在標準狀況下，一氧化碳（carbon monoxide, CO）純品為無色、無臭、無刺激性的氣體。相對分子質(zhì)量為28.01，密度1.25g/l，冰點為-205.1℃，沸點-191.5℃。在水中的溶解度甚低，極難溶于水。與空氣混合爆炸極限為12.5%～74.2%。一氧化碳極易與血紅蛋白結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白，使血紅蛋白喪失攜氧的能力和作用，造成組織窒息，嚴重時死亡。一氧化碳對全身的組織細胞均有毒性作用，尤其對大腦皮質(zhì)的影響最為嚴重。在冶金、化學(xué)、石墨電極制造以及家用煤氣或煤爐、汽車尾氣中均有CO存在。
歷史淵源該種氣體是在古代用來處決希臘人和羅馬人，在11世紀一個西班牙醫(yī)生第一次描述了這種氣體。 最早制備一氧化碳的是法國化學(xué)家 de Lassone（在1776年）。他通過加熱氧化鋅和碳制得了一氧化碳。但由于一氧化碳燃燒時產(chǎn)生了與氫氣類似的藍色火焰，de Lassone錯誤地認為他制得的是氫氣。在1800年英國化學(xué)家William Cruikshank才證明一氧化碳是由碳元素和氧元素組成的化合物。
最早對一氧化碳的毒性進行徹底研究的是法國的生理學(xué)家Claude Bernard。在1846年，他讓狗吸入這種氣體，發(fā)現(xiàn)狗的血液“變得比任何動脈中的血都要鮮紅”。后來我們知道血液變成“櫻桃紅色”是一氧化碳中毒的特有的臨床癥狀。
正是因為這種特點，一些肉品商人用一氧化碳處理鮮肉，可以使生肉不被氧化變色，甚至可以在10℃的溫度下保存28天還如同新屠宰的肉，并因此引起非議。美國消費者協(xié)會認為即使這種處理沒有害處，也會掩蓋肉不新鮮的狀態(tài)，即使肉品處于即將腐爛狀態(tài)，消費者也不知情。
性質(zhì)電子式及結(jié)構(gòu)碳的最外層有四個電子，氧的最外層有6個電子，這樣碳的兩個
單電子進入到氧的p軌道和氧的兩個單電子配對成鍵，這樣就形成兩個鍵，然后氧的孤電子對進入到碳的空的P軌道中形成一個配位鍵，這樣氧和碳之間就形成了三個鍵。其電子式為：
分子結(jié)構(gòu)一氧化碳分子為極性分子，但由于存在反饋π鍵，分子的極性很弱。分子形狀為直線形。
一氧化碳(carbon monoxide)（CO）
物理方面在通常狀況下，一氧化碳是無色、無臭、無味、難溶于水的氣體，熔點-205.1℃，沸點-191.5℃。標準狀況下氣體密度為1.25g/L，和空氣密度(標準狀況下1.293g/L）相差很小，這也是容易發(fā)生煤氣中毒的因素之一。它為中性氣體。
化學(xué)方面化學(xué)性質(zhì)有：可燃性、還原性、毒性、極弱的氧化性
一氧化碳分子中碳元素的化合價是+2，能進一步被氧化成+4價，從而使一氧化碳具有可燃性和還原性，一氧化碳能夠在空氣中或氧氣中燃燒，生成二氧化碳。化學(xué)方程式：
（條件：點燃）
燃燒時發(fā)出藍色的火焰，放出大量的熱。因此一氧化碳可以作為氣體燃料。
實驗室一般使用濃硫酸催化或加熱草酸分解并用氫氧化鈉除掉二氧化碳制得一氧化碳，具體反應(yīng)如下:
一氧化碳作為還原劑，高溫或加熱時能將許多金屬氧化物還原成金屬單質(zhì)，因此常用于金屬的冶煉。如：將黑色的氧化銅還原成紅色的金屬銅，將氧化鋅還原成金屬鋅：
這里特別提示：除非是嚴格防護下制備Ni(CO)?，否則不得使用CO還原NiO，因為會反應(yīng)生成劇毒的Ni(CO)?
