2021年12月12日,沉默了85天后的西班牙加那利群島火山再次爆發,瘋狂噴發氣體和火山灰,天空再次陰雲密佈。火山專家之前預測:加那利群島火山噴發時間約為3個月,現在火山不但沒有沉睡,反而在瘋狂噴發,沒按預測結果發展。
居住在那利群島火山附近的3萬多名居民被要求留在室內,關閉門窗,關閉空調和暖氣,並用膠帶封住門窗,如果有條件,把自己關在裡面最遠的房間裡。
這給我們提出一個疑問:居民這麼做有用嗎?
火山噴出的氣體有毒,會對附近空氣造成汙染,火山氣體中含有大量水蒸氣、二氧化硫和二氧化碳氣體,還有少量硫化氫和甲烷氣體。
甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)沒有毒,但是當它們在空氣中濃度過高時,就會減少氧氣濃度,減少動物呼吸系統對氧氣的吸收,引發窒息症狀,比缺氧更可怕。
二氧化硫和硫化氫是劇毒氣體,當濃度達到一定量後,就會導致人和動物中毒,那麼我們來了解一下二氧化硫和硫化氫。
二氧化硫是一種有刺激性臭味的有毒氣體,無色,化學式為SO₂,二氧化硫與水(H2O)發生化學反應後生成亞硫酸(H2SO3),亞硫酸與氧氣反應進而生成硫酸(H2SO4)。
化學反應方程式:SO₂+H2O=H2SO3,2H2SO3+O₂=H2SO4。因此,當空氣中二氧化硫濃度過高時,在陰雨天氣會降酸雨。
硫化氫是一種有寡雞蛋臭味的劇毒氣體,無色,化學式為H2S,硫化氫易溶於水,但與水不發生反應,但是硫化氫是可燃氣體,化學反應方程式:H2S+3O₂=2SO₂+2H2O。
火山噴發時,居民儘量留在室內,緊閉門窗,減少有毒氣體的吸入,所以,關閉門窗是很有用的。
如果房屋進入了二氧化硫怎麼辦?
如果室內不小心進入了二氧化硫SO₂氣體,也不要怕,因為二氧化硫極易與水發生化學反應,所以,我們可以用水來去除它。
一,使用加溼器來製造大量水霧,空氣中的水霧自然會與二氧化硫氣體發生化學反應,然後變成酸霧,二氧化硫自然就消失了。
二,如果沒有加溼器也沒關係,可以在房間內多擺放一些水,然後用風扇將空氣吹向水中,這樣就相當於一個空氣清淨機,不斷地去除二氧化硫氣體,淨化空氣。
當然,如果室內二氧化硫濃度過高,人還是要暫時離開,尋找新的建築物躲避,以免二氧化硫中毒,即便是使用了加溼器淨化,也需要很長一段時間去除毒氣。
門窗完全密封后人會缺氧窒息嗎,能堅持多久?
人如果在完全封閉的空間裡呼吸,其實最怕的並不是缺氧,而是怕二氧化碳含量過高,因為隨著不斷地呼吸,空氣中二氧化氮濃度越來越高,二氧化碳雖沒有毒,但是過高濃度比缺氧還可怕。
在正常情況下,空氣中氧氣含量為21%,氮氣78%,二氧化碳0.03%,惰性氣體0.94%,其它灰塵和雜質0.03%。
18%氧氣濃度是人呼吸的安全極限,當濃度低於16%時,人體會出現明顯反應,為了得到更多的氧氣,人會自然加快呼吸與脈搏,當氧氣濃度低於10%時,出現頭痛,噁心嘔吐,意識模糊,有生命危險,當氧氣濃度低於6%時,停止呼吸,窒息而死。
更可怕的是二氧化碳濃度,當空氣中二氧化碳濃度增加到2%時,呼吸會加快50%,很快就會出現乏力的反應。當二氧化碳濃度增加到3%,頭痛,氣喘吁吁,頭暈目眩,甚至出現視力障礙,當二氧化碳濃度增加到5%,有生命危險,劇烈頭痛,意識模糊,甚至失去知覺,當二氧化碳濃度增加到10%,要不了多久就會死亡。
由此可見,在一個密封的空間中,當氧氣濃度低於10%,或者是二氧化碳濃度高於5%,人就會有生命危險,二氧化碳濃度過高比氧氣濃度過低更可怕。
如果我們把二氧化碳的安全濃度定為3%,我們只需要知道空間大小,人數,就可以粗略地計算出人能堅持的時間。
舉個例子,一個成年人在50平方米的密封空間內,高度3米,空間體積約為150立方米,那麼根據二氧化碳濃度的安全極限3%,純二氧化碳不能超過4.5立方米,1個成年人每小時約製造0.02立方米二氧化碳。
經計算,我們很快就能得到結果:一個人在50平方米密封空間內可堅持225小時,約為9天,但如果是一家三口,那麼堅持時間縮短為3天。
但是,沒有哪棟房屋能做到完全密封,更何況人需要外出活動,購買食物和外出工作,在開關門的時候,氣體會交換,總之,人是不會發生缺氧窒息情況的。有趣有料的科學內容請關注唯一的微信公眾號:有趣探索