غاز كبريتيد الهيدروجين هو غاز عديم اللون ذو رائحة كريهة نفاذه كرائحة البيض الفاسد و يتكون في الطبيعة من خلال طرق ثلاث : تحلل المواد العضوية .. تفاعل المياه الحمضية مع مكامن المياه الجوفية المحتوية على مواد كبريتية .. أو من البكتريا التي تستخدم الحديد والمنجنيز كجزء من غذائها .
لذا من الطبيعي أن تكون المناطق القريبة من حقول النفط ، وشبكات الصرف الصحي ، والمياه الجوفية في بعض المكامن و المواقع هي البيئة الملائمة لتولد وانبعاث غاز كبريتيد الهيدروجين وانتشاره ، إضافة إلى الأماكن التي تخترق فيها المياه الجوفية طبقات الحجر الجيري أو المصانع التي تتعامل مع مركبات الكبريت في إنتاجيتها .
ومن الممكن أن يحس الإنسان بوجود غاز كبريتيد الهيدروجين عند وصوله إلى تركيز معين أقل بكثير من الحدود المسموح بها إلا أنة لا يمكن الإحساس بزيادة تركيزه عن هذه الحدود مما يستدعى ضرورة قياسه بالأجهزة الخاصة بذلك لمعرفة درجة سمية الغاز.
يعرف غاز كبريتيد الهيدروجين أيضاً على أنه " غاز الهيدروجين " لأنه غالباً ما ينبعث من عفن النفايات وله رائحة كريهة قوية ونفاذة في المستويات المنخفضة وفي المستويات المرتفعة من الممكن أن يمتلئ أنفك بالغاز لدرجة أنك قد لا تستطيع أن تشمه ، وفي هذه المستويات المرتفعة من الممكن أن يجعلك غاز كبريتيد الهيدروجين مريضاً أو قد يتسبب في قتلك .
إنه غاز ذو رائحة كريهة وقوية تشبه رائحة البيض الفاسد ليس له لون ويوجد بصورة طبيعية في البيئة وقد يتكون وينبعث حيثما تكون النفايات التي تحتوي على الكبريت قد تفتت بفعل البكتيريا . فالمجارير وخزانات التعفين ونفايات ومخلفات المواشي ومصاريف المياه الآسنة الخاصة بالإنسان والشاحنات التي تنقل النفايات والمخلفات الكيميائية قد تنبعث منها غاز كبريتيد الهيدروجين وكذلك من الممكن أن يوجد هذا الغاز في المياه الجوفية خصوصاً في الآبار قرب حقول النفط أو الآبار التي تتخلل الصخور الرملية .
كذلك يوجد غاز كبريتيد الهيدروجين في الغازات النفطية والطبيعية ويحتوي الغاز الطبيعي على 28% من غاز كبريتيد الهيدروجين لذا فقد يتسبب في تلوث الهواء في المناطق التي يوجد بها إنتاج للغاز الطبيعي وكذلك في مناطق مصافي النفط كذلك من الممكن أن ينبعث الغاز من خلال الصناعات التي ترتكز على مركبات الكبريت .
خواص غاز كبريتيد الهيدروجين
1- غاز سام وقاتل.
2- يتشتت بسرعة بواسطة الرياح.
3- عديم اللون.
4- أثقل من الهواء ولذلك نجده قريبًا من سطح الأرض.
سطح الأرض.
5- عالي القابلية للاشتعال.
6- يشتعل بلهب أزرق منتجًا أكاسيد الكبريت.
7- يذوب في الماء.
8- رائحته كريهة عند التركيزات القليلة وعند زيادتها يفقد الإنسان حاسة الشم ولذلك لا يمكن الاعتماد على رائحته للكشف عنه.
9- ذو قدرة عالية في جعل معادن معينة تتآكل.
10- أكثر سمية وخطورة من غاز أول أكسيد الكربون.
مصادر غاز كبريتيد الهيدروجين
أ- طبيعية:
تولد المصادر الطبيعية حوالي 80 % من كبريتيد الهيدروجين وهي:
1- ينشأ الغاز من تحلل المواد العضوية المحتوية على الكبريت.