在煉鐵爐中可發(fā)生多步還原反應(yīng)：
一氧化碳還原氧化鐵
注意：一氧化碳常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但是仍然可以一些參與反應(yīng)，但是特別注意，單純的高錳酸鉀溶液不能與一氧化碳反應(yīng)。
常見的常溫下氧化CO的反應(yīng)如下
另外，一氧化碳可以和氫氣化合，生成簡單的有機物，表現(xiàn)氧化性
CO+2H2==高溫催化劑==CH3OH
CO+3H2==高溫催化劑==CH4+H2O
重要在加熱和加壓的條件下，它能和一些金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，組成分子化合物。如Ni(CO)?（四羰基鎳）、Fe(CO)?（五羰基鐵）等，這些物質(zhì)都不穩(wěn)定，加熱時立即分解成相應(yīng)的金屬和一氧化碳，這是提純金屬和制得純一氧化碳的方法之一。但這些物質(zhì)都有劇毒，且極難治療！
由于在一定條件下CO可與粉末狀NaOH反應(yīng)生成甲酸鈉，因此可以將CO看作是甲酸的酸酐。
毒性：CO與血紅蛋白結(jié)合，使血紅蛋白不能與氧氣結(jié)合，造成人中毒。
用途用于制甲酸鈉，在冶金工業(yè)中作還原劑。
CO+NaOH==高溫高壓==HCOONa
工業(yè)還原氧化鐵（制備鐵）
用于做氣體燃料，如水煤氣（一氧化碳和氫氣等氣體的混合物）。
理化常數(shù)主要成分：純品。
CAS號：630-08-0
InChI：InChI=1/CO/c1-2
EINECS:211-128-3
外觀與性狀：無色無味的氣體。
熔點（℃）：-207
沸點（℃）：-191.5
相對密度（水=1）：0.793（液體）。
相對蒸氣密度（空氣=1）：0.967
蒸氣壓（kPa）：309kPa/-180℃
燃燒熱（kJ/mol）：283.0 kJ/mol(1.01×104kj/kg)
溶解性：難溶于水。
穩(wěn)定性：穩(wěn)定。
禁配物：強氧化劑、堿類。
分解產(chǎn)物：400～700℃間分解為碳和二氧化碳。
危險特性：是一種易燃易爆氣體。與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高溫能引起燃燒爆炸；與空氣混物爆炸限12%～74.2%。
其他物理特性：自燃點608.89℃。
下游產(chǎn)品:甲醇(精)、甲醇、甲醇(粗)、甲酸、二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、N,N-二甲基甲酰胺、甲酸鈉、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、碳酸氫銨、異丙威
生成機理一氧化碳是大氣中分布最廣和數(shù)量最多的污染物，也是燃燒過程中生成的重要污染物之一。大氣中的CO主要來源是內(nèi)燃機排氣，其次是鍋爐中化石燃料的燃燒。
CO是含碳燃料燃燒過程中生成的一種中間產(chǎn)物，最初存在于燃料中的所有碳都將形成CO。CO的形成和破壞過程都是受化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)機理所控制，是碳氫燃料燃燒過程中基本反應(yīng)之一，它的生成機理為：
RH → R → RO? → RCHO → RCO → CO
式中R為碳氫自由基團。反應(yīng)中的RCO原子團主要通過熱分解生成CO，也可以氧化碳氫基團R后生成CO。燃燒過程中CO氧化成CO?的速率要比CO生成速率低，因此在碳氫化物火焰中CO的基本氧化反應(yīng)為：
CO是不完全燃燒的產(chǎn)物之一。若能組織良好的燃燒過程，即具備充足的氧氣、充分的混合，足夠高的溫度和較長的滯留時間，中間產(chǎn)物CO最終會燃燒完畢，生成CO?或H?O。因此，控制CO的排放不是企圖抑制它的形成，而是努力使之完全燃燒。
研究表明，碳氫燃料和空氣的預(yù)混燃燒火焰中，由于CO的生成速率很快，在火焰區(qū)CO濃度迅速上升到最大值，該最大值通常比反應(yīng)混合物在絕熱燃燒時的平衡值要高，隨后CO濃度緩慢地下降到平衡值。因此，從燃燒設(shè)備的排氣中檢測的CO含量要比在燃燒室中最大值低，但明顯地大于排氣狀態(tài)下平衡值。這表明化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)控制著CO的生成和破壞。
職業(yè)接觸凡含碳的物質(zhì)燃燒不完全時，都可產(chǎn)生CO氣體。在工業(yè)生產(chǎn)中接觸CO的作業(yè)不下70余種，如冶金工業(yè)中煉焦、煉鐵、鍛冶、鑄造和熱處理的生產(chǎn)；化學(xué)工業(yè)中合成氨、丙酮、光氣、甲醇的生產(chǎn)；礦井放炮、煤礦瓦斯爆炸事故；碳素石墨電極制造；內(nèi)燃機試車；以及生產(chǎn)金屬羰化物如羰基鎳[Ni(CO)?]、羰基鐵[Fe(CO)?]等過程，或生產(chǎn)使用含CO的可燃氣體（如水煤氣含CO達40%，高爐與發(fā)生爐煤氣中含30%，煤氣含5%～15%），都可能接觸CO。炸藥或火藥爆炸后的氣體含CO約30%～60%。使用柴油、汽油的內(nèi)燃機廢氣中也含CO約1%～8%。
