窒息性氣體是指被機體吸入后使氧氣的供給、攝取、運輸和利用發(fā)生障礙，使全身組織細胞得不到或者不能利用氧氣，而導致機體缺氧、窒息的一類有害氣體。窒息性氣體分為單純性窒息性氣體和化學性窒息性氣體兩類。

單純性窒息性氣體本身毒性很低或?qū)?/span>惰性氣體，但因其在空氣中含量高，使氧的相對含量大大降低，致動脈血氧分壓下降，導致機體缺氧窒息。如氮氣、甲烷、二氧化碳、水蒸氣等?；瘜W性窒息性氣體主要對血液或組織產(chǎn)生特殊化學作用，使氧的運送和組織利用氧的功能發(fā)生障礙，造成全身組織缺氧，引起嚴重中毒表現(xiàn)。在工業(yè)生產(chǎn)中常見的有一氧化碳、氰化物和硫化氫等。按中毒機制不同又分為血液窒息性氣體和細胞窒息性氣體。如一氧化碳、一氧化氮及苯的氨基、硝基化合物蒸氣等屬血液窒息性氣體，通過阻礙血紅蛋白與氧結合或妨礙血紅蛋白向組織釋放氧，影響血液對氧的運輸功能，導致組織供氧障礙而窒息。如硫化氫、氰化氫等細胞窒息性氣體，主要通過抑制細胞內(nèi)呼吸酶，使細胞對氧的攝取和利用產(chǎn)生障礙，生物氧化不能進行而發(fā)生細胞“內(nèi)窒息”。

1.單純窒息性氣體

本身無毒或者毒性很低，或者本身就是惰性氣體，由于此類氣體的存在，使空氣中氧的比例或含量明顯降低，相應進入呼吸道、血液和組織細胞的氧含量也降低，從而導致機體缺氧、窒息，主要包括氮氣、氫氣、甲烷、乙烯、二氧化碳以及惰性氣體如氬氣等。

1.1甲烷（天燃氣、沼氣）

1.1.1天燃氣：無色、無味、無腐蝕性，由甲烷(85%)和少量乙烷(9%)、丙烷(3%)、氮(2%)和丁烷(1%)組成，此外還含有少量硫化氫、二氧化碳、氮、水汽、一氧化碳、微量的氦和氬、有機硫化物和硫化氫（H2S）等雜質(zhì)。天燃氣在送到最終用戶之前，還要用硫醇、四氫噻吩等來給天然氣添加氣味，為助于泄漏檢測。天然氣不溶于水，在0℃及101325kPa(1個大氣壓)條件下天然氣的密度為0.7174Kg/m3,相對于空氣的密度為0.5548，相對于水的密度為0.45，燃點（℃）為650，爆炸極限（V%）為5-15。主要用作燃料或制造烴類燃料（液化石油氣）、甲醛、乙醛、乙炔、氨、碳黑、乙醇、氫化油、甲醇、硝酸、合成氣和氯乙烯等化學物的原料。由天然氣生產(chǎn)的丙烷、丁烷是現(xiàn)代工業(yè)的重要原料。天然氣被壓縮成液體進行貯存和運輸。煤礦工人、硝酸制造者、發(fā)電廠工人、有機化學合成工、燃氣使用者、石油精煉工等有機會接觸本品。主要經(jīng)呼吸道進入人體。屬單純窒息性氣體。濃度高時因置換空氣而引起缺氧，導致呼吸短促，知覺喪失；嚴重者可因血氧過低窒息死亡。

1.1.2沼氣：主要成分也是甲烷，占55％-70％左右，二氧化碳占25％-40％左右，此外還有少量氫氣、硫化氫、一氧化碳、氮和氨等。

沼氣是有機物質(zhì)在厭氧條件下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用而生成的一種混合氣體。沼氣，顧名思義就是沼澤里的氣體。人們經(jīng)常看到，在沼澤地、污水溝或糞池里，有氣泡冒出來，如果我們劃著火柴，可把它點燃，這就是自然界天然發(fā)生的沼氣。人畜糞便、秸稈、污水等各種有機物在密閉的沼氣池內(nèi)，在厭氧（沒有氧氣）條件下發(fā)酵，被種類繁多的沼氣發(fā)酵微生物分解轉(zhuǎn)化，從而產(chǎn)生沼氣。

沼氣它含有甲烷、二氧化碳、硫化氫、一氧化碳、氫、氧、氮等氣體。沼氣由50%-70%%甲烷（CH4）、25%-40%二氧化碳（CO2）、0%-5%氮氣（N2）、小于1%的氫氣（H2）、小于0.4%的氧氣（O2）與0.1%-3%硫化氫（H2S）等氣體組成。沼氣含有少量硫化氫，所以略帶臭味。其特性與天然氣相似。空氣中如含有8.6%-20.8%（按體積計）的沼氣時，就會形成爆炸性的混合氣體。

