作者：张健,张淑英,杨勤
出版社：河北科学技术出版社
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消防与环境试读：
前言
当今世界环境问题愈来愈严重，许多矛盾和冲突都与资源的获取、环境的污染有关。在人们对环境问题日益关注的今天，也不可避免地把这个问题摆在了消防工作者的面前。如何应对突如其来的火灾？如何将火灾对环境的影响降到最低？如何在所有消防工作者心中树立“绿色消防”意识？是我们需要思考和解决的问题。本书正是基于以上考虑，全面细致地论述了环境与消防的关系，结合火灾案例和典型的环境污染案例，研究火灾的发生与扑救过程中产生的环境问题，尝试提出合理解决的方法。
该书由中国人民武装警察部队学院化学教研室的张健、张淑英、杨勤三人编著。全书共分六章：第一章、第二章由张健教授编著；第三章、第四章由杨勤副教授编著；第五章、第六章由张淑英副教授编著；全书由张健教授统稿。
由于时间仓促，编者水平有限，缺点和错误在所难免，恳请读者批评指正，以便再版时修改。编者2014年7月17日
第一章 绪论
第一节 环境概述
人类诞生于环境，人类的生产和生活活动都离不开环境，我们人类只有一个地球。
大约45亿年前，地球开始形成，为人类提供了赖以生存的自然环境和丰富的物质生活基础，使人类能在地球上得以繁衍生存。
环境问题自古有之，其具体内涵随社会的发展而不同。原始社会时期，人与自然的关系基本上是一种狭隘的单向的形式，人类主要是通过生活活动和生理代谢过程与自然进行物质和能量的交换，是以利用而不是改造的方式与自然相连接，自然界不仅不因为人类的存在而有所改变，而且包含和支配着人类。农业文明时期，人类改造自然的深度和广度有了极大的增长，人工自然越来越多的出现，人类活动的范围也越来越大。随着农业经济的发展，人口逐渐增加，人类对自然的改造和控制能力逐步提高，人类已不再局限在那些天然条件优越的地方生存和生活，人类所到之处，砍伐森林、毁烧草原、种植庄稼，一个个人工自然群落出现在世界各地，很快改变了地球原来的面貌。到了农业时代的后期，尽管人类改造自然的成绩斐然，大自然对人类的报复也开始显现，人与自然的关系之中开始出现了矛盾和冲突。到了工业文明时期，随着工业文明的不断推进，人类已经在人与自然的关系中完全占据了主导地位，同时也面临着比农业文明时期更为严重的人与自然的矛盾和冲突。20世纪以来，许多国家相继走上了以工业化为主要特征的发展道路，随着社会的发展、科技的进步，人类在创造了前所未有的辉煌现代工业文明的同时，其赖以生存的环境和资源遭到了严重的破坏，人类所继承的生物圈与人类自身所创造且不断更新的技术圈正处在很不平衡的状态之中，人与自然的矛盾冲突骤然全面激化，全球性的生态危机频频袭来，地球的环境加速恶化、生态失去平衡并威胁着人类未来的生存与发展，人类已经不同程度地尝到了环境破坏的苦果，环境问题不再是个别学者研究和关注的问题，而是全人类必须面临的一个重要问题。
一、环境定义及分类“环境”（Environment）一词的含义极为丰富。一般意义上来说，环境总是相对于某一中心事物而言，作为某一中心事物的对立面而存在，它因中心事物的不同而不同，随中心事物的变化而变化。与某一中心事物有关的周围事物就是这个中心事物的环境。
对不同的对象和科学学科来说，环境的内容也不尽相同。从生物学的角度来说，环境是指生物生活周围的气候、生态系统、周围群体和其他种群。从文学、历史和社会科学的角度来说，环境是指人们生活周围的各种情况和外界条件。从建筑学角度来说，是指室内条件和建筑物周围的条件。从化学或生物化学的角度来说，是指发生化学反应的介质。从环境保护的宏观角度来说，环境就是人类的家园——地球。我国1989年12月6日公布的《中华人民共和国环境保护法》第一章总则第二条对环境的内涵有如下规定：“本法所称环境，是指影响人类生存和发展的各种天然和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。”
综上所述，“环境”一词在不同的场合，有着各自的内涵和外延。就环境科学和环境立法而言，环境的主体是人类，即以人类为主体的外部世界，人类生存、繁衍所必需的、相适应的环境。
随着地球的演化，在200万～300万年前出现了人类，原本的地球自然界作为人类的环境，便随着人类社会的进步，在与人类的相互作用中发生变化。人类与其他的生物不同，不仅仅以自己的生存为目的来影响环境、使自己的身体适应环境，而且为了提高生存质量，还通过自己的劳动来有意识地改造环境，把自然环境转变为新的生存环境。这种新的生存环境有可能更适合人类生存，但也有可能恶化了人类的生存环境。在这一反复曲折的过程中，人类的生存环境已形成一个庞大的、结构复杂的、多层次多组元相互交融的动态环境体系（Hierarchical System）。
一般按照空间范围的大小、环境要素的差异、环境的性质等为依据进行环境分类。
人类环境习惯上分为自然环境（Natural Environment）和人工环境（Manmade Environment）。（一）自然环境
自然环境在人类出现之前就存在，是人类目前赖以生存、生活和生产所必需的自然条件和自然资源的总称。自然环境通常是指非人类创造的物质所构成的地理空间。即阳光、温度、气候、地磁、空气、水、岩石、土壤、动植物、微生物以及地壳的稳定性等自然因素的总和。可以概括为一句话：自然环境就是直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质、能量和自然现象的总体（图1-1）。图1-1 自然环境的构成
通常把这些构成自然环境总体的因素，分别划分为大气圈、水圈、土圈、岩石圈和生物圈等五个自然圈。所以若按此因素来分类，环境也可以分为大气环境、水环境、土壤环境、地质环境和生物环境。必须指出，自然环境对人的影响是带根本性的。人类要改善环境，都必须以自然环境为其大前提，谁要是超越它，势必一事无成。
由于构成自然环境的因素是相互联系、相互制约、相互依存的，因此如果其中一个因素或几个因素有了变化，其他因素就会发生一系列的连锁反应，从而引起自然环境的变化。如：森林面积的减少或造成水土流失，进而导致河水浑浊、河床上升；某一物种减少，可能造成其他相关物种的议程增殖或衰竭等。可见，自然环境在时间上又是可变化的，在很多情况下，自然环境的变化是由人为因素造成的。（二）人工环境
人工环境是指人类在利用和改造自然环境中创造出来的，也称人为环境或社会环境。如农田、草原、人工林、城市、农村、工矿区、居民区、疗养区、名胜古迹、风景游览区等。即指由于人类的活动而形成的环境要素，它包括由人工形成的物质、能量和精神产品，以及人类活动中所形成的人与人之间的关系或称上层建筑（图1-2）。图1-2 人工环境的组成
人工环境的发展和演变受自然规律、经济规律、社会规律的支配和制约，人工环境的质量是人类物质文明建设和精神文明建设的标志之一。
二、自然环境与人工环境的区别
人工环境是人类为了生产和生活的需要有目的创造出来的，是由占优势的人工环境因素构成的，当然也不排除人工环境中的某些自然物质，如阳光、空气、水、土壤等存在的必要性。人是人工环境的主体。自然环境是由非人类创造的自然物质构成的，生物是自然环境的主体。
通常，按照人类生存环境的空间范围，可由近及远，由小到大地分为聚落环境、地理环境、地质环境和星际环境等层次结构，而每一层次均包含各种不同的环境性质和要素，并由自然环境和社会环境共同组成。
人类是环境的产物，又是环境的改造者，人类在改造自然的过程中，由于认识能力和科学技术水平的限制，往往产生预料不到的后果，造成对环境的污染和破坏，与此同时，环境也不断地反作用于人类，产生了一系列环境问题。随着人口的激增、工业与经济的发展，特别是发展中国家的改变本国贫穷落后状态的愿望及行动，在工业发达国家环境治理刚刚取得某种进展的同时，发展中国家生态破坏和环境却更为严重与突出，反过来，又强烈制约和影响着经济的发展。特别是20世纪80年代中期在南极上空发现了臭氧空洞，它与地球变暖即所谓“温室效应”和酸雨问题构成了全球性大气环境问题，明显地危及全人类的生存与繁衍，引起了国际社会的高度关注。
第二节 环境问题
一、环境问题
环境问题指由自然因素或人为因素引起生态平衡破坏以致直接或间接影响人类生存和发展的各种情况。环境问题的表现形式是多样的，危害也各不相同，大致可以分为两大类。
一类是原生环境问题。它是由自然演变和自然灾害引起的。如地震、海啸、洪涝、干旱、风暴、滑坡、泥石流等。
另一类是次生环境问题。它是由人为因素所造成的环境问题。次生环境问题又分为环境污染和环境破坏两大类。环境污染是因工农业生产和人类生活向环境排放过量的污染物质或由于物理因素，如噪声、热、光、放射性等造成的环境污染，包括水体污染、大气污染、土壤污染。从污染物的不同可分为生物污染、放射性污染、噪声污染、微波干扰等。环境破坏主要是因为人类开发、利用资源不当引起的一种破坏自然生态而产生的生态效应。
经研究证明，一些“自然灾害”常常由于人为因素的加入而增强。如：大量砍伐森林—植被被破坏—土壤沙化—水土流失—洪水泛滥。又如：修建大型水库可以起到防洪、灌溉、给水、发电、养殖和旅游娱乐等积极作用，但有些水库也会触发地震，美国、日本、加拿大、法国、瑞士、前苏联、印度、巴基斯坦的水库和我国的新丰江水库都曾发生过水库充水触发地震的问题。
二、环境问题的产生和发展
人类在诞生以后很长的岁月里，只是自然食物的采集者和捕食者，人类对环境的影响和动物区别不大。人类主要是利用环境，而很少有意识地改造环境。这时的环境问题表现为洪水、猛兽、林火、风暴以及种种自然灾害对人类生存的威胁，如果说那时也发生所谓的“环境问题”的话，主要是因为人口的自然增长和像动物那样无知，乱采乱捕、滥用资源，从而造成生活资料缺乏引起的饥荒。为了解决这一问题，人类被迫学会吃一切可以吃的东西，学会适应在新的环境中生活，开始有意识地改造环境。
进入农业和畜牧业社会后，人类改造环境的意识增强，同时也产生了环境问题。如大量砍伐森林、破坏草原，引起水土流失、水灾、旱灾的频繁发生；兴修水利，往往又引起土壤盐碱化和沼泽化。例如西亚的美索不达米亚和中国的黄河流域，是人类文明的发源地，但大规模的毁林垦荒，造成了严重的水土流失。
18世纪后期，人类进入蒸汽机时代（1784年瓦特发明了蒸汽机，迎来了英国产业革命，使生产力获得了飞跃的发展），采矿、冶金、机械、纺织、化工工业的发展，以及煤的大量使用（燃烧），造成了大气环境的严重污染，如1873～1892年英国伦敦曾发生过多次煤烟污染事件，死亡近千人。但此时的环境污染还是局部的，暂时的，造成的危害也是有限的，环境问题并未引起人们的足够重视。
19世纪30年代以来，随着科学技术的突飞猛进，各种工矿企业及能源开发等都得到了大力发展。除燃煤造成的污染有所加重外，内燃机的发明和使用，石油的开发和炼制，有机化学工业的发展，对环境带来了更加严重的威胁。
到了20世纪50年代末和60年代初，近地表范围内的环境污染发展到了高峰，并已成为发达资本主义国家的一个重大的社会问题，从这一时期世界公害事故发生的次数和公害病显著增加的事实，足可以说明这一点。1909～1973年世界公害病情况统计见表1-1。表1-1 1909～1973年世界公害病情况统计
震惊世界的八大公害事件，也就是在20世纪中、后期的40多年内发生的。这一时期环境污染的特点是：由工业污染向城市污染和农业污染发展；点污染向面源（江、河、湖、海）污染发展；局部污染向区域性和全球污染发展，构成了世界上第一次环境问题的高潮。从此，人们也开始正视保护环境，经过几十年的努力，发达国家的污染问题部分地获得解决，环境状况有所改善，但环境问题并没有完全解决，同时，随着新科技革命的发展，又会带来新的环境问题。许多发展中国家又在走发达国家的老路，在发展经济的同时，环境污染越来越严重，1984年12月3日印度的“博帕尔惨案”就是一个明显的例子。
1984年由英国科学家发现，1985年美国科学家证实在南极上空出现“臭氧空洞”，构成了第二次世界环境问题的高潮。这一阶段环境问题的核心是与人类生存休戚相关的“全球变暖”“臭氧层破坏”和“酸沉降”三大全球性大气环境问题，引起了各国政府和全人类的高度重视。2013年，“雾霾”成为年度关键词。这一年的1月，4次雾霾过程笼罩我国30个省（区、市），在北京，仅有5d不是雾霾天。有报告显示，中国最大的500个城市中，只有不到1%的城市达到世界卫生组织推荐的空气质量标准，与此同时，世界上污染最严重的10个城市有7个在中国。大气环境问题再次备受关注。
综上所述，环境问题是随着经济和社会的发展而产生和发展的，老的环境问题解决了，又会出现新的环境问题，人对自然界有高度的依赖性，人不是超自然的产物，自然界中的一切并非只为人类的生存而存在，人也不是自然的中心。但和其他的生物、非生命物质不一样的是，人具有能动的认识世界和改造世界的能力，人类改造自然的活动从某种意义上来说，就是对自然的一种破坏。如恩格斯在《自然辩证法》中警告说，人类对自然支配的每一次胜利，自然都报复了我们。人类与环境这一对矛盾，是不断运动、不断变化、永无止境的。可以说，现在在地球上很难找到一块未被污染的“洁净绿洲”，环境污染问题已成为全球性的问题。国外八大公害事件见表1-2。表1-2 国外八大公害事件
注：资料来源于中国大百科全书（环境科学卷）。
三、现代环境问题
环境问题在20世纪70年代引起了世界各国的广泛重视和关注后，学术界的论述可谓头绪纷繁、众说纷纭。概括地说对环境问题的认识主要经过了环境问题是技术问题，经济问题和意识、文明问题等几个阶段。各阶段的主要观点和分析论证的角度不尽相同，甚至分歧很大，但现在一般认为，环境问题不是简单的某一方面的因素所致，应当从多学科的、多维的视角予以研究。
环境保护是人类针对环境提出的积极对策，20世纪中叶以前，人们并未提出环境保护的概念。20世纪50年代以后，随着环境污染的加剧，日、美等国家出现了反污染运动，但仍比较狭义地把环境保护理解为只是对“三废”的治理，是局部的问题，没有把环境污染与整个生态危机联系起来，对其危害性与复杂性认识不足，也没有把环境问题与社会因素联系起来，所以未能提出解决的根源。20世纪70年代初，联合国根据40多个国家提供的资料，由经济学家巴巴拉·沃德和科学家雷内·杜博斯执笔，为联合国1972年6月斯德哥尔摩人类环境会议提供的实际背景材料和概念性的基础意见——《只有一个地球》一书中提出：环境问题不仅是工程技术问题，更主要的是社会经济问题；不是局部问题，而是全球性问题。于是，“环境保护”这一术语随之被广泛采用。
1972年6月5～16日在瑞典斯德哥尔摩举行召开了联合国人类环境会议，这是世界各国政府共同讨论当代环境问题，探讨保护全球环境战略的第一次国际会议。会议的目的是要促使人们和各国政府注意人类的活动正在破坏自然环境，并给人们的生存和发展造成了严重的威胁。从那以后，人们越来越清楚地认识到环境问题只有和人口与发展问题联系起来才能找到正确的解决办法。
1991年6月18～19日在北京举行了“发展中国家环境与发展部长级会议”，深入讨论了国际社会在确立环境保护与经济发展合作准则方面所面临的挑战，特别是对发展中国家的影响，并发表了《北京宣言》，指出当代“严重而且普遍的环境问题包括空气污染、气候变化、臭氧层耗损、淡水资源枯竭、河流、湖泊及海洋和海岸环境污染、海洋和海岸带资源减退、水土流失、土地退化、沙漠化、森林破坏、生物多样性锐减、酸沉降、有毒物品扩散和管理不当、有毒有害物品和废弃物的非法贩运、城区不断扩展、城乡地区生活和工作条件恶化特别是卫生条件不良造成疾病蔓延，以及其他类似问题。而且发展中国家的贫困加剧，妨碍他们满足人民合理需求与愿望的努力，对环境也造成更大压力。”
为纪念斯德哥尔摩第一次人类环境会议召开20周年，1992年6月3日，联合国在巴西的“里约中心”组织召开联合国环境与发展大会，180多个国家和地区的代表、60多个国际组织的代表及100多位国家元首或政府首脑在大会上发言，该“环境与发展大会”被称为“20世纪的地球盛会”，会上讨论和签署了《地球宪章》（规定国际环境行为准则），《21世纪行动议程》（防止地球变暖）和《保护生物多样化公约》（制止动植物濒危与灭绝）等四个重要文件，成为该时代特征的集中表现。
目前，人类所面临的主要环境问题有以下几种。（一）全球气候变暖
在过去的一个世纪里，全球表面平均温度已经上升了0.3～0.6℃，它导致了海洋水体膨胀和两极冰雪融化，全球海平面上升了10～25cm。目前地球大气中的CO浓度已由工业革命（1750年）之前的20.28‰增加到了近0.36‰。环保科学家马克·林纳斯曾撰写了一部有关全球变暖危害的专著，系统描述了地球气温升高从1℃到6℃，全球面临的灾难。
气温升1℃，美国粮仓变大漠，非洲大漠变桑田。气温升2℃，两极冰块消融，欧洲大陆变大漠，热带地区的植物将大受影响。气温升3℃，气候彻底失控，生态灾难全面上演。南部非洲和美国西部开始出现更大面积的沙漠，成百上千万从事农牧业的人们将被迫背井离乡。气温升4℃，1/3生物灭绝，灾难将会在全球范围内蔓延，人类的食物会出现更严重的匮乏。气温上升5～6℃时，绿树长到南北极，95%生物灭绝，人类将遭遇毁灭性的灾难。
1996年政府间气候变化小组发表的评估报告表明：如果世界能源消费的格局不发生根本性变化，到21世纪中叶，大气中的CO浓度2将达到0.56‰，全球平均温度可能上升1.5～4℃。此外，全球气候变暖，还会影响人类健康，加大疾病危险和死亡率，增加传染病。（二）臭氧层破坏和耗损
自1985年南极上空被证实出现臭氧层空洞以来，地球上空臭氧层被损耗的现象一直有增无减。到1994年，南极上空的臭氧层破坏7面积已达2.4×10km。现在在美国、加拿大、西欧、前苏联、中国、日本等国的上空，臭氧层都开始变薄。臭氧层耗损意味着大量紫外线将直接辐射到地面，导致人类皮肤癌、白内障发病率增高，并抑制人体免疫系统功能；农作物受害减产；海洋生态系统的食物链破坏，造成生态平衡破坏。
在对消耗臭氧层物质（ODS）实行控制之前（1996年以前），全7世界向大气排放的ODS已达到了2×10t。由于ODS相当稳定，可以存在50～100年，所以被排放的大部分ODS目前仍留在大气层中，在它们陆续升向平流层时，就会与那里的臭氧层发生反应，分解臭氧分子。诺贝尔化学奖获得者保罗·克鲁森预测，臭氧洞可望在30～40年后消失，2007年来自世界各国的300多位科学家对臭氧层空洞的采集数据进行了分析研究，结果发现目前地球上空的大气臭氧层空洞已开始收缩变小。科学家们表示，按照目前的速度，估计在50年内该臭氧层空洞可能重新闭合。（三）酸雨污染及蔓延
