揭開氰化物的神秘面紗

謝博淵

揭開氰化物的神秘面紗

謝博淵

據(jù)報(bào)道，天津港事故發(fā)生后，核心區(qū)存放的700多噸氰化鈉，雖大部分保存完好，但其中還是有少量因爆炸沖擊發(fā)生泄漏。不為人熟知的氰化物，究竟為何物？它有什么用途？為什么令人如此恐懼呢?

毒藥之王、刺殺利器

氰化物威力很強(qiáng)，它是人們所知的最強(qiáng)烈、作用最快的有毒藥物之一。正因?yàn)樗拘灾畯?qiáng)、威力之大，氰化物在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里都作為一種常用的烈性毒藥被用來(lái)進(jìn)行自殺行為和暗殺活動(dòng)。二次世界大戰(zhàn)后，納粹政權(quán)的二號(hào)人物戈林在獄中服用氰化物毒藥自殺身亡。1954年6月8日，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)之父阿蘭·圖靈吃下一顆摻有氰化物的蘋果結(jié)束了自己的生命。在1940～1945年期間，納粹德國(guó)大量使用氰化氫氣體殺害了幾百萬(wàn)名猶太人和吉卜賽人。除了納粹大屠殺時(shí)對(duì)它的廣泛應(yīng)用，它也被當(dāng)做刺殺和投毒利器。冷戰(zhàn)時(shí)期是氰化物在暗殺中使用的高峰期?？烁癫驮靡环N特制的可以射出氰化物的氣槍刺殺了兩名烏克蘭的持不同政見(jiàn)者。刺殺者將氣槍藏在卷成筒狀的報(bào)紙里面，氣槍發(fā)射后，氰化物膠囊被壓碎，產(chǎn)生的毒物射入受害者的面部，通過(guò)呼吸系統(tǒng)使其產(chǎn)生心臟驟停的狀況。這種刺殺方式可以很方便地把受害者的死因偽裝為心臟病發(fā)。一些間諜往往也會(huì)隨身攜帶氰化物膠囊，以便在落入敵人手中時(shí)迅速自殺。鑒于氰化物的毒性強(qiáng)烈，各國(guó)都把它們列為最嚴(yán)格管制的物品目錄，購(gòu)買和使用都處于嚴(yán)密監(jiān)控之下，以防止它們被非法使用。

在化工生產(chǎn)中，氰化物泄漏事故同樣具有巨大破壞力。1984年12年3日，位于印度中央邦博帕爾的聯(lián)合碳化合物公司發(fā)生氰化物泄漏事故，事故周邊2 000多名居民當(dāng)即死亡，隨后2萬(wàn)多人陸續(xù)死于氰化物造成的毀滅性機(jī)體損害，20多萬(wàn)民眾也因此永久傷殘。博帕爾當(dāng)?shù)鼗及┞省⒒蝺撼錾逝c新生兒夭折率至今仍居高不下。

氰化物究竟為何物

氰化物特指帶有氰基(CN)的化合物，一般分為無(wú)機(jī)氰化物和有機(jī)氰化物，有機(jī)氰化物俗稱為“腈”。通常為人所了解的氰化物都是無(wú)機(jī)氰化物，常見(jiàn)的劇毒氰化物有三種：氰化鈉、氰化鉀以及氫氰酸(氰化氫)。本次爆炸核心區(qū)存儲(chǔ)著大量的桶裝氰化鈉。氰化鈉為立方晶體，白色結(jié)晶顆?；蚍勰?，易潮解，有微弱的苦杏仁氣味，能溶于水、氨、乙醇和甲醇中，氰化鈉的熔點(diǎn)為563.7攝氏度，常溫下為固體，但在高溫條件下或遇水、酸或硝酸鹽等物時(shí)質(zhì)易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成相應(yīng)的氰化物。

氰化物主要用于黃金提取、電鍍以及化學(xué)合成。氰化物可合成常見(jiàn)的藥物、食品添加劑、農(nóng)藥、染料以及常見(jiàn)氨基酸。如青霉素、維生素B6、咖啡因、百草枯、蛋氨酸等物質(zhì)的合成都需要用氰化物作為原料。

那么氰化物到底有多毒呢？大體上來(lái)說(shuō)，氰化鈉的平均致死量為150毫克，氰化鉀為200毫克?？諝庵械那杌瘹錆舛冗_(dá)到100～300ppm，就可以使人在一小時(shí)之內(nèi)死亡，如果濃度增大到2 000ppm，人吸入后一分鐘就會(huì)死亡。氰化物中毒造成死亡的主要原因是缺氧窒息。氰化物被人體吸收后解離出氰基離子，與血紅蛋白中的鐵離子產(chǎn)生結(jié)合，打斷了負(fù)責(zé)給人體各部分輸送氧氣的血紅蛋白的正常工作，使細(xì)胞不能再利用血液中的氧氣，使人迅速窒息。同時(shí)中樞神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)迅速喪失功能，繼而使人體出現(xiàn)呼吸肌麻痹、心跳停止、多臟器衰竭等癥狀而迅速死亡。