1.2 氫氣

化學式為H₂，分子量為2.01588，常溫常壓下，是一種極易燃燒的氣體。氫氣是無色透明、無臭無味且難溶于水的氣體。氫氣是世界上已知的密度最小的氣體，氫氣的密度只有空氣的1/14，即在1標準大氣壓和0℃，氫氣的密度為0.089g/L。所以氫氣可作為飛艇、氫氣球的填充氣體（由于氫氣具有可燃性，安全性不高，飛艇現(xiàn)多用氦氣填充）。氫氣是相對分子質(zhì)量最小的物質(zhì)，還原性較強，常作為還原劑參與化學反應。

工業(yè)上一般從天然氣或水煤氣制氫氣，而不采用高耗能的電解水的方法。制得的氫氣大量用于石化行業(yè)的裂化反應和生產(chǎn)氨氣。氫氣分子可以進入許多金屬的晶格中，造成“氫脆”現(xiàn)象，使得氫氣的存儲罐和管道需要使用特殊材料（如蒙耐爾合金），設計也更加復雜。

2.化學窒息性氣體

指進入機體后可對血液或組織產(chǎn)生特殊的化學作用，使血液對氧氣的運輸、釋放或組織利用氧氣的能力發(fā)生障礙的一類氣體，主要包括一氧化碳、硫化氫、氰化氫等。按中毒機制不同又分為兩小類。

血液窒息性氣體：阻礙血紅蛋白與氧結合或妨礙血紅蛋白向組織釋放氧，影響血液對氧的運輸功能，導致組織供氧障礙而窒息。如一氧化碳、一氧化氮及苯的氨基、硝基化合物蒸氣等。

細胞窒息性氣體：主要通過抑制細胞內(nèi)呼吸酶，使細胞對氧的攝取和利用障礙，生物氧化不能進行，發(fā)生細胞“內(nèi)窒息”，如硫化氫、氰化氫等。 

2.1一氧化碳

無色、無臭、無味、無刺激性的氣體。相對分子質(zhì)量28.01，幾乎不溶于水，可溶于氨水。在空氣中燃燒為藍色火焰?？諝饣旌系谋O限為2.5%~74%。

CO是工業(yè)生產(chǎn)中分布最廣的一種有害氣體，當含碳物質(zhì)燃燒不完全時均可產(chǎn)生。生產(chǎn)中接觸CO的作業(yè)有：煉鐵、煉鋼煉焦；采礦的爆破作業(yè)；機械制造工業(yè)中的鑄造、鍛造等；化學工業(yè)中用CO為原料制造光氣、甲醇、甲酸、甲醛、丙酮、合成氨等；耐火材料、玻璃、陶瓷、建筑材料等工業(yè)中使用的窯爐；天燃氣、沼氣、煤氣中甲烷的不完全燃燒要產(chǎn)生一氧化碳（2CH4+3O2=2CO+4H2O，甲烷+氧氣→一氧化碳+水蒸汽）。完全燃燒將不會產(chǎn)生一氧化碳（CH4+2O2===CO2+2H2O，甲烷+氧氣→二氧化碳+水蒸汽）。

CO與血紅蛋白的親和力比氧與血紅蛋白的親和力大300倍，致使血液攜氧能力下降；碳氧血紅蛋白(HbCO)形成后其解離速度又比氧合血紅蛋白的解離速度慢3600倍，加之碳氧血紅蛋白的存在還影響氧合血紅蛋白的解離，從而阻礙氧的釋放和傳遞，引起組織缺氧。CO與血紅蛋白結合，影響氧從毛細血管彌散到細胞的線粒體，損害線粒體功能；高濃度的CO可與還原型細胞色素氧化酶兩價鐵結合，阻斷電子傳遞鏈,抑制組織呼吸；還能抑制混合功能氧化酶P450過氧化氫酶等。中樞神經(jīng)系統(tǒng)對缺氧最敏感。腦內(nèi)靠三磷酸腺苷供能，在完全無氧的情況下，10分鐘即可耗盡,神經(jīng)細胞迅速發(fā)生功能和結構的改變。病理改變的主要部位是基底神經(jīng)節(jié)，尤其是蒼白球呈雙側(cè)軟化或壞死，此為CO中毒的病理特征，也是臨床上出現(xiàn)錐體外系癥狀的病理基礎。