现在“酸雨”一词已用来泛指酸性物质以湿沉降（雨、雪）或干沉降（酸性颗粒物）的形式从大气转移到地面上。酸雨中的主要成分为硫酸和硝酸，主要来源于人类广泛使用化石燃料向大气排放了大量的SO和氮氧化物（NO）。酸雨被称为“空中死神”，目前已经成为2x一种范围广泛、跨越国界的大气污染现象。酸雨破坏土壤，使湖泊酸化，危害动植物生长；酸雨也会刺激人的皮肤，诱发皮肤病，引起肺水肿等；酸雨会腐蚀金属制品、油漆、皮革、纺织品和含碳酸盐的建筑。（四）土地荒漠化
土地荒漠化，就是指土地退化，也叫“沙漠化”。1992年联合国环境与发展大会对荒漠化的概念作了这样的定义：“荒漠化是由于气候变化和人类不合理的经济活动等因素，使干旱、半干旱和具有干旱灾害的半湿润地区的土地发生了退化”。荒漠化是当今世界最严重的环境与社会经济问题。1991年联合国环境规划署对全球荒漠化状况的评估是：全球荒漠化面积已近30亿公顷，约占全球陆地面积的1/4，相当于俄罗斯、加拿大、中国、美国国土面积的总和。已影响到全世界1/6的人口（约9亿人），100多个国家和地区。而且，荒漠化扩展的速度是，全球每年有600万公顷的土地变为荒漠，其中320万公顷是牧场，250万公顷是旱地，12.5万公顷是水浇地，另外还有2100万公顷土地因退化而不能生长谷物。亚洲是世界上受荒漠化影响的人口分布最集中的地区，遭受荒漠化影响最严重的国家依次是中国、阿富汗、蒙古、巴基斯坦和印度。随着荒漠化的加速蔓延，人类可耕种的土地日益减少，严重动摇了粮食生产的基础。（五）水资源危机及水体污染
世界上许多地区面临着严重的水资源危机。根据国际经验，每人3每年1000m可重复使用的淡水资源是一个基本指标，低于这个指标的国家可能会遭受阻碍发展和损害健康的长期性水荒。然而，目前世界上约有20个国家已低于这一指标，主要位于西亚和非洲，总人口数已过亿。另一方面，由生活废水、工业废水、农业污水、固体废物渗漏、大气污染物等引起的水体污染，使全球可供淡水的资源量大大减少了。世界银行的报告估计，由于水污染和缺少供水设施，全世界有10亿多人口无法得到安全的饮用水。（六）森林锐减
人类历史发展之初，地球约有2/3的陆地被森林覆盖，森林面积达76亿公顷。现推算，地球上的森林面积约为30～60亿公顷，约占陆地面积的20%～40%，其中约一半是热带林（包括热带雨林和热带季雨林），另一半以亚寒带针叶林为主。从森林植物的干重测定值来看，热带林是亚寒带针叶林的两倍，所以，热带林占陆地总生物量的很大部分。但在工业化过程中，欧洲、北美等地的温带森林有1/3被砍伐掉了，所以近30年来，发达国家对全球的热带林进行了大规模地开发。欧洲国家进入非洲，美国进入中南美洲，日本进入东南亚，大量砍伐热带林，他们进口的热带木材增长了十几倍。森林大面积被毁引起了多种环境后果，主要有：降雨分布变化，CO排放量增加，2气候异常，水土流失，洪涝频发，生物多样性减少等。（七）生物多样性减少
据联合国环境规划署估计，全球大约有500万～3000万种生物，目前人类描述过的生物大约有140多万种，利用的仅150种左右。但当前地球上的生物多样性损失的速度比历史上任何时候都快，比如鸟类和哺乳动物现在的灭绝速度可能是它们在未受干扰的自然界中的100～1000倍。这主要是由于大面积对森林、草地、湿地等环境的破坏，过度捕猎和利用野生物种资源，城市地域和工业区的大量发展，外来物种的引入或侵入，土壤、水和大气受到污染，全球气候变化等原因造成的。这些活动在累加的情况下，会对生物物种的灭绝产生成倍加快的作用。20世纪90年代初，联合国环境规划署首次评估生物多样性的结论是：在可以预见的未来，5%～20%的动植物种群可能受到灭绝的威胁。（八）海洋污染
海洋面积辽阔，储水量巨大，因而长期以来是地球上最稳定的生态系统。由陆地流入海洋的各种物质被海洋接纳，而海洋本身却没有发生显著的变化。然而近几十年，随着世界工业的发展和人类对海洋生物资源的过度利用，海洋的污染也日趋加重，使局部海域环境发生了很大改变，并有继续扩展的趋势。全球每年有数十亿吨的淤泥、污水、工业垃圾和化工废物等被直接排入了海洋，河流每年也将近百亿吨的淤泥和废水、废物带入沿海水域，引起沿海生境改变，使动物的栖息和繁殖地遭到破坏。
海洋污染包括铬、锰、铁、铜、锌、银、镉、锑、汞、铅等金属，磷、砷等非金属，以及酸和碱、放射性物质、有机废液和生活污水、热污染和固体废物污染等多种形式的污染。（九）持久性有机污染物的污染
持久性有机污染物（persistent organic pollutants，简称POPs）指的是持久存在于环境中，具有很长的半衰期，且能通过食物网积聚，并对人类健康及环境造成不利影响的有机化学物质。它们具有高毒性、持久性、积聚性、流动性大等性质，能对动物和人类造成严重的毒害。
世界是物质的，物质都是由化学元素组成的。到目前为止，已经发现自然界中存在的和实验室合成的物质超过4000万种，并且化学家还在以每年近百万种的速度继续发现更多的新物质。化学物质是当今许多大规模生产所必需的原料，但这些化学物质在制造、储存、运输、使用和废弃过程中常常危害环境和生态。现在，全世界每年产生88的有毒有害化学废物达3×10～4×10t，其中对生态危害很大并在地球上扩散最广的是持久性有机污染物（POPs），最具代表性的是多氯联苯和滴滴涕。这类化学污染物从人类的工业和农业活动中释放，已广泛进入了空气、土地、河流和海洋。由于这类污染物能被海洋中微小的浮游生物吸收并积累，从而将其浓缩上百万倍；海中的鱼吃下这些浮游生物，又能将其浓缩，于是浓度增大到上千万倍；当大型海洋动物吞食了这些鱼之后，会使污染毒素的浓缩系数增加到上亿倍，这是因为污染毒素聚集在动物的脂肪里而很难通过躯体排出体外。通过食物链，这些毒素对海洋生态系统产生了强烈的干扰，比如：多氯联苯的作用之一就是损害生殖系统。持久性有机污染物对陆地生态系统也有很大的干扰和危害，因而成为目前全世界关注的重大环境问题之一。
解决环境问题的根本途径是调节人类社会活动与资源环境的关系，在通晓环境变化过程的基础上，预测人类社会经济活动引起的环境影响，掌握自然生态规律和经济规律。要以资源、环境和适度消费制约生产，运用自然和经济规律改造和保护环境。反思人类的消费观和发展观，一味追求高消费的发展是不可能持续发展的，应当全面规划、合理安排社会生产力，并在实践和动态过程中，使发展生产与保护环境的关系协调起来。要提高人类对环境价值的认识，反思人类的环境观，增强人们的环境意识。
第三节 消防工作中的环境问题
一、火灾与环境
在人类文明发展史上，从来没有一项发明能像火影响那么大，从夸父追日到普罗米修斯偷火，从钻木取火到火柴的产生，从蒸汽机的发明到宇宙飞船遨游太空，在人类文明前进的每一步，火的作用和影响都不容忽视。火给人类带来巨大文明的同时，也给人类带来了意想不到的灾难。人类早在几十万年前就已经掌握了用火的技术，但长期以来人们并不知道火的本质，对火曾作出过种种神奇的解释，直到18世纪（1773年）法国科学家La Voisier（拉瓦锡）发现了氧气之后，人们才真正揭开了火的奥秘，正确解释了燃烧的本质，从而更有效地利用火，用科学的方法同火灾作斗争。
火灾是在时间或空间上失去控制的、复杂的并造成灾害的燃烧现象，是灾害燃烧的表现形式。火灾的孕育、发生和发展、蔓延过程包含流体流动、相变、传热传质和化学反应等物理化学作用；同时火灾体系受环境和气象因素的影响，与灭火手段存在相互影响，与人类行为相互影响，再加上火灾体系内所包含的可燃物和几何条件的复杂性和多变性，火灾体系成为一种在复杂多变的环境条件下，涉及物质、动量、能量和物理化学变化的三维、多相、非平衡态的包含热动力学和反应动力学的非线性耗散结构体系，因此火灾现象具有复杂性、不确定性和随机性。火灾还是一种终极型灾害，任何其他灾害最后都可能导致火灾。
火灾能烧掉人类经过辛勤劳动创造的物质财富，使工厂、仓库、城镇、乡村和大量的生产、生活资料化为灰烬，一定程度上影响着社会经济的发展和人们的正常生活。火灾还污染了大气，破坏了生态环境和平衡，间接威胁着人类的健康。火灾发生造成的环境代价也是非常沉重的，如：2009年2月7日澳大利亚维多利亚州发生了一场历时一个多月的森林大火，这场特大森林火灾燃烧总面积达41万公顷，共造成210人死亡，1800多栋房屋被毁，近100万头牲畜和野生动物死亡。悉尼大学的马克·亚当（Mark Adams）的研究表明，据测算，每公顷林地储存的CO为50～80t，数百万公顷的森林一旦烧光，向2大气排放的CO数量是极其巨大的。之前的研究表明，澳大利亚在22003年以及2006～2007年度发生的森林火灾大约向大气中释放了81.05×10tCO气体。人类每年因使用生物燃料、森林火灾以及农业焚29烧等共排放CO达5.5×10t。过去50～60年，人类活动已经使大气中2的CO水平升高了近20%。科学界认为，人类活动使自然界的碳循环2失衡，以CO为主的温室气体是导致全球气候变暖的主要因素。森林2大火是严重破坏生态环境的灾害，不仅破坏森林自身的资源，使森林质量下降、土壤失去保护、引起水土流失、给农业生产带来很大损害，而且还因烧去林内各种有用的野生植物，迫使许多珍贵鸟兽迁移；起火产生的大量烟尘，污染了大气环境，对人类造成极为有害的影响。
又如：2005年11月13日中国吉林石化双苯厂发生燃烧爆炸，造成大量苯类污染物进入松花江水体，引发重大水污染事件。随着污染物逐渐向下游移动，这次污染事件的严重后果开始显现。特别是黑龙江省省会、北方名城哈尔滨市，饮用水多年以来直接取自松花江，为避免污染的江水被市民饮用、造成重大的公共卫生问题，市政府决定自2005年11月23日起在全市停止供应自来水，这在该市的历史上从未发生过。形成的100km多长的污染带流经吉林、黑龙江两省，在我国境内历时42d，行程1200km，于12月25日进入俄罗斯境内，这次污染成为了一次国际事件。这次事件泄漏的主要是硝基苯，硝基苯的主要毒作用一是形成高铁血红蛋白，吸入硝基苯后，由于它的氧化作用，使血红蛋白变成氧化血红蛋白（高铁血红蛋白），大大阻止了血红蛋白输送氧的作用，因而呈现呼吸急促和皮肤苍白的现象，症状严重的患者会因呼吸衰竭而死亡。二是硝基苯进入人体后，经过转化产生的中间物质，可使维持细胞膜正常功能的还原型谷胱甘肽减少，从而引起红细胞破裂，发生溶血。三是对肝脏的损害，硝基苯可直接作用于肝细胞致肝实质病变，引起中毒性肝病、肝脏脂肪变性，严重者可发生亚急性重型肝炎。四是急性中毒者还有肾脏损害的表现，此种损害也可继发于溶血。由此可见，火灾发生不但造成人们生命财产损失，也能引发各种环境污染，直接或间接地危害人类的生命健康。
火灾对环境的破坏作用主要是各类物质的燃烧对环境产生的影响及火灾产物的破坏作用。火灾产物通常有火灾生成的气体、热量、烟及灰烬等。火灾会破坏生态环境，破坏生态环境也会引发火灾，我们要时刻警惕大自然对人类的报复，加强对火的控制与管理。预防火灾的发生，仍然是当今世界人们面临的重要课题。
二、常见物质的火灾危险性及其分类
物质具有各种自然属性和包括火灾危险性在内的反映其属性的各种特性。随着石油化学工业的迅猛发展，每年都会有成百上千的新物质被合成出来，面对众多的性质各异的各类物质，为了有效地进行科学、安全使用，就有必要对物质进行火灾危险性分类，因为危险化学品的生产具有高温高压、易燃易爆、有毒有害、连续作业的特点，不少化工企业靠近江河湖海，处于居民稠密区，一旦发生事故，极易造成次生灾害，人员疏散，环境污染，甚至影响社会安定。（一）影响物质火灾危险性的因素
各种物质的火灾危险性是由多种因素决定的，在确定物质的火灾危险性类别时就不能只考虑其本身可否燃烧及燃烧的难易、快慢程度单一因素，应当综合考虑其各种危险特性给人们带来的危害和后果，及影响其火灾危险性的各种相关因素，才能保证物质火灾危险性分类更加严密和科学。综合起来讲，影响物品火灾危险性的主要因素有以下几点。
1.物质具有的易燃性和氧化性
物质本身能否燃烧或燃烧的难易、氧化能力的强弱，是决定其火灾危险性大小的基本条件。通常，我们说某物质火灾危险性大，表明该物质必须是易燃的或具有强氧化性的，一堆砂石是很难说它具有火灾危险性的。我们说一个仓库是否有火灾危险性，最主要的就是看它是否储存了可燃的或氧化性强的物质，倘若只储存有钢材、石料等不燃物，那么就其本身而言，量再多也不构成火灾危险。因此，物质具有的易燃性和氧化性是确定其火灾危险性类别的基础。
一般而言，越易燃烧或氧化性越强，物质的火灾危险性就越大。如乙醚比乙醇沸点低、易燃，那么乙醚就比乙醇的火灾危险性大；硝酸比硫酸的氧化性强，那么硝酸就比硫酸的火灾危险性大。衡量物质易燃危险性大小的方法和参数，与其本身所存在的状态有关。因为状态不同，其燃烧难易程度的表现形式也不同，如：粉末状态的铝粉遇火可以发生反应生成AlO，比铝锭火灾危险性大，所以处于不同状23态的物质，会有不同的反映该物品火灾危险性大小的测定方法和参数。一般来讲，液体主要是用闪点的高低来衡量，气体、蒸气、粉尘等主要是用爆炸浓度极限来衡量，固体主要是用引燃温度或氧指数的大小来衡量。另外，最小引燃能量也是用来衡量物品火灾危险性大小的一个重要参数，如防爆电器的防爆等级都是依据物品引燃温度的高低和最小引燃能量的大小来确定的。
2.物质的毒害性、放射性、腐蚀性等危险性
物质一般具有多种性质，如，金属铷、铯、钫遇水易燃又具有放射性，过氧乙酸既有氧化性又有腐蚀性等。通过实验可知，当一种物品在具有火灾危险性的同时，如若还具有毒害性、放射性或腐蚀性等危险性，那么其火灾危险性和危害性会更大。如，同是氧化性气体的氧气和氯气，按现行《建筑设计防火规范》（GB50016-2003）的分类方法，都应按乙类火灾危险性管理，而实际上氯气的危险性和危害性比氧气要大得多。如氢气与氯气混合的爆炸浓度极限为3%～97%，比氢气与氧气（空气）混合的爆炸极限（4.1%～74%）范围宽24.1个百分点。同时，氯气还是一种窒息性很强的烈性毒物，能强烈刺激眼睛黏膜和上、下呼吸道及肺部，人吸入高浓度氯气时，几分钟即可死亡；吸入中浓度氯气时，会导致中毒性肺水肿；吸入低浓度氯气时会胸闷厉害和呼吸困难；眼睛受到刺激时，会引起流泪、流鼻涕等，而这些危险性对氧气来讲是不存在的。
所以，在对物质进行火灾危险性分类时，除应考虑物质本身的火灾危险性外，还应充分考虑它所兼有的毒害性、腐蚀性和放射性等危险性。
3.物品的盛装条件和包装的可燃程度
盛装条件也是制约物品火灾危险性的一个重要因素。因为同一种物质在不同的状态，不同的温度、压力、浓度下其火灾危险性是不同的。如，苯在0.1MPa下的自燃点为680℃，而在2.5MPa下的自燃点为490℃，在空气中的自燃点为578℃，在氧气中的自燃点为566℃，在铁管中的自燃点为753℃，在玻璃烧瓶中的自燃点为580℃；又如，甲烷在2%的浓度时自燃点为710℃，在5.85%的浓度时自燃点为695℃，在14.35%的浓度时自燃点为742℃。实验结果表明，氧气在高压气瓶内充装要比在胶皮囊中盛装的火灾危险性大，氢气在高压气瓶中充装要比在气球中火灾危险性大。所以，盛装条件不同，物质的火灾危险性也不同。
火灾危险性的大小不仅与物品本身的性质有关，也与其包装是否可燃和可燃包装的多少有关。如精密仪器、家用电器等，本身并不都是可燃物，但其包装大多是可燃物，且有的还比较易燃，若一旦被火种引燃，不仅包装物会被烧毁，而且其仪器也会因包装物的燃烧而被火烧坏或报废。对难燃物品和不燃物品，若其包装材料为可燃物且其量与被保护的物品之比所占比重又相当大时，那么该物品的火灾危险性类别就可按同类的可燃物考虑。（二）物质火灾危险性分类
在《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）中的“3.1火灾危险性分类”中将物质的火灾危险性按照生产的火灾危险性和储存物品的火灾危险性两种不同情况进行了分类。
1.生产的火灾危险性分类
生产的火灾危险性应根据生产中使用或产生的物质性质及其数量等因素，分为甲、乙、丙、丁、戊类，并应符合表1-3的规定。表1-3 生产的火灾危险性分类
2.储存物品的火灾危险性分类
储存物品的火灾危险性应根据储存物品的性质和储存物品中的可燃物数量等因素，分为甲、乙、丙、丁、戊类，并应符合表1-4的规定。表1-4 储存物品的火灾危险性分类
以上各类具有火灾危险性的物品，绝大多数只要发生火灾都会产生具有破坏作用的有毒有害气体、液体或固体。如，各种烃类物质燃烧产生大量的CO；Cu（NO）受热分解除了生成CuO外，还生成232NO气体；赛璐珞燃烧生成氧化氮等有毒气体，无氧自动分解会生成2CO、CH、H、NO、NO和HCN等易燃易爆或剧毒气体；橡胶热分422解与燃烧产物主要为CO、CO和烃类物质，另外橡胶生产中还添加2了很多的添加剂，这些物质燃烧也会释放出有毒物质，如橡胶中常添加的偶氮二甲酰胺（简称发泡剂ADC）受热分解释出NO和CO，也x会对水体造成污染；硝化纤维暴露在空气中能自燃。遇明火、高热极易燃烧爆炸；与氧化剂和大多数有机胺接触能发生强烈反应，引起燃烧或爆炸；通常加乙醇、丙酮或水作润湿剂，润湿剂干燥后，容易发生火灾，其燃烧（分解）产物为CO、CO和氮氧化物。碳化铝2（AlC）与水接触，会很快放出易燃气体甲烷，遇热源或火种能引起43燃烧和爆炸。
由此可见，生产生活中常见的物质在燃烧或受热条件下不仅会发生剧烈的化学反应，还会产生一系列对环境和人体均有破坏作用的有毒有害物质，消防工作不可避免地直接或间接与环境产生紧密的联系，在消防工作的各个阶段一定要密切注意周围环境的变化，尽量采用不破坏或少破坏环境的工作思路、工作方法、工作手段去开展消防工作，使消防工作与环境保护有机统一，真正做到对环境友好的绿色消防。
第二章 火灾发生与环境污染
众所周知，物质在燃烧过程中会产生大量浓烟和烟尘，其中含有很多的CO、CO及其他有毒气体。尤其是化工产品或有机化合物的2燃烧，释放出的气体中有许多剧毒物质飘散在空中，损害人的健康，给大气环境带来的污染也是不可低估的，使大气温室效应增加，产生酸雨，破坏生态平衡。另外，火灾发生时还会产生烟气、释放热量，会对人产生危害，对环境造成污染；消防工作中曾经大量使用的哈龙灭火剂及灭火过程中其他灭火剂的使用都会对环境产生种种影响，哈龙灭火剂的使用会对大气臭氧层产生耗减，灭火所用的水及泡沫会污染水体，造成环境污染。火灾还具有巨大的破坏作用，能够烧塌建筑物，形成灰色垃圾，严重污染环境，火灾还会对大气净化起着重要作用的绿色植物造成毁灭性的破坏。
消防工作是预防火灾和减少火灾危害，保护公民人身安全、公共财产和公民财产安全，维护公共安全的基础性工作。随着人类环境保护和消防安全意识的增强，消防与环境保护的关系越来越密切。拥有良好的消防安全条件和生态环境是实现社会经济快速、持续发展和社会稳定的基本保证。