后遺癥中、重度中毒病人有神經(jīng)衰弱、震顫麻痹、偏癱、偏盲、失語、吞咽困難、智力障礙、中毒性精神病或去大腦強直。部分患者可發(fā)生繼發(fā)性腦病。
一氧化碳發(fā)色肉制品安全性CO 發(fā)色機理動物體內(nèi)紅色素主要有肌紅蛋白和血紅蛋白兩種， 其中肌肉中以肌紅蛋白為主，主要負責(zé)接收毛細血管中的 氧并將之擴散到細胞組織。肌紅蛋白由球蛋白分子和 含鐵血紅素分子組成，其存在形式有脫氧肌紅蛋白(Mb， deoxymyoglobin)、氧合肌紅蛋白(MbO2，oxymyoglobin) 和高鐵肌紅蛋白(MetMb，metmyoglobin)，其中肌肉色澤 的變化主要由肌紅蛋白含量和肌紅蛋白存在形式?jīng)Q定。 在動物生存時，肌肉中的肌紅蛋白以兩種形式存 在：與氧結(jié)合形成鮮紅色的氧合型肌紅蛋白，不與氧結(jié) 合時成暗紅色脫氧合肌紅蛋白。
動物死后，尤其中當 肌肉組織爆露于空氣中以后，肌紅蛋白自動氧化生成暗 褐色的高鐵肌紅蛋白。動物死后如何保持肉中肌紅蛋 白的存在形式，避免肌紅蛋白氧化生成褐色的高鐵肌紅 蛋白是控制肉制品色澤的關(guān)鍵。因 CO 與肉中肌紅蛋白具 有極強的親合能力，通常其親合力高出氧近 240 倍，且 與肌紅蛋白結(jié)合的穩(wěn)定性極高，防止肌紅蛋白中 F e2 + 向 Fe3+ 轉(zhuǎn)化，從而達到長時間保持肉質(zhì)良好色澤的目的。
從發(fā)色機理分析，C O 與魚肉肌紅蛋白的結(jié)合并不 會改變肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)，并且反應(yīng)是一個可逆過程，同 肌紅蛋白與氧的結(jié)合類似，C O 只是作為一種氣體被肌 紅蛋白運送到肌肉組織。1
CO 殘留對食用健康的影響C O 之所以可能對人體的安全性造成危害，主要是 由于 C O 對血紅蛋白的親合力較 O2 高約 240 倍，從而干 擾體內(nèi)氧氣的正常供給。一般來講健康的成年人 COHb 的濃度小于 5 % 時，并不會造成身體不適。由于血紅 蛋白的分解，機體自身可產(chǎn)生少量的 C O ，其中 COHb 的濃度約為 0.5%，不吸煙人體內(nèi) COHb 的濃度 1.2%～ 1.5%，吸煙者體內(nèi) COHb 的濃度可達 3 %～4 %。只有那 些對 C O 高度敏感的病人，在 COHb 濃度約為 2.5% 時才 可能出現(xiàn)心臟功能異常、缺氧及胸痛等現(xiàn)象?？紤]到 社會上高敏感病人的特殊情況，有關(guān)專家根據(jù)不同人群推薦了其允許接觸的 CO 時間及最大 CO 濃度， 以確保人體內(nèi)的 COHb 含量低于 1.5%，其中以包含了機 體內(nèi)源性 C O 的形成。 結(jié)合水產(chǎn)品發(fā)色產(chǎn)品市場調(diào)查結(jié)果，分析比較人體攝入 C O 的量的安全性。
一個成年人 24 h吸入空氣 10～20m3，相當于 0.42～0.84m3/h。為防 止血液中 COHb 最高濃度不超過 1.5%，中等體力勞動強 度的人，30min 內(nèi)工作空間最大允許 CO 濃度為 42mg/m3， 期間吸入氣體量為 8.82～17.6mg。根據(jù)日本及我國上海 市對發(fā)色羅非魚片及金槍魚等產(chǎn)品的調(diào)查結(jié)果中顯示羅 非魚體內(nèi)的 CO 含量最高為 775μg/kg，而金槍魚體內(nèi) CO 含量最高約為 1000μg/kg。那么我們再將這個數(shù)字擴 大 1 倍，假設(shè)魚肉中 CO 含量為 2000μg/kg，而人體在 30min 內(nèi)攝入 CO 處理后的魚肉 500g，假設(shè)全部被機體 吸收的話，攝入的 C O 也只有 1mg，明顯低于允許的安 全限量。況且經(jīng)一氧化碳處理后的肉制品在不含有 C O 的環(huán)境下貯存，其內(nèi)部的 C O 也在不斷減少，半衰期約 為 3d。
此外美國也曾對發(fā)色肉制品的安全性進行過相應(yīng) 的安全評估。根據(jù)美國的規(guī)定，其工人工作環(huán)境允許 C O 濃度為 57mg/m 3。有分析表明在這種環(huán)境條件下工 作，人體內(nèi) C O 濃度會保持在某一水平，該水平為攝食 肌紅蛋白 CO 達飽和狀態(tài)為 100% 的肉類 225g 可達到水平 的 14 倍。
這種分析存在的前提是肉中肌紅蛋白和血紅蛋 白的 C O 飽和度最大，為 100% ，且肉中 C O 從胃腸道 轉(zhuǎn)化到血液中的比例為 100%。而事實上任何一種方式 處理的魚類，其體內(nèi) C O 均不可能達到 100% ，一般都 在 50% 以下，而任何物質(zhì)在體內(nèi)的吸收率也無法達到 100%，因此人類通過食用含有 C O 的產(chǎn)品對體內(nèi) COHb 水平的影響遠遠低于安全限量范圍。1
臨床表現(xiàn)急性中毒急性一氧化碳中毒是我國發(fā)病和死亡人數(shù)最多的急性職業(yè)中毒。CO也是許多國家引起意外生活性中毒
一氧化碳中毒事件中致死人數(shù)最多的毒物。臨床上以急性腦缺氧的癥狀與體征為主要表現(xiàn)。接觸CO后如出現(xiàn)頭痛、頭昏、心悸、惡心等癥狀，于吸入新鮮空氣后癥狀即可迅速消失者，屬一般接觸反應(yīng)。
