 300 倍。

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无声杀手 - HCN 。多年来，CO 的威胁一直为人所知，消防员的训练内容就是观察 CO 中毒的症状，包括头痛、恶心和困倦。

暴露于高浓度 CO 环境中可能会致命，但人们往往忽视氰化物的存在。许多人将氰化物与化学武器和危险物质场景相联系，但研究表明，在每年数以千计的火灾致死案例中，氰化物是一个重要的帮凶。研究表明，在火灾烟雾中，HCN 的毒性比 CO 要强 35 倍之多。

美国国家职业安全与健康研究所（NIOSH）的 HCN 短期接触限值（TLV-STEL）为 4.7，工人不得暴露于超过该浓度的环境中（平均超过15分钟）。每天不得重复进入该环境超过 4 次。美国政府工业卫生学家会议（ACGIH）已将 4.7 ppm 指定为工人的暴露上限值（TLV-C），工人绝不能暴露于超过该浓度的环境中。

研究表明，在常见的建筑结构火灾中，HCN 的浓度常常会达到 200ppm：30 至 60 分钟内会致死。

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人们普遍认为，如果将人从烟雾中救出并带到新鲜空气下，那么新鲜空气将置换掉毒素。现在我们知道，毒素会存留于人体内，很难被置换掉。癌症现已成为消防员的头号长期死因。

由于 HCN 毒性极强，若消防员在火灾之后出现头晕、虚弱和心跳加快的情况，实际上可能是 HCN 的作用。据推测，许多消防员在灭火期间或之后出现的心脏病发作和心脏骤停情况可能与 HCN 有关。

HCN 也会产生类似麻醉剂的作用，引起非理性和怪异行为，导致消防员或受害者做出威胁生命的决定。

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HCN 如何影响人体？HCN 是一种细胞窒息剂，会干扰有氧呼吸。正常呼吸时，人体会为重要的酶提供营养素，以维持机体的正常运转；但若吸入HCN，它对一种叫作细胞色素C氧化酶的重要的酶具有高亲和力，这基本上会导致有氧呼吸通道关闭， 继而出现厌氧呼吸，导致乳酸酸中毒，并在组织和器官中产生其他有毒物质。

一旦吸入烟雾中所含的氰化氢，常常会出现认知功能障碍和困倦，这会削弱人们逃生或执行救援行动的能力。暴露于低浓度环境（或最初暴露于较高浓度环境）会导致昏迷、意识模糊、脸红、焦虑、流汗、头痛、困倦和呼吸急促。暴露于较高浓度的 HCN 环境会导致虚脱、颤抖、心律失常（可能在经历火灾之后的两至三周后发作）、昏迷、呼吸窘迫、呼吸停止和心血管衰竭。

不幸的是，目前尚无检测火灾现场人员的 HCN 毒性的快速测试方法。因此，所有消防员都要警惕队友是否出现 HCN 中毒迹象，无论在火灾现场，还是之后在消防站。如果消防员或受害者出现明显的 HCN 中毒迹象，可用 HCN 解毒剂帮助患者尽快恢复。

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对疑似 HCN 患者的治疗。因为火灾烟雾中的氰化物气体会迅速变得致命，所以尽早注意可能的氰化物中毒对于拯救生命至关重要。急性氰化物中毒的院前治疗包括使患者远离氰化物源头，输入纯氧，必要时提供心肺复苏术。

过去 10 年里，法国一直在有效使用一种名为羟钴胺素的新型解药。它专为现场或医院使用而设计，可处理任何来源的急性 HCN 中毒。羟钴胺素可通过结合氰化物形成氰钴维生素（维生素B12）来中和氰化物，并通过尿液将其排出。它不会降低血液携氧能力。

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注意次生 HCN 暴露。消防员也需要注意，由于柔软的身体组织就像海绵一样，火灾受害者会吸收大量的燃烧副产品。从污染的环境带到空气清新的环境后，受害者的身体组织开始释放一些污染物。因此，救援受害者的急救人员也会接触到同样的污染物，包括 HCN 和许多其他化学物质。