2- ثوران البراكين.
3- المناجم.
ب- المصادر الناتجة عن نشاط الإنسان:
1 -المعامل الكيميائية.
2- محطات توليد الطاقة.
3- الصناعات التي تستخدم الكبريت.
4- إنتاج الماء الثقيل.
5- الحقول والموانئ والمصافي النفطية (حيث ينبعث مصاحبًا للنفط الخام المستخرج من الآبار النفطية ملوثاً جو الحقل بتراكيز مرتفعة حيث يلاحظ بوضوح).
6- الصناعات المعتمدة على الغاز الطبيعي.
7- المذابح.
8- عمليات الشحن الكهربي للنضائد.
إن الطريقة الرئيسية للتعرض لهذا الغاز هي عن طريق استنشاقه أو حتى عن طريق تعرض الجلد أو العين له ، التعرض لغاز كبريتيد الهيدروجين قد يحدث في المنزل أو في مكان العمل ، في المنزل قد يحدث التعرض له بسبب السباكة السيئة فقد تسمح المجاري ذات الفتحات الجافة لغاز سلفايد الهيدروجين بدخول المنزل وكذلك قد يحدث التعرض له من مياه الآبار التي تحتوي على غاز كبريتيد الهيدروجين فلهذه المياه خصائص رائحة " البيض الفاسدة " والرائحة الكريهة لمياه البئر لا تدل دائما على مخاطر صحية لأن رائحة غاز كبريتيد الهيدروجين من الممكن ملاحظتها في مستويات منخفضة والعمال الذين يعملون في مجال المواشي ومعالجة الصرف الصحي ومصافي النفط قد يكونون عرضة لغاز كبريتيد الهيدروجين في مجال عملهم .
آثار وأضرار الغاز
قد تشم رائحة غـاز كبريتيد الهيدروجيـن علـى مستوى 10 أجزاء لكل بليون ( ppb ) الجزء في البليون يعادل أنبوب صغير من غاز كبريتيد الهيدروجين في مسرح كبير ملئ بالهواء ، بعض الأفراد باستطاعتهم أن يشموه حتى على مستويات منخفضة والتعرض للمستويات الأعلى من غاز كبريتيد الهيدروجين قد يؤدي إلى تهيج العين والأنف والرئة . وبالرغم من أن لغاز كبريتيد الهيدروجين رائحة كريهة قوية بالنسبة لحاسة الشم فإنه على مستوى 50 – 100 جزء لكل مليون ( ppm ) من الغاز في الهواء ما يوازي علبتين من الصودا مليئتين بغاز كبريتيد الهيدروجين في بيت ملئ بالهواء ، في هذا المستوى لا يجب أن تعتمد على حاسة الشم الخاصة بك لتقرر فيما إذا كان غاز كبريتيد الهيدروجين في الهواء ويجب أن يتم استخدام أداة لقياس غاز كبريتيد الهيدروجين وبينما تتزايد مستويات غاز كبريتيد الهيدروجين فإن ذلك يسبب الحساسية والتهيج للعين والدوار والكحة وكذلك الصداع وعلى مستويات أعلى من 25 ( ppm ) يبدأ غاز كبريتيد الهيدروجين بالتأثير على قدرتك على التنفس والتعرض لأكثر من 600 ( ppm ) قد يكون قاتلا وبسرعة ، فالوفيات تحدث عندما يدخل الناس إلى الأماكن سيئة التهوية مثل أنظمة الصرف الصحي والآبار العميقة وصهاريج السوائل الجوفية وهذا الغاز أثقل من الهواء لذا يعتبر تركيزه أعلى بالقرب من قيعان هذه الأماكن .
وفي المستويات الأقل من 25 ( ppm ) يحدث التعافي بسرعة عند التعرض لغاز كبريتيد الهيدروجين ، وقد وجدت مشاكل الجهاز العصبي طويلة الأمد في الناس الذين تعرضوا للغاز على المدى القصير ولكن عند مستويات مرتفعة كذلك تم رصد بعض إصابات القلب في مثل هذه الحالات .