輕度中毒者出現(xiàn)劇烈的頭痛、頭昏、心跳、眼花、四肢無力、惡心、嘔吐、煩躁、步態(tài)不穩(wěn)、輕度至中度意識障礙 (如意識模糊、朦朧狀態(tài))，但無昏迷。于離開中毒場所吸入新鮮空氣或氧氣數(shù)小時后，癥狀逐漸完全恢復(fù)。中度中毒者除上述癥狀外，面色潮紅，多汗、脈快、意識障礙表現(xiàn)為淺至中度昏迷。及時移離中毒場所并經(jīng)搶救后可漸恢復(fù)，一般無明顯并發(fā)癥或后遺癥。
重度中毒時，意識障礙嚴重，呈深度昏迷或植物狀態(tài)。常見瞳孔縮小，對光反射正?；蜻t鈍，四肢肌張力增高，牙關(guān)緊閉，或有陣發(fā)性去大腦強直，腱壁反射及提睪反射一般消失，腱反射存在或遲鈍，并可出現(xiàn)大小便失禁。腦水腫繼續(xù)加重時，表現(xiàn)持續(xù)深度昏迷，連續(xù)去腦強直發(fā)作，瞳孔對光反應(yīng)及角膜反射遲鈍，體溫升高達39～40℃，脈快而弱，血壓下降，面色蒼白或發(fā)紺，四肢發(fā)涼，出現(xiàn)潮式呼吸。有的患者眼底檢查見視網(wǎng)膜動脈不規(guī)則痙攣，靜脈充盈，或見乳頭水腫，提示顱內(nèi)壓增高并有腦疝形成的可能。但不少患者眼底檢查陰性，甚至腦脊液檢查壓力正常，而病理解剖最后仍證實有嚴重的腦水腫。
重度中毒患者經(jīng)過救治從昏迷中蘇醒的過程中，常出現(xiàn)躁動、意識混濁、定向力喪失，或失去遠、近記憶力。部分患者神志恢復(fù)后，可發(fā)現(xiàn)皮層功能障礙如失用(apraxia)、失認 (agnosia)、失寫 (agraphia)、失語 (aphasia)、皮層性失明或一過性失聰?shù)犬惓＃贿€可出現(xiàn)以智能障礙為主的精神癥狀。此外，短暫的輕度偏癱、帕金森綜合征、舞蹈癥、手足徐動癥或癲癇大發(fā)作等均有人報道。經(jīng)過積極搶救治療，多數(shù)重度中毒患者仍可完全恢復(fù)。少數(shù)出現(xiàn)植物狀態(tài)的患者，表現(xiàn)為意識喪失、睜眼不語、去腦強直，預(yù)后不良。
除上述腦缺氧的表現(xiàn)外，重度中毒者中還可出現(xiàn)其他臟器的缺氧性改變或并發(fā)。部分患者心律不齊，出現(xiàn)嚴重的心肌損害或休克；并發(fā)肺水腫者肺中出現(xiàn)濕啰音，呼吸困難。約1/5的患者發(fā)現(xiàn)肝大，2周后?？煽s小。因應(yīng)激性胃潰瘍可出現(xiàn)上消化道出血。偶有并發(fā)橫紋肌溶解 （rhabdomyolysis)及筋膜間隙綜合征 (compartment syndrome)者，因出現(xiàn)肌紅蛋白尿可繼發(fā)急性腎功衰竭。有的患者出現(xiàn)皮膚自主神經(jīng)營養(yǎng)障礙，表現(xiàn)為四肢或軀干部皮膚出現(xiàn)大、小水皰或類似燙傷的皮膚病變，或皮膚成片紅腫類似丹毒樣改變，經(jīng)對癥處理不難痊愈。聽覺前庭損害可表現(xiàn)為耳聾、耳鳴和眼球震蕩；尚有2%～3%的患者出現(xiàn)神經(jīng)損害，最常受累的是股外側(cè)皮神經(jīng)、尺神經(jīng)、正中神經(jīng)、脛神經(jīng)、腓神經(jīng)等，可能與昏迷后局部受壓有關(guān)。
遲發(fā)腦病部分急性CO中毒患者于昏迷蘇醒后，意識恢復(fù)正常，但經(jīng)2～30天的假愈期后，又出現(xiàn)腦病的神經(jīng)精神癥狀，稱為急性CO中毒遲發(fā)腦病。因表現(xiàn)出"雙相"的臨床過程，亦有人稱之為"急性CO中毒神經(jīng)系統(tǒng)后發(fā)癥"。常見的臨床表現(xiàn)有以下幾種:
(1)精神癥狀:突然發(fā)生定向力喪失、表情淡漠、反應(yīng)遲鈍、記憶障礙、大小便失禁、生活不能自理；或出現(xiàn)幻視、錯覺、語無倫次、行為失常，表現(xiàn)如急性癡呆木僵型精神病。
(2)腦局灶損害
1)錐體外系神經(jīng)損害:以帕金森綜合征多見，患者四肢呈鉛管狀或齒輪樣肌張力增高、動作緩慢、步行時雙上肢失去隨伴運動或出現(xiàn)書寫過小癥與靜止性震顫。少數(shù)患者可出現(xiàn)舞蹈癥。
2)錐體系神經(jīng)損害:表現(xiàn)為一側(cè)或兩側(cè)的輕度偏癱，上肢屈曲強直，腱反射亢進，踝陣攣陽性，引出一側(cè)或兩側(cè)病理反射，也可能出現(xiàn)運動性失語或假性球麻痹。
3)其他:皮層性失明、癲癇發(fā)作、頂葉綜合征 (失認、失用、失寫或失算)亦曾有報道。
3.低濃度CO對人體的影響
長期接觸低濃度CO是否可以造成慢性中毒，至今尚有爭論。近幾年來的資料認為，長期接觸低濃度CO可能對人體健康造成兩方面的影響:
(1)神經(jīng)系統(tǒng):頭暈、頭痛、耳鳴、乏力、睡眠障礙、記憶力減退等腦衰弱綜合征的癥狀比較多見，神經(jīng)行為學(xué)測試可發(fā)現(xiàn)異常，多于脫離CO接觸后即可恢復(fù)。上述癥狀頑固者，往往有多次輕度急性CO中毒的歷史。