第一节 火灾及火灾类型
火灾是在时间或空间上失去控制的、复杂的并造成灾害的燃烧现象，是灾害燃烧的表现形式。
一、火灾类型及特点
根据国家标准GB4968-1985《火灾分类》的规定，按物质燃烧特性将火灾分为A、B、C、D四类。2008年11月4日发布2009年4月1日实施的GB/T4968-2008《火灾分类Classification of fires》代替了GB4968-1985，增加了E类火灾（带电火灾）和F类火灾（烹饪器具内烹饪物火灾）。新的标准不仅根据可燃物的性质定义火灾分类，而且根据可燃物的类型和燃烧特性对火灾进行分类。（一）火灾类型
1.A类火灾
固体物质火灾。这种物质通常具有有机物性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬。如木材、棉、麻、纸张等火灾。
2.B类火灾
液体火灾和可熔化的固体物质火灾。如汽油、煤油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡火灾等。
3.C类火灾
气体火灾。如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气、氨气等引起的火灾。
4.D类火灾
金属火灾。如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金火灾等。
5.E类火灾
带电火灾。物体带电燃烧的火灾。如发电机房、变压器室、配电间、仪器仪表间和电子计算机房等在燃烧时不能及时或不宜断电的电气设备带电燃烧的火灾。
E类火灾是建筑灭火器配置设计的专用概念，主要是指发电机、变压器、配电盘、开关箱、仪器仪表和电子计算机等在燃烧时仍旧带电的火灾，必须用能达到电绝缘性能要求的灭火器来扑灭。对于那些仅有常规照明线路和普通照明灯具而且并无上述电气设备的普通建筑场所，可不按E类火灾的规定配置灭火器。带电火灾的特点：燃烧猛烈，蔓延迅速，烟雾大，伴有毒气，容易触电。
6.F类火灾
烹饪器具内的烹饪物火灾。如动植物油脂火灾。（二）不同类型火灾的特点
表2-1给出了火灾类型、特点及主要扑救措施。表2-1 火灾类型、特点及扑救措施
另外，根据着火对象还可以将火灾类型分为建筑火灾、露天火灾、交通运输火灾、森林和草原火灾等。
二、火灾危害
无论哪种类型的火灾发生，都不可避免的对周围环境造成各种影响，燃烧本身产生烟、热量、各种有毒气体等对人身安全造成致命危害，火灾的同时还排放大量的CO、CH、NO等温室气体，增加区242域乃至全球碳排放，破坏生态环境；火灾还能烧毁建筑物形成灰色垃圾，对森林、草原造成毁灭性的破坏；消防人员的活动、设备的运行、消防灭火救援行动中灭火剂的生产和使用，也会给环境造成严重危害。
根据火灾统计管理规定，火灾的直接损失是指被烧毁、烧损、烟熏和灭火中破拆、水渍以及因火灾引起的污染等所造成的损失。火灾的间接财产损失是指因火灾而停工、停产、停业所造成的损失，以及现场施救、善后处理费用。火灾的危害性一般是指火灾造成的人员伤亡、财产损失、烧毁建筑物、引发次生爆炸等危害，除此之外，火灾发生时释放的烟气、毒气、热量对环境的影响，灭火剂灭火过程造成的环境污染也有很大的危害性，这种危害性虽然不能用经济损失的方法进行损失统计，但其影响是会延续相当长的时间，有时近期没有显现的损失会在10年甚至更长的一段时间内显现出来。如，1990年8月2日爆发的海湾战争，科威特油井大火的沉降物对环境和人类健康造成了严重危害。据不完全统计，此次战争期间共700多口油井每天烧43掉600万桶原油，向大气层排出4×10t SO，3×10t氮氧化物，1×25610t CO，2×10t余CO，还有大量的HS气体，那时科威特油井大火22的沉降物对环境和人们健康造成的损害至今还在继续，有毒物质产生的难以预计的灾难影响了几亿人的生命健康。油火烟雾污染进入所有呼吸动物的呼吸道和肺部，动物出现黑肺，家禽、野生动物患病死去。大火搅起的土壤使伊朗、伊拉克境内和阿拉伯半岛上的夏马风暴的强度提高了一倍，出现的频率也增加了一倍。至于对于1986年前苏联切尔诺贝利核电站发生的火灾，先后造成16000人死亡（消防人员18名，其中2人在反应堆爆炸中丧生，其余人员均死于核辐射），核辐射的影响已超出了国界，时间跨度能上百年。
火灾不论大小均具有一定的破坏作用，特别是重、特大火灾的发生，会造成更大的人员伤亡和财产损失，对社会的安定、经济的发展将造成更大的阻碍，同时也加重了环境污染，因此应遏制重、特大火灾，有利于将火灾损失降到最小。
三、国内外消防环境污染与保护现状
国际上关注火灾危害和环境污染的问题起步较晚。1987年9月联合国环境计划署通过淘汰哈龙灭火剂、保护臭氧层的《蒙特利尔国际公约》以后，许多国家对消防工作中的环境保护开展了广泛的研究，并针对现实消防的不同保护的不同对象，开展大量实际火灾危险评估试验，更新标准规范、更新老产品，采用信息技术、替代技术、节能型、环保型的高性能高效的绿色消防产品，即统称的对生态或环境有益的消防产品。1992年联合国环境与发展大会发表了《里约热内卢宣言》，各国、各地区及各组织根据宣言和《21世纪议程》的原则和具体要求，纷纷制定和加强环境管理的法规和标准，推出了包括环境标志、环境审核等在内的一系列技术措施。由于各国、各地区及各组织制定的法律、法规和标准不统一，各自实施一套标志和审核办法，可能为一些国家制造新的“保护主义”和技术壁垒提供条件，必然对国际贸易产生影响。国际标准化组织（ISO）认识到自己的责任和机会，于1992年10月做出了设立ISO/TC207“环境管理”技术委员会的决定，ISO/TC207的宗旨是：通过制定和实施一套环境管理体系的国际标准，规范企业和社会团体等所有组织的环境表现，使之与社会经济发展相适应，改善生态环境质量，减少人类各项活动所造成的环境污染，节约资源，促进经济的可持续发展。其职责是研究、制定和实施环境管理方面的国际标准。
2002年，国际标准化组织环境管理标准化技术委员会（ISO/TC207）第三分委员会即“火灾对人和环境的威胁”（代号为ISO/TC92/SC3，简称SC3），初步确定要开发小规模试验装置和程序，取得有效的燃烧生成物组分数据，来评估建筑最终制品的燃烧急剧毒性对人的影响，以便用于火灾危险和风险评估。SC3工作组草案标准有5个，分别是：ISOWD19700《火灾毒性模型》、ISOWD19703《主要燃烧产物、烟等效比率等生成量的计算方法》、ISOWD19704《主要燃烧产物、烟等效比率等生成量的数据编辑》、ISOWD19705《水喷淋头和燃烧生成物》、ISOWD19706《火灾的生命危险总指南》。
国际上对于火灾的直接破坏性影响开展的研究，主要是通过试验分析和计算机模化方法评估和掌握重点火灾危险场所的火灾危险性和危害性，提出有效的防火、灭火预案和系统性能化设计方案，推广和提高自动固定主动消防系统技术，实现早发现、早灭火，将火灾的破坏减小到最低限度。而对于火灾间接破坏，火灾环境污染是其中主要内容之一，目前尚无有效的火灾释放物的收集和处理方法，成为当前国际国内普遍关注和研究的消防环保问题的焦点。
在我国，由于受经济发展的制约，环境保护的观念近十多年才逐步引起社会各界的高度重视，可持续发展的思想也在逐步深入人心，“所谓可持续发展，就是既要考虑当前发展的需要，又考虑未来发展的需要，不要以牺牲后代人的利益为代价来满足当代人的利益”。
中共中央政治局2014年5月24日上午就大力推进生态文明建设进行第六次集体学习。中共中央总书记习近平在主持学习时强调，生态环境保护是功在当代、利在千秋的事业。要清醒认识保护生态环境、治理环境污染的紧迫性和艰巨性，清醒认识加强生态文明建设的重要性和必要性，以对人民群众、对子孙后代高度负责的态度和责任，真正下决心把环境污染治理好、把生态环境建设好，努力走向社会主义生态文明新时代，为人民创造良好生产生活环境。习近平强调，要正确处理好经济发展同生态环境保护的关系，牢固树立保护生态环境就是保护生产力、改善生态环境就是发展生产力的理念，更加自觉地推动绿色发展、循环发展、低碳发展，决不以牺牲环境为代价去换取一时的经济增长。可持续发展是生态、经济、社会三位一体的发展。生态持续发展是基础、经济持续发展是条件、社会持续发展是目的，三者不可分割。人类共同追求的应是生态—经济—社会复合系统的持续、稳定、健康发展。
在消防控灾领域，减少水渍损失、取消卤代烷已提出多年，说明环境保护在消防领域已引起了人们的重视。在1991年中国正式加入《蒙特利尔议定书》时，氯氟烃（CFC）和哈龙等消耗臭氧层物质（ODS）已经在我国轻工、电子、消防等多个领域中广泛使用。随着我国从1997年开始在消防、化工、汽车空调等11个行业开展的“全面围剿”ODS的行动，我国ODS使用量（消费量）已出现逐年递减趋势。根据《中国逐步淘汰消耗臭氧层物质国家方案》（修订稿）中4的数据显示，我国在1997年ODS的消费量约7×10t；而国家环保总局最新的数据表明，到2003年年底，我国CFC的消费量已经比1997年下降了55%，哈龙下降了85%。我国也在积极探索哈龙替代品的建设，如，ABC干粉生产线、轻质CO灭火器生产线、植物蛋白水成膜泡沫2灭火剂生产线等。
虽然消防领域的环境保护引起了社会各级的广泛关注。但在实际事故处置中，还存在重视不够、预测不足，措施单一的问题。对火灾的直接破坏性影响研究才刚刚开始，没有制定或建立任何标准，消防领域的环保措施尚无专门研究，火灾对环境影响研究基本处于空白。甚至作为环境管理主导性力量的政府，其消防部门和环保部门之间也还远未建立健全合作机制，仅仅停留在某些有毒物质泄漏现场双方预定简单分工（一方收集一方净化）的阶段。吉林石化11·13大爆炸，松花江水体之所以受到污染，并不是因吉林石化公司双苯厂大爆炸直接引起的，而是由于消防部门灭火使用的大量水体被污染后顺着排雨管线流入松花江所致。据了解，吉林市消防部门当时共调动消防车90余台，大量的水被不间断地喷向火点，扑救现场地面的有毒污水“没膝深”，从消防本身，我们对事故的预测不够，没有想到如此大量的射水所带来的污水的去向的处置对策，以至于酿成如此之大的环境污染事件，虽然主要责任不在消防，但已经引起了全国千千万万名消防工作者的高度重视，大家都在认真思考和研究，如何在灾害事故处置中尽力避免对环境造成“损伤”。因此，深化消防控灾领域的环保观念，强化消防控灾过程中的环境保护措施和技术手段。加强消防控灾过程中的环境保护，对于创造良好的消防环境具有重要意义。
第二节 火灾中引发的环境问题
一、国内外火灾统计
火灾对人类的伤害是非常严重的。据联合国“世界火灾统计中心”（WFSC）近年来的不完全统计，全球每年发生600万～700万起火灾，全球每年死于火灾中的有65000～75000人。按各大洲分别统计的数据见表2-2。表2-2 世界火灾统计
全世界每天发生火灾1万多起，造成数百人死亡。
表2-3给出的是我国2004～2013年7月，近10年的火灾统计数据。表2-3 2004～2013年我国火灾统计数据
根据火灾统计数据分析（不包括港、澳、台地区和铁路、港航、军队、森林、草原、煤田火灾），2004～2013年7月近10年，我国共发生火灾160万余起，造成1.4万多人死亡，1.1万多人受伤，直接经济损失144.6亿多元，2012年较2004年相比虽然火灾起数有所下降，但直接经济损失却逐年上升。这是由于我国国民经济建设的快速发展，经济总量逐年增大，社会财富日益增多，城市化进程加快，新材料、新工艺、新产品的应用不断增多，以及用火、用电、用油的领域和规模不断加大，使得引发火灾的因素增加，导致火灾发生造成的直接经济损失增大。
近年来，由于科技的发展，新型材料不断出现，建筑内火灾荷载不断增多，以及温室效应全球变暖等因素，火灾形势日益严峻。我国是发展中国家，消防管理的不尽完善以及消防技术的落后，使得我国的火灾形势更加严峻。
二、我国的火灾形势（一）我国火灾随经济快速发展总体呈上升趋势
进入20世纪90年代，我国经济快速发展，社会财富日益增多，城市化进程明显加快，使得引发火灾的因素增加，火灾形势呈现出严重化趋势。进入21世纪以来，火灾的发生次数和直接经济损失基本趋于平稳，虽然火灾起数有减少的趋势，但直接经济损失变化不大甚至还有增大的趋势，这也表明了许多火灾的复杂性。（二）随着社会经济、科学技术的发展，出现许多新的火灾问题
随着科学技术的发展和人们生活水平的提高以及经济的快速发展，各种新材料、新能源、新工艺、新技术投入使用，各类超大规模的工业建筑和特殊的民用建筑大量涌现，特别是超大空间建筑、超高层建筑、地下大型建筑和石油化工易燃易爆场所迅速增多。这些建筑规模巨大、结构复杂，含有的可燃物品种多、数量大，而且人员十分密集，极易发生大面积立体火灾。这是重特大火灾发生次数增加，群死群伤火灾明显增多的一个很重要的原因。除此之外，由于电器设备逐年增多以及各种社会矛盾的激化，会带来许多新的火灾问题。（三）我国消防事业的发展滞后于社会经济的发展
我国的消防工作经过几十年的发展，已经取得了长足的进步，但是和发达国家相比差距还很大，和我国高速发展的社会经济相比还很不适应，甚至在某些方面出现严重滞后。这些差距中，有一些属于长期的任务，需要多年坚持不懈的努力才能完成；有些则是带有体制性、机制性的问题，必须通过立法才能解决；还有一些由于受到方方面面条件的限制，短期内很难得到彻底解决。诸如消防法制建设亟待完善、社会化的消防安全管理机制亟待建立、城市公共消防设施建设亟待加强等。
三、火灾对环境的影响分析
众所周知，火灾不但会夺去人的生命和健康，烧掉大量的社会财富，火灾还会造成环境污染，破坏生态平衡，间接威胁着人类的健康。火灾对环境的破坏作用主要是火灾产物及火灾的破坏作用造成的。火灾产物通常有火灾生成的气体、热量、烟及灰烬等，火灾发生不仅能严重污染大气环境，而且还能对水体产生污染，建筑物的倒塌则会产生大量固体垃圾，另外，火灾发生产生的巨大热量也对周围环境产生影响，下面分别从不同的方面来阐述火灾对环境的影响。（一）火灾发生产生的气体对大气的污染
火灾的发生过程中，燃烧的材料会产生大量的有害气体，所产生的气体根据材料的不同而不同。这些烟气不仅对火场的人员有毒害作用，还会进入大气造成大气污染。
在自然界中，人、动物、植物等生命体主要是由碳、氢、氧、氮、硫及各类微量元素构成，我们所使用的各种燃料中也包含了这些元素。在一般环境中，燃烧现象的形成必须要有可燃物与助燃物的存在，再加上适当的方式使其产生氧化反应。而各类燃料或物质经过氧化还原反应之后，其元素即会因完全燃烧或不完全燃烧而转化为其他化学物质。火灾中大量的可燃物和助燃物的燃烧所产生的各种颗粒状物质或气态物质排放至大气中的量超过大自然所能容纳的自净能力的量后，就形成了空气污染现象。众所周知，物质在燃烧过程中会产生大量的浓烟和烟尘，空气中的悬浮颗粒物部分就来自于燃烧不完全所形成的碳粒和排放气体凝结而成。同时燃料中的碳经过完全燃烧后会形成CO，CO过量排放被认为是形成温室效应的主要原因，而经过不22完全燃烧会形成CO或其他有毒气体，尤其是化工产品和有机化合物的燃烧，释放出的气体中有许多剧毒物质飘散在空气中，损害人们的健康，如许多塑料制品皆含有氯的成分，经过完全或不完全燃烧后会排放出HCl、二英等气体，HCl有强烈的腐蚀性，若人体大量吸入后会严重灼伤呼吸道，二英具有强烈的致癌、致畸作用，同时还具有生殖毒性、免疫毒性和内分泌毒性。
1.火灾烟气产生的机理及特性
由燃烧或热解作用所产生的悬浮在大气中可见的固体、液体和气体微粒，我们称之为烟。烟的主要成分是碳颗粒，一般情况下也含有分解出来的液态产物和气体成分，根据物质的不同，烟中还含有非燃烧性的固体氧化物质。烟的成分取决于可燃物的化学组成和燃烧条件，除了极少数纯燃料（如一氧化碳、甲醇、甲醛等）燃烧时不发光、不产生烟外，绝大多数可燃物无论阴燃或有焰燃烧，都会产生烟。
由于大部分可燃物是有机化合物，碳和氢是构成有机物的主要元素，因有机物种类不同，还可能存在氧、氮、硫、磷等元素，它们燃烧时分别生成CO、CO、HO、SO、PO等产物。空气中的N一般222252不参加反应，O作为助燃物与可燃物进行氧化反应，生成含氧的燃2烧产物。而发烟量则与以下因素有关：与烧掉的可燃物数量有关，烧掉可燃物的重量与发烟量成正比；与可燃物的燃烧温度有关，随着可燃物的燃烧温度升高，发烟量减少；与可燃物的燃烧状态有关，阴燃时发烟量高，明火时发烟量少；与通风状态有关，通风条件好，供氧充足，发烟量少；通风条件不好，供氧不足，发烟量多。有些燃料燃烧时发出的烟特别多，液态可燃物着火通常发出浓黑的烟，浓烟翻滚，上升力很强，烟根小，上面大，在上面形成蘑菇状烟云，消散慢。油漆、橡胶、硫及许多塑料，燃烧时通常也会产生大量浓烟。
当烟在一般房间中，物质燃烧产生的烟随热气流上升到顶部，烟碰到天花板后向四周水平散开在天花板下作水平运动，当遇到四壁时，即向下运动，但因其温度仍较下部高，故旋即又上浮，逐渐在天花板下面形成一层高温烟气层，当烟层底面低于门窗等开口部位时，烟即从开口处流出室外，并沿走廊、楼道和开口处进入建筑物的其他部位。烟气的温度刚离开火焰时可达到1000℃，从密闭起火房间流出的烟气温度为600～700℃，房间内着火时烟气向上的速度为2～3m/s，当烟气充满房间上部时以0.5～1m/s的速度水平扩散，随着扩散距离增大，温度下降，烟粒子下沉。一般认为烟层下降至地面1.5m，即会造成能见度下降，威胁人身安全。烟的密度与温度成反比，温度越高，烟的密度越小，便产生向上的浮力，形成烟囱效应，因此烟便向上走，烟气沿楼梯间、电梯井、管道井等竖井流动时，当室内空气温度高于室外时，气流将通过建筑物中和面以下的各层外墙进入，由于室内外空气容量的不同而产生浮力。建筑物内上部压力大于室外压力，下部压力小于室外压力。当外墙上有开口时，通过建筑物上部的开口，室内空气流向室外；通过下部的开口，室外空气流向室内。这一现象平时对建筑物内空气的流动起着重要的作用。
在火灾时，由于燃烧放出的大量热量，室内温度快速升高，建筑物的烟囱效应更加明显，使火灾的蔓延更加迅速，垂直向上的速度可达3～4m/s。在有风时，烟一般是向下风方向扩散。产生的烟大多是浮有碳的小粒子以及灰尘等，和热空气一同流动。流动中的这些粒子为若干气体性燃烧物凝聚的核心，生成醛类物质和有机酸。粒子本身有些具有刺激性，有些甚至可能危害人类的生命，其危害大小取决于被吸入肺中的深度。产生的有毒气体，如CO、HCl、NO等，对人体x有麻醉、窒息、刺激作用，这些产物妨碍人们的正常呼吸、逃生，能使人中毒或死亡，也会给消防人员灭火带来困难，从而造成火灾中被烟熏、毒死的人数大大高于单独被火烧死的，是火场上造成人员伤亡的主要原因之一。
