Sự nguy hiểm & tác hại của khói trong các vụ cháy

By LARRY FELKER, Belimo Americas, Reno NV Mọi người đều biết hít phải khói có thể gây tử vong, nhưng những tác động lâu dài đối với những người sống sót cũng có thể rất tàn khốc và không thể phục hồi về thể chất.

Khói giết người - điều này là rõ ràng. Nhưng ít người hiểu rõ là nguyên do tại sao. Chúng ta cảm nhận sự độc hại của khói bởi những tác động độc hại, mùi khó chịu chẳng hạn, nhưng nó chỉ là khía cạnh cơ bản.

Ngoài sự độc hại về mặt hóa học, khói nóng có thể gây tổn thương cho da, mắt, phổi và thậm chí khiến con người tàn tật. Xa hơn, nó có thể giới hạn tầm nhìn, làm cản trở việc thoát thân trong các đám cháy. Các vụ nổ hoặc phóng điện bề mặt có thể xảy ra nếu nồng độ của các hạt khói đủ lớn và các được nung nóng đến nhiệt độ bốc cháy của chúng.

THÀNH PHẦN CỦA KHÓI

Khi ngọn lửa bùng cháy trong một tòa nhà hoặc bất kỳ đồ vật nào, khói bắt đầu hình thành. Khói này bao gồm một số lượng lớn các phân tử và hạt khác nhau tạo thành những cụm lớn. Các nguồn nhiên liệu phổ biến từ cấu trúc tòa nhà đến đồ đạc đều chứa carbon và hydro, trong khi hầu hết các vật liệu hiện đại (nhựa và polyme) cũng chứa lưu huỳnh và nitơ. Vật liệu tái chế thậm chí có thể chứa các hợp chất có khả năng gây hại. Trong đám cháy, hợp chất nitơ và lưu huỳnh tạo ra có độc tính cao, như hydro sulfua, sulfur dioxide, hydro clorua, amoniac và các hợp chất hữu cơ đa dạng. Muội đen (Carbon black) hình thành từ carbon bị đốt cháy chưa hoàn toàn. Hơn 100 chất độc khác nhau đã được xác định trong khói từ đám cháy trong các tòa nhà.

CO &HCN

Trong các đám cháy thường, carbon monoxide (CO) và hydro xyanua (HCN) là hai chất nguy hiểm hàng đầu.

CO và HCN hoạt động theo cách khác biệt. CO kết hợp mạnh mẽ với huyết tương, cản trở sự vận chuyển oxy và loại bỏ CO2. Kết quả, hởi thở bị cản trở. HCN tác động lên cơ cấu tế bào, đặc biệt là hệ thần kinh. Cơ chế cụ thể phức tạp hơn, nhưng cơ bản là ngăn chặn sản xuất adenosine triphosphate (ATP), phân tử thúc đẩy hầu hết quá trình trong tế bào. Với tốc độ sản xuất lại ATP khoảng 10 lần mỗi giây, HCN gây hại nhanh hơn CO, tắt ngấu nghiến hoạt động tế bào.

CO2 thường hình thành ở nhiệt độ cao, trong khi CO tạo ra ở nhiệt độ thấp hơn. HCN được tạo ra nhanh hơn ở nhiệt độ thấp.

Trong giai đoạn đầu của quá trình đốt cháy, khi lửa lan rộng, quá trình sản xuất CO và HCN bắt đầu được tạo ra. Oxy hóa HCN gây ra các hợp chất độc hại khác và tạo nhiều CO hơn. Sử dụng nước để dập cháy hạn chế đến 88% cho đến khi lính cứu hỏa đến. Nhưng khi nước làm nguội đám cháy, việc sản xuất HCN vẫn tiếp tục. Tương tự, việc hạn chế oxy thúc đẩy CO hơn là CO2. Dập tắt toàn bộ lửa và dập tắt than là cách tốt nhất, mặc dù cần nhiều thời gian.

Ảnh hưởng lâu dài của việc hít phải khói

Mối lo ngại lớn hơn so với tác động ngay lập tức của khói là tác động dài hạn khi tiếp xúc với nồng độ khói cao trong thời gian dài. CO tấn công các phân tử khác, như myoglobin và cytochrome oxidase trong cơ thể, gây hại tim mạch và hệ thần kinh. HCN phá hủy tế bào não bằng cách ngăn sản xuất năng lượng. Các cơn đau tim của nhiều lính cứu hỏa bị nghi ngờ là do ngộ độc xyanua. Nồng độ xyanua càng cao, cái chết càng nhanh.

Trong số các triệu chứng trung và dài hạn của việc hít phải khói là khàn giọng (tổn thương dây thanh quản), ho, khó thở, các triệu chứng hen suyễn trầm trọng hơn và suy giảm chức năng phổi. Tài liệu tham khảo đầy đủ nhất về chủ đề này là một nghiên cứu về tác động sức khỏe đối với những người ứng phó với sự kiện 11/9. Khói có thể gây ra hoặc góp phần hình thành ung thư, các bệnh tự miễn dịch, chứng ngưng thở khi ngủ và bệnh Sacoit.

Tổng kết:

Khói từ các đám cháy chứa hơn 100 chất độc, trong đó CO và HCN là nguy hiểm nhất. Dù tác động tức thời của việc hít phải khói có thể là tử vong hoặc tổn thương vĩnh viễn, nhưng tác động lâu dài cũng rất nghiêm trọng. Vì vậy những nỗ lực để kiểm soát khói bảo vệ sức khỏe lâu dài của người dân và những người làm việc trong ngành cứu hỏa. 

Sống tại Nevada, tác giả là chuyên gia về thiết bị truyền động và ngăn lửa và khói, đồng thời là người quản lý các sản phẩm lửa và khói cho Belimo Americas. Felker cũng là phó chủ tịch của Lực lượng Đặc nhiệm Chống Khói và Lửa của Hiệp hội Kiểm soát và Chuyển động Không khí Quốc tế. Ông là thành viên của Hội đồng Quy tắc Quốc tế, Hiệp hội Phòng cháy chữa cháy Quốc gia và Hiệp hội Kỹ sư Phòng cháy chữa cháy, đồng thời là thành viên trọn đời của ASHRAE. Ông là đồng tác giả của cuốn sách “Dampers and Airflow Control,” do ASHRAE Special Publications xuất bản năm 2010.