(2)心血管系統(tǒng):心電圖可出現(xiàn)心律失常、ST段下降、QT間期延長，或右束支傳導(dǎo)阻滯等異常。在職業(yè)接觸者COHb飽和度達到5%以上時，可以見到血清乳酸脫氫酶 (LDH)、羥丁酸脫氫酶 (HBD)、肌酸磷酸激酶 (CPK)增高，這些酶活性的增高可能與心肌損害有關(guān)。此外，通過人群調(diào)查，發(fā)現(xiàn)約20%～25%的吸煙者血中COHb高于8%～10%，這些人心肌梗死的猝死率比不吸煙者為高。近10余年對63名冠狀動脈硬化患者研究發(fā)現(xiàn)，在接觸CO使COHb水平由0.6%升高至2%及3.9%后，其出現(xiàn)心肌梗死和心絞痛的時間提前，對運動的耐受力明顯減低。這些調(diào)查資料，結(jié)合動物實驗研究，提示在低濃度CO的長期作用下，心血管系統(tǒng)有可能受到不利影響。其與血紅蛋白結(jié)合能力為氧氣的二百倍。
【預(yù)防】
在生產(chǎn)場所中，應(yīng)加強自然通風(fēng)，防止輸送管道和閥門漏氣。有條件時，使用或可能產(chǎn)生一氧化碳的生產(chǎn)裝置，家庭、公共場所等應(yīng)在適當位置加裝一氧化碳報警設(shè)備。礦井放炮后，應(yīng)嚴格遵守操作規(guī)程，必須通風(fēng)20min后方可進入工作。進入CO濃度較高的環(huán)境內(nèi)，須戴供氧式防毒面具進行操作。冬季取暖季節(jié)，應(yīng)宣傳普及預(yù)防知識，防止生活性CO中毒事故的發(fā)生。對急性CO中毒治愈的患者，出院時應(yīng)提醒家屬繼續(xù)注意觀察患者2個月，如出現(xiàn)遲發(fā)腦病有關(guān)癥狀，應(yīng)及時復(fù)查和處理。
【解毒】
如果吸入少量的CO造成中毒，應(yīng)該吸入大量新鮮空氣或者進行人工呼吸。醫(yī)療上可以通過向血液里注射亞甲基藍進行解毒，因為CO與亞甲基藍的結(jié)合比碳氧血紅蛋白更牢固，從而有利于CO轉(zhuǎn)向亞甲基藍而釋放出血紅蛋白，恢復(fù)正常呼吸作用。
污染影響一氧化碳(CO)是煤、石油等含碳物質(zhì)不完全燃燒的產(chǎn)物，是一種無色、無臭、無刺激性的有毒氣體，幾乎不溶于水，在空氣中不易與其他物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，故可在大氣中停留2～3年之久。如局部污染嚴重，對人群健康有一定危害2。
污染來源大氣對流層中的一氧化碳本底濃度約為0.1～2ppm，這種含量對人體無害。由于世界各國交通運輸事業(yè)、工礦企業(yè)不斷發(fā)展，煤和石油等燃料的消耗量持續(xù)增長，一氧化碳的排放量也隨之增多。據(jù)1970年不完全統(tǒng)計，全世界一氧化碳總排放量達3.71億噸。其中汽車廢氣的排出量占2.37億噸，約占64%，成為城市大氣日益嚴重的污染來源。采暖和茶炊爐灶的使用，不僅污染室內(nèi)空氣，也加重了城市的大氣污染。一些自然災(zāi)害，如火山爆發(fā)、森林火災(zāi)、礦坑爆炸和地震等災(zāi)害事件，也會造成局部地區(qū)一氧化碳濃度的增高。吸煙也會造成一氧化碳污染危害。
長時間接觸低濃度的一氧化碳是否會造成慢性中毒，目前有兩種看法：一種認為在血液中形成的碳氧血紅蛋白可以逐漸解離，只要脫離接觸，一氧化碳的毒作用即可逐漸消除，因而不存在一氧化碳的慢性中毒;另一種認為接觸低濃度的一氧化碳能引起慢性中毒近5年來，許多動物實驗和流行病學(xué)調(diào)查都證明，長期接觸低濃度一氧化碳對健康是有影響的，主要表現(xiàn)在:
①對心血管系統(tǒng)的影響。S.M.艾爾斯等人發(fā)現(xiàn)，當血液中碳氧血紅蛋白的飽和度為8%時，靜脈血氧張力降低，從而引起心肌攝取氧量減少和促使某些細胞內(nèi)氧化酶系統(tǒng)停止活動。P.阿斯特魯普等還證明，一氧化碳能促使大血管中類脂質(zhì)沉積量增加。當血中碳氧血紅蛋白達15%時，能促使大血管內(nèi)膜對膽固醇的攝入量增加并促進膽固醇沉積，使原有的動脈硬化癥加重，從而影響心肌，使心電圖出現(xiàn)異常。
②對神經(jīng)系統(tǒng)的影響。腦是人體內(nèi)耗氧最多的器官，也是對缺氧最敏感的器官。動物實驗表明，腦組織對一氧化碳的吸收能力明顯高于心、肺、肝、腎等。一氧化碳進入人體后，大腦皮層和蒼白球受害最為嚴重。缺氧還會引起細胞呼吸內(nèi)窒息，發(fā)生軟化和壞死，出現(xiàn)視野縮小，聽力喪失等；輕者也會出現(xiàn)頭痛、頭暈、記憶力降低等神經(jīng)衰弱癥候群，并兼有心前區(qū)緊迫感和針刺樣疼痛。
③造成低氧血癥。出現(xiàn)紅細胞、血紅蛋白等代償性增加，其癥狀與缺氧引起的病理變化相似。
④對后代的影響。通過對吸煙和非吸煙孕婦的觀察，吸煙孕婦的胎兒，有出生時體重小和智力發(fā)育遲緩的趨向。
防治措施制定和執(zhí)行一氧化碳的衛(wèi)生標準。美國在考慮到勞動強度的情況下，規(guī)定接觸8小時的一氧化碳標準為9ppm，接觸1小時為35ppm。中國《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準》規(guī)定:居住區(qū)大氣中最高一次容許濃度為3毫克/米3，日平均最高容許濃度為1毫克/米3，車間連續(xù)接觸8小時的最高容許濃度為30毫克/米3。此外，改進汽車燃料和改革工業(yè)生產(chǎn)工藝，使燃料能完全燃燒；加強冬季采暖管理，使居室通風(fēng)，在取暖爐灶上安裝通風(fēng)排煙設(shè)備等，均可在一定程度上防止一氧化碳中毒。