2.火灾烟气的危害性
大量使用塑料装修、化纤地毯和用泡沫塑料填充的家具，这些可燃物在燃烧中会产生大量的有毒烟气和热量，同时消耗大量的氧气，据火灾中造成人员伤亡的原因统计表明，由于CO中毒窒息、死亡或被其有毒烟气熏死者占死亡人数的80%以上，而被火烧死的人当中，也多数是先中毒窒息晕倒后被烧死的。燃烧物中的烟气，包括水蒸气，还载有大量的热，人在这种高温、湿热环境中极易被烫伤。据统计分析，人在100℃环境下会出现虚脱现象，丧失逃生能力。燃烧产物还有很高的热能，会引起热对流或热辐射，引起新的着火点，或将许多可燃物加温到着火点以上，分解出大量可燃性气体，当有大量空气补进时，会使可燃物迅速着火而形成轰然，使火势扩大蔓延。
火灾高温烟气或造成严重的人员伤亡，主要是因为其毒害性、减光性和恐怖性，前两者对人的生理造成伤害，后者对人的心理造成伤害。（1）火灾高温烟气的毒害性：首先是缺氧、窒息作用。当空气中氧的含量低于15%时，人的肌肉活动能力将明显下降。因此在一些火灾烟气致人死亡的现场，有些人明明已经跑到门口，却无力跑出来。当空中氧的含量达到6%时，只需5min就可以致人死亡，而在火灾现场氧浓度最低可达3%左右。其次是烟气中含有许多毒性、刺激性及腐蚀性气体如CO、CO、HS、HCN、SO等气体，有些气体只需极222少的含量就可以致人死亡，而且随着各种有机材料的使用，上述气体在火灾烟气中含量也越来越多。第三是高温气体的热损伤作用，因为人们对高温环境的忍耐性是有限的。研究表明在65℃时，可短暂忍受，在120℃时，短时间内将造成不可恢复的损伤。而在着火房间内，高温气体可达数百摄氏度。（2）高温火灾烟气的减光性：火灾烟气中烟粒子的直径为几微米到几十微米，这些烟粒子对可见光是不透明的，即对可见光有完全的遮蔽作用。当烟气弥漫时，可见光因受到烟粒子的遮蔽而大大减弱，使能见度大大降低，一般情况下人在烟雾中能见距离为30cm，烟雾浓度增加一倍，能见距离将减少1/2，这就是烟气的减光性，由于烟对光具有吸收及散射作用，使光散射或使光强度减弱，能见度大大降低，影响人的视线，甚至达到伸手不见五指的程度，成为人员逃生及灭火救灾的一大障碍，不仅火场中的人在浓烟中会分辨不清方向，造成心理恐慌，妨碍从现场撤离，对被困人员的生命构成危害；而且给灭火人员展开侦察，进行火灾扑救工作带来很大的困难。同时，烟气中还有一些对人的眼睛有强刺激作用，从而使人们在疏散过程中的行进速度大大降低。（3）火灾高温烟气的恐怖性：发生火灾时，特别是轰燃出现以后，火焰和烟气冲出门窗孔洞，浓烟滚滚，烈火熊熊，使人感到十分恐怖。因此，在火场上人们往往惊慌失措，乱作一团，影响人们迅速撤离，并且会给人造成持续的心理阴影。
3.火灾产生的有害气体
每起火灾的成因、条件和环境各不相同，其燃烧产物千差万别，成分也非常复杂。从总体上看，火灾产生的烟气主要是由以下四类物质组成的具有较高温度的均匀混合物。（1）窒息性气体：如CO、HCN、CO等。2（2）有机类刺激物：如丙烯醛、甲醛、酚、苯乙烯等。（3）无机类刺激物：如氮氧化物（NO）、SO、HS、HX、磷x22酸盐等。（4）二英类（PCDD/PCDF）碳氟化合物（C—F）、异氰酸盐衍生物等。
不同物质其燃烧产物是不同的。（1）单质燃烧产物：一般单质在空气中完全燃烧，其产物为构成该单质的元素的氧化物。如碳、氢、硫等。（2）化合物燃烧产物：在空气中燃烧除生成完全燃烧产物外，还会生成未完全燃烧产物，高分子化合物会热裂解，并进一步燃烧，其中的CO为最典型的未完全燃烧产物。（3）木材燃烧产物：木材的主要成分是纤维素（CHO）。6105n木材受热之后发生裂解，生成不完全燃烧产物，在200℃左右开始主要生成CO、HO、蒸气、甲酸（HCOOH）、乙酸（CHCOOH）、223CO及各种可燃气体等。（4）合成高分子材料燃烧产物：在受热时伴有热裂解，会产生许多有毒或有刺激性的气体，如氯化氢（HCl）、氮氧化物（NO）、x氰化氢（HCN）等。火灾发生时，燃烧生成的气体主要是一氧化碳（CO）、氰化氢（HCN）、二氧化碳（CO）、丙烯醛（CH=CH—22CHO）、氯化氢（HCl）、二氧化硫（SO）等。2
这些气体均对人体有不同程度的危害。以下表2-4给出的是火灾发生产生的烟气致人死亡的体积分数统计数据。表2-4 火灾有害烟气致人死亡体积分数统计表
不同材料产生的气体及气体的产生量见表2-5、表2-6、表2-7。表2-5 可燃物燃烧时产生的有毒气体表2-6 可燃物燃烧时产生的有毒气体量（试料1kg）表2-7 可燃物阴燃时产生的有毒气体量（试料1kg）
4.火灾烟气对环境的影响
从现在建筑所使用的材料以及上述表2-5至表2-7三个表中的数据可以看出，在发生火灾时生成的有害气体主要有CO、CO、乙醛2（CHCHO）、光气、HCN及氰化物、HCl、丙烯醛（CH=CH—
32CHO）、丙酮（CHCOCH）、NH、Cl、HS、SO等。其中，CO3332222为温室气体，易造成温室效应。CO、光气HCN、乙醛（CHCHO）、丙烯醛（CH=CH—CHO）、丙酮（CHCOCH）等均
3233是剧毒性气体。一旦进入大气中，在极低的浓度下即可使人和动物发生不良反应。
除此之外，火灾释放出的烟是由燃烧或热解作用所产生的悬浮在大气中可见的固体或液体颗粒构成的，直径在0.01～10μm，对人体及动植物的危害极大。一般粒径大于50μm的颗粒物受重力作用会很快沉降到地面，在大气中滞留几分钟到几小时；粒径为0.1μm的颗粒不但在大气中滞留时间长，而且迁移距离远。这些颗粒物还可分为一次颗粒物和二次颗粒物。一次颗粒物是由排放源直接排入大气中的液态或固态颗粒物，在大气中不发生变化；二次颗粒物是由排放源排放的气体污染物，经化学反应或物理过程转化为液态或固态的颗粒物。如二氧化硫（SO）、氮氧化物（NO）、氯化氢（HCl）和氯气2x（Cl）、氮气（N）、有机气体等经化学反应形成的硫酸盐、硝酸盐、22氯化物、铵盐和有机气溶胶等。当颗粒小到10μm以下（称可吸入颗粒物）就可以随着人们的呼吸而进入人体肺部，一些有机化合物如苯、二英、多环芳烃和含有高毒性成分的金属如铅、镉等若侵入人体，容易引起呼吸道感染、心脏病、支气管炎、哮喘、肺炎、肺气肿等疾病。悬浮颗粒物还会造成大气能见度降低，影响交通。有的颗粒物本身具有活性或能吸附化学活性物质，具有腐蚀性，能对物质产生化学破坏作用，如腐蚀金属表面，破坏油漆、涂料的表面等。火灾扑救过程中使用的干粉等灭火剂也会对大气造成污染。
5.典型有害气体的危害分析
燃烧所生成的气体多种多样，形式各异，污染的类型也有所不同。下面针对这些气体对环境及人体造成的危害做深入的分析。（1）一氧化碳和二氧化碳：
①一氧化碳及其危害。CO是火灾中造成人员中毒死亡的主要燃烧产物之一。它是一种窒息性气体，是由含碳的化合物不完全燃烧所产生的，其毒性在于一氧化碳与血红蛋白的亲和力比氧与血红蛋白的亲和力高200～300倍，所以一氧化碳极易与血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，使血红蛋白丧失携氧的能力和作用，造成组织窒息。对全身的组织细胞均有毒性作用，尤其对大脑皮质的影响最为严重。一氧化碳中毒症状和体征与血液中血红蛋白饱和度有关，CO与血红蛋白（Hb）的亲和力要比O与Hb的亲和力大240～300倍，所以易形成2HbCO,HbCO低于30%的羧基血红蛋白不会危及人从火灾中逃生，而达到40%时逃生会更加困难，达到50%～60%时会出现严重病状甚至死亡。人体对一氧化碳的反应见表2-8。毒性指标CT是以百万分之一单位浓度乘以暴露时间（T,min），表明了在一定的CO浓度下所处的时间。CO任何浓度当CT超过3500都是危险的。表2-8 人体对一氧化碳的反应
②二氧化碳及危害。二氧化碳是主要的燃烧产物之一，在有一些火场中浓度可达15%，它本身毒性很低，但可使吸入气体中氧的成分减少，降低血液的运输氧的能力，它最主要的生理作用是刺激人的呼吸中枢，导致呼吸急促，增加烟气吸入量，并且还会引起头痛、神志不清等症状，使人窒息死亡。CO和CO之间有协同效应，一般在火2灾中的CO的浓度为5%，但可使CO的毒性增加50%。2
二氧化碳和一氧化碳是引起温室效应的主要气体，称为温室气体，大气中具有温室效应的气体见表2-9。二氧化碳是最主要的温室气体之一，对于维持地球热平衡有重要的影响。大气中的二氧化碳吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气之中，从而使大气温度升高，这种现象称为温室效应。如果大气中温室气体增多，便可有过多的能量保留在大气中而不能正常地向外空间辐射，这样就会使地球表面和大气的平衡温度升高，带来全球气温变暖，海平面上升等现象，对整个地球的生态平衡会有巨大的影响，除了二氧化碳，大气中还有一些气体也会产生温室效应，有些比二氧化碳效应还要强。表2-9 大气中温室气体的现有浓度和增长率（2）二氧化硫：二氧化硫是无色气体，有强烈刺激性气味，二氧化硫是主要强刺激剂，在远低于致死浓度的情况下人们即难以忍受。火灾释放的二氧化硫，是由含硫物质燃烧后生成的。而对城市和工业区，由于二氧化硫排放量大，会造成大气污染，产生酸雨和硫酸2-烟雾型污染。我国酸雨的主要致酸物是二氧化硫，降水中SO的含42-量普遍很高，降水中SO除来自岩石矿物风化作用，土壤中有机4物、动植物和废弃物的分解外，更多的是来源于燃料燃烧释放出的颗2-粒物和二氧化硫，因此在工业区和城市的降水中SO含量一般较高，4且冬季高于夏季。
①二氧化硫对人体的危害。根据国家环保局对全国2000多个环境监测站13年的监测数据分析表明，我国大气二氧化硫超标的城市不断增加，目前已有62.3%的城市环境空气二氧化硫年平均浓度超过国家环境空气质量二级标准、日平均浓度超过三级标准。环境空气二3氧化硫年平均二级标准值为0.06mg/m，是人群在环境中长期暴露不3受危害的基本要求；日平均浓度三级标准值为0.25mg/m，是人群在环境中短期暴露不受急性健康损害的最低要求。
正因为二氧化硫是一种刺激性的有毒气体，所以空气中二氧化硫的浓度达0.001‰时，人体会感到胸部有一种被压迫的不适感；当浓度达到0.008‰时，人就会感到呼吸困难；当浓度达到0.01‰时，咽喉纤毛就会排出黏液。二氧化硫浓度为0.01‰～0.015‰时，呼吸道纤毛运动和黏膜的分泌功能均能受到抑制。浓度达0.02‰时，引起咳嗽并刺激眼睛。若每天吸入浓度为0.1‰8h，支气管和肺部出现明显的刺激症状，使肺组织受损。浓度达0.4‰时可使人产生呼吸困难。
二氧化硫的危害性还在于经常会与飘尘一起被吸入，飘尘气溶胶微粒可把二氧化硫带到肺部使毒性增加3～4倍。若飘尘表面吸附金属微粒，在其催化作用下，使二氧化硫氧化为硫酸雾，其刺激作用比二氧化硫增强约1倍。长期生活在大气污染的环境中，由于二氧化硫和飘尘的联合作用，可促使肺泡纤维增生。如果增生范围波及广泛，形成纤维性病变，发展下去可使纤维断裂形成肺气肿。二氧化硫可以加强致癌物苯并（a）芘的致癌作用。据动物试验，在二氧化硫和苯并（a）芘的联合作用下，动物肺癌的发病率高于单个因子的发病率，在短期内即可诱发肺部扁平细胞癌。
二氧化硫进入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滞在上呼吸道，在湿润的黏膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐，使刺激作用增强。上呼吸道的平滑肌因有末梢神经感受器，遇刺激就会产生窄缩反应，使气管和支气管的管腔缩小，气道阻力增加。上呼吸道对二氧化硫的这种阻留作用，在一定程度上可减轻二氧化硫对肺部的刺激。但进入血液的二氧化硫仍可通过血液循环抵达肺部产生刺激作用。
二氧化硫可被吸收进入血液，对全身产生毒副作用，它能破坏酶的活力，从而明显地影响碳水化合物及蛋白质的代谢，对肝脏有一定的损害。动物试验证明，二氧化硫慢性中毒后，机体的免疫受到明显抑制。
②二氧化硫的其他危害。二氧化硫对土壤也有影响，会使土壤酸化，原因是二氧化硫进入土壤后，能与土壤中的水分发生化学反应生成亚硫酸HSO。23SO+HO=HSO2223
HSO是一种中强酸，它还能被空气中的氧气所氧化变成强酸硫23酸HSO。24
大量的环境监测资料表明，由于大气层中的酸性物质增加，地球大部分地区上空的云水正在变酸，如不加控制，酸雨区的面积将继续扩大，给人类带来的危害也将与日俱增。现已确认，大气中的二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要物质。大气中的二氧化硫和二氧化氮主要来源于煤和石油的燃烧。8
据统计，全球每年排放进大气的二氧化硫约1×10t，二氧化氮约75×10t，所以，酸雨主要是人类生产活动和生活造成的。美国测定的酸雨成分中，硫酸占60%，硝酸占32%，盐酸占6%，其余是碳酸和少量有机酸。我国酸性降水中硫酸根与硝酸根的当量之比为64:1，因此，中国的酸雨主要是硫酸型的，主要是由于排放二氧化硫造成的。
目前，全球已形成三大酸雨区。我国覆盖四川、贵州、广东、广西、湖南、湖北、江西、浙江、江苏和青岛等省市部分地区，面积达622×10km余的酸雨区是世界三大酸雨区之一。
世界上另两个酸雨区是以德、法、英等国为中心，波及大半个欧洲的北欧酸雨区和包括美国和加拿大在内的北美酸雨区。这两个酸雨72区的总面积大约1×10km余，降水的pH小于5.0，有的甚至小于4.0。我国酸雨区面积扩大之快、降水酸化率之高，在世界上是罕见的。
酸雨给地球生态环境和人类社会经济都带来严重的影响和破坏。研究表明，酸雨对土壤、水体、森林、建筑、名胜古迹等人文景观均带来严重危害，不仅造成重大经济损失，更危及人类生存和发展。酸雨使土壤酸化，肥力降低，有毒物质更毒害作物根系，杀死根毛，导致发育不良或死亡；酸雨还杀死水中的浮游生物，减少鱼类食物来源，破坏水生生态系统；酸雨污染河流、湖泊和地下水，直接或间接危害人体健康；酸雨对森林的危害更不容忽视，酸雨淋洗植物表面，直接伤害或通过土壤间接伤害植物，促使森林衰亡；酸雨对金属、石料、水泥、木材等建筑材料均有很强的腐蚀作用，因而对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害。在酸雨区，酸雨造成的破坏比比皆是，触目惊心，如在瑞典的9万多个湖泊中，已有2万多个遭到酸雨危害，4000多个成为无鱼湖。美国和加拿大许多湖泊成为死水，鱼类、浮游生物甚至水草和藻类均一扫而光。北美酸雨区已发现大片森林死于酸雨。德、法、瑞典、丹麦等国已有700多万公顷森林正在哀亡，我国四川、广西等省（自治区）有10多万公顷森林也正在衰亡。世界上许多古建筑和石滩艺术品遭酸雨腐蚀而严重损坏，如我国的乐山大佛、加拿大的议会大厦等。（3）氮氧化物：氮氧化物（Nitrogen Oxides）是一种统称，它包括多种化合物，如一氧化二氮（N2O）、氧化亚氮（NO）、二氧化氮（NO）、三氧化二氮（NO）、四氧化二氮（NO）和五氧化二氮22324（NO）等。除NO以外，其他氮氧化物均不稳定，遇光、遇湿或遇252热会变为NO及NO，而NO又会氧化为NO。所以氮氧化物主要为22NO及NO，并以NO为主。22
氧化亚氮（NO）为无色气体，分子量30.01，熔点-163.6℃，沸点-151.5℃，蒸气压101.3kPa（-151.7℃）。溶于乙醇、二硫化碳，微溶于水和硫酸，水中溶解度为4.7%（20℃）。性质不稳定，在空气中易氧化成NO。22NO+O=2NOd22
二氧化氮（NO）在21.1℃温度时为红棕色刺鼻气体，在21.1℃2以下时为暗褐色液体。在-11℃以下温度时为无色固体，加压液体为NO，分子量46.01，熔点-11.2℃，沸点21.2℃，蒸气压24101.3kPa（2l℃），溶于碱、二硫化碳和氯仿，微溶于水。性质较稳定。
氮氧化物（NO）种类很多，造成大气污染的主要是NO和NO，x2因此环天境学中的氮氧化物一般就指这两者的总称。就全球来看，空气中的氮氧化物主要来源于天然源，但城市大气中的氮氧化物大多来自于燃料燃烧，即人为源，如汽车等流动源，工业窑炉等固定源。据计算，各种燃料燃烧产生的氮氧化物量为：1t天然气产生6.35kg氮氧化物、1t石油产生9.1～12.3kg、1t煤产生8～9kg。而以汽油、柴油为燃料的汽车，尾气中氮氧化物的浓度相当高。
火灾发生时，氮氧化物是由纺织物等含氮可燃物在氧气充足时会产生的。
氮氧化物与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐，随着降水和降尘从空气中去除。
①氮氧化物对人体的危害。氮氧化物对眼睛和上呼吸道黏膜刺激较轻，主要侵入呼吸道深部的细支气管及肺泡。当氮氧化物进入肺泡后，因肺泡的表面湿度增加，反应加快，在肺泡内约可阻留80%，一部分变为NO，NO与NO均能与呼吸道黏膜的水分作用生成亚硝24242酸（HNO2）与硝酸（HNO），对肺组织产生强烈的刺激及腐蚀作用，3从而增加毛细血管及肺泡壁的通透性，引起肺水肿。亚硝酸盐进入血液后还可引起血管扩张，血压下降，并可与血红蛋白作用生成高铁血红蛋白，引起组织缺氧。高浓度的NO亦可使血液中的氧和血红蛋白变为高铁血红蛋白，引起组织缺氧。
因此，在一般情况下当污染以NO为主时，对肺的损害比较明显，2严重时可出现以肺水肿为主的病变。而当混合气体中有大量NO时，高铁血红蛋白的形成就占优势，此时中毒发展迅速，出现高铁血红蛋白症和中枢神经损害症状。NO含量在0.1‰以上时，几分钟就能致人和动物死命，吸入浓度为0.005‰的NO，几分钟就能危害呼吸系2统。氮氧化物由于参与光化学烟雾和酸雨的形成而危害性更大。
NO毒性是NO的5倍，NO是一种刺激气体，可引起流泪、咳嗽、22呼吸困难、肺水肿；NO气体与水反应，形成硝酸和亚硝酸引起肺损2伤。
②氮氧化物对环境的危害。
a.导致酸雨的产生。酸雨是大气污染物排放、迁移、转化、成云和在一定气象条件产生降雨的综合过程的产物，形成酸雨的主要物质是NO和SO。高温燃烧生成的NO，排入大气后大部分转化为NO，x22遇到水生成HNO、HNO，过程如下：322NO+O=2NO222NO+HO=HNO+HNOd2232
形成的HNO和HNO成云在一定的条件下随降雨到达地面，使土32壤、湖泊、河流酸化，土壤贫瘠化，损害农作物和林木生长导致水质变坏，危害渔业生产（pH小于4.8鱼类就会死亡）；对建筑物石料和金属材料有很强的腐蚀作用；酸化的水对人体的健康也有一定的影响。
