Agnieszka Mucha Kształtowanie środowiska
Tlenek węgla, czyli czad (CO) - jest bezbarwnym, bezwonnym gazem, którego źródłem jest niecałkowite spalanie palnych substancji organicznych: drewna, butanu, węgla, benzyny, gazu naturalnego, propanu (używanych do urządzeń ogrzewających, do ogrzewania wody albo do pracy silników), a także w piecach domowych i wielkich piecach fabrycznych służących do wytopu tzw. surówki. Dlatego największe stężenia czadu notuje się w miastach i okręgach hutniczych. Tlenek węgla nie stanowi większego zagrożenia dla układów ekologicznych, natomiast jest niezwykle trujący dla zwierząt i człowieka. jest on śmiertelnie trujący dla każdego organizmu, w którym transport tlenu odbywa się przy pomocy hemoglobiny. Są to np. wszystkie kręgowce. Działanie CO polega na łączeniu się tego gazu z hemoglobiną uniemożliwiając w ten sposób transport
Jest tym groźniejszy, że nie posiada smaku, zapachu, barwy, nie szczypie w oczy i nie "dusi w gardle". W bardzo dużym stężeniu (około 75-100%) może lekko pachnieć czosnkiem. Ma też bardzo "wybuchowy charakter", a w powietrzu pali się niebieskawym płomieniem. Jest nieco lżejszy od powietrza (gęstość 0,967), przez co łatwo przenika przez ściany, stropy i warstwy ziemi.
Właściwości fizyczne W temperaturze pokojowej jest to bezbarwny, bezwonny i niedrażniący gaz. Temperatura wrzenia: −191,5 °C. Temperatura topnienia: −204 °C. Jest trudno rozpuszczalny w wodzie. Tlenek węgla ma nieco mniejszą gęstość od powietrza, jako produkt spalania paliw (czad) powstaje jednak w mieszaninie z ciężkim dwutlenkiem węgla, co sprawia, że spaliny mają sumaryczną gęstość większą od powietrza i gromadzą się w dolnych partiach pomieszczeń.
Właściwości chemiczne Jest to gaz palny, na powietrzu pali się niebieskim płomieniem tworząc dwutlenek węgla. W naturze występuje w gazach kopalnianych. Ma zastosowanie w wielu procesach przemysłowych.
Jest składnikiem:
Tlenek węgla ma właściwości redukujące, co wykorzystywane jest w hutnictwie:
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
Z zasadami tworzy mrówczany (nie jest jednak bezwodnikiem kwasowym), a z amoniakiem - formamid:
CO + NaOH → HCOONa
CO + NH3 → HCONH2
Źródła naturalne Źródła naturalne to erupcje wulkanów, naturalne pożary roślinności, w których temperatura dochodzi do 1000 °C. W niewielkich ilościach jest także produkowany w organizmach żywych - ma działanie przeciwzapalne, jest naturalnym antagonistą tlenku azotu.
Źródła na skutek działalności człowieka Źródłami na skutek działalności człowieka jest większość wysokotemperaturowych procesów technologicznych, w których paliwem jest przede wszystkim węgiel i ropa naftowa (przemysł energetyczny, hutniczy, chemiczny), spaliny samochodowe (silniki spalinowe). Dzisiejsze społeczeństwo jest systematycznie podtruwane CO zawartym w spalinach. Gazy ze spalin zawierają dużo więcej (prawie 2x) CO, niż NOx (tlenki azotu) i węglowodorów wziętych łącznie, a ten czad się nie różni niczym od tego z pieca; jest tak samo trujący. Szkodliwość
Toksyczne działanie tlenku węgla wynika z jego większego od tlenu (250-300 razy) powinowactwa do hemoglobiny, zawartej w erytrocytach krwi. Tworzy on połączenie zwane karboksyhemoglobiną (CO + Hb → COHb), które jest trwalsze niż służąca do transportu tlenu z płuc do tkanek oksyhemoglobina (połączenie tlenu z hemoglobiną). W skutek działania karboksyhemoglobiny uszkodzeniu ulegają organy najbardziej na niedotlenienie wrażliwe, a dla nas ważne: ośrodkowy układ nerwowy, układ naczyniowo-sercowy. Ból głowy i wymioty po 1-2 minutach przebywania w pomieszczeniu, w którym stężenie CO wynosi ok. 0,64%, a po niecałych 20 minutach następuje zgon. Jednak przy większej ilości CO w pomieszczeniach zamkniętych śmierć może nastąpić błyskawicznie, już po kilku oddechach, na skutek uduszenia w wyniku porażenia ośrodków oddychania. Przy wysokich stężeniach CO nie występują żadne sygnały ostrzegawcze (jak bóle głowy, nagła słabość itp.) Co gorsza, osłabienie i utrata przytomności uniemożliwiają nam ucieczkę. Ofiary ostrych zatruć wymagają natychmiastowej opieki szpitalnej, która polega na wspomaganiu oddychania oraz na podawaniu tlenu w komorze hiperbarycznej. Zatrucie tlenkiem węgla może, co więcej, pozostawić ślady już do końca życia.
