二氧化硫的毒性

背景^[1][2]

二氧化硫又称亚硫酸酐(sulfurousacid anhydride)，有刺激味的无色气体。用于生产硫酸，作为杀虫剂、杀菌剂、漂白剂和还原剂。广泛来源是含硫化石燃料 (煤、石油，特别是重油) 的燃烧，其次是生产硫酸和金属冶炼时黄铁矿的燃烧等。SO₂是大气污染的主要酸性污染物。在大气中会氧化而成硫酸雾或硫酸盐气溶胶，是环境酸化的重要前驱物。

它能使植物叶肉组织受损伤。例如苜蓿叶受害时，最初呈水浸状，随后变为白色或淡褐色，针叶树的叶子则变成红褐色和易于脱落。敏感的植物有苜蓿、大麦和棉花等，在1.25ppm中暴露1小时就会受到危害。植物对SO₂的抗性：木本>草本；常绿树>针叶树； 落叶阔叶树>常绿阔叶树。对人主要是刺激上呼吸道，附在细微颗粒上时也会影响下呼吸道。大气中 SO₂浓度在0.5ppm以上对人体已有潜在影响，在1～3ppm时多数人开始感到刺激。在400～500ppm时出现溃疡和肺水肿直至窒息死亡。

日本四日市气喘病，则是大气中SO₂的浓度经常超过0.5ppm所致。SO₂与大气中的烟尘有协同作用。当大气中SO₂浓度为0.21ppm，烟尘浓度大于0.3mg/m³时，可使呼吸道疾病发病率增高，慢性病患者的病情迅速恶化，使危害加剧。如伦敦烟雾事件、马斯河谷事件和多诺拉等烟雾事件，都是这种协同作用所造成的危害。

我国大气环境质量标准规定二级标准浓度限值为0.15mg/m³(日平均)，0.50mg/m³ (任何一次)。居住区大气中最高容许浓度： 我国规定为0.5mg/m³ (任何一次)，0.15mg/m³(日平均)；美国为0.365mg/m3 (0.14ppm，24小时平均)，1.3mg/m³(0.5ppm，3小时平均)； 日本为0.1mg/m³(0.04ppm，24小时)。二氧化硫是大气中主要污染物之一，是衡量大气是否遭到污染的重要标志。世界上有很多城市发生过二氧化硫危害的严重事件，使很多人中毒或死亡。在我国的一些城镇，大气中二氧化硫的危害较为普遍而又严重。

毒性^[2]

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，在湿润的粘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。二氧化硫浓度为 10 ～ 15 ppm 时，呼吸道纤毛运动和粘膜的分泌功能均能受到抑制。浓度达到 20 ppm 时，易引起咳嗽并刺激眼睛。

若每天吸入浓度为 100 ppm 的二氧化硫 8 h，支气管和肺部出现明显的刺激症状，使肺组织受损。浓度达到400 ppm 时，可使人产生呼吸困难。二氧化硫与飘尘一起被吸入，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。

成因^[2]

大气中的二氧化硫主要是由含硫燃料燃烧和生产工艺过程中采用含硫原料所产生的。原油、煤以及铁、铜、铅、锌、铝矿石等许多原料中都含有硫。煤和油等含硫燃料的燃烧、原油的炼制、金属矿石的冶炼等过程中，燃料和工业原料中的硫与氧结合，生成二氧化硫气体，排放到大气中，达到一定的量时，就会产生二氧化硫污染。

我国是燃煤国，煤炭占一次能源消费总量的 75% 左右，随着煤炭消费的不断增长，燃煤排放的二氧化硫也不断增加。据统计，我国火电厂的二氧化硫排放大约占总量的 1 /3 左右。二氧化硫是导致酸雨产生的主要原因之一。据国家环保部介绍，目前中国的酸雨区已从上世纪八十年代西南少数地区发展到长江以南、青藏高原以东和四川盆地的大部分地区，降水 PH 值小于 5.6 的面积( 国际评价酸雨的标准) 已经占国土面积的30%。

1998 年，二氧化硫排放总量为 2 091 万 t，其中工业来源的排放量为 1 594 万 t，占 76.2% ，生活来源的排放量为 497 万t。1999 年，全国二氧化硫排放量为 1 858 万 t，其中，工业来源的排放量为 1 460 万 t。按照国家电力公司公布的数据，1998 年，全国发电装机容量为 27 729 万 kW，其中，火电装机占 75.7% ，火电发电量为 9388 亿 kW·h，占 81%。

初步推算，1998 年，火电厂排放的二氧化硫约为 780 万 t，占全国二氧化硫排放量的 37.3%。其中，国家电力公司所属 6 000 kW 及以上火电厂燃原煤量约 2.8 亿 t，平均含硫量为 1.03% ，二氧化硫排放量约500 万 t，占全国二氧化硫排放量的 23.9%。

