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

據報道，天津港事故發生后，核心區存放的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，它是人們所知的最強烈、作用最快的有毒藥物之一。正因為它毒性之強、威力之大，氰化物在相當長的時間里都作為一種常用的烈性毒藥被用來進行自殺行為和暗殺活動。二次世界大戰后，納粹政權的二號人物戈林在獄中服用氰化物毒藥自殺身亡。1954年6月8日，現代計算機之父阿蘭·圖靈吃下一顆摻有氰化物的蘋果結束了自己的生命。在1940～1945年期間，納粹德國大量使用氰化氫氣體殺害了幾百萬名猶太人和吉卜賽人。除了納粹大屠殺時對它的廣泛應用，它也被當做刺殺和投毒利器。冷戰時期是氰化物在暗殺中使用的高峰期。克格勃就曾利用一種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者。刺殺者將氣槍藏在卷成筒狀的報紙里面，氣槍發射后，氰化物膠囊被壓碎，產生的毒物射入受害者的面部，通過呼吸系統使其產生心臟驟停的狀況。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。一些間諜往往也會隨身攜帶氰化物膠囊，以便在落入敵人手中時迅速自殺。鑒于氰化物的毒性強烈，各國都把它們列為最嚴格管制的物品目錄，購買和使用都處于嚴密監控之下，以防止它們被非法使用。

在化工生產中，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合碳化合物公司發生氰化物泄漏事故，事故周邊2 000多名居民當即死亡，隨后2萬多人陸續死于氰化物造成的毀滅性機體損害，20多萬民眾也因此永久傷殘。博帕爾當地患癌率、畸形兒出生率與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，一般分為無機氰化物和有機氰化物，有機氰化物俗稱為“腈”。通常為人所了解的氰化物都是無機氰化物，常見的劇毒氰化物有三種：氰化鈉、氰化鉀以及氫氰酸(氰化氫)。本次爆炸核心區存儲著大量的桶裝氰化鈉。氰化鈉為立方晶體，白色結晶顆粒或粉末，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、酸或硝酸鹽等物時質易發生化學反應，生成相應的氰化物。

氰化物主要用于黃金提取、電鍍以及化學合成。氰化物可合成常見的藥物、食品添加劑、農藥、染料以及常見氨基酸。如青霉素、維生素B6、咖啡因、百草枯、蛋氨酸等物質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？大體上來說，氰化鈉的平均致死量為150毫克，氰化鉀為200毫克。空氣中的氰化氫濃度達到100～300ppm，就可以使人在一小時之內死亡，如果濃度增大到2 000ppm，人吸入后一分鐘就會死亡。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生結合，打斷了負責給人體各部分輸送氧氣的血紅蛋白的正常工作，使細胞不能再利用血液中的氧氣，使人迅速窒息。同時中樞神經系統會迅速喪失功能，繼而使人體出現呼吸肌麻痹、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方面。一方面，通過皮膚接觸或食用含有氰化物的食物而進入人體。另一方面則是在酸性的條件下，氰化鈉會轉變為易揮發的氫氰酸，以氰化氫氣體的形式通過呼吸系統而進入人體。氰化物的中毒程度，取決于接觸氰化物的量、接觸方式及接觸時間的長短。急性中毒分為輕、中、重三級。輕度中毒表現為，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、心跳過快，繼而可出現惡心、嘔吐、震顫等。中度中毒表現為，急迫性呼吸困難，皮膚、黏膜呈鮮紅色。重度中毒表現為意識喪失，出現強直性和陣發性抽搐，直至角弓反張，血壓下降，休克，常伴發腦水腫和呼吸衰竭死亡。

盡管氰化物屬于劇毒化學品，但氰化物以其特有的氣味使人不至于誤食，也不至于讓皮膚長時間與其接觸。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。因此氰化物使人中毒，需要有其特定的條件。一旦出現氰化物中毒，在沒有及時搶救的情況下，通常死亡發生在中毒后15分鐘至1小時內。如果是口服大量氰化物，或通過靜脈注射、吸入高濃度氫氰酸氣體的形式中毒，1～2分鐘后就會出現意識喪失、心跳驟停并導致死亡。不過現代醫學對此已經有一套規范的搶救方案，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(又稱美藍)、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，國內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。工業上生產氰化物大多采用輕油或者天然氣合成，也可由丙烯腈副產，但是并非工業生產才可產生氰化物，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。氰甙本身是無毒的，只有當植物細胞結構被破壞時，含氰甙植物內的某些物質可水解生成有毒的氫氰酸，氫氰酸可引起人類的急性中毒。現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檢測到微量氰化物。不過對于這些微量物質不必驚慌，人體對氰離子有較強的解毒機能，況且氰化物是非蓄積性毒物。當劑量不致產生中毒的少量外源性氰根進入人體后，可被迅速轉化為無毒或低毒物質排出體外。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自土壤腐殖質。腐殖質是一類復雜的有機化合物，其核心由多元酚聚合而成，并含有一定數量的氮化合物。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質的含量密切相關。

自然界中的微量氰化物也有它的“克星”，天然水體對氰化物有較強的自凈作用，當少量氰化物進入水體，水中微生物可破壞低濃度的氰化物，將氰經生物氧化用途轉化為碳酸鹽與氨，使其轉變成為無毒物質，同時消耗水中部分溶解氧。因此氰化物在地表水中的自凈過程相當迅速，不會累積。

由于自然界對氰化物的污染有很強的凈化作用，一般來說外源氰不易在環境和機體中積累。只有在特定條件下(事故排放、高濃度持續污染)，氰的污染量超過環境的凈化能力時，才能在環境中殘留、蓄積，從而構成對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℃以上的環境下，將發生不可逆轉的水解反應。溫度越高，水解的速率越快。工業上常利用這一性質來處理含氰廢水。此次天津港事故救援對氰化物的處理思路就是，將包裝未損壞的氰化鈉及時清運，炸開外露的氰化鈉及時進行清理和化學中和。對氰化鈉的化學中和主要采用雙氧水將劇毒的氰化鈉轉換成弱毒、微毒物質，然后進行無害化處理。