当受害者被送往医院，而消防员返回消防站之后，急救人员可能开始出现头痛、恶心、呕吐和类似反应。虽然这些症状可能是工作压力造成的，但也有可能是与 HCN 和 CO 等污染物接触所造成。

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消防员如何保护自己？虽然消防员在执行任务时不可避免地会接触到 HCN 和 CO 等有毒物质，但他们可以通过遵循以下准则来保护自己。

穿戴 PPE：这需要消防员付出精力和做出持续承诺。

监测有毒气体：使气体监测成为一项标准程序。

使用自给式呼吸器（SCBA）：一直使用 SCBA，直到确定能够安全呼吸为止，并向驾驶员/操作员提供 SCBA 。

在一小时内淋浴：通过在一小时内淋浴，消防员可将接触的毒素减少 90%。如果等到当天晚回家再淋浴，那就相当于100% 的接触，这样一来，淋浴对于降低患癌风险便毫无用处。

洗消：按照消防和应急培训学院（FETI）的准则洗消 PPE 。

互相关照：无论在火灾现场，还是在消防站，都要警惕队友出现中毒症状。

教育与培训：制定一项培训计划，重点是让消防员意识到氰化氢的危害。

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新技术可提供双生毒气的早期危险预警。研究表明，CO 与 HCN 组合的危害比独自接触的危害更大。这两种气体若同时吸入体内，会产生毒性协同作用：CO 阻止氧气到达重要器官，而 HCN 会攻击中枢神经系统和心血管系统，使受害者丧失方向感，变得头脑混乱。因此，按照各自的报警阈值分别测量每种气体对清理火场而言并不理想。

德尔格是一家领先的高质量安全设备提供商，为世界各地消防员提供产品已逾 125 年，现推出了全新的“双生毒气”信号处理技术，可针对 CO 与 HCN 的组合提供防护。报警阈值的标准设置：对于 CO 为 30 至 35 ppm（A1）和 50 至 60 ppm（A2）；对于 HCN 为 1.9 至 2.5 ppm（A1）和 3.8 至 4.5 ppm（A2）。

过去，该类技术单独处理和测量 CO 与 HCN，而未对两种气体同时存在的情况进行调整。各报警阈值均单独分析，没有对毒性协同作用给予足够的重视。

而双生毒气信号处理技术将两种气体的值一起测量和添加。当两种物质的浓度达到一定级别时，才会触发报警。

德尔格已将“双生毒气”功能并入采用 7.0 或更高版本固件的 Dräger X-am® 5000 和 5600 气体监测仪中。这项针对有毒物质 CO 与 HCN 的技术由德尔格在美国申请了专利（公开号：US2014/0284222 A1）。

参考资料

1) Stefanidou M.（施特范尼都 M.）、S. Athanaselis（S. 雅森纳瑟里斯）和C. Spiliopoulou（C. 斯皮里欧保罗），Health Impacts of Fire Smoke Inhalation。Rep.N.p.：Informa Healthcare，2008年。打印。

2) 美国国家防火协会，“Fatal Effects of Fire”，John R. Hall（约翰·R·霍尔）（小），2011年3月。

3) Baud F（波特·F）、Barriot P（巴黎尔特·P）、Toffis V（托菲斯·V）等人。“Elevated blood cyanide concentrations in victims of smoke inhalation”，N Engl J Med，1991；325：1761-1766。

4) Guidotti T（吉多蒂·T）。“Acute cyanide poisoning in prehospital care: new challenges, new tools for intervention”，Prehosp Disaster Med. 2006；21（2）：第40-48页。

5) Tuovinen H（图奥维宁·H）、Blomqvist P（布洛姆奎斯特·P）。“Modeling of hydrogen cyanide formation in room fires”。Brandforsk 项目321-011。SP Report 2003:10。Böras，瑞典：SP 瑞典国家测试和研究所；2003 年。

6) Cyanide: New Concerns for Firefighting and Medical Tactics，2009年6月，Richard Rochford（理查德·罗克福德），PBI Performance Products 通讯。

7) 消防员健康危害手册（NJ：Brown，1990年，第21-22页）