应用^[3][4]

二氧化硫吸入人体后，在呼吸道粘膜 表面与水作用，生成亚硫酸，再经氧化生成硫酸，直接刺激呼吸道粘膜。大量吸入后，可引起肺充血、肺水肿，以至反射性喉头痉挛，且窒息致死。用于生产硫酸，作为杀虫剂、杀菌剂、漂白剂和还原剂。

1.液体二氧化硫 本品贮存 于钢瓶中，用于室内灭鼠时，按100～150g/m³喷洒，熏 蒸8～12小时。因用量大，需运送很多笨重的钢瓶，故仅 在船舶上使用。2.硫磺 将硫磺放在平底铁锅(或制制 燃烧皿)中，每个铁锅散放硫磺3kg，每kg硫磺用酒精 50ml引火，点燃后即有二氧化硫生成，进行密闭熏蒸。

本法适用于船舶、仓库或下水道等处灭鼠。硫磺用量为5～ 7.5kg/100m³，熏蒸8～12小时。本法需用较多工具，操作复杂，工效不高，且散毒甚慢。用二氧化硫熏蒸灭鼠、灭蚤，效果好。因有刺激性气味，易被察觉，使用中较安全。但用量大，操作不便，散毒慢；且会腐蚀金属，使织物退色、变质，目前已逐渐少用。

此外，二氧化硫还可用作还原剂。以二氧化硫为还原剂从铜阳极泥的酸浸含碲溶液中直接还原沉淀得到粗碲。结果表明，添加氯化钠有利于促进碲的还原，但也会增加铜的沉淀析出，沉碲前应预先除去溶液中的大部分铜。在下述综合条件下，碲的沉淀率为 99.03％、粗碲含碲 82.7％： 温度80 ℃、氯化钠40g/L、二氧化硫流量 92.8Ml/min、还原时间1.5h。

预防措施^[2]

尽可能选用含硫低的燃料，限制高硫煤的开采和使用，重点治理火电厂污染，削减二氧化硫的排放量，对排放二氧化硫的锅炉应进行水沙烟除尘、烟气脱硫及回收处理。对民用生活炉灶，要尽可能采用区域集中供热及厨房燃具的电气化，以取代用小煤炉取暖做饭的状况，并要注意居室的通风换气。

对新建和扩建城镇，要综合规划设计，统筹安排，将排放二氧化硫的工厂设置在远离居住区的最小率风向的下风向。同时，要加强城市的绿化，大量种植可吸收二氧化硫的树种以净化空气。如发生急性中毒，应立即去救治，其中肺水肿是抢救的重点，要加压吸氧，采取一般急救措施和对症治疗，并要注意预防感染的发生。

近年来，随着国家的不断重视与大量的资金投入，加快了化工、治金、有色金属、建材等行业的设备技术的改造与治理； 居民家庭集中供暖率的增加，使许多城市中大气的二氧化硫含量显著降低。目前，我国制定的《室内空气质量标准》 以及《居民区环境空气质量标准》 中规定，二氧化硫的 1 小时均值都是不得超过0.50 mg /m3。二氧化硫是造成空气污染的主要物质之一，对人体健康危害很大，我国已将二氧化硫列为一种主要的法规控制空气污染物，并将大气中二氧化硫的浓度水平作为评价空气质量的一项重要指标。

制备^[3]

使用注意事项^[3]

(1) 二氧化硫溶液为二级无机酸性腐蚀性物品，使用时应注意安全。接触二氧化硫的人员，如配铬液，在工作时应戴口罩、橡皮手套、防护眼镜或面罩，并在通风橱内或有排气设备的地方进行反应。

(2) 二氧化硫气体有毒，对呼吸道和造血器官有刺激作用，吸入过多时会使嗓子变哑，喉头水肿，能引起结膜炎、气管炎等疾病。 空气中含量不得超过0.015mg/L。

(3) 制革过程中也有二氧化硫产生，如脱毛后裸皮出鼓、脱灰后裸皮出鼓、配铬鞣液等。

(4) 如果二氧化硫侵入眼睛，应立即用大量温水冲洗，也可用碳酸钠溶液。

主要参考资料

[1]  环境科学大辞典

[2] 陈娟, 崔淑卿. 空气中二氧化硫对人体的危害及相关问题探讨[J]. 内蒙古水利, 2012 (3): 174-175.

[3] 农药商品大全

[4] 董竑君, 蒋训雄, 范艳青, 等. 二氧化硫还原沉淀粗碲的研究[J]. 有色金属: 冶炼部分, 2014 (9): 55-58.