b.导致温室效应的加剧。自然界微生物的活动，化肥的使用，树木的燃烧，农作物的残根和矿物燃烧，平流层超音速飞机飞行产生的NO，是一种主要的温室气体。NO在空气中可以存在170年，其温22室能力是CO的100倍，它能够强烈的吸收地面放出的长波辐射，会2导致温室效应的加剧，对气候、生态环境及人类健康多方面带来影响。地球表面温度升高会使更多的冰雪融化，反射回宇宙的阳光减少，极地更加变暖，海平面慢慢上升，降雨量会发生变化。全球气候变暖会引起疾病的流行，严重地威胁着人类的生存与发展。
c.破坏臭氧层。臭氧层中的O是太阳紫外线辐射的一种过滤器，3能强烈的吸收波长220～330nm的紫外线辐射，防止这种紫外线到达地球表面，以免对地面生物造成伤害。随着人口的增长，NO、氟利x昂、甲烷、三氯甲烷及溴代物等有害物质的排放，不断地破坏臭氧层，使南极和其他许多地方出现臭氧层“空洞”。氮肥的生产向大气释放出NO，其中的NO会产生NO，破坏臭氧层，其反应如下：x2NO+O=N+O222
N+O=2NO22NO+O=NO+O322NO+O=NO+O22O+O=2O32
NO按上述反应式不断循环，使O分解，臭氧层遭到破坏。3
d.产生光化学烟雾。光化学烟雾的主要污染源是NO，由高温燃x烧产生的NO，在空气中一部分转化为NO，来自太阳的光子（波长2310nm左右）激发NO，产生光化学反应，分解为NO和氧原子，光2化学的烟雾的循环就开始了，其反应如下：2NO+O=2NO22NO=NO+O2O+O=Od23
原子氧和氧分子生成的O是一种氧化剂，具有强烈的刺激性，3它是植物受害的主要原因，O与烃类物质进一步发生一系列复杂的3化学反应，在这个过程中，会产生醛类、酮类等刺激性的物质。同时，NO还和过氧乙酰基会形成另一类刺激性物质过氧乙酰硝酸酯2（PAN），其反应过程如下：CHCHO→H·+CHCO·33CHCO·+O→CHCOOO·（过氧乙酰）d323CHCOOO·+NO→CHCOOONO（过氧乙酰硝酸酯，PAN）d3232
PAN不仅是造成光化学烟雾中刺激眼的主要有害物，还是植物的毒剂，造成皮肤癌的可能致变剂。由于它在雨水中解离成硝酸根和有机物，而参与降水的酸化。
研究表明光化学烟雾中的过氧乙酰硝酸酯（PAN）是一种极强的催泪剂，其催泪作用相当于甲醛的200倍。另一种眼睛强刺激剂是过氧苯酰硝酸酯（PBN），它对眼的刺激作用比PAN大约强100倍。空气中的飘尘在眼刺激剂作用方面能起到把浓缩眼刺激剂送入眼中的作用。近来据报道PAN和PBN还有致癌危险。
光化学污染成分复杂，其中对动植物和材料有害的是NO、O、x3PAN、丙烯醛（CH=CH—CHO）、甲醛（HCHO）等。光化学烟雾2会刺激眼睛、鼻子、气管及肺等器官，发生眼红流泪，气喘咳嗽等症状。O和PAN还能造成橡胶老化、脆裂，使染料褪色，并损害油漆3涂料、纤维和塑料制品等。
光化学烟雾对植物的损害是十分严重的。在美国，光化学烟雾影响农作物减产已遍及27个州。据有关当局统计，仅加利福尼亚州1959年由光化学烟雾引起的农作物减产损失达800万美元。据洛杉矶市调查，由于光化学烟雾的毒害作用，使大片树林枯死，葡萄减产60%以上，柑橘也严重减产。
对光化学烟雾敏感的植物包括许多农作物（棉花、烟草、甜菜、莴苣、番茄和菠菜等），以及某些饲料作物、观赏植物（如菊花、蔷薇、兰花和牵牛花等）和多种树木。（4）氰化氢和氯化氢：火灾中，大量的装饰材料、塑料家具受热分解时产生氰化氢（HCN）气体，使HCN成为火灾烟雾吸入中毒致死的主要诱因之一。一座现代化宾馆发生火灾时，释放的有害有毒气体量是相当大的，尤其是HCN，其总量超过一县城年排放总量，可以说，一座现代化高层建筑发生火灾时就是一个巨大的污染源。HCN毒性比CO大25倍以上，而且作用迅速。与CO主要存在于血液中不同，火灾烟气中HCN主要通过呼吸道进入人体，之后迅速离解出-氯根离子CN，并弥散到全身的体液，与组织、器官的细胞接触。PVC塑料分解时可产生HCl，这种酸性气体既是一种强的感官刺激剂，也是一种强的肺刺激剂，0.075‰～0.1‰的浓度就可引起眼和上呼吸道的剧烈刺激。
①氰化氢的毒性及危害。某种物质毒性的大小常常用温血动物的半致死剂量来表示和划分。能使试验的动物达到50%数量死亡时动物每千克体重所承受的最低药剂量，称半致死剂量，其符号LD，单位50mg/kg体重，具体划分情况见表2-10。表2-10 物质毒性划分
氰化氢为气体，其水溶液称氢氰酸（HCN）。氰化氢易在空气中均匀弥散，在空气中可燃烧。氰化氢在空气中的含量达到5.6%～12.8%时，具有爆炸性。
大多数无机氰化物属剧毒，高毒物质，极少量的氰化物每千克体重数毫克就会使人、畜在很短的时间内中毒死亡，含氰化物浓度很低的水（＜0.05mg/L）也会使鱼等水生物中毒死亡，还会造成农作物减产。氰化物污染水体引起鱼类、家畜乃至人群急性中毒的事例，国内外都有报导。这些事件是因短期内将大量氰化物排入水体造成的。因此，在工业生产过程中，必须严格控制氰化物的使用和排放量。尤其要有完善的污水处理设施以减少氰化物的外排量。
不但简单氰化物会污染环境，使人、畜中毒甚至死亡，即使像铁氰酸盐和亚铁氰酸盐那样的低毒性氰化物复盐，如果大量排入地面水中，经过阳光照射和其他条件的配合也可分解释放出相当数量的游离氰化物，导致水生物的中毒死亡。
②氰化氢对环境的影响。通常所说氰化物对环境的污染，主要是指含氰废水外排所造成的河流（地面水）、饮用水（地下水）的污染，由于氰化物在大气中存在的时间仅十几分钟，故一般不会造成大气的污染，含氰废渣由于必须处理后，才能堆积存放，因而产生的污染仍是对水的污染。
氰化物对温血动物与人的危害较大，其特点是毒性大、作用快。HCN的作用极为迅速，在HCN浓度很低（0.005mg/L）的空气中，人仅发生很短时间的头痛、不适、心律不齐；在HCN浓度高（0.1mg/L）的空气中，人将立即死亡或速死。在氰化物为中等浓度时，人在2～3min内就会出现初期症状，大多数情况下，在1h内死亡，有时也有在24h后才出现死亡的，氰化氢对人的吸入毒性见表2-11、表2-12、表2-13。
刺激皮肤和通过皮肤吸收，亦有生命危险。在高温下，特别是和刺激性气体混合而使皮肤血管扩张时，由于容易吸收HCN，所以更危险。表2-11 氰化氢对人的吸入毒性（mg/L）表2-12 氰化氢对人的吸入毒性表2-13 人对空气中低浓度HCN的反应（估计）
③氯化氢的毒性及危害。氯化氢在常温常压下为具有刺激性臭味的无色有毒气体，兼带酸性腐蚀。盐酸为氯化氢的水溶液，是无色或微黄色的液体。空气中不燃烧，热稳定，约1500℃才分解。与单质氟激烈反应，与单质氯激烈反应生成氯化铵白烟，与乙烯混合形成爆炸性气体，与许多金属反应生成氯化物和氢气。与水不反应但易溶于水。
空气中HCl的浓度超过一定限度，对动植物、人体健康都会产生危害。3
a.对动物的危害。HCl最小可嗅浓度为0.1mg/m，最大不可嗅浓3度为0.05mg/m。例如家兔在6.4g/L浓度下吸入30min，迅速死亡，症状为咽喉痉挛、水肿和肺水肿等；在5mg/L浓度下吸入1.5h，存活时间为2～6d；在0.45mg/L浓度下吸入6h，引起呼吸道轻度角膜炎。
b.对植物的危害。HCl浓度超过植物的忍耐限度，会使植物的细胞和组织器官受到伤害，生理功能和生长发育受阻，最后导致死亡。3HCl伤害植物的临界剂量为：番茄1.04mg/m，2d（10h/d）；敏感阔3叶植物6.0mg/m，2～4h（高相对湿度条件下），在相对湿度小于3350%时，只有14.9mg/m，2～4h；菊花等抗性植物6.0～13.4mg/m，333h；针叶树在11.9mg/m下开始受害；抗性阔叶树19.4mg/m，4h。
c.对材料的损害。HCl和大气中的水蒸气结合形成的盐酸酸雾气溶胶，具有强腐蚀性，腐蚀金属，侵蚀建筑材料，损害艺术品，使材料褪色，造成经济、财产损失。
d.对人体健康的危害。在正常人的胃里含有微量稀盐酸（胃酸），有助于胃对食物的消化。而体外接触到的HCl，却有强烈的刺激性，能腐蚀皮肤和黏膜（特别是鼻黏膜），导致声音嘶哑，鼻黏膜溃疡，眼角膜混浊，胸部作痛，有窒息感，咳嗽直至咯血，严重者出现肺水肿以致死亡。慢性中毒能引起呼吸道发炎，牙齿酸腐蚀，鼻炎，鼻中隔穿孔及胃、肠炎等疾患。3
氯化氢在工作场所空气中的最高容许浓度为7.5mg/m。
氯化氢主要以其刺激性和腐蚀性危害人体。由于氯化氢的刺激性强，人不能忍受高浓度氯化氢，必然想法避免其吸入，所以吸入高浓度氯化氢的情况较少。空气中氯化氢的浓度达到0.05‰时，人最多只能忍受1h，浓度达到1.5‰～2‰时，几分钟就可以致人死亡。长期接触低浓度氯化氢可使皮肤干燥并变土色，也可引发咳嗽、头痛、失眠、恶心、眼痛、咳嗽、声音嘶哑、呼吸困难、胸闷，有的咯血甚至导致死亡。（5）硫化氢：硫化氢化学式HS，式量34.08，密度1.539g/L，熔2点-85.5℃，沸点-60.7℃，是无色、有臭鸡蛋气味的毒性气体。硫化氢是一种大气污染物。当空气中硫化氢的体积分数过0.1%时，就能引起头疼晕眩等中毒症状，故制备或使用硫化氢时必须在密闭系统或通风橱中进行。水溶液（氢硫酸）为弱酸性。
当吸入大量HS时，会造成昏迷，甚至死亡。与HS接触多，能22引起慢性中毒，使感觉变坏，头疼、消瘦等。硫化氢化学性质不稳定，点火时能在空气中燃烧，具有还原性。能使银、铜制品表面发黑。与许多金属离子作用，可生成不溶于水或酸的硫化物沉淀。它和许多非金属作用生成游离硫。
硫化氢对人体健康的危害：
硫化氢是具有刺激性和窒息性的无色气体。低浓度接触仅有呼吸道及眼的局部刺激作用，高浓度时全身作用较明显，表现为中枢神经系统症状和窒息症状。硫化氢具有“臭鸡蛋”气味，但极高浓度的硫化氢会很快引起嗅觉疲劳而不觉其味。硫化氢对眼和呼吸道黏膜产生强烈的刺激作用，硫化氢吸收后主要影响细胞氧化过程，造成组织缺氧。
轻者主要是刺激症状，表现为流泪、眼刺痛、流涕、咽喉部灼热感，或伴有头痛、头晕、乏力、恶心等症状。检查可见眼结膜充血，肺部可有干啰音，脱离接触后短期内可恢复；中度中毒者黏膜刺激症状加重，出现咳嗽、胸闷、视物模糊、眼结膜水肿及角膜溃疡；有明显头痛、头晕等症状，并出现轻度意识障碍，X线胸片显示肺纹理增强或有片状阴影；重度中毒出现昏迷、肺水肿、呼吸循环衰竭、吸入3极高浓度（1000mg/m以上）时，可出现“闪电型死亡”。严重中毒可留有神经、精神后遗症。（6）氨气：氨气，无机化合物，常温下为气体，无色有刺激性恶臭的气味，易溶于水。氨溶于水时，氨分子跟水分子通过氢键结合成一水合氨（NH·HO），一水合氨能小部分电离成铵离子和氢氧根32离子，所以氨水显弱碱性，能使酚酞溶液变红色。
氨气主要经呼吸道吸入中毒。氨对人体的毒性与环境中氨的浓度及接触时间有关。低浓度氨对黏膜有刺激作用，高浓度氨可造成组织蛋白变性、脂肪组织皂化等组织溶解性坏死（皂化作用），引起皮肤及上呼吸道黏膜化学性炎症及烧伤、肺充血、肺水肿及出血；经呼吸道吸入肺泡的氨，大部分吸收入血，使血氨浓度增高，造成中枢神经系统损害，先兴奋后麻痹；氨还可引起肝脂肪变性、肾脏间质性炎症及心肌损害。
总之，火灾中所产生的烟和气，对环境有着巨大污染和破坏作用。火灾生成的温室效应气体会加剧厄尔尼诺现象的发展，持续的干旱又使火灾的发生和发展加剧，导致恶性循环，对人和环境的危害相当大。（二）火灾放出的热量对环境的破坏
火灾的发生、发展就是一个火灾发展蔓延、能量传播的过程。火灾放出的热量以热传导、对流、辐射的形式向周围散发，对人体、动植物具有明显的物理危害。
1.热量对人体的危害
火灾发生、发展的整个过程始终伴随着热量的传播过程，热量对人体具有明显的物理危害，其表现形式用热通量和温升来表示。
热通量是指辐射到任何表面（包括人体皮肤）的有效热值的多少。一般情况下，3min内人体没有疼痛时，所能够承受的最高热通2量是2.5kW/m。这就相当于握住手，放到距100W的电灯泡约100mm2的地方3min，产生的热通量约为2.5kW/m。人的皮肤暴露在辐射热22中的耐受限度约为2.5kW/m，暴露在＜2.5kW/m的辐射中，人可以2忍受数分钟，暴露在＞2.5kW/m的辐射中，人能够忍受的时间只能以秒来计算。
研究结果表明，人体对温度变化的结果反应：在44℃（111.2°F）的温度时，皮肤开始有烧灼感，而达到50℃（122°F）时，嘴、鼻和食道会产生严重的不适。死亡发生在温度超过100℃（212°F）以上。在烧伤的可能性评估方面：对于2级烧伤，71℃（160°F）的皮肤表面温度需要的时间是60s，82℃（180°F）的皮肤表面温度需要的时间是30s，100℃（212°F）的皮肤表面温度需要的时间是15s。温升对人的生理影响见表2-14。表2-14 温升对人的生理影响
2.热传播是影响火灾发展的决定性因素
热传播有三途径即热传导、热对流和热辐射，以室内火灾为例，其燃烧的发展过程可以用室内烟气和火焰平均温度随时间变化曲线来表示（图2-1），室内火灾可将火灾发展过程分为四个阶段，即火灾初起阶段（图中OA段）、火灾发展阶段（AB段）、火灾燃烧猛烈阶段（BC段）、火灾熄灭阶段（C点以后）。图2-1 室内火灾温度与时间曲线
各阶段燃烧特点如下。（1）初起阶段：燃烧范围不大，燃烧仅限于初始起火点附近；室内温度差别大，在燃烧区域及其附近存在高温，室内平均温度低；燃烧蔓延速度较慢，在蔓延过程中，火势不稳定；燃烧蔓延时间因点火源、可燃物质性质和分布、通风条件影响差别很大。此时，热量主要以热传导、热对流的方式进行传播。这一阶段是灭火和逃生的最佳时期，应尽早发现火灾，把火及时控制在初起阶段。（2）发展阶段：在火灾初起阶段后期，火灾范围迅速扩大，除室内的可燃物、家具、衣物卷入燃烧之外，建筑物的可燃装修由局部燃烧迅速扩大，室内温度上升很快，当达到室内固体可燃物全表面燃烧的温度时，被高温烘烤分解、挥发出的可燃气体可能使整个房间都充满火焰，即发生轰然。
轰燃是指火在建筑内部突发性的引起全面燃烧的现象，即当室内大火燃烧形成的充满室内各个房间的可燃气体和没充分燃烧的气体达到一定浓度时，形成的爆燃，从而导致室内其他房间的没接触大火的可燃物也一起被点燃而燃烧，也就是“轰”的一声，室内所有可燃物都被点燃而开始燃烧，这种现象称为轰燃。此时热量主要以热辐射形式进行传播，即不需任何介质，通过真空也能进行辐射。通过热辐射传播的热量和火焰温度的四次方成正比。建筑火灾中轰燃现象不出现或出现得早与迟对人员安全疏散和灭火救灾具有重要的意义。（3）猛烈燃烧阶段：轰燃发生后，房间内所有可燃物都在猛烈燃烧，放热量很大，因而房间内温度迅速升高，并出现持续性高温，最高温度可达1100～1200℃。火焰、高温烟气从房间的开口大量喷出，使火灾蔓延到建筑物的其他部分。室内高温对建筑构件产生的热作用越来越强烈，使建筑构件的承载能力不断下降，甚至造成建筑物局部或整体坍塌破坏。火灾猛烈燃烧阶段的持续时间长短取决于室内可燃物的性质和数量以及通风条件等因素。为了减少火灾损失，针对此阶段的特点，在建筑防火设计中设置具有一定耐火性能的防火分隔物，把火灾控制在一定的范围内，防止火灾的蔓延。（4）熄灭阶段：在火灾猛烈燃烧后期，随着室内可燃物数量的不断减少，火灾燃烧速度递减，温度逐渐下降，房间温度下降明显，直到把房间内的全部可燃物烧完，逐步恢复正常温度，火灾熄灭。此阶段由于建筑构件因长时间受高温作用和灭火射水作用而出现裂缝、下沉、倾斜或坍塌，应确保消防队员安全，还应防止火灾向相邻建筑蔓延。
研究火灾燃烧各阶段的特点，定量分析各阶段产生的热量、烟气、毒物，对控制火灾发生，减少火灾危害具有重要意义。
3.火灾耗氧对人的伤害
火灾的发生造成最大损失就是人员伤亡，作为生命安全危险评估的一部分，研究人们对火灾影响的生理反应是相当重要的课题。在火灾过程中的生理反应条件主要有温度、热通量、遮光性、氧气损耗和烟气等。在前面部分将火灾释放温度、热通量、烟气及遮光性对人的影响及危害进行了详细的介绍，这里主要分析一下人在氧气耗损时的生理反应现象。
火灾发生过程就是可燃物与氧化剂作用发生放热反应的燃烧过程，燃烧就要消耗氧气，氧气的损耗，必然对人体产生危害。氧气通常占空气的21%，在此浓度下人的呼吸和神经系统正常发挥作用。氧气含量即使有轻微的降低，都可能引起生理反应，对于不同人、不同年龄和不同环境条件等方面影响变化较大。氧气消耗对人体的一些影响见表2-15。表2-15 耗氧对人体的影响（三）火灾发生对土壤的影响
火灾发生时产生黑烟中常常含有致癌物质苯并（a）芘，而含有苯并（a）芘的烟尘经降雨落入土壤，污染草木，家畜吃了被污染的草，体内就有这种致癌物，最终将传递给人体，给人体带来伤害。同时在火灾中生成的SO是酸雨形成的主要组成元素之一，它使土壤呈2酸性，给农作物的生长带来不利的影响；同时随着降水，大部分的SO进入海洋（因为世界大部分雨落在海中），然后经过时间和地理2进程，进入泥土，最终进入化石燃料和含硫矿物。火灾对土壤的影响目前研究较多的是森林火灾的影响。
森林生态系统是全球碳循环最重要的组成部分，全球森林的碳储量约占整个陆地生态系统碳量总和的2/3，森林生态系统的碳吸收能力占陆地生态系统NPP（指植物在单位时间单位面积上由光合作用产生的有机物质总量中扣除自养呼吸后的剩余部分，是生产者能用于生长、发育和繁殖的能量值，反映了植物固定和转化光合产物的效率，也是生态系统中其他生物成员生存和繁衍的物质基础）总和的60%以上。林火干扰是森林生态系统常见的干扰类型之一，火干扰通过改变森林生态系统的格局与过程，进而改变整个系统的碳分配，对生态系统碳循环产生着深刻的影响。林火改变了群落的林分结构、物种组成和群落外貌，影响并维持着森林生态系统的正常运转，同时森林火灾发生时往往将绝大多数生物碳释放到大气中，从而加速全球气候变暖。
随火灾频度的增加，会导致其向大气释放的碳量超过所积累的碳量，从而使其成为一个净碳源。火干扰包括两个过程：火灾过程（生物物质的燃烧过程）和火灾后生态系统的恢复过程。林火发生后，可能会通过燃烧有机质和改变黏土矿物来影响土壤结构，影响土壤的温度和湿度，引起土壤有机质的含量及其结构和组成、矿物质的变化、土壤呼吸以及土壤N、P及其他元素的变化。此外，火灾可能还会对土壤微生物、土壤动物以及土壤酶活性产生一定的影响。
1.森林火灾对土壤微生物的影响