氰化鈉使人中毒的途徑可以分為兩個(gè)方面。一方面，通過(guò)皮膚接觸或食用含有氰化物的食物而進(jìn)入人體。另一方面則是在酸性的條件下，氰化鈉會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐讚]發(fā)的氫氰酸，以氰化氫氣體的形式通過(guò)呼吸系統(tǒng)而進(jìn)入人體。氰化物的中毒程度，取決于接觸氰化物的量、接觸方式及接觸時(shí)間的長(zhǎng)短。急性中毒分為輕、中、重三級(jí)。輕度中毒表現(xiàn)為，眼睛及上呼吸道刺激癥狀，感到有苦杏仁味，唇及咽部麻木，呼吸加快、煩躁不安、頭暈、虛弱、心跳過(guò)快，繼而可出現(xiàn)惡心、嘔吐、震顫等。中度中毒表現(xiàn)為，急迫性呼吸困難，皮膚、黏膜呈鮮紅色。重度中毒表現(xiàn)為意識(shí)喪失，出現(xiàn)強(qiáng)直性和陣發(fā)性抽搐，直至角弓反張，血壓下降，休克，常伴發(fā)腦水腫和呼吸衰竭死亡。

盡管氰化物屬于劇毒化學(xué)品，但氰化物以其特有的氣味使人不至于誤食，也不至于讓皮膚長(zhǎng)時(shí)間與其接觸。即使皮膚直接接觸到了少量氰化物，立即用水洗掉即可；如果誤服氰化物，必須催吐就醫(yī)。因此氰化物使人中毒，需要有其特定的條件。一旦出現(xiàn)氰化物中毒，在沒(méi)有及時(shí)搶救的情況下，通常死亡發(fā)生在中毒后15分鐘至1小時(shí)內(nèi)。如果是口服大量氰化物，或通過(guò)靜脈注射、吸入高濃度氫氰酸氣體的形式中毒，1～2分鐘后就會(huì)出現(xiàn)意識(shí)喪失、心跳驟停并導(dǎo)致死亡。不過(guò)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì)此已經(jīng)有一套規(guī)范的搶救方案，如立即吸入亞硝酸異戊酯氣體(倒在手絹上捂住口鼻吸入)，再靜脈注射亞硝酸鈉或亞甲基藍(lán)(又稱美藍(lán))、4- 二甲胺基苯酚、羥鈷氨素、硫代硫酸鈉等藥物解毒，并給予吸氧、呼吸機(jī)支持、高壓氧治療及利尿等輔助措施，這些措施往往能挽救中毒者的生命，國(guó)內(nèi)外已有多起成功搶救氰化物中毒者的先例。

我們不必談“氰”色變

氰化物并不神秘，而且就在我們身邊。工業(yè)上生產(chǎn)氰化物大多采用輕油或者天然氣合成，也可由丙烯腈副產(chǎn)，但是并非工業(yè)生產(chǎn)才可產(chǎn)生氰化物，它們也廣泛存在于自然界中。食用植物中的氰化物多以氰甙配糖體形式存在。氰甙本身是無(wú)毒的，只有當(dāng)植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞時(shí)，含氰甙植物內(nèi)的某些物質(zhì)可水解生成有毒的氫氰酸，氫氰酸可引起人類的急性中毒?，F(xiàn)已查明的含有這一成分的植物至少有2 000多種，其中果核類約1 000多種。比如：苦杏仁、桃仁、櫻桃仁、蘋果籽、葡萄籽等果核中都含有微量的氰甙。此外，在一些糧食和水中也會(huì)檢測(cè)到微量氰化物。不過(guò)對(duì)于這些微量物質(zhì)不必驚慌，人體對(duì)氰離子有較強(qiáng)的解毒機(jī)能，況且氰化物是非蓄積性毒物。當(dāng)劑量不致產(chǎn)生中毒的少量外源性氰根進(jìn)入人體后，可被迅速轉(zhuǎn)化為無(wú)毒或低毒物質(zhì)排出體外。有研究表明，蒸煮可以除去90%以上的氰甙，因此盡可能不要生食這些含有氰甙的果核。

土壤中也普遍含有微量氰化物，并隨土壤深度的增加而遞減。天然土壤中的氰化物主要來(lái)自土壤腐殖質(zhì)。腐殖質(zhì)是一類復(fù)雜的有機(jī)化合物，其核心由多元酚聚合而成，并含有一定數(shù)量的氮化合物。在土壤微生物作用下，可以生成氰和酚，因此土壤中氰的本底含量與其中有機(jī)質(zhì)的含量密切相關(guān)。

自然界中的微量氰化物也有它的“克星”，天然水體對(duì)氰化物有較強(qiáng)的自凈作用，當(dāng)少量氰化物進(jìn)入水體，水中微生物可破壞低濃度的氰化物，將氰經(jīng)生物氧化用途轉(zhuǎn)化為碳酸鹽與氨，使其轉(zhuǎn)變成為無(wú)毒物質(zhì)，同時(shí)消耗水中部分溶解氧。因此氰化物在地表水中的自凈過(guò)程相當(dāng)迅速，不會(huì)累積。

由于自然界對(duì)氰化物的污染有很強(qiáng)的凈化作用，一般來(lái)說(shuō)外源氰不易在環(huán)境和機(jī)體中積累。只有在特定條件下(事故排放、高濃度持續(xù)污染)，氰的污染量超過(guò)環(huán)境的凈化能力時(shí)，才能在環(huán)境中殘留、蓄積，從而構(gòu)成對(duì)人和生物的潛在危害。但是這些氰化物很容易被降解，比如氰化鈉水溶液在50℃以上的環(huán)境下，將發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的水解反應(yīng)。溫度越高，水解的速率越快。工業(yè)上常利用這一性質(zhì)來(lái)處理含氰廢水。此次天津港事故救援對(duì)氰化物的處理思路就是，將包裝未損壞的氰化鈉及時(shí)清運(yùn)，炸開外露的氰化鈉及時(shí)進(jìn)行清理和化學(xué)中和。對(duì)氰化鈉的化學(xué)中和主要采用雙氧水將劇毒的氰化鈉轉(zhuǎn)換成弱毒、微毒物質(zhì)，然后進(jìn)行無(wú)害化處理。