毒理學(xué)急性毒性：LC50：小鼠2300～5700mg/m3，豚鼠1000～3300mg/m3，兔4600～17200mg/m3，貓4600～45800mg/m3，狗34400～45800mg/m3。 亞急性和慢性毒性：大鼠吸入0.047～0.053mg/L，4～8h/d，30d，出現(xiàn)生長緩慢，血紅蛋白及紅細胞數(shù)增高，肝臟的琥珀酸脫氫酶及細胞色素氧化酶的活性受到破壞。猴吸入0.11mg/L，經(jīng)3～6個月引起心肌損傷。
代謝：一氧化碳隨空氣吸入后，通過肺泡進入血液循環(huán)，與血液中的血紅蛋白（Hb）和血液外的其他某些含鐵蛋白質(zhì)（如肌紅蛋白、二價鐵的細胞色素等）形成可逆性的結(jié)合。其中90%以上一氧化碳與Hb結(jié)合成碳氧血紅蛋白（HbCO），約7%的一氧化碳與肌紅蛋白結(jié)合成碳氧肌紅蛋白，僅少量與細胞色素結(jié)合。實驗表明一氧化碳在體內(nèi)不蓄積，動物吸入200ppm一氧化碳持續(xù)1個月，停毒后24h一氧化碳已完全排出，其中98.5%是以原形經(jīng)肺排出，僅l%在體內(nèi)氧化成二氧化碳。一氧化碳吸收與排出，取決于空氣中一氧化碳的分壓和血液中HbCO的飽和度（即Hb總量中被一氧化碳結(jié)合的百分比）。次要的因素為接觸時間和肺通氣量；后者與勞動強度直接有關(guān)。
中毒機理：是一氧化碳與血紅蛋白（Hb）可逆性結(jié)合引起缺氧所致，一般認為一氧化碳與Hb的親和力比氧與Hb的親和力大230～270倍，故把血液內(nèi)氧合血紅蛋白（HbO?）中的氧排擠出來，形成HbCO，又由于HbCO的離解比HbO?慢3600倍，故HbCO較之HbO?更為穩(wěn)定。HbCO不僅本身無攜帶氧的功能，它的存在還影響HbO?的離解，于是組織受到雙重的缺氧作用。最終導(dǎo)致組織缺氧和二氧化碳潴留，產(chǎn)生中毒癥狀。
危害分級（GB5044-85）：II級（高度危害）。
非生物降解：CO的物理化學(xué)特性表明，大氣中CO的去除主要通過一氧化碳與羥基的反應(yīng)，其最終產(chǎn)物為二氧化碳。每年排放在大氣中的絕大多數(shù)的CO通過與羥基反應(yīng)除去約85%，土壤吸收10%，剩下的擴散到平流層中。在每年的排放和去除的過程中，存在一個小小的不平衡，引起了CO每年有1%的增加。這個不平衡可能是由于人類活動使排放量增加引起的。CO的平均濃度為100μg/m3，在大氣中CO總量約為4億噸；一氧化碳的平均壽命約為2個月。
常見環(huán)境濃度
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緊急處理一氧化碳中毒后的緊急處理五步驟：
將門窗打開，勿碰觸室內(nèi)家電，以防爆炸。
將患者移到通風(fēng)地，并松開衣服，保持仰臥姿勢。
將患者頭部后仰，使氣道暢通。
患者如有呼吸，要以毛毯保溫，迅速就醫(yī)。
患者如無呼吸，要一面施行人工呼吸，一面呼叫救護車。3
應(yīng)急處置吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，如出現(xiàn)呼吸困難癥狀應(yīng)立即就醫(yī)處治。
呼吸系統(tǒng)防護：空氣中濃度超標時，佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩）。緊急事態(tài)搶救或撤離時，建議佩戴空氣呼吸器、一氧化碳過濾式自救器。
眼睛防護：一般不需特殊防護。高濃度接觸時可戴安全防護眼鏡。
身體防護：穿防靜電工作服。
手防護：戴一般作業(yè)防護手套。
其他防護：工作現(xiàn)場嚴禁吸煙。實行就業(yè)前和定期的體檢。避免高濃度吸入。進入罐、限制性空間或其他高濃度區(qū)作業(yè)，須有人監(jiān)護。
泄漏應(yīng)急處理：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處，并立即隔離150m，嚴格限制出入。立即切斷泄漏點，經(jīng)盛裝容器訊速移出事故去職安全地區(qū)，盈利處治人員應(yīng)佩戴安全防護設(shè)施。盡可能切斷泄漏源。合理通風(fēng)，加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構(gòu)筑圍堤或挖坑以收容產(chǎn)生的大量廢水。如有可能，將漏出氣用排風(fēng)機送至空曠地方或裝設(shè)適當噴頭燒掉。也可以用管路導(dǎo)至爐中、凹地焚之。漏氣容器要妥善處理，修復(fù)、檢驗后再用。
燃燒產(chǎn)物：二氧化碳
滅火方法：切斷氣源。若不能切斷氣源，則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器，立即將容器移出著火場所或者噴灑冷水冷卻，嚴防火災(zāi)擴大、次生災(zāi)害和二次污染。滅火劑：霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉。
治療方法診斷要點1.中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害