وبالنسبة لمياه الشرب فتركيز غاز كبريتيد الهيدروجين بنسبة 70 جزء في المليون ( ppm ) قد يسبب مشاكل في الجهاز الهضمي ، ويحتوي الماء على 700 ( ppm ) من غاز كبريتيد الهيدروجين ويعتبر ساما في هذه الحالة والتعرض المباشر للمياه التي تحتوي على هذه المستويات من غاز كبريتيد الهيدروجين قد تسبب الاحمرار والألم . فقد تتهيج العين في مستويات غاز كبريتيد الهيدروجين المنخفضة في الماء وكذلك الالتهاب والندوب الدائمة في العين قد تحدث في المستويات المرتفعة . وليس من المؤكد إذا كان التعرض الطويل الأمد للمستويات المنخفضة من الغاز قد يؤدي إلى المرض وقد أظهرت الدراسات مع الحيوانات إن التنفس في مستويات منخفضة من هذا الغاز ولمدة طويلة قد يؤدي إلى تهيج والتهاب الأنف والحلق والرئة ودراسات الحيوانات الأخرى تثبت أن التعرض الطويل المدى لمستويات منخفضة من غاز كبريتيد الهيدروجين في مياه الشرب قد يؤدي إلى مشاكل في الجهاز الهضمي .
التأثيرات البيئية:
تكمن هذه التأثيرات في الآتي:
1- سمية الغاز للكائنات الحية المكونة للنظام البيئي.
2- تأكسد غاز كبريتيد الهيدروجين إلى أكاسيد الكبريت التي تتفاعل مع الرطوبة الجوية منتجة حمض الكبريتيك الذي يسقط على هيئة أمطار حمضية مؤدية إلى الإضرار بالنظام البيئي الذي تسقط عليه.
3- زيادة حموضة التربة مما يؤثر سلبًا على امتصاص المواد المغذية من قبل النبات.
التأثيرات الاقتصادية:
1- تآكل المباني السكنية والأثرية.
2- تآكل المواد والمنشآت المعدنية.
3- تأثيرات ضارة على الثروة الحيوانية والنباتية.
كيفية الحماية والتقليل من التعرض لغاز كبريتيد الهيدروجين ؟
من الممكن فعل ذلك عن طريق التأكد من أن أنابيب الصرف الصحي تم تركيبها وصيانتها بشكل سليم . وفي المنازل التي يوجد بها غاز كبريتيد الهيدروجين من الممكن تخفيض مستواه عن طريق تحديد المصدر ومن ثم إزالته ، والسباكين المرخصين من قبل دائرة الصحة العامة في إلينيويز قد يكون باستطاعتهم المساعدة عن طريق تصحيح المشاكل المصاحبة والمرتبطة بغاز كبريتيد الهيدروجين وزيادة التهوية والتكييف في المناطق التي تعاني من المشكلة قد تقلل مؤقتـا من التعرض لهذا الغاز ، كذلك العاملين الذين يتعرضون لهاذ الغاز يجب أن يتبعوا الإرشادات التي وضعتها دائرة الصحة والسلامة الأمريكية ( OSHA ) والتي وضعت معايير لمنع الوفيات نتيجة للتعرض للكيماويات مثل غاز كبريتيد الهيدروجين .
توصيات:
1- في حالة تلوث أي بيئة بغاز كبريتيد الهيدروجين وحدوث إصابات يجب إبعاد المصابين عن منطقة التلوث وعمل تنفس صناعي للمغمى عليهم لإعادة التنفس إليهم وإخراج الغاز من أجسامهم ومن ثم استدعاء الطبيب.
2- العمل على فصل غاز كبريتيد الهيدروجين من الغاز الطبيعي والنفط الخام واختزاله إلى كبريت أو أكسدته إلى أكاسيد الكبريت وتحويله لحمض كبريتيك بدلا من تركه ينبعث بالبيئة المحيطة بالحقول النفطية.
3- التحكم في انبعاثات غاز كبريتيد الهيدروجين الناتج من العمليات الصناعية.