土壤微生物群落主要由细菌、真菌和放线菌三大类组成，它们对有机物的分解转化、土壤的生物化学反应、菌根的形成与植物互利共生以及对生物多样性和生态系统功能等都有着重大影响，在土壤形成、植物养分有效化肥力演变和土壤结构的形成与改良、有毒物质降解及净化方面也起着重要作用，微生物群落是影响土壤肥力的重要因素，在维持生态系统的结构与功能方面起着十分重要的作用。作为生态系统内物质循环的主要分解者，林地土壤微生物数量与土壤肥力呈正相关，已成为土壤肥力的一个重要生态学指标。土壤微生物的数量变化与林地环境状况密切相关，林火的干扰作用对土壤环境的影响比较明显，林火会对土壤的理化性质产生一定影响，如土壤含水率、土壤孔隙度、pH值、阳离子交换量、碳氮比及酶的活性等；而土壤理化性质的改变反过来会对微生物的生存产生一定影响。研究表明，土壤氮含量对根际微生物数量有较大影响。植物被火烧后，土壤中的热量、灰烬、土壤生态系统中养分的浓度、有效性、迁移性、酶的活性等土壤环境因素都随之改变，进而改变各种生物的活性。有学者研究林火对土壤环境的影响发现，连年火烧迹地与未火烧地相比，细菌数量升高，真菌、放线菌数量下降，林火改变了土壤微生物种群的组成比例，其影响主要表现在两个方面：一是林火作为高温体直接作用于土壤微生物，使其直接致死；二是林火改变了土壤环境，间接对其产生影响。因此，火灾对微生物数量特征的影响已引起众多学者关注。
火灾引起的高温可以直接杀死土壤微生物。长远来看，火灾改变了土壤的各种理化性质及林地微环境，间接影响土壤微生物生存，改变土壤微生物群落的组成。通常情况下，林火短期内会引起土壤微生物生物量的显著下降，下降幅度主要取决于火的强度、持续时间和土壤含水量，快速移动的低强度火烧不会对微生物群落产生重要的影响，而长久的高强度火烧会对土壤微生物产生较大的影响。通常，林火对土壤微生物的影响取决于土壤水分，在一定的火烧强度下，湿润土壤的土壤微生物群落的死亡率比干燥土壤高，这可能是湿润土壤中的热传递比干燥土壤中更快引起的，在干燥和湿润土壤中引起真菌100%死亡率的临界温度分别是80℃和60℃，细菌通常比真菌更耐高温，在干燥和湿润土壤中的细菌完全死亡的临界温度分别是120℃和100℃。事实上，林火的最高温度往往大大超过大多数生物死亡的临界温度，在极端情况下能杀死表层土壤的全部微生物。
林火对微生物群落最丰富的土壤表层和土壤有机质的影响最大，松林火灾发生后，0～5cm土层的微生物生物量几乎为零，在5～10cm土层降低了50%。长期来看，火对地下微生物的影响随林分和火烧后的时间不同而异。有学者对不同强度火烧迹地进行研究发现，土壤微生物在高强度火烧情况下被杀死，中强度火烧时增加，而低强度火烧后变化规律不明显。在连年火烧迹地上，细菌数量下降，而真菌和放线菌数量趋于增加。在周期性控制用火的松林中，中强度林火发生时，总的微生物群落和单独的微生物群落，例如异养菌、丝状真菌和藻类没有受到长期影响。不同真菌对火灾的耐受能力有差异。火不能够显著地降低丛枝菌根真菌的丰富度，但是外生菌根至少需要15年才能回到火烧前水平。微生物生物量经过较长时间才能恢复到火烧前水平。松林要经历长达12年才能使微生物生物量恢复到火烧前的水平。
频繁的森林火灾对土壤微生物生存产生不可预见的影响，研究表明，火的干扰，使得马尾松林地和杉木林地的土壤微生物数量变化呈较大的无规律性。由于土壤微环境的变化具有诸多不稳定性，火烧强度、土壤受热时间、土壤含水率变化等的不同，都会影响微生物的生存。
林火对微生物繁殖的影响可能有以下两个方面：一方面，林火强度过大，导致土壤温度过高，直接杀死一部分微生物；另一方面，火烧影响了土壤的各种理化性质及林地微环境，改变微生物的最适生存环境，微生物由于不适应而死亡，后者对表层土以下的微生物影响比较大。有研究结果表明，不同坡位、不同土层及不同林型间，林火对林地土壤微生物数量产生不同程度的影响，使得土壤的肥力和营养水平呈无规律性。火烧后，对土壤结构、pH以及各种有效养分变化与微生物数量、生物量等之间动态关系进行全面分析，有利于揭示林火对微生物的影响机制，同时，对同一块火烧迹地进行连续定位研究，能获取更确切的资料，发现潜在的影响规律。
2.森林火灾对土壤性质的影响
森林火灾对土壤性质的影响，与林火的严重程度、土壤的自身特性以及可燃物的类型等都有关系。不同强度的火灾因火烧时达到的最高温度以及持续时间的不同，对土壤的影响也就不同。另外，火烧后不同时间序列上随着火烧迹地植被的恢复，土壤性质也会发生一定的变化。（1）对土壤物理性质的影响。
火对于土壤物理性质的影响取决于火烧强度、土壤类型、土壤含水率以及火烧后的降水时间和降水强度等。一般来说，土壤含水率越大，吸收的热量越多，火对下层土壤的影响也就越小。低至中等强度的火烧会使土壤含水量下降，而重度火烧区由于土壤凋落物层的彻底消除，导致水分入渗的增加和地上植被吸收水的下降，使得土壤含水量增加。
土壤容重和土壤结构的稳定性也与火烧强度有关。与对照样地相比，高强度的火烧使得大兴安岭松岭林区火烧迹地的土壤容重增加，土壤平均孔隙度以及土壤持水量减小。人工林火烧研究实验中，中、高强度火烧迹地土壤容重比低强度火烧迹地土壤容重大。低至中度火烧由于在土壤颗粒外表面形成一层不溶于水的碳氢化合物，土壤结构稳定性会增加；而重度火烧会随着有机物质的焚烧，土壤结构稳定性急速下降。
中度火烧对森林生态系统是有利的。中度火烧过后，林火在一定程度上能很好地调节土壤紧实度和孔隙度，改善土壤的结构，增加土壤密度，加速了土壤中水分、空气的运行，从而影响土壤中物质和能量的迁移和转化；而重度火烧破坏了土壤结构而使土壤密度减少。中度火烧后土壤的总孔隙度有所降低，土壤田间持水量降低，土壤的黏粒含量降低，砂粒含量提高。但火烧不会改变土壤性质随深度的变化趋势，中度火烧后，随土壤深度增加，土壤容重增加，孔隙度、持水量和贮水能力均下降，但与对照相比，其下降幅度会增加。（2）对土壤化学性质的影响。
兴安落叶松林不同强度的火灾都使表层0～10cm土壤有机碳密度和碳贮量增加，而10～20cm土壤有机碳密度和碳贮量减少。一般来说，低至中等强度的森林火灾（如计划火烧）会提高土壤的pH值，促进林下植被更新，增加土壤营养的有效性。中度和重度火烧区pH值高于未火烧区，这可能是由于较高强度的火烧导致土壤和凋落物中大量未离解的有机酸燃烧，使其从系统中除去。也有研究表明，虽然林火发生后会迅速提高土壤的pH值，但在经过几个月、几年甚至几十年的时间后会逐渐下降。
火烧还会影响到土壤中养分的含量。研究表明，火烧后土壤的2+2+++Ca、Mg、K养分离子较火烧前有显著的提高。火烧后K浓度的变++化与火烧温度有关，火烧后表土交换性K和水溶性K浓度均得到了明++显的升高。轻度火烧在一定程度上提高了土壤层中K和Na的含量，但这种变化并未达到显著水平。
就火烧对土壤全氮含量的影响，目前的研究结论不一致。有的研究认为，火烧提高了土壤全氮量；也有研究认为，火烧降低了土壤全氮量；还有的研究认为，火灾对土壤全氮含量无明显的影响。因此，不同强度的森林火灾对全氮含量影响可能不同。轻度火烧后，由于含有较高氮素的灰分的残留，使得0～2cm表层土壤全氮量比对照高出22%；在5～10cm的土层中，全氮含量则有所降低，而中度火烧后的土壤全氮而言，在任何一个土壤层次都表现为显著地降低。
火灾后林地在自然修复和人为的共同作用下，地表植被的恢复在很大程度上会影响土壤有机碳的水平，所以不同火烧状况、不同林地类型以及后期植被的不同恢复演替导致火烧对土壤有机碳影响的研究结论不一致。火烧时土壤温度在150℃以下时，土壤碳的损失并不明显，而达到490℃时几乎所有的有机碳都会消失。同样高强度的火烧使土壤有机质几乎全部破坏，低强度的火烧使有机质发生了再分配，表层土壤有机质减少，下层土壤有机质含量将增加。国外学者Johnson和Curtis通过48个火烧迹地的调查发现，火灾发生10年后，土壤A层有机碳水平平均增加了8%。林火发生后，大兴安岭兴安落叶松生态系统土壤A层（0～10cm）碳储量增加，B层碳储量减少。西双版纳热带次生林火烧1周后0～10cm土壤有机质含量显著高于对照，而下层10～30cm土层火烧后土壤有机质含量却低于火烧前。轻度火烧后，0～5cm深度范围的土壤有机质含量显著高于对照，5～10cm的变化则不明显，而中度火烧土壤有机质的含量显著低于轻度火烧和对照处理。也有研究认为，火烧会降低土壤有机碳，如Dikici和Yilmaz研究表明，泥炭燃烧可损失76%～91%的土壤有机碳。Neff22等研究表明，火烧后的土壤有机碳减少了1071g/m和1420g/m。
3.森林火灾与温室气体的释放（1）森林火灾发生时温室气体的释放。
森林火灾对生态系统的影响是非常复杂的，因生态系统类型、可燃物的类型和性质、气象条件以及火灾规模等不同，其影响也就不同。森林火灾不但会释放CO，还会释放一些其他温室气体如CH、NO242等，以及其他一些具有化学活性的痕量气体和颗粒物。根据森林火灾统计数据以及生物量的调查研究结果，1991～2000年，我国森林火灾年均消耗森林地上生物量5～7Tg（百万吨），直接向大气排放碳20.24～28.56Tg，释放CO和CH分别为74.2～104.7Tg和1.797～242.536Tg，排放烟雾颗粒物0.999～1.410Tg，森林火灾释放CO的量2占到我国CO排放总量的2.7%～3.9%。2
森林火灾所释放的温室气体加剧全球气候变暖，而气候变暖又导致更大和更猛烈的火灾，释放出更多的温室气体。同时，气候变暖又引发火灾后高纬度冻土的大量融化，冻土活跃层中储存的大量有机碳，以CO和NO的形式释放到大气，会进一步加剧气候变暖。22（2）森林火灾发生后温室气体的释放。
火干扰不仅通过生物质的燃烧释放大量的碳，造成生态系统碳的净损失，而且它还通过改变森林生态系统的格局与过程，进而改变整个系统的碳循环过程。不同文献有关林火对灾后土壤温室气体（GHG）通量的影响结果不尽相同，如中非热带稀树草原酸性贫瘠土壤在火灾发生1个月后，火烧迹地土壤CO释放量显著减少，CH由24源变汇，NO通量没有明显变化；而在火灾发生8个月后，与对照相2比，火烧迹地土壤CO、CH4和NO通量就已经没有明显变化。西班22牙中部马德里地区的冬青栎林、比利牛斯橡树以及欧洲赤松林中，火灾发生18个月后，受降雨和土壤湿度的影响火灾明显降低春季NO的2通量，而不同林分中CH通量的变化不一致。意大利中部灌木林中，4计划火烧1年后，土壤温度、土壤铵态氮含量以及土壤水分含量在火烧迹地和对照样地之间有显著差异，但土壤CH通量没有明显差异。4+Kim研究发现，森林中大火烧过之后，土壤的NH-N浓度升高，4-NO-N没有差异，CO、NO排放降低，CH释放无变化，他们认为3224+-森林大火产生的生物质炭可能促进了土壤中NH-N和NO-N的固43定，或是干扰了土壤硝化作用的进行，从而降低了NO的排放。北方2森林短叶松中，与未火烧样地相比，森林火灾在发生后的最初一年内，CO释放量并没有明显的变化，但在火灾发生2年后，由于火烧迹地2没有林木根系和地表苔藓的呼吸以及火灾形成的活性有机物的消耗殆尽，土壤CO通量明显下降，在火烧发生7年后植被基本恢复后，土2壤CO通量又回到火灾发生前的水平。2
土壤是地球表面最大的碳库，土壤环境中的碳变化对于全球碳循环起着关键而重大的影响。国内外有关森林生态系统中林火的发生对于森林土壤物理、化学性质以及微生物的影响结论逐渐趋于统一。
自然条件下发生的森林火灾由于其不可控性，在同一立地条件、同一植被环境下同时研究不同等级火烧对于生态系统的影响具有一定的空间局限性；同时由于不同程度火烧等级的确定标准的不尽相同、不同立地条件下植被火后更新状况的差异，所以在火烧后不同时间序列上调查林火发生后对于地—气温室气体通量的影响尤为重要。不同强度的火灾对土壤生态系统的影响到底有多大？这种影响可能的持续时间有多长？是否可用同一火烧区域不同空间发生的火灾代替时间序列？这是一个值得关注的问题，同时时间尺度和空间尺度的把握在今后的相关研究中非常重要。（四）火灾发生造成的水体污染
火灾好像与水体污染无关，其实不然，由于火灾中大量使用水灭火，必然会造成宝贵水资源的大量消耗，同时消防水的流动，也会构成对环境的污染，贻害无穷。一般在火灾的扑救过程中会使用大量的水来冷却可燃物或扑灭火，在火场使用过的水会将火灾中产生的有害物质带走，渗入地下，排入城市排水系统，使居民饮用水受到污染。如果附近有河流、湖泊等水体，还会造成水体的污染，特别是石油化工企业。石油化工企业是以石油或天然气为主要原料，通过不同的生产工艺过程、加工方法，生产各种石油产品、有机化工原料、化学纤维及化肥的工业。各种成分的物料在这里加工、储存、装卸、输送。一旦发生火灾，导致容器和管道破裂，物料就会泄漏出来。消防时，泄漏出来的物料混入消防水，消防水即被污染，一般将这部分受污染的消防水称之为消防污水。
1.化工火灾水污染事故的危害
化工火灾事故的泄漏物具有较强的污染性。特别是石化装置，一旦发生爆炸和火灾，导致容器和管道破裂，物料就会泄漏出来。在采用消防射流进行扑救和控制时，消防水的流动和汇集作用使泄漏出来的物料混杂其中，形成的污水流将构成对环境水体的污染。石油化工企业产品种类繁多、化工装置千差万别。不同的化工装置、不同的工艺流程、不同的泄漏点位置、不同的物料泄漏量，都会造成消防污水中污染物的组分不同。因此消防污水具有区别于其他形式污水的特点，如果处置不当极易造成严重水污染事故。
典型的案例是1986年11月1日，瑞士巴塞尔市圣多日化工仓库发生火灾，消防部门灭火时使用了大量水，最终灭火用水与约30t农药和其他化工原料混合流入莱茵河，造成鱼类和其他水生动植物大面积死亡，严重破坏了生态环境。接下来的一年即1987年，在美国俄亥俄州的Dayton镇发生了一起汽车喷漆厂火灾，鉴于该厂位于市政供水系统的分水岭上，为了避免带有油漆和别的化学物质的水流入污染城市生活用水水源，消防灭火时开始只用少量的水灭火，后来不得不关掉了设在仓库旁的正在供水的消防水泵停止灭火，眼睁睁看着喷漆厂燃烧殆尽。
因此，化工火灾事故造成的水污染危害性很强。由于消防部门现阶段主要的灭火冷却剂仍然是水，这就与水污染防控形成了矛盾。然而随着社会的不断进步，世界各国人民都愈来愈重视环境保护和经济可持续发展。我国消防事业的不断进步，也使得“绿色消防”的意识和观念越来越深入人心。因此，建立健全优化的化工火灾应急救援程序，加强化工火灾水污染事故的预防和控制势在必行。
2.化工火灾造成水污染事故的成因分析
化工火灾事故发生时，在紧急状态下污水排放和处置方式的不当是造成水污染的重要原因。若及时采取有效的防控措施，是可以避免类似后果的。发生在2005年12月11日的英国伦敦邦斯菲尔德油库大爆炸事故，是自1974年以来英国最大的一次工业爆炸事故。在这次事故救援中，消防废水妥善处理，虽然共使用了1.5×10L水，2.5×710L浓缩泡沫灭火剂，但消防废水被直接导入地下排污系统，在灭火7工作结束后再排出处理，避免了救援过程中的环境污染。（1）污水处理能力的缺乏。污水处理系统是城市的重要基础设施之一，也是防止水污染、改善水环境质量的重要手段。目前大多数城市的污水处理能力满足不了工业污水达标排放的需要。由于我国经济水平相对落后，用于水污染治理的资金比较紧缺，短期内不可能依靠大规模建设污水处理厂来改善废水处理问题。特别是在发生化工火灾时，事故现场排放的污水瞬间流量较大，污水处理装置一时无法满足处理污水的要求，极易造成水体污染灾害。（2）消防射流利用形式亟待改进。在处置化工火灾事故时，水是最主要的灭火剂。消防救援单位往往采用密集消防射流进行控制和消灭火灾，主要利用的是水的冷却效应。由于化工火灾事故往往燃烧猛烈，火灾现场温度很高，消防人员及装备车辆无法接近，消防部门须采用大功率消防水炮进行远距离喷射冷却。这样消防射流的流量较大，同时由于冷却效率不高，因此随之产生大量夹杂污染排放物的消防污水。因此，若能改善消防射流的使用形式，控制消防射流的流量，则可以减少消防污水的排放。（3）处置化工火灾事故程序的欠缺。处置化工火灾事故不同于扑救一般可燃物火灾，不能单纯以控制与消灭火灾作为唯一完成指标。夹杂着灭火剂、原料、产品、半成品的消防废水会对环境造成严重不良后果。因此在救援行动开展前，决策者须及时估计对环境的影响。（五）化工泄漏对环境的影响《中华人民共和国消防法》第三十七条指出：公安消防队、专职消防队依照国家规定承担重大灾害事故和其他以抢救人员生命为主的应急救援工作。因此，化工泄漏的处理也属于消防的范畴。伴随着经济的快速发展，越来越多的化工企业像雨后春笋般的涌现出来，因此带来的危害也越来越多，它主要包括固体泄漏，液体泄漏和气体泄漏。下面仅对常见的化工原料或产品进行详细分析。
1.液氨的泄漏
液氨是有毒可燃气体，是一种重要的化工原料，在高温、高压和催化剂的作用下，氢和氮直接化合制得。氨的用途较为广泛，可制作铵盐、硝酸铵和尿素，还可用做冷藏库的制冷剂等。氨易溶于水，能形成氢氧化铵的碱性溶液，氨在20℃水中的溶解度为34%，1体积水能溶700体积液氨，氨的水溶液叫氨水。为运输及储存便利，通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨，在生产、储存、运输、使用过程中如发生泄漏，易引起燃烧爆炸或中毒事故，处置不慎，将会造成严重后果。（1）液氨泄漏的危害。
①易气化扩散。氨（NH）为无色、有刺激性和恶臭味的气体，3分子量17.03，气态比重0.59，液态比重0.82，扩散系数0.198，沸点-33.5℃，氨在常温下呈气态，在常温加压1.554MPa或冷却到-33.4℃就可变成液态，液态氨是在高压或低温状态下储存的，发生泄漏时，由液相变为气相，液氨会迅速气化，体积迅速扩大，没有及时气化的液氨以液滴的形式雾化在蒸气中；在泄漏初期，由于液氨的部分蒸发，使得氨蒸气的云团密度高于空气密度，氨气随风飘移，易形成大面积染毒区和燃烧爆炸区，须及时对危害范围内的人员进行疏散，并采取禁绝火源措施。2002年7月8日，山东某化肥厂一个储存为20立方液氨储罐，向一辆液氨槽车充装液氨时，由于车载金属软管发生爆裂，液氨迅速扩散，仅几分钟时间，氨气就笼罩了整个厂区，危及到2000名群众的生命安全，该事故造成105人中毒，死亡13人，重伤24人，中度伤员12人。
②易中毒伤亡。氨是有毒、有刺激性和恶臭味的气体，容易挥发，氨泄漏至大气中，扩散到一定的范围，易造成急性中毒和灼伤，每立3方米空气中最高允许浓度为30mg/m，当空气中氨的含量达到0.5%～0.6%，30min内即可造成人员中毒。氨气的中毒接触途径一般为吸入和皮肤和眼睛接触。吸入一般影响的是呼吸道及相关器官，根据以往相关病例出现的情况，若为轻度中毒，表现为咽部充血、水肿；中度中毒表现为剧烈咳嗽、声音嘶哑、喉头痉挛致声门狭窄；重度中毒表现为剧烈咳嗽，咯大量粉红色泡沫痰，胸闷气急、心悸，呼吸困难明显，部分可发展为成人呼吸窘迫综合征或并发气胸、纵隔气肿，心肝肾等实质损害，伴有严重喉头水肿或支气管黏膜脱落引起窒息，另有案例出现继发性肺部感染。皮肤和眼睛接触低浓度的氨对眼和潮湿的皮肤能迅速产生刺激作用。潮湿的皮肤或眼睛接触高浓度的氨气能引起严重的化学烧伤。皮肤接触可引起严重疼痛和烧伤，并能发生咖啡样着色。被腐蚀部位呈胶状并发软，可发生深度组织破坏。病例表现为皮肤红肿、灼热、红斑、水疱、糜烂。眼睛接触可引起疼痛和烧伤，导致明显的炎症并可能发生水肿、上皮组织破坏、角膜混浊和虹膜发炎。轻度病例一般会缓解，严重病例可能会长期持续，并发生持续性水肿、疤痕、永久性混浊、眼睛膨出、白内障、眼睑和眼球粘连及失明等并发症。多次或持续接触氨会导致结膜炎。病例表现为出现畏光、流泪，角膜、结膜充血。