輕度4中毒表現(xiàn)為頭痛、頭昏、四肢無力、惡心嘔吐、輕度意識障礙等；中度中毒表現(xiàn)為淺至中度昏迷；重度中毒意識障礙達深昏迷或去大腦皮層狀態(tài)，如CO濃度極高時，可使人迅速昏迷，甚至“電擊樣”死亡。5
2.其他損害
除中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變之外，急性CO中毒尚可合并多器官功能障礙，如肺水腫，呼吸衰竭，上消化道出血，休克，周圍神經(jīng)病變（多為單神經(jīng)損害），皮膚水皰或紅腫，身體擠壓綜合征（包括筋膜間隙綜合征和橫紋肌溶解綜合征），極少部分患者可合并腦梗死或心肌梗死。5
3.遲發(fā)腦病
部分急性CO中毒昏迷患者蘇醒后，經(jīng)2～60d的“假逾期”，又出現(xiàn)一系列神經(jīng)精神癥狀，稱為遲發(fā)性腦病。精神及意識障礙表現(xiàn)為智能減退、幻覺、妄想、興奮躁動或去大腦皮層狀態(tài)；錐體外系障礙表現(xiàn)為震顫、肌張力增高、主動運動減少等帕金森氏綜合征表現(xiàn)；錐體系損害表現(xiàn)為偏癱、小便失禁、病理征陽性；大腦皮層局灶性功能障礙則表現(xiàn)為失語、失明、失寫及繼發(fā)性癲癇發(fā)作等。
4.實驗室檢查
①血碳氧血紅蛋白高于10%，但該項檢查必須在脫離接觸8h之內(nèi)進行，8h以后碳氧血紅蛋白已分解，無檢測必要。②頭部CT檢查：急性期顯示腦水腫改變，兩周后顯現(xiàn)典型的定位操作影像，即大腦皮層下白質(zhì)廣泛脫髓鞘改變、基底核區(qū)蒼白球梗死、軟化灶。③顱腦MRI可示腦細胞腫脹、髓鞘脫失、梗死及軟化灶等。④腦電圖檢查呈中、高度異常。⑤大腦誘發(fā)電位異常。
處理原則（1）現(xiàn)場處理：迅速將患者脫離現(xiàn)場，移至空氣新鮮處；吸氧；對發(fā)生猝死者立即進行心肺腦復(fù)蘇。
（2）高壓氧療法：對于促進神志恢復(fù)、預(yù)防及治療遲發(fā)腦病都具有較好療效。
（3）腦水腫治療：應(yīng)限制液體入量，密切觀察意識、瞳孔、血壓及呼吸等生命指標的變化。宜及早應(yīng)用高滲晶狀體脫水劑、快速利尿劑及腎上腺糖皮質(zhì)激素，酌情給予人工冬眠療法及抗痙鎮(zhèn)靜治療等。
（4）自血光量子療法：如無高壓氧氣設(shè)備，可將患者血液抽出后經(jīng)紫外線照射、充氧后回輸體內(nèi)，能迅速改善組織缺氧狀態(tài)。一般隔日一次，10～15次一療程。
（5）腦細胞復(fù)能劑：胞二磷膽堿、腦活素、腦神經(jīng)生長素及能量合劑等。
（6）改善微循環(huán)及溶栓劑：金鈉多（銀杏葉提取物）、克塞靈（國產(chǎn)降纖酶）、尿激酶、蝮蛇抗栓酶等。
（7）對癥治療：對合并有筋膜間隙綜合征者要及早切開減壓；橫紋肌溶解綜合征合并急性腎衰竭宜及早進行血液透析；對其他器官功能障礙要給予對癥治療；注意防治感染，糾正酸堿平衡失調(diào)及電解質(zhì)紊亂等。6
醫(yī)護措施1．改善組織缺氧，保護重要器官
（1）立即將患者移至通風(fēng)、空氣新鮮處，解開領(lǐng)扣，清除呼吸道分泌物，保持呼吸道通暢。必要時行口對口人工呼吸或氣管插管，或行氣管切開。冬季應(yīng)注意保暖。
（2）吸氧：以加速碳氧血紅蛋白的離解。有條件者行高壓氧治療，效果最佳。鼻導(dǎo)管吸氧的氧流量為8～10L/min。
（3）保護心腦等重要器官：可用細胞色素C30mg靜脈滴注（用前做皮膚試驗），或?qū)⑷紫佘?0mg、輔酶I（輔酶A）50U、普通胰島素4U加入25%葡萄糖溶液250mL中靜脈滴注。
（4）有腦血管痙攣、震顫性麻痹者，可用阿托品或654-2靜脈注射。 2．防治腦水腫應(yīng)用高滲脫水劑，如20%甘露醇與高滲葡萄糖液交替靜脈滴注、或并用利尿劑及地塞米松。腦水腫多出現(xiàn)在中毒后2～4h。
3．糾正呼吸障礙pp可應(yīng)用呼吸興奮劑如洛貝林等。重癥缺氧、深昏迷24h以上者可行氣管切開，呼吸停止者立即人工呼吸，必要時氣管插管，加壓給氧，使用人工呼吸器。
4．糾正低血壓發(fā)現(xiàn)休克征象者立即抗休克治療。
5．對癥處理驚厥者應(yīng)用苯巴比妥、地西泮（安定）鎮(zhèn)靜。震顫性麻痹服苯海索（安坦）2～4mg、3/d。癱瘓者肌注氫溴酸加蘭他敏2.5～5mg，口服維生素B族和地巴唑，配合新針、按摩療法。
6．預(yù)防感染對長期昏迷者給抗生素治療。
7．其他治療如高壓氧療法，放血療法等。
監(jiān)測方法1.現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測方法
（1）便攜式氣體檢測儀器：固體熱傳導(dǎo)式、定電位電解式、一氧化碳檢測儀、紅外線一氧化碳檢測儀。
（2）常用快速化學(xué)分析方法：五氧化二碘比長式檢測管法、硫酸鈀-鉬酸銨比色式檢測管法（萬本太主編：《突發(fā)性環(huán)境污染事故應(yīng)急監(jiān)測與處理處置技術(shù)》）。
（3）氣體速測管。
2.實驗室監(jiān)測方法
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節(jié)選自國標GB 9801-88 空氣質(zhì)量 一氧化碳的測定 非分散紅外法
1、適用范圍
本標準適用于測定空氣質(zhì)量中的一氧化碳。
測定范圍為0～62.5mg/m3，最低檢出濃度為0.3mg/m3。
2 原理 .