Stężenie karboksyhemoglobiny we krwi (%) i objawy zatrucia
10-20 Rozszerzenie naczyń skórnych, bóle głowy, uczucie ucisku w skroniach.
20-30 Ból głowy i uczucie tętnienia w skroniach
30-40 Silny ból głowy, nudności, wymioty, osłabienie, oszołomienie, zapaść.
40-50 Silny ból głowy, nudności, wymioty, osłabienie, oszołomienie, zapaść, zaburzenia czynności serca, przyspieszone tętno i oddech.
50-60 Zaburzenia czynności serca, przyspieszone tętno i oddech, śpiączka przerywana drgawkami.
60-70 Śpiączka przerywana drgawkami, upośledzenie czynności serca i oddychania, możliwa śmierć.
70-80 Nikłe tętno, zwolnione oddychanie, porażenie oddychania i śmierć.
Paradoksem jest to, że zmarły na pierwszy rzut oka sprawia wrażenie okazu zdrowia. Karboksyhemoglobina zabarwia skórę na różowo. Niestety tlenek węgla dostaję się z krwią matki do krwi płodu i może powodować śmierć dziecka, nawet, jeśli matka przeżyje.
W przypadku zatrucia tlenkiem węgla należy:
zapewnić dopływ świeżego czystego powietrza; w skrajnych przypadkach wybijając szyby w oknie,
wynieść osobę poszkodowaną w bezpieczne miejsce, jeśli nie stanowi to zagrożenia dla zdrowia osoby ratującej; w przypadku istnienia takiego zagrożenia pozostawić przeprowadzenie akcji służbom ratowniczym,
wezwać służby ratownicze (pogotowie ratunkowe, PSP),
jak najszybciej podać tlen,
jeżeli osoba poszkodowana nie oddycha, ma zatrzymaną akcję serca, należy natychmiast zastosować sztuczne oddychanie np. metodą usta - usta oraz masaż serca,
nie wolno wpadać w panikę, kiedy znajdziemy dziecko lub dorosłego z objawami zaburzenia świadomości w kuchni, łazience lub garażu; należy jak najszybciej przystąpić do udzielania pierwszej pomocy.
Głównym źródłem zatruć w budynkach mieszkalnych jest niesprawność przewodów kominowych: wentylacyjnych, spalinowych i dymowych.
Wadliwe działanie wspomnianych przewodów może wynikać z: ich nieszczelności, braku konserwacji, w tym czyszczenia, wad konstrukcyjnych, niedostosowania istniejącego systemu wentylacji do standardów szczelności stosowanych okien i drzwi, w związku z wymianą starych okien i drzwi na nowe. Powyższe może prowadzić do niedrożności przewodów, braku ciągu, a nawet do powstawania zjawiska ciągu wstecznego, polegającego na tym, że dym zamiast wydostawać się przewodem kominowym na zewnątrz, cofa się z powrotem do pomieszczenia.
W celu uniknięcia zaczadzenia należy:
przeprowadzać kontrole techniczne, w tym sprawdzanie szczelności przewodów kominowych, ich systematyczne czyszczenie oraz sprawdzanie występowania dostatecznego ciągu powietrza,
użytkować sprawne techniczne urządzenia, w których odbywa się proces spalania, zgodnie z instrukcją producenta,
stosować urządzenia posiadające stosowne dopuszczenia w zakresie wprowadzenia do obrotu; w sytuacjach wątpliwych należy żądać okazania wystawionej przez producenta lub importera urządzenia tzw. deklaracji zgodności, tj. dokumentu zawierającego informacje o specyfikacji technicznej oraz przeznaczeniu i zakresie stosowania danego urządzenia,
nie zaklejać i nie zasłaniać w inny sposób kratek wentylacyjnych,
w przypadku wymiany okien na nowe, sprawdzić poprawność działania wentylacji, ponieważ nowe okna są najczęściej o wiele bardziej szczelne w stosunku do wcześniej stosowanych w budynku i mogą pogarszać wentylację,
systematycznie sprawdzać ciąg powietrza, np. poprzez przykładanie kartki papieru do otworu bądź kratki wentylacyjnej; jeśli nic nie zakłóca wentylacji, kartka powinna przywrzeć do wyżej wspomnianego otworu lub kratki,
często wietrzyć pomieszczenie, w których odbywa się proces spalania (kuchnie, łazienki wyposażone w termy gazowe), a najlepiej zapewnić, nawet niewielkie, rozszczelnienie okien,
nie bagatelizować objawów duszności, bólów i zawrotów głowy, nudności, wymiotów, oszołomienia, osłabienia, przyspieszenia czynności serca i oddychania, gdyż mogą być sygnałem, że ulegamy zatruciu czadem; w takiej sytuacji należy natychmiast przewietrzyć pomieszczenie, w którym się znajdujemy i zasięgnąć porady lekarskiej.
4