③易燃烧爆炸。氨既是有毒气体，又是一种可燃气体，氨的自燃3点为651℃，燃烧值为2.37～2.51J/m，临界温度为132.5℃，临界压力为11.4MPa，氨在空气中的含量达11%～14%时，遇明火即可燃烧，其火焰呈黄绿色，有油类存在时，更增加燃烧危险；当空气中氨的含量达15.7%～27.4%时，遇火源就会引起爆炸，最易引燃浓度17%，产生最大爆炸压力0.58MPa；液氨容器受热会膨胀，压力会升高，能使钢瓶或储罐爆炸。
④易污染环境。氨可以污染空气，漏出的氨会形成蒸气云，室内会扩散在建筑物的上空，在风力的作用下，这种有毒气体随风飘移，造成大范围的空气污染，对人畜产生危害。如果液氨大量泄漏流到河流、湖泊、水库等水域，则造成水污染，严重时该水域的水未经处理不能使用。（2）液氨泄漏的定性分析。
液氨泄漏可以简化为三个过程：液氨泄漏、液氨闪蒸、气态氨的扩散。
①液氨泄漏。加压液态氨泄漏到常温常压的环境中。
②液氨闪蒸。液氨泄漏到大气中，因压力瞬间变为常压，其中一部分会迅速蒸发为气体，从高压的气液平衡状态转化为常压的气液平衡状态（闪蒸）。剩余液体将如细小雾滴扩散那样保留在云团中，该剩余液体中有一部分将随着空气在环境温度下与液体喷雾混合而蒸发。如果空气传来的热不足以蒸发所有的液体，那么一些液体将滴落在地面，形成液池。根据经验，如果直接蒸发的液体比值即闪蒸率F＞0.2，不形成液池；若F＜0.2时，F与带走液体之比有线性关系。当F=0时，无液体带走；当F=0.1时，有50%液体被带走。
式中：c—液体的比定压热容，J/（kg·K）；p
T—泄漏前液体的温度，K；
T—液体在常压下的沸点，K；0
H—液体的汽化热，J/kg。
液氨的F值为0.183，液氨泄漏时将有91.5%的液氨被带走，只有不到10%的部分形成液池。
③气态氨的扩散。气态氨在大气中的扩散受到风、湍流、地形、地物的影响。其中风和湍流是决定污染物在大气中扩散状态的最直接和最本质的因子，是决定污染物扩散的决定因素。凡有利于增大风速、增强湍流的气象条件，都有利于污染物的稀释扩散，否则，将会使污染加重。一般建筑物背风区风速迅速下降，污染物浓度增高。气态氨在大气中的扩散可以用高斯扩散模型中的连续地面点源的烟羽扩散模型来计算其危害范围。（3）液氨泄漏的定量分析。
①泄漏速度的计算。要估算液氨泄漏的范围，首先要确定其泄漏的速度。液氨是用常温加压液化的工艺储存于罐中，因管线爆裂或阀门损坏而造成液氨的泄漏，泄漏速度Q可用柏努利方程计算：L
式中：Q—液体泄漏速度，kg/s；L
C—液体泄漏系数，此值常用0.6～0.64；d3
A—裂口面积，m；
P—容器内介质压力，Pa；
P—环境压力，Pa；0
g—重力加速度；
h—裂口之上液位高度，m；3
ρ—液体密度，kg/m。
若某液氨罐为3200mm×8150mm，通常储存量为80%，压力约为1.2MPa，绝大部分输送管线距地面高度约为2.5m。假设管线爆裂裂口大小为40mm×2mm，根据以上公式，液氨泄漏最大速度为：
②泄漏后气体的扩散。液氨蒸发为气体后在大气中的扩散，可作为零高度连续地面点源气体扩散，采用高斯扩散模型进行泄漏物浓度估计。设泄漏点为坐标原点，取平均风速的顺风方向为轴正方向，垂直于顺风方向的水平横向为轴侧风方向，垂直向上为轴正方向，扩散后空间氨浓度分布公式为：3
式中：C（x,y，z）—空间某一点的氨浓度，kg/m；
μ—风速，m/s；
Q—质量流量，kg/s；0
σ、σ—y、z方向的扩散参数；yz
y、z—垂直于平均风向的水平横向、垂直方向的扩散距离；
a1—横向扩散参数回归指数；
a2—纵向扩散参数回归指数；
X—距漏点下风向水平距离，m。
已知吸入氨5～10min的致死浓度为0.5%，换算成质量浓度为-333.97×10kg/m。按照上述公式，结合液氨泄漏所在地的大气稳定度以及当时的风速，根据环境影响评价技术导则可以计算地面轴线浓度，根据所计算的浓度值，判定周围环境氨的浓度是否对人构成危害，合理进行危险品处置工作。
2.液氯的泄漏
氯气是化工生产的重要原料和产品，其生产、储存、运输和使用过程中都有发生事故的可能和案例。据不完全统计，我国几乎每年都有发生氯气泄漏的事故，由氯气造成人员伤亡事故的数量和损失触目惊心。因此，事先做好氯气的环境风险评价对于如何有效防范风险事故发生、确定安全范围以及风险事故发生后如何采取安全应急措施等，都是非常必要的。（1）液氯泄漏的危害。
氯气是黄绿色有刺激性臭味的气体，有毒。密度3.214g/L，熔点-100.98℃，沸点-34.6℃，离解能246.7kJ/mol。20℃时在水中溶解度为7.29g/L，氯的水溶液呈黄绿色，部分水解成盐酸、次氯酸，易溶于二硫化碳、四氯化碳等有机溶剂。氯气在压强101kPa、温度为-34.6℃时易液化，液态氯为金黄色液体。如果将温度继续冷却到-101℃时，液氯变为固态氯，固态氯为四方晶体。
①易燃易爆性。对照氯的理化性质，本品不会燃烧，但可助燃。一般可燃物大都能在氯气中燃烧，一般易燃气体或蒸气能与氯气形成爆炸性混合物，金属粉末等也能与氯气形成爆炸性混合物。
如：Cl（g）+H（g）=2HCl（g）22
Cl（g）+Mg（s）=MgCl（s）22
另外，液氯气化也有爆炸的危险。
a.气化过程可因进入气化器流量超限、加热温度超高，引起气化器超压的物理爆炸；也可能因为氯气钢瓶、气化器及管路系统存在制造缺陷或受外力损伤、腐蚀的影响，在较高的使用压力情况下发生物理爆炸。
b.气化过程中，钢瓶液氯使用过头未留剩余量，或者供氯系统压力降低，均可造成反应器内料液倒流进入缓冲罐或液氯钢瓶，引起激烈反应、放热、内压升高，发生容器爆裂并引发中毒事故。
c.液氯钢瓶和液氯气化器长期使用后可能积存少量三氯化氮（NCl），属于非常危险的爆炸性物质，在受热和振动情况下会发生3化学爆炸。由于爆炸，还可引发氯气大量泄漏和扩散，危及现场作业人员、厂内职工及厂外周围人员导致严重的，较大范围的中毒事故。
还有，氯化反应过程也有潜在的爆炸危险性。
氯化反应是以氯气按照一定的流量和配比连续通入装有碳酸二甲酯的反应器中，生成物主要为二（三氯甲基）碳酸酯，同时还有氯化氢生成。
氯化反应属于放热反应，反应过程中需适当控制流量，防止反应温度超高，同时保证冷却降温条件。如果出现故障停电，冷却中断而又未及时停止通氯反应，则可能引起氯化反应釜内物料爆沸、反应器破裂、物料喷出，对现场作业人员造成较为严重的中毒、灼烫伤害。
②人体毒害性。液氯一旦因各种原因泄漏，会在空气中迅速蒸发为氯气。氯气会与空气中的水蒸气反应生成盐酸和次氯酸雾滴，刺激人体黏膜。另外，氯气本身属于剧毒气体，我国标准规定空气中氯气33含量不得超过1mg/m，在空气中的浓度达到0.09%（1200mg/m）时，人吸入5～10min即致死；氯在空气中浓度达到0.00425%（55mg/3m）时，吸入30～60min即致死；氯在空气中浓度达到30.00175%（22mg/m）时，吸入30～60min即致重伤，在极高浓度下会产生“电击样”死亡。
氯气吸入后与黏膜和呼吸道的水作用形成氯化氢和新生态氧。氯化氢可使上呼吸道黏膜炎性水肿、充血和坏死；新生态氧对组织具有强烈的氧化作用，并可形成具细胞原浆毒作用的臭氧。氯浓度过高或接触时间较久，常可致深部呼吸道病变，使细支气管及肺泡受损，发生细支气管炎、肺炎及中毒性肺水肿。由于刺激作用使局部平滑肌痉挛而加剧通气障碍，加重缺氧状态；高浓度氯吸入后，还可刺激迷走神经引起反射性的心跳停止。氯气中毒不可以进行人工呼吸。
氯化氢对眼和呼吸道黏膜有强烈的刺激作用。急性中毒会出现头痛、头昏、恶心、眼痛、咳嗽、痰中带血、声音嘶哑、呼吸困难、胸闷、胸痛等。重者发生肺炎、肺水肿、肺扩张。眼角膜可见溃疡或混浊。皮肤直接接触可出现大量粟粒样红色小丘疹而呈潮红痛热。慢性影响有长期较高浓度接触可引起慢性支气管炎、胃肠功能障碍及牙齿酸蚀症。表2-16 氯气对人体的急性毒性剂量
③对环境及植物的危害性。氯气对环境有严重危害，应特别注意对水体的污染，对鱼类和动物也应给予特别注意，高浓度时对人畜有损害。
a.氯气对植物的危害。氯气进入植物组织后，与水作用生成次氯酸，它是强氧化剂，有较大破坏作用，其毒性虽不及氟化氢强烈，但较二氧化硫强2～4倍。氯气的急性危害症状与二氧化硫症状相似，伤斑主要在叶脉间出现，呈不规则的点状或块状，受伤组织与健康组织间无明显分界是其特点，同一叶上常常相间分布着不同程度的受害伤斑或失绿黄化，有时呈现一片模糊。各种植物对氯气的抗性不一，敏感植物有白菜、菠菜、韭菜、葱、番茄、菜豆、大白菜、洋葱、冬瓜、向日葵、芝麻、大麦、水杉、枫杨；抗性中等的植物有甘薯、水稻、棉花、玉米、高粱、西瓜、马铃薯、茄子、辣椒、女贞、板栗、石榴、月季、玉米；抗性强的植物有枇杷、山桃、无花果。植物的不同叶片对氯气的敏感程度不同，与二氧化硫相似，以成熟的充分展开叶片最易受害，老叶次之，幼嫩叶不易受害，急性危害后，尖端的芽叶仍能继续生长，这与氟化物危害不同。
b.氯气对大气环境次生及伴生的污染影响。氯气在爆炸过程中，不会参加燃烧，因此以氯气、氯化氢的形式进入大气环境。一旦由于爆裂产生泄漏物未及时发现收集进事故池或处理设施，有毒物质有可能通过雨水或消防水排水系统进入周围河道。若氯气、氯化氢等有毒物质泄漏后通过雨水或消防水管网进入水环境或土壤，该物质对水环境及土壤造成污染，其中氯气溶于水，会与水生成盐酸和次氯酸，氯化氢溶于水，形成盐酸，均属于有毒物质，对鱼类和哺乳动物应给予特别注意。
下面给出有毒、易燃物质泄漏造成伴生/次生危险性分析示意图（图2-2）。图2-2 有毒、易燃物质泄漏伴生/次生危险性分析（2）氯气泄漏事故应急的处置措施。
①一般泄漏处置原则。迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并对事故现场进行隔离。少量泄漏的初始隔离半径为150m，大量泄漏的初始隔离半径为450～500m，并根据事故处理过程中现场的检测结果和可能产生的危害，随时调整隔离区的范围。应急救援人员进入现场应佩戴正压自给式空气呼吸器，穿防毒服。尽可能及早切断泄漏源。泄漏现场应彻底去除可燃和易燃物质，防止发生火灾和爆炸事故。防止泄漏的液氯进入下水道。合理通风，加快扩散。喷洒雾状碱液吸收已挥发到空气中的氯气，防止大面积扩散，防止隔离区外人员中毒。
②液氯钢瓶泄漏处置。首先应做好个体防护，应急处理人员应佩戴正压自给式空气呼吸器，穿防毒服。严禁在泄漏的液氯钢瓶上喷水。可将泄漏的液氯钢瓶移至-35℃左右的冷库中，更换瓶阀。若瓶体因锈蚀后引起泄漏，可将液氯钢瓶整体投入碱液池。应在现场检测空气中氯气含量，若超标时，可喷洒雾状稀碱液吸收空气中的氯气，防止氯气扩散。
③生产装置氯泄漏处置。应立即做好停车的应急操作，并隔离发生泄漏的部门，防止泄漏的氯气和易燃气体形成爆炸性混合物。空气中应喷洒稀碱液吸收泄漏的氯气，防止其扩散。原地挖坑吸收所产生的大量废水，不可任意排放。液氯储罐发生泄漏后，应及时进行倒罐操作。
④燃烧爆炸处置。可燃物和易燃物都能在氯气中燃烧，易燃气体能与氯气形成爆炸性混合物。在一定条件下，乙炔、松节油、乙醚、氨、燃烧蒸气、烃类、氢气、金属粉末等与液氯接触或混合后，会产生爆炸。
过量的氯与氨水、铵盐或含有可水解的氨基衍生物的化合物接触时，会生成极不稳定的三氯化氮（NCl）。三氯化氮受热至60℃以上3或受撞击和光照射时，容易发生爆炸。在浓氨水、砷、四氧化二氮、硫化氢、有机物、磷化氢、磷、氰化钾、氢氧化钠溶液、硒和四种氢卤酸等物质的引发下，三氯化氮均会发生剧烈爆炸。故在液氯生产工艺过程中或储罐中三氯化氮含量超标，应及时进行排污处理，防止发生爆炸。生产工艺中应建立三氯化氮检测制度，控制液氯储罐中三氯化氮浓度低于60g/L；当三氯化氮大于80g/L时，应迅速排污；三氯化氮浓度大于100g/L时，应采取停车措施，紧急排污，防止三氯化氮爆炸。可以用钢管将氯气引入碱液池，使氯气与碱反应变为无害的氯化物和次氯酸盐。进行排污处理时，严禁用蒸汽或明火直接加热，可用45℃以下的温水加热气化器、液氯钢瓶或其他储罐，也可用水含量小于或等于0.01%的压缩空气加压液氯储罐，加大单位时间的排污量。
氯气和烃类、燃料气、氢气混合发生燃烧或爆炸后的产物为氯化氢以及反应过量的氯气，因此，救援人员必须佩戴正压式空气呼吸器，穿全身防火、防毒服，在上风向灭火、堵漏或切断气源。
3.原油的泄漏（1）原油泄漏的定义：由于油轮沉没或者油井破裂、爆炸，输油管道等油品运输设施、储油罐燃烧爆炸等引起的原油泄漏，并造成严重的海洋生物生命危险的事件。（2）原油泄漏的危害：原油中含有石油气、苯、芳香烃和硫化氢等物质，对人和生物都具有毒性，当达到中毒临界阈值时，就会导致人和动物中毒。
①原油泄漏对海洋动物和生态的危害。原油泄漏的近期危害首先是对海洋动物和生态的危害。原油会把大量的海鸟困在油污中，海鸟的羽毛一旦沾上油污，鸟儿无法飞走，于是被滞留在油污中，或窒息或溺毙而亡。当然，海鸟更多的是中毒而亡。同样，被原油围困的海洋生物，如海豹和海龟等，也会试图一次又一次跃出水面，把皮毛上的油污甩掉。但由于污染面积宽广，而且油污严重，它们最后都会一个个挣扎得精疲力竭，无力地沉入海底死亡。海象和鲸等大型海洋动物也面临同样厄运。大多数动物一旦受困于浮油，几天甚至几小时内就会死亡。
若污染面积增大和原油泄漏增多，灾难可能进一步扩大。例如，原油中所含的苯和甲苯等有毒化合物可能进入食物链，从低等的藻类到高等哺乳动物以及人类，无一能幸免于通过食物链的中毒。而存活下来的物种在未来也可能发生基因突变，并将遗传到无数的后代。
对食物链的影响可以表现为，海洋大面积遭原油污染后，细菌、浮游生物和其他海底觅食的生物会吞噬石油，然后这些生物成为小鱼、蟹、虾类的食物，再后来这些小鱼、蟹、虾类被体型较大的红绸鱼一类的鱼、海豚和鲸吃掉。原油毒物就可以通过这种食物链而富集到较大的和高端的生物体内。一方面，毒物富集后可能杀死这些生物；另一方面，这些生物如果成为海产品供人食用，又会毒害人。食物链危害人的方式主要表现为，通过毒物的富集作用危害人的肝、肠、肾、胃等，使人体组织细胞突变致癌。
当然，原油污染进一步扩大后还造成对生态和环境更为严重和持续的破坏。原油与海水混合后，改变了海水的理化参数，如海水的颜色、透明度等，因而会改变海洋生物原有的栖息、生长环境，逼迫它们要么迁徙，要么待在原地被毒死。另一方面，浮在海面的大面积原油减少了太阳辐射投入海水的能量，阻隔了海水和空气的相互作用，造成海水缺氧。直接影响海洋植物的光合作用和整个海洋生物食物链的循环，从而严重破坏海洋环境中正常的生态平衡，造成鱼类、虾类等因缺氧而死亡。
②原油泄漏对人类和环境的长期影响。大量原油泄漏后，可通过阳光的暴晒而蒸发，与此同时，由于清除原油污染会采用火烧的方式，这就会让原油中的芳香烃（包括苯、甲苯和二甲苯）、硫化物和氮化物等挥发到空气中，毒害人和生物。
苯的挥发性最大，暴露于空气中很容易扩散。人和动物吸入或皮肤接触大量苯后，苯可进入体内，会引起急性和慢性中毒。引起苯中毒的原因之一是苯在体内生成了苯酚。苯对中枢神经系统产生麻痹作用，引起急性中毒。重者会出现头痛、恶心、呕吐、神志模糊、知觉丧失、昏迷、抽搐等，严重者会因为中枢神经系统麻痹而死亡。少量苯也能使人产生睡意、头昏、心率加快、头痛、颤抖、意识混乱、神志不清等现象。吸入20‰的苯蒸气5～10min便会有致命危险。
另外，通过食物链摄入含苯过多的食物会导致呕吐、胃痛、头昏、失眠、抽搐、心率加快等症状，甚至死亡。苯也会对血液循环系统造成极大伤害，引起慢性中毒。苯可以损害骨髓，使红细胞、白细胞、血小板数量减少，并使染色体畸变，从而导致白血病和再生障碍性贫血等疾病。苯还可以导致大量出血，从而抑制免疫系统的功用，使疾病有机可乘。
妇女吸入过量苯后，会导致月经不调达数月，卵巢会缩小。苯对胎儿发育和对男性生殖力的影响尚未明了。孕期动物吸入苯后，会导致幼体的重量不足、骨骼延迟发育、骨髓损害。所有这些都是对人和生物健康和生命的危害。
原油泄漏对人健康的危害不仅是生理的，也是心理的。而且持续的时间会很长，可达几十年。例如，研究发现，苯在体内的潜伏期可长达12～15年，到时再致人发病。（3）原油的清除方式：清除泄漏原油的方式有三大类，物理的、化学的和生物的。
物理的方法有，用抽吸机吸油，用水栅和撇沫器刮油，用油缆阻挡石油扩散。英国有人发明了一种用机编禾草排治理原油污染的方法，不仅能防止原油在海中扩散，而且能吸收比自身质量多15倍的原油。禾草中又以大麦秸秆治污最为有效。
目前，墨西哥湾的泄漏原油已经在用水栅和油缆围阻起来，但由于风浪较大，这种清除方法的效果可能并不显著。另一方面，就是把围起来的原油进行焚烧，也可以清除一部分原油。过去的经验表明，焚烧可以烧掉约50%的原油。但是，燃烧原油会引起更大的污染。
化学的方式主要是采用清除剂或分散剂，把原油分解，使其形成能消散于水中的微小颗粒。分散剂将原油分解成细小的油滴，油滴随后融入海水的上层结构。经过分散的原油不会沉到海底，而是在海水表层下方形成一个由油滴组成的羽状或云状结构，让原油得到迅速稀释。通过风和海浪的作用，油滴在水层中扩散，因而最大可能地减少对鱼类、鸟类、船只和海岸的附着。细小的油滴随后可被水层中的自然界微生物吃掉，从而消失在生态系统当中。这种方法实际上是化学和生物清除法的结合。
生物清除方法是采用微生物，如嗜油茵吃掉原油，或用一些植物来吸附原油。一些嗜油细菌，如假单胞菌属、微球菌属可以在实验室里大量繁殖，然后再喷洒到海面原油上。这些细菌可以较快覆盖海面，把石油吃掉。同时也可以用这类细菌清除地面的原油污染。但是，细菌吃掉原油也是相对的，它们不可能完全吃掉原油。而且，当石油和水彻底混合在一起时，会发生乳化作用，像黏稠的巧克力奶酪冻一样。这种混合物不会像正常石油一样蒸发得那么快，也不容易清洗掉，更不容易被嗜油菌吃掉，还不容易燃烧掉。
植物吸附原油则处于尝试阶段。例如，可以用多年生草本植物来吸附土壤中的原油，但只能部分吸附，不能彻底清除泄漏到土壤中的原油。
