揭开氰化物的神秘面纱

谢博渊

揭开氰化物的神秘面纱

谢博渊

据报道，天津港事故发生后，核心区存放的700多吨氰化钠，虽大部分保存完好，但其中还是有少量因爆炸冲击发生泄漏。不为人熟知的氰化物，究竟为何物？它有什么用途？为什么令人如此恐惧呢?

毒药之王、刺杀利器

氰化物威力很强，它是人们所知的最强烈、作用最快的有毒药物之一。正因为它毒性之强、威力之大，氰化物在相当长的时间里都作为一种常用的烈性毒药被用来进行自杀行为和暗杀活动。二次世界大战后，纳粹政权的二号人物戈林在狱中服用氰化物毒药自杀身亡。1954年6月8日，现代计算机之父阿兰·图灵吃下一颗掺有氰化物的苹果结束了自己的生命。在1940～1945年期间，纳粹德国大量使用氰化氢气体杀害了几百万名犹太人和吉卜赛人。除了纳粹大屠杀时对它的广泛应用，它也被当做刺杀和投毒利器。冷战时期是氰化物在暗杀中使用的高峰期。克格勃就曾利用一种特制的可以射出氰化物的气枪刺杀了两名乌克兰的持不同政见者。刺杀者将气枪藏在卷成筒状的报纸里面，气枪发射后，氰化物胶囊被压碎，产生的毒物射入受害者的面部，通过呼吸系统使其产生心脏骤停的状况。这种刺杀方式可以很方便地把受害者的死因伪装为心脏病发。一些间谍往往也会随身携带氰化物胶囊，以便在落入敌人手中时迅速自杀。鉴于氰化物的毒性强烈，各国都把它们列为最严格管制的物品目录，购买和使用都处于严密监控之下，以防止它们被非法使用。

在化工生产中，氰化物泄漏事故同样具有巨大破坏力。1984年12年3日，位于印度中央邦博帕尔的联合碳化合物公司发生氰化物泄漏事故，事故周边2 000多名居民当即死亡，随后2万多人陆续死于氰化物造成的毁灭性机体损害，20多万民众也因此永久伤残。博帕尔当地患癌率、畸形儿出生率与新生儿夭折率至今仍居高不下。

氰化物究竟为何物

氰化物特指带有氰基(CN)的化合物，一般分为无机氰化物和有机氰化物，有机氰化物俗称为“腈”。通常为人所了解的氰化物都是无机氰化物，常见的剧毒氰化物有三种：氰化钠、氰化钾以及氢氰酸(氰化氢)。本次爆炸核心区存储着大量的桶装氰化钠。氰化钠为立方晶体，白色结晶颗粒或粉末，易潮解，有微弱的苦杏仁气味，能溶于水、氨、乙醇和甲醇中，氰化钠的熔点为563.7摄氏度，常温下为固体，但在高温条件下或遇水、酸或硝酸盐等物时质易发生化学反应，生成相应的氰化物。

氰化物主要用于黄金提取、电镀以及化学合成。氰化物可合成常见的药物、食品添加剂、农药、染料以及常见氨基酸。如青霉素、维生素B6、咖啡因、百草枯、蛋氨酸等物质的合成都需要用氰化物作为原料。

那么氰化物到底有多毒呢？大体上来说，氰化钠的平均致死量为150毫克，氰化钾为200毫克。空气中的氰化氢浓度达到100～300ppm，就可以使人在一小时之内死亡，如果浓度增大到2 000ppm，人吸入后一分钟就会死亡。氰化物中毒造成死亡的主要原因是缺氧窒息。氰化物被人体吸收后解离出氰基离子，与血红蛋白中的铁离子产生结合，打断了负责给人体各部分输送氧气的血红蛋白的正常工作，使细胞不能再利用血液中的氧气，使人迅速窒息。同时中枢神经系统会迅速丧失功能，继而使人体出现呼吸肌麻痹、心跳停止、多脏器衰竭等症状而迅速死亡。

