圖文|自來水博士請您點擊右上方「關注」，獲取更多水的知識。歡迎留言、點讚、收藏、關注。自來水博士，研究自來水至今14年。水是生命之源，科學飲水才有健康！
年末了，玩鞭炮和煙花的小孩越來越多了。近期寧夏銀川一名小男孩將鞭炮扔進下水道，引發爆炸。孩子被爆炸震出五米開外，當場身亡。這不是第一次出現放鞭炮導致下水道爆炸的安全事故了，每一次都是觸目驚心。
網友們都知道這是因為下水道裡有大量沼氣，存在嚴重安全隱患，肯定就要問了，下水道竟然有那麼多沼氣，為什麼沒有建立措施讓沼氣定期排掉？沼氣主要成分是甲烷，甲烷是沒有味道的，怎麼下水道這麼臭呢？
下水道的爆炸氣體是什麼？
由於下水道空間相對封閉，空氣流通較差，易形成厭氧環境。下水道中存在甲烷菌，它們能消耗汙水中的有機物，同時產生副產品甲烷氣體。這一產甲烷過程發生在厭氧環境中，所以在下水道環境中普遍存在。
這些甲烷菌能有效降解汙水中的有機汙染物，提供了一種經濟有效的汙水處理方法，但是由於其產生沼氣，在下水道這樣密閉的系統中，卻造成了安全隱患。
所以一說到下水道爆炸，大家就認為是沼氣的罪過。在沼氣中，甲烷佔60-70%，二氧化碳佔30-40%，甲烷在空氣中超過5%就能爆炸。
但是，甲烷氣體是沒有味道的，如果甲烷是下水道氣體的主要成分，那下水道就不會臭了，對不對？在下水道的氣體中，另一種也是極易爆炸的氣體才是主要成分，那就是硫化氫。
硫化氫的形成
下水道管網是現代城市社會必不可少的基礎設施資產之一。在下水道系統中，硫化氫的產生在汙水領域其實是一個眾所周知的問題，它會導致下水道壁腐蝕、嚴重危害健康、並具有難聞的臭雞蛋氣味。
記得初中化學嗎？填空題經常出現，硫化氫是具有什麼氣味的氣體？是不是記憶猶新？這也是為什麼下水道常常是臭臭的根本原因。家裡汙水管道返水的氣味就是它了。
下水道中有兩種途徑可以產生硫化氫。第一種是硫酸鹽還原菌，第二種是含硫有機物分解。
第一種途徑：由於結構的相對密閉性，下水道提供了一個良好的缺氧環境，汙水中的部分厭氧細菌在消耗水中的有機物的同時，也能夠將水中存在硫酸鹽還原成硫化氫。
這一過程被稱之為生物硫化作用，這些細菌屬於硫酸鹽還原菌（SRB），參考上面的反應方程式，這個過程還會產生一氧化碳，也是易燃氣體。我們的生活汙水中存在硫酸鹽，所以生物硫化作用在下水道中非常普遍。
第二種途徑：汙水中含硫有機物質的分解，如胱氨酸、半胱氬酸、蛋氨酸（甲硫氨酸）、穀胱甘肽等。它們是組成蛋白質的必要成分，這些胺基酸的分解，會釋放出硫化氫，參考下面的方程式。
圖1總結了城市下水道中硫化氫產生的全過程。
硫化氫的危害
硫化氫在一般情況下是一種易燃的酸性氣體，無色，低濃度時有臭雞蛋氣味，極低濃度時有硫磺味。硫化氫有劇毒，是一種II級毒物氣體，能毒害神經、刺激黏膜從而引起中毒。每年都有不少工人在進入下水道時沒有事先做好安全防護工作，因而吸入有毒的硫化氫，導致受傷甚至出現生命危險。
硫化氫是易燃危化品，與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。
下水道的氣體含有甲烷和硫化氫，因此，只要有火花就可以點燃。這就是為什麼在下水道出氣口附近燃放煙花引起爆炸的原因。都是生命做代價的教訓，很沉重，所以作為家長非常有必要學習了解，併科普給孩子們。
如何避免？
由於專門通風設備的安裝，發達國家很少出現因下水道中有害氣體超標而導致的爆炸事件。控制下水道產生易燃氣體硫化氫和甲烷，主要有以下三個方法：
① 提高管道水環境的氧化還原電位，控制硫化物和甲烷的產生;
② 提高管道水環境的 pH值，抑制甲烷菌和硫酸鹽還原菌的活性;
③ 投加金屬鹽，控制硫化物和甲烷。
這些都是汙水專業人員在做的事情，作為普通老百姓，為了保證個人人身安全，能做的就是不要在下水道周圍點燃明火，對小孩加強宣傳教育。望大家分享此文，讓更多的人知道下水道爆炸的原因，防止再一次出現這樣的事故。
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