مخاطر غاز كبريتيد الهيدروجين على الإنسان وطرق الوقاية منه

المهندس أمجد قاسم

• خصائص غاز كبريتيد الهيدروجين
• مصادره
• الاستنشاق والرائحة
• تأثير غاز كبريتيد الهيدروجين على الانسان
• طرق الوقاية

يعتبر غاز كبريتيد الهيدروجين H2S من الغازات السامة والخطيرة، ويتميز برائحته الكريهة التي تشبه رائحة البيض الفاسد، وغاز كبريتيد الهيدروجين عديم اللون وشديد الاشتعال، لهذا لا يمكن رؤيته عند التسرب ولا يرى في الجو العاصف يتحرك غاز كبريتيد الهيدروجين كسحابة غير مرئية عادة مع اتجاه الريح.

وغاز كبريتيد الهيدروجين أثقل من الهواء ويميل للهبوط على المناطق المنخفضة مثل الخنادق والمصارف والحفر بالرغم من ان المناطق العلوية قد تكون خالية من H2S ولكن يتواجد كغاز قاتل جدا في المناطق السفلية، ويمكن شمه رائحته في الجو خلال الدقائق الأولى أو عندما يكون التركيز منخفض، وفي حال استمرار التعرض له، يصبح من الصعب شمه أو إدراك المخاطر التي يمكن أن تنجم عنه.

مصادره

وغاز كبريتيد الهيدروجين هو أحد الغازات التي تنتج من مصافي تكرير النفط ومحطات معالجة مياه المجاري أو المياه العادمة، كما ينتج من بعض الصناعات، كصناعة إنتاج الورق ومعالجة المخلفات وصناعة المطاط ومن وحدات معالجة وتعبئة الغاز وفي المناجم.

أما المصادر الطبيعية لغاز كبريتيد الهيدروجين، فقد ينتج من تحلل القمامة العضوية، ومن نشاط بعض أنواع البكتيريا وهي ما تعرف بالبكتيريا الكبريتيدية والتي تعمل على تحويل المواد الكبريتية إلى غاز كبريتيد الهيدروجين، كذلك يتكون هذا الغاز في البراكين وإسطبلات الحيوانات وفي أسواق الماشية، ويتم قياس تركيزه في الجو بوحدة PPM جزء من المليون.

الاستنشاق والرائحة

يثير غاز كبريتيد الهيدروجين أنسجة العيون المكشوفة والأنف والحلق والرئة عندما يمتصه الجسم فيعمل كالسم الداخلي الذي يمكن ان يفسد الجهاز العصبي ويشل نظام التنفس.

وعند احتراق H2S يبعث غاز ثاني أكسيد الكبريت SO2 ، ويمكن ان يسبب SO2 حكة وحرقان للعيون المكشوفة والأنف والحلق وخلل النظام التنفسي.

يكون التأثير المباشر لغاز كبريتيد الهيدروجين H2S من خلال استنشاقه خلال الجهاز التنفسي، حيث يؤثر الغاز ويثبط انزيم أكسداز السيتوكروم، وهذا الانزيم هام في السلسة التنفسية للميتوكوندريا، خصوصا في خلايا الدماغ.

ولدى دخول غاز كبريتيد الهيدروجين الى مجرى الدم، يتحد مه الحديد ويكوم مركبا معقدا ويوقف وظيفته ويحدث التسمم في الجسم، كما يؤثر التعرض لتركيز مرتفع منه على الدماغ.

وعندما يحتوي الجو على 300 جزء من المليون من غاز كبريتيد الهيدروجين H2S فيعتبر خطيرا فورا على الحياة والصحة. وتعتمد آثار التعرض على عدة عوامل هي:

تركيز H2S في الجو.
مدة التعرض.
الحساسية الجسدية للضحية.

الرائحة ليست تحذير محل ثقة حيث لا يمكن الاعتماد عليها في الحقيقة انك يمكن ان تشم الرائحة التي لها تركيز منخفض ولكن حاستك للرائحة تقل بالمستوى الرفيع للتركيز.

تأثير غاز كبريتيد الهيدروجين على الانسان:

(1 ppm) لا آثار جسدية هامة، حاسة الشم تبقى سليمة ويمكن ان تكتشف ولها رائحة البيض الفاسد.
(10 ppm) التهاب العين، وأيضا هو قمة الحد الأقصى المسموح بالتعرض له لمدة ثماني ساعات ويمكن ان تتنفس بدون استخدام أجهزة التنفس.
(15 ppm) الحد الأقصى المسموح بالتعرض له لمدة 15 دقيقة ويمكن ان تتنفس بدون استخدام أجهزة التنفس.
(100 ppm ) يسبب حرقان العيون والحلق ، والصداع ، الغثيان، الكحة، حاسة الشم تصبح عديمة الجدوى خلال 3-15 دقيقة.
(300 ppm) يسبب التهابات العين والجهاز التنفسي خلال 30 دقيقة.
(400 ppm) تسبب صعوبات تنفسية، إفساد الجهاز العصبي، الشلل في النهاية، وشل مكامن التفكير في الدماغ.
(700 ppm) فشل الجهاز التنفسي أو الجهاز الدوري، الإغماء ، النوبات المرضية، فشل الأمعاء والمثانة، الموت خلال 30 دقيقة.
(1000 ppm) الإغماء الفوري ويقتل في الحال.