輕度中毒：可出現(xiàn)輕度至中度意識障礙，HbCO> 10%。中度中毒：意識障礙發(fā)展為中度昏迷，HbCO>30%。重度中毒：意識障礙程度達深昏迷或并發(fā)腦水腫、休克。

2.2硫化氫（hydrogen sulfide）

硫化氫(H2S)是具有刺激性和窒息性的無色氣體，為高毒類，有特殊的臭味(臭蛋味)，但極高濃度很快引起嗅覺疲勞而不覺其味，是一種強烈的神經(jīng)毒物。硫化氫濃度在0.4毫克/立方米時，人能明顯嗅到硫化氫的臭味；70～150毫克/立方米時，吸入數(shù)分鐘即發(fā)生嗅覺疲癆而聞不到臭味，濃度越高嗅覺疲勞越快，越容易使人喪失警惕；超過760毫克/立方米時，短時間內(nèi)即可發(fā)生肺氣腫、支氣管炎、肺炎，可能引起生命危險。空氣中濃度＞1000mg/m³可引起“電擊樣”死亡，主要經(jīng)呼吸道吸收中毒。

硫化氫易溶于水；比重比空氣大，易積聚在通風不良的城市污水管道、窨井、污水池、紙漿池以及其他各類發(fā)酵池和蔬菜腌制池，有機物腐敗場所如沼澤地、陰溝、化糞池、污物沉淀池等處；采礦、冶煉、甜菜制糖，制造二硫化碳、有機磷農(nóng)藥，以及皮革、硫化染料、顏料、動物膠等工業(yè)中都有硫化氫產(chǎn)生；在上述場所作業(yè)時工人中毒并不罕見。

低濃度接觸僅有呼吸道及眼的局部刺激作用，高濃度時全身作用較明顯，表現(xiàn)為中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀和窒息癥狀。

職業(yè)性急性硫化氫中毒時有發(fā)生，危害大，病死率高，國內(nèi)硫化氫中毒占職業(yè)性急性中毒的第2位，僅次于一氧化碳中毒。近年來，隨著城市的迅速擴張，下水道的建設也進入了快車道，因此疏通下水道導致急性硫化氫中毒事故明顯增加。

2.3氰化氫

無色，具有苦杏仁的特殊氣味，劇毒。人體吸入氰化氫，毒性由其在體內(nèi)釋放的氰根引起。氰根離子在人體內(nèi)快速與細胞色素氧化酶中的三價鐵離子結合，抑制該酶活性，使組織不能利用氧。氰化物對人體的危害分為急性中毒和慢性影響兩方面。急性中毒分為輕、中、重三級。輕度中毒表現(xiàn)為眼及上呼吸道刺激癥狀，有苦杏仁味，口唇及咽部麻木，繼而可出現(xiàn)惡心、嘔吐、震顫等；中度中毒表現(xiàn)為嘆息樣呼吸，皮膚、粘膜常呈鮮紅色，其他癥狀加重；重度中毒表現(xiàn)為意識喪失，出現(xiàn)強直性和陣發(fā)性抽搐，直至角弓反張，血壓下降，尿、便失禁，常伴發(fā)腦水腫和呼吸衰竭。慢性影響表現(xiàn)為神經(jīng)衰弱綜合癥，如頭暈、頭痛、乏力、xiong部壓迫感、肌肉疼痛、腹痛等，若皮膚長期接觸氰化氫，可引起皮疹，表現(xiàn)為斑疹、丘疹，極癢。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)常與氰化氫接觸的行業(yè)有電鍍業(yè)（鍍銅、鍍金、鍍銀）、采礦業(yè)（提取金銀）、船艙、倉庫的煙熏滅鼠，制造各種樹脂單體如丙烯酸樹酯、甲基丙烯酸樹酯等，此外也可在制備氰化物的生產(chǎn)過程中接觸到本物質(zhì)。

2.4氯氣

常溫常壓下為黃綠色氣體,經(jīng)壓縮可液化為金黃色液態(tài)氯，是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品之一，用作為強氧化劑與氯化劑。氯混合5％（體積）以上氫氣時有爆炸危險。氯能與有機物和無機物進行取代或加成反應生成多種氯化物。氯在早期作為造紙、紡織工業(yè)的漂白劑。