氰化钠使人中毒的途径可以分为两个方面。一方面，通过皮肤接触或食用含有氰化物的食物而进入人体。另一方面则是在酸性的条件下，氰化钠会转变为易挥发的氢氰酸，以氰化氢气体的形式通过呼吸系统而进入人体。氰化物的中毒程度，取决于接触氰化物的量、接触方式及接触时间的长短。急性中毒分为轻、中、重三级。轻度中毒表现为，眼睛及上呼吸道刺激症状，感到有苦杏仁味，唇及咽部麻木，呼吸加快、烦躁不安、头晕、虚弱、心跳过快，继而可出现恶心、呕吐、震颤等。中度中毒表现为，急迫性呼吸困难，皮肤、黏膜呈鲜红色。重度中毒表现为意识丧失，出现强直性和阵发性抽搐，直至角弓反张，血压下降，休克，常伴发脑水肿和呼吸衰竭死亡。

尽管氰化物属于剧毒化学品，但氰化物以其特有的气味使人不至于误食，也不至于让皮肤长时间与其接触。即使皮肤直接接触到了少量氰化物，立即用水洗掉即可；如果误服氰化物，必须催吐就医。因此氰化物使人中毒，需要有其特定的条件。一旦出现氰化物中毒，在没有及时抢救的情况下，通常死亡发生在中毒后15分钟至1小时内。如果是口服大量氰化物，或通过静脉注射、吸入高浓度氢氰酸气体的形式中毒，1～2分钟后就会出现意识丧失、心跳骤停并导致死亡。不过现代医学对此已经有一套规范的抢救方案，如立即吸入亚硝酸异戊酯气体(倒在手绢上捂住口鼻吸入)，再静脉注射亚硝酸钠或亚甲基蓝(又称美蓝)、4- 二甲胺基苯酚、羟钴氨素、硫代硫酸钠等药物解毒，并给予吸氧、呼吸机支持、高压氧治疗及利尿等辅助措施，这些措施往往能挽救中毒者的生命，国内外已有多起成功抢救氰化物中毒者的先例。

我们不必谈“氰”色变

氰化物并不神秘，而且就在我们身边。工业上生产氰化物大多采用轻油或者天然气合成，也可由丙烯腈副产，但是并非工业生产才可产生氰化物，它们也广泛存在于自然界中。食用植物中的氰化物多以氰甙配糖体形式存在。氰甙本身是无毒的，只有当植物细胞结构被破坏时，含氰甙植物内的某些物质可水解生成有毒的氢氰酸，氢氰酸可引起人类的急性中毒。现已查明的含有这一成分的植物至少有2 000多种，其中果核类约1 000多种。比如：苦杏仁、桃仁、樱桃仁、苹果籽、葡萄籽等果核中都含有微量的氰甙。此外，在一些粮食和水中也会检测到微量氰化物。不过对于这些微量物质不必惊慌，人体对氰离子有较强的解毒机能，况且氰化物是非蓄积性毒物。当剂量不致产生中毒的少量外源性氰根进入人体后，可被迅速转化为无毒或低毒物质排出体外。有研究表明，蒸煮可以除去90%以上的氰甙，因此尽可能不要生食这些含有氰甙的果核。

土壤中也普遍含有微量氰化物，并随土壤深度的增加而递减。天然土壤中的氰化物主要来自土壤腐殖质。腐殖质是一类复杂的有机化合物，其核心由多元酚聚合而成，并含有一定数量的氮化合物。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与其中有机质的含量密切相关。

自然界中的微量氰化物也有它的“克星”，天然水体对氰化物有较强的自净作用，当少量氰化物进入水体，水中微生物可破坏低浓度的氰化物，将氰经生物氧化用途转化为碳酸盐与氨，使其转变成为无毒物质，同时消耗水中部分溶解氧。因此氰化物在地表水中的自净过程相当迅速，不会累积。

由于自然界对氰化物的污染有很强的净化作用，一般来说外源氰不易在环境和机体中积累。只有在特定条件下(事故排放、高浓度持续污染)，氰的污染量超过环境的净化能力时，才能在环境中残留、蓄积，从而构成对人和生物的潜在危害。但是这些氰化物很容易被降解，比如氰化钠水溶液在50℃以上的环境下，将发生不可逆转的水解反应。温度越高，水解的速率越快。工业上常利用这一性质来处理含氰废水。此次天津港事故救援对氰化物的处理思路就是，将包装未损坏的氰化钠及时清运，炸开外露的氰化钠及时进行清理和化学中和。对氰化钠的化学中和主要采用双氧水将剧毒的氰化钠转换成弱毒、微毒物质，然后进行无害化处理。