هذا ويمكن إجمال تأثيرات غاز كبريتيد الهيدروجين على جسم الإنسان حسب مستوى التعرض له بالتالي:

التأثيرات عند التعرض لمستويات منخفضة:

يتأثر الجهاز التنفسي والأغشية المخاطية وتظهر الأعراض التالية
صداع
التهاب المجاري التنفسية التهاب ملتحمة العين.
ضيق التنفس.

التأثيرات عند التعرض لمستويات مرتفعة:

يكون التأثير هنا مباشر على الجهاز العصبي وكذلك التنفسي وتظهر الأعراض التالية:

السعال.
ضيق التنفس.
الدوار.
الغثيان والقيء.
التوتر.
ازرقاق الجلد.

التأثيرات عند التعرض لمستويات مرتفعة جدا:

يتأثر الجهاز التنفسي والجهاز الدوري والقلب والدماغ وتظهر الأعراض التالية:
الذبحة القلبية.
الصرع.
يتوقف عمل القلب وعمل الجهاز التنفسي.

طرق الوقاية من غاز كبريتيد الهيدروجين

هناك اربعة طرق اساسية للتحكم: القياسات الهندسية، الكشف، الحماية التنفسية، والتدريب المؤثر:

1- الإجراءات الهندسية:
الخط الأول للدفاع ضد التعرض لغاز كبريتيد الهيدروجين في داخل بيئات العمل هو التحكم الهندسي مثل تصميم آمن للمعدات العملية صيانة المعدات بانتظام، التهوية المناسبة، والتحكم بالتسرب توحيد هذه العناصر يحد من الأخطار، التهوية هي الطريقة الهندسية المثلى ويستخدم على نطاق واسع التهوية وهي إما ميكانيكية او طبيعية حيث كلتا الطريقتين تعملان على منع تفاقم مستويات تركزي h2s يجب ان يكون التركيز أقل من 10ppm زيادة التركيز تعني ان هناك تحرير لغاز H2S والذي يجب ان يزال إلى ادنى حد ممكن كما يعني ذلك أن التهوية غير كافية.

2- الكشف:
أولا: يجب تقييم المناطق التي يمكن أن ينتج عنها تسرب الغاز والمتابعة المستمرة على سبيل المثال مصانع معالجة الغاز، معامل التكرير، وحقول الخزانات النفطية، وآبار النفط. من ثم يجب تركيب أجهزة فحص الغازات الثابتة في هذه المناطق في حالة التسرب فإن إنذار الخطر يرن ويصدر عنه وميض تحذير.
ثانيا: استخدام الأجهزة المحمولة للكشف عن الغازات على فترات محددة اثناء الصيانة والإصلاحات التي تتم في المناطق التي ذكرت سابقا وفحص المناطق المراد دخولها قبل الدخول ومتابعة الفحص بشكل متكرر خلال مدة العمل لتفادي الأخطار.

3- وسائل الحماية التنفسية:
عند التعرض إلى H2S فيمكن استخدام احد النوعين الأساسيين لمعدات الحماية التنفسية المناسبة أجهزة التنفس الكاملة (scba ) التي تحمل فوق الظهر عن طريق اسطوانة هواء مضغوط. الأسطوانات يجب ان تعد لتزويد هواء على الأقل لمدة 30 دقيقة. النوع الثاني هو نوع الخرطوش. قبل ان تستعمل معدات الحماية التنفسية يجب أن تكون المعدات مناسبة لك وتتلقى التدريب في كيفية استعمالها وفي كيفية التفتيش والتنظيف والصيانة والتخزين وإجراءات حالة الطوارئ.

4- التدريب المؤثر:
يمكن ان تعمل بأمان في المناطق التي يتواجد فيها غاز كبريتيد الهيدروجين إذا استغللت عادات العمل الآمن ونفذت احتياطات الأمن والتدريب الجدي وأتباع:
تحديد مكان تسرب H2S
خطة طوارئ لأخطار H2S .
واستخدام أجهزة التحذير والمناسبة.
تحديد مخارج الطوارئ.
حدد اتجاه الريح.
توجيهات للهروب من upwind.
الهروب إلى الأماكن الآمنة المخصصة للتجمع.
استخدام أجهزة التنفس.

المصادر والمراجع:

موقع الخط الأخضر
موسوعة ويكيبيديا
التلوث الداخلي للمنازل، الدكتور نوري بن طاهر الطيب والدكتور بشير بن محمود جرار، من منشورات مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية، المملكة العربية السعودية.