4.苯、甲苯、二甲苯的泄漏
苯（CH）在工业上由焦炉气（煤气）和煤焦油的轻油部分中66提取回收。苯是无色透明易挥发的液体；有强烈芳香气味；苯蒸气比空气重；不溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂；燃烧时发生光亮而带烟的火焰；蒸气与空气形成爆炸性混合物。甲苯、二甲苯属于苯的同系物。
苯和苯系物常可用作化学试剂、水溶剂或稀释剂，在工业生产中，家具制造业等行业均广泛使用。苯主要用作化工原料和有机溶剂，如合成苯的衍生物，制作香料、染料、塑料、农药、医药、炸药、橡胶等，也可用作涂料、橡胶、胶水等的溶剂。
由于苯在工业生产中被广泛使用，近年来，在苯的生产、储存、运输和使用过程中，苯泄漏事故经常发生，因苯是低闪点有毒易燃液体，易发生燃烧爆炸和中毒事故，处置不慎，将会造成严重后果，处置救援难度大。（1）苯的特性：苯为无色透明液体，有芳香气味，不溶于水，可混溶于醇、醚等多数有机溶剂，相对水的密度为0.87，闪点4℃。苯易挥发，有毒，对中枢神经系统有麻醉作用，对皮肤、黏膜有刺激性，对空气及水源可造成污染。苯在沿管线流动时，流速过快，易产生和积聚静电，一旦静电不能消除而放电，容易引发燃烧爆炸；苯与氯、氢等混合物会发生剧烈反应；吸入高浓度苯蒸气可导致急性中毒；苯与空气会形成爆炸性混合气体，遇明火、高热容易引起燃烧爆炸，爆炸极限1.2%～7.0%，最易引燃浓度为5%，苯燃烧爆炸时带有浓烟。
苯具有流动性，液体泄漏后四处流散，尤其向低洼处流淌，流经之处会对土地及周围环境造成较大范围内的污染，且不易洗消。特别是苯流淌到河流、湖泊、水库等水域中将造成水污染，严重时则对城市供水造成影响。（2）苯的危害：苯于1993年被世界卫生组织（WHO）确定为致癌物。苯是一种易燃而且毒性很高的物质。由于苯的挥发性很强，因此使用苯或含苯材料或家具，可以使大量苯蒸气散入环境中，通过呼吸被吸入体内。由于苯的溶剂具有脂溶性的特点，可以通过完好无损的皮肤进入人体。浓度很高的苯蒸气具有麻醉作用，短时间内可使人昏迷、发生急性苯中毒，甚至可导致生命危险。
长期吸入一定高浓度的苯蒸气，可损害造血系统和神经系统而发生慢性苯中毒。由于初期症状不明显，往往容易被忽视，继而症状逐渐加重，以产生严重后果。慢性苯中毒患者主要表现为头痛、头晕、疲倦、睡眠不好、食欲不振，白细胞减少，若病情进一步加重皮肤可有出血现象，严重者可发生再生障碍性贫血或白血病。
一般认为苯毒性的产生是通过代谢产物所致，也就是说苯须先通过代谢才能对生命体产生危害。苯可以在肝脏和骨髓中进行代谢，而骨髓是红细胞、白细胞和血小板的形成部位，故苯进入体内可在造血组织本身形成具有血液毒性的代谢产物。长期接触苯可引起骨髓与遗传损害，血象检查可发现白细胞、血小板减少，全血细胞减少与再生障碍性贫血，甚至发生白血病。
曾经有人对低浓度苯接触工人健康状况进行调查，结果表明：外周血白细胞数虽在正常值范围之内，但非常显著低于对照组；经常性苯接触工人淋巴细胞微核率分布高于非苯接触组，且制苯车间观察人群的淋巴细胞微核率与对照组比较差异有显著性；随作业环境苯浓度的增高，白细胞数有降低趋势，淋巴细胞微核率有增加的趋势。这些均证明低浓度苯对作业人群的健康有损害，尤其要注意对人体遗传物质的损伤作用。
吸入4‰以上的苯短时间除有黏膜及肺刺激性外，中枢神经亦有抑制作用，同时会伴有头痛、欲呕、步态不稳、昏迷、抽筋及心律不齐。吸入14‰以上的苯会立即死亡。（3）甲苯、二甲苯的危害。
①甲苯主要来源于一些溶剂、香水、洗涤剂、墙纸、黏合剂、油漆等，在室内环境中吸烟产生的甲苯量也是十分可观的。据美国环境保护署（EPA）统计数据显示，无过滤嘴香烟，主流烟中甲苯含量大约是100～200μg。甲苯进入体内以后约有48%在体内被代谢，经肝脏、脑、肺和肾最后排出体外，在这个过程中会对神经系统产生危害，3自愿者实验证明当血液中甲苯浓度达1250mg/m时，接触者的短期记忆能力、注意力持久性以及感觉运动速度均显著降低。
②二甲苯来源于溶剂、杀虫剂、聚酯纤维、胶带、黏合剂、墙纸、油漆、湿处理影印机、压板制成品和地毯等。二甲苯包括邻位、间位和对位三种异构体，以间位比例最大，可达60%～70%，对位含量最低。二甲苯可经呼吸道、皮肤及消化道吸收，其蒸气经呼吸道进入人体，有部分经呼吸道排出，吸收的二甲苯在体内分布以脂肪组织和肾上腺中最多，后依次为骨髓、脑、血液、肾和肝。工业用二甲苯三种异构体的毒性略有差异，均属低毒类。据报告，某工厂三名工人吸入3浓度为43.1g/m的二甲苯，18.5h后一名死亡，尸检可见肺淤血和脑出血，另两名工人丧失知觉达19～24h，伴有记忆丧失和肾功能改变。此外，吸入高浓度的二甲苯可使食欲丧失、恶心、呕吐和腹痛，有时可引起肝肾可逆性损伤。同时二甲苯也是一种麻醉剂，长期接触可使神经系统功能紊乱。（4）苯、甲苯、二甲苯泄漏的处置方法：由于苯、甲苯易挥发，泄漏后的挥发蒸气能与空气形成爆炸性混合物，而且苯及其燃烧产物具有较强的毒性，极易造成人员的中毒。因此，扑救苯泄漏火灾，必须采取多种措施并举，适时有效灭火。
①迅速关闭火灾部位连接阀门，切断进入火灾事故点的一切物料，然后立即启用固定、半固定灭火设施等进行灭火。
②采取冷却、稀释等保护措施防止火灾蔓延扩大。为防止危及相邻的设施，应当对周围设施采取冷却保护措施；设置水幕、屏封水枪或蒸气幕，以稀释、降低挥发到空气中的苯的浓度。
③使用泡沫、干粉、二氧化碳、砂土等灭火剂进行灭火。
④遵循节约、节能、环保的原则，研究、开发、选择和利用先进的消防技术装备，特别是节能型射水器具，提高有效射程，增强稀释、冷却和灭火效果，适当储备危险化学品中和剂和清洗剂，配备必要的侦检设备，充分发挥装备的技术优势。
⑤消防部队在灭火救援行动中，要科学合理地运用战术措施，充分考虑消防废水的危害，选择正确的水枪阵地、合理用水，尽量减少对环境的污染。划定警戒区域，控制出入人员，减少与污染物接触，能在现场洗消的，尽可能在现场进行，最大限度地控制扩散范围，采取围堰、导流、输转、覆盖、掩埋、中和、回收等技术措施，合理地处理污染物质。
⑥应急救援中产生的废液必须进行回收，以免造成水环境污染。苯泄漏事故救援结束后，要将围堤堵截的废液导入事故储存池；及时关闭雨水阀，防止物料沿沟渠外流；如果发生大量泄漏，可选择用隔膜泵将泄漏的苯抽入容器内或槽车内，再运到废物处理场所进行处置；如果发生少量泄漏，可用砂子和吸附材料等吸收苯，再进行焚烧或者卫生填埋。
第三节 火灾对环境污染的典型案例
一、大气污染案例（一）莫斯科森林大火
2002年9月4日，莫斯科发生了特大的森林火灾。由于火势的不断蔓延，燃烧产生的烟气导致了5日全城烟雾缭绕，刺鼻的味道使人呼吸困难，使得飞机无法在莫斯科起降。当地的气象部门检测出空气中的CO含量超标，为1～2倍。因此卫生部门提醒居民不要在户外久2留，教育部门甚至暂停所有学校的体育课。（二）英国伦敦油库爆炸引发大气污染
2005年12月11日英国伦敦北郊邦斯菲尔德发生的油库爆炸事件，尽管没有造成重大人员伤亡，但却酿成了欧洲和平年代最严重的生态灾难，对伦敦乃至英国全境的生态环境、交通能源业、商务保险业造成了沉重的打击。当地时间12月12日下午，英国消防部门负责人举行新闻发布会称，由于火势仍在蔓延，而一个油罐中可能存放着高挥发性燃料，发生新爆炸的危险性极大，为了避免造成伤亡，他们要求现场全部消防人员尽快撤离。消防部门考虑派遣飞机，从油库上空喷洒灭火剂。遵照消防部门指令，全体消防员在当天下午全部安全撤离，在附近一个城镇待命。5h之后，油库工作人员传来消息，表示油罐中储存的并非引发爆炸的危险燃料，这完全是虚惊一场。消防队员们于是重返“火线”，继续展开扑救工作。
据英国气象专家介绍，由于11日的风力不大，并且油库所在地区上空有高气压，所以爆炸形成的有毒烟雾移动缓慢，一直积压在东安地利亚到索尔兹伯里平原之间2750m的高空中，不容易散去。
专家介绍说，油库爆炸可能造成两种生态影响：一是水源影响。这是最为严重的。如果污染物质周围有地表水，将很快造成污染，而污染物质渗透污染地下水源则是一个长期的问题。如果截污不及时的话，以后清理起来要费劲得多。二是污染土壤，污染物质渗透进土壤，将会破坏其结构，进而影响生长其中的生物环境，例如植物，因此要进行换土。
毒烟飘到法国，欧洲面临生态危机同时，爆炸还给英国的环境带来了巨大污染。油库大火产生的毒烟弥漫在伦敦上空，可能在未来形成“黑雨”，从而污染草原，危害吃草的牲畜，使英国东南部供应的牛奶含有污染物质。同时，油库泄漏出的煤油、柴油等物质会渗入地下，影响河流及地下水资源。另外，这次爆炸事件不但给英国带来巨大影响，还给整个欧洲带来了一场生态危机，据美联社报道，大火产生的毒烟已飘到法国西北部上空，并在48h内蔓延到西班牙，而油库爆炸形成的毒云及黑雨也波及欧洲大陆，破坏法国、西班牙等地的生态环境。（三）印尼大火引发雾霾 新马空气污染严重
2013年6月中旬起，苏门答腊岛部分地区民众和企业“烧芭”，导致当地大片森林焚毁，火势严重时，苏门答腊岛上单日起火点高达200多处。大火引起的浓烟飘至邻近的新加坡和马来西亚，造成两国空气污染加剧。“烧芭”即用火烧掉森林，清出土地来耕种，这是印尼农业传统，每年旱季印尼各地的山林火灾起因多是“烧芭”。以往“烧芭”引发的火灾规模不大，雾霾未曾导致严重后果，然而当年由于受太平洋热带气旋影响，浓烟被卷至新马两国，但当地学者和官员说，跨境雾霾污染涉及印尼根深蒂固的农业传统和资金问题，目前还很难找到理想的治理方法。
美国国家海洋和大气管理局（NOAA）探测卫星已在苏门答腊发现261个火点，其中一些已冒出浓烟。有近七成，也就是173个火点位于离新加坡280km的苏门答腊中部廖内省，一旦风向转变，7月末的新加坡和马来西亚或将再度被烟霾笼罩。
6月20日，马来西亚教育部宣布，由于因烟霾引起的空气污染指数持续升高，柔佛州麻坡市和礼让市所有中小学从当天起停课。
根据马环境局的检测数据，截至当天11时，柔佛州多地空气污染指数超警戒水平。其中，麻坡市污染指数高达383，礼让市也超过300。马教育部规定，当空气污染指数超过250时，所有学校须停止一切户外活动；当空气污染指数超过300时，须立即停课。这次季节性烟霾造成柔佛州210多所中小学校停课。
与新加坡7月21日当天空气良好不同的是，据马来西亚环境局网站公布的信息，这一天马六甲的武吉南眉地区空气污染指数达到117点，是整个马来西亚唯一处于不健康水平的地区。
二、水体污染案例（一）莱茵河化学品仓库火灾突发事件
莱茵河是欧洲第三大河，流经欧洲数十个国家。1986年瑞士巴塞尔附近的Sandoz化工厂发生火灾，有10～30t农药及至少200kg汞流入莱茵河，事故造成约160km范围内多数鱼类死亡，约480km范围内的净水受到污染影响不能饮用。上游立即向下游瑞士、德国、法国、荷兰等沿岸国家发送污染事故警报，关闭沿河自来水厂，改用汽车向居民定量供水。此次事故促使法国、瑞士、德国共同成立工作组以改进和完善信息交换系统和紧急联系机制，并就防止莱茵河污染事故和减轻污染损害需要采取的必要措施达成协议。同时欧共体要求成员国向欧盟委员会上报重大污染事件，用于建立重大事故灾害数据库，主要包括事故起因、经验教训以及预防措施等。（二）中石油吉林石化公司双苯厂苯胺二车间发生连环爆炸
2005年11月13日13时30分许，我国中石油吉林石化公司双苯厂苯胺二车间发生连环爆炸，并引起大面积火灾。经过20h的战斗，大火最终被扑灭。事故共造成5人死亡、1人失踪、3人重伤（无生命危险）、20多人轻伤住院治疗。然而，更严重的是此次火灾带来了严重的苯胺泄漏，约有100t苯类污染物进入松花江水体。国家环保总局副局长张力军24日下午在国务院新闻办举行的新闻发布会上介绍这次污染产生的主要污染物为苯、苯胺和硝基苯等有机物。24日18时左右，较高浓度污染带通过哈尔滨市引用水源取水口上游18km苏家屯断面。至此，黑龙江省政府公告哈尔滨市全市停水4d，公告一下，街头上出现了群众疯狂买饮用水的场景。此事引起了俄罗斯政府的关注，并要求中方给予解释。这次事件最终由火灾转变为了国际事务，令世界震惊和关注。
三、原油泄漏案例
以下给出的是50年内13起最严重原油泄漏事故。（一）“埃克森·瓦尔迪兹”号触礁事故4
原油泄漏量：3.5×10t。这是美国历史上最严重的原油泄漏事故。1989年3月23日，超级油轮“埃克森·瓦尔迪兹”号（Exxon Valdez）船长约瑟夫·哈泽尔伍德（Joseph Hazelwood）为打发时间，同时也是为了御寒，喝了一瓶烈酒。在酒精的作用下，哈泽尔伍德的指挥出现失误，这艘1000英尺（约合304.8m）长的超级油轮偏离指定航道，在通过阿拉斯加州的威廉王子峡湾时，与水下礁石相撞，“埃克森·瓦尔迪兹”号船体裂开。超过1000万加仑（1加仑约合3.8L）的重油流入威廉王子峡湾冰冷、清澈的海水，在刺骨的天气作用下，周围数英里的海岸漂浮着像沥青一样的黑色黏稠物。
虽然按原油泄漏量计算，“埃克森·瓦尔迪兹”号触礁失事仅在史上最大原油泄漏事故中排名第53位，但它对美国的政治、流行文化和环保运动产生了重大影响，更别提对阿拉斯加州南部沿海脆弱的生态系统造成的冲击了。濒死及死亡野生动物的照片以及营救幸存动物的救援行动在美国媒体上被大肆宣扬。令人吃惊的是，“埃克森·瓦尔迪兹”号至今仍在服役，只不过它被改装成一艘矿砂船，归属香港一家航运公司所有，名称亦改为“东方海洋”号（Dong Fang Ocean）。（二）“托利卡尼翁”号事故5
原油泄漏量：1.23×10t。1967年3月18日，利比里亚籍超级油轮“托利卡尼翁”号（Torrey Canyon）触礁失事或标志着现代极其严重的原油泄漏事故的开始。在英国康沃尔郡锡利群岛附近海域搁浅以后，“托利卡尼翁”号泄漏了3800万加仑的原油，最后断为两截，沉入海底。事后调查发现，船长为了尽快到达目的地，擅自改变航道，酿成苦果。
英国政府对这个世界上第一起严重油轮漏油灾难准备不足。在决定将海面的浮油燃烧掉以后，首相哈罗德·威尔逊下令英国皇家空军将凝固汽油弹空投至事发水域，总共投放了42.1万磅（约合1.9×510kg）炸弹。一万多吨有毒溶剂和清洁剂被冲上受原油污染的英国和法国海岸附近沙滩，又对陆地和海上野生动物造成长期不利影响。（三）“奥德赛”号事故5
原油泄漏量：1.32×10t。加拿大东部新斯科舍省附近的北大西洋海域向来不是一个平静的地方，尤其到了晚秋。1988年11月，美国籍油轮“奥德赛”号就在那里遭遇一起灾难性事故。当“奥德赛”号距离新斯科舍省700英里（约合1127km）的时候，突然发生爆炸，5船身断裂变成两截。火舌迅速吞没了船上1.32×10t的原油，回顾这起事故，原油燃烧或许是件幸事：在接下来的几周里，泄漏的原油没有被冲到新斯科舍省附近海岸。大西洋恶劣的天气条件令加拿大海岸警卫队无法到达“奥德赛”号船员最后报告他们所在的地点，等到他们最终赶到时，大部分原油已经烧掉。（四）“M/T天堂”号事故5
原油泄漏量：1.45×10t。“M/T天堂”号（M/T Haven）以前名为“阿莫戈·米尔福德—天堂”号（Amoco Milford Haven），是超级油轮“阿莫戈·卡迪兹”号（Amoco Cadiz）的姐妹船。这艘23.369吨级的油轮被列为超级油轮（VLCC）的范围，1978年3月16日爆炸发生时载有100万桶原油。爆炸使“M/T天堂”号迅速解体，6名船员遇难，51.45×10t重油泄漏到意大利热那亚港口的地中海。爆炸还点着了海面上的原油，约70%在随后的大火中被烧掉。“M/T天堂”号3d后才沉入大海，而阳光明媚的意大利和法国两国海岸花了十多年时间才恢复了当地优美的环境。调查人员后来发现，部分泄漏的原油沉入1600英尺（约合488m）深的海底，可能会在那里存在数十年甚至数百年。（五）“阿莫戈·卡迪兹”号事故5
原油泄漏量：2.23×10t。“M/T天堂”号的姐妹船“阿莫戈·卡迪兹”号因1978年3月16日撞上法国布列塔尼海岸附近的波特萨尔岩礁，对环境造成严重破坏而臭名昭著。当时，“阿莫戈·卡迪兹”号满载160.45万桶原油，因方向舵被一个巨浪损坏导致失控，撞上90英尺（约合27.4m）深的岩礁，使得这艘油轮断为两截，迅速沉入海底，船上全部的原油泄漏到海里。在盛行风和潮水的联合作用下，泄漏的原油漂到200英里（约合322km）以外的法国海岸线，野生动物因此遭遇重创，共计有2万只海鸟、9000t重的牡蛎以及数百万像海星和海胆这样栖息于海底的动物死亡。（六）“贝利韦尔城堡”号事故5
原油泄漏量：2.52×10t。1983年，“贝利韦尔城堡”号油轮遭遇了像“奥德塞”号一样的状况，事发地区的风向和气候条件令泄漏的原油远离海滩和海岸线。与“奥德塞”号一样，“贝利韦尔城堡”号油轮因失控的大火导致爆炸，不过与前者不同的是，事发时，它距离南非开普敦海水浴场只有24英里（约合38.6km）。“贝利韦尔城堡”号灾难是发生在南非水域的最大原油泄漏事故。但是，除了对开普敦附近几个地区的环境造成有限的破坏以外，泄漏的绝大部分原油迅速消散，这归功于近岸风、好望角周围危险水域频繁的巨浪活动和快速的水流等因素。此外，当局将“贝利韦尔城堡”号船首部分拖入深海，使用炸药炸沉，也对抑制事故对生态造成的破坏起到了一定的作用。（七）埃科菲斯克油田井喷事故5
原油泄漏量：2.63×10t。1977年，位于挪威和英国之间的北海曾发生过一起原油泄漏事故，不失为“深水地平线”钻井平台灾难的可怕序曲。在挪威埃科菲斯克油田，菲利普斯石油公司的B-14号油井发生井喷，8d时间内共有8100万加仑的原油泄漏到大海中，直至B-14号油井被完全扑灭。井喷事故并没有破坏钻井平台，但炽热的原油、泥浆和海水混合物喷射到180英尺（约合54.86m）的高处。
据挪威国家污染控制中心介绍，这起原油泄漏事故没有造成重大生态灾难。美国公司Red Adair在与菲利普斯石油公司签约后，帮助扑灭了发生泄漏的B-14号油井。该公司事后认定，这起事故本来完全可以避免：在之前的一次维护中，工人将本可以预防井喷的机械设备（被称为井喷预防器）上下颠倒安装在了井口上。（八）“ABT夏日”号事故5
原油泄漏量：2.6×10t。这是历史上最严重的海上原油泄漏事故之一，同时也是最鲜为人知的原油泄漏事故之一：伊朗籍油轮“ABT夏日”号（ABT Summer）在距安哥拉海岸以西约900英里（约合1448km）的南大西洋水域沉没。1991年5月初，“ABT夏日”号在伊5朗哈尔克岛装上了2.6×10t的重油，最终目的地是经由好望角，抵达荷兰港口城市鹿特丹。
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