氯氣是一種有強烈刺激性氣味的劇毒氣體，具有窒息性，它主要通過呼吸道侵入人體并溶解在黏膜所含的水分里，生成次氯酸和鹽酸，對上呼吸道黏膜造成有害的影響：次氯酸使組織受到強烈的氧化；鹽酸刺激黏膜發(fā)生炎性腫脹，使呼吸道黏膜浮腫，大量分泌黏液，造成呼吸困難，所以氯氣中毒的明顯癥狀是發(fā)生劇烈的咳嗽。一般輕度中毒只表現(xiàn)為支氣管炎、有咳嗽、胸悶等癥狀，中度中毒表現(xiàn)為肺水腫、陣發(fā)行嗆咳、咳痰、氣急胸悶等癥狀，重度癥狀主要表現(xiàn)為咳嗽且咳出大量白色或粉紅色泡沫痰、呼吸困難。嚴重者甚至還會導致窒息；意識改變，昏迷，休克；可出現(xiàn)中樞性呼吸抑制以及猝死。由食道進入人體的氯氣會使人惡心、嘔吐、胸口疼痛和腹瀉。1L空氣中最多可允許含氯氣0.001毫克，超過這個量就會引起人體中毒。

氯氣分布行業(yè)廣，可見于工藝美術品制造業(yè)、無機鹽制造業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、輕有色金屬冶煉業(yè)、鋁合金熔鑄、鎂電解、鎂氯化、四氯化鈦冶煉、稀有色金屬冶煉業(yè)、其他基本化學原料制造業(yè)，如金屬鈣制取、鎳化合物制取、碘制取、溴制取氯化硫制取、亞硫酰氯制取、硫酰氯制取、漂粉精制備、液氯冷凍、液氯灌裝；有機化工原料制造業(yè)，如氯丁二烯合成、甲烷氯化、甲醇加氫氯化、一氧化碳氯化等其他有機原料合成。

3.窒息性氣體中毒的救治

單純窒息性氣體的急性毒性作用多是由于短時間內(nèi)空氣中單純窒息性氣體增多，導致空氣中氧含量下降而引起。當空氣中氧含量降到 16%以下，人即可產(chǎn)生缺氧癥狀；氧含量降至 10%以下，可出現(xiàn)不同程度意識障礙，甚至死亡；氧含量降至6%以下，可發(fā)生猝死。人吸入濃度約8%～10%二氧化碳后，即可出現(xiàn)明顯的中毒癥狀。

單純窒息性氣體中毒的基本病理生理過程是組織缺氧，因此其治療的關鍵是積極治療腦水腫及其他缺氧性損傷，防治各種嚴重的并發(fā)癥。腦對缺氧最為敏感，輕度缺氧表現(xiàn)為注意力不集中、定向能力障礙等；較重時可有頭痛、頭暈、耳鳴、嘔吐嗜睡，甚至昏迷；進一步可發(fā)展為腦水腫。因此治療時，除堅持有效的解毒治療外，關鍵的是腦缺氧和腦水腫的預防與處理。

不同的化學性窒息性氣體有不同的中毒機制，應針對中毒機制和中毒原因進行有效的專業(yè)的解毒治療。 

根據(jù)短期內(nèi)接觸大量或高濃度窒息性氣體的職業(yè)史，機體組織缺氧的臨床表現(xiàn)，結合顱腦CT或MRI檢查、心電圖、心肌酶譜、肌鈣蛋白等其他相關檢查結果，參考現(xiàn)場勞動衛(wèi)生學調(diào)查資料，綜合分析，排除其他病因所致類以疾病后方可診斷。

各種職業(yè)性窒息性氣體急性中毒的具體診斷標準可參照《職業(yè)性急性一氧化碳中毒診析標準》(GBZ23-2002)、《職業(yè)性急性硫化氫中毒診斷標準》(GBZ31-2002)、《職業(yè)性急性化學物中毒性神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷標準》(GBZ76-2002)、《職業(yè)性急性化學物中毒性心臟病診斷標準》(GBZ74-2009)、《職業(yè)性急性化學物中毒后遺癥診斷標準》(GBZ/T228 - 2010)。

發(fā)生窒息性氣體中毒，在確保救治人員自身安全的情況下，盡快把患者搬離中毒現(xiàn)場，轉(zhuǎn)移到安全、通風的地方進行現(xiàn)場急救處理。同時撥打急救電話，盡快轉(zhuǎn)送至當?shù)鼐C合醫(yī)院或中毒救治中心。

預防窒息性氣體中毒，工作場所一定要保持通風，污染源無跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，作業(yè)環(huán)境空氣質(zhì)量符合國家標準要求。產(chǎn)生或使用窒息性氣體的單位，要健全事故的預警系統(tǒng)，制定規(guī)范的突發(fā)事故應急預案，并加強對操作人員進行安全技術培訓，提升應急處置能力。工作場所要安裝固定式有毒氣體檢測報警器，個人攜帶便攜式報警器。作業(yè)時穿好防化服，使用空氣呼吸器、防毒面具等消防器材。