樣品氣體進入儀器，在前吸膜里吸收4.67μm 譜線中心的紅外輻射能量.
在后吸微至吸收其他輻射能量.兩室因吸收能量不同.陂壞了原吸收室內(nèi)氣體受熱產(chǎn)生相同振幅的壓力脈沖變化后的匝力脈沖通過毛細管加在差動式薄膜微音器上.
被轉(zhuǎn)化為電容量的變化，通過放大器再轉(zhuǎn)變?yōu)榕c濃度成比例的直流測量值。
3、儀器
3.1 一氧化碳紅外分析儀：量程0～62.5 ㎎/m3
3.2 記錄儀器：0～10mv。
3.3 流量計：0～10 L/min。
3.4 采氣袋、止水夾、雙聯(lián)球。
3.5氮氣：要求其中一氧化碳濃度已知.或是制備霍加拉特加熱管除去其中一氧化碳.
3.6一氧化碳定氣.濃醍應(yīng)選在儀器量程的60%～80% 的范圍內(nèi)。
4、采樣
4.1 使用儀器現(xiàn)場連續(xù)監(jiān)測將樣品氣體直接通入儀器進入氣口。
4.2 現(xiàn)場采樣實驗室分析時，用雙聯(lián)球?qū)悠窔怏w擠入采樣氣袋中，放空后在擠入，如此在清洗3～4次，最后擠滿并用止水夾夾緊進氣口，記錄采樣地點、采樣日期和時間，采氣帶編號。
相關(guān)檢測儀1、泵吸式一氧化碳檢測儀
泵吸式一氧化碳檢測儀采用內(nèi)置吸氣泵，可快速檢測工作環(huán)境中一氧化碳濃度。泵吸式一氧化碳檢測儀采用進口電化學(xué)傳感器，具有非常清晰的大液晶顯示屏，聲光報警提示，保證在非常不利的工作環(huán)境下也可以檢測危險氣體并及時提示操作人員預(yù)防。
2、便攜式一氧化碳檢測儀
便攜式一氧化碳檢測儀可連續(xù)檢測作業(yè)環(huán)境中一氧化碳氣體濃度。一氧化碳檢測儀為自然擴散方式檢測氣體濃度，采用進口電化學(xué)傳感器，具有極好的靈敏度和出色的重復(fù)性；一氧化碳檢測儀采用嵌入式微控制技術(shù)，菜單操作簡單，功能齊全，可靠性高，整機性能居國內(nèi)領(lǐng)先水平。檢測儀外殼采用高強度工程材料、復(fù)合彈性橡膠材料精制而成，強度高、手感好。
3、在線式一氧化碳報警器
在線式一氧化碳檢測報警器由氣體檢測報警控制器和固定式一氧化碳檢測器組成，氣體檢測報警控制器可放置于值班室內(nèi)，對各監(jiān)測點進行監(jiān)測控制，一氧化碳檢測器安裝于氣體最易泄露的地點，其核心部件為氣體傳感器。一氧化碳檢測器將傳感器檢測到的一氧化碳濃度轉(zhuǎn)換成電信號，通過線纜傳輸?shù)綒怏w檢測報警控制器，氣體濃度越高，電信號越強，當氣體濃度達到或超過報警控制器設(shè)置的報警點時，氣體檢測報警控制器發(fā)出報警信號，并可啟動電磁閥、排氣扇等外聯(lián)設(shè)備，自動排除隱患。在線式一氧化碳檢測報警器廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、煤礦、水廠等環(huán)境，有效防止爆炸事故的發(fā)生。
國家標準1．職業(yè)接觸限值（GBZ230-2010）
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2.環(huán)境標準
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物質(zhì)毒性
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1．急性一氧化碳中毒的常見原因
工業(yè)上煉鋼、煉焦、燒窯等在生產(chǎn)過程中爐門或窯門關(guān)閉不嚴，煤氣管道漏氣，汽車排出尾氣，都可逸出大量的一氧化碳。礦井打眼放炮產(chǎn)生的炮煙及煤礦瓦斯爆炸時均有大量一氧化碳產(chǎn)生?；瘜W(xué)工業(yè)合成氨、甲醇、丙酮等都要接觸一氧化碳。零散中毒病例多系北方冬季用煤爐、火炕取暖因燃燒不全而發(fā)生。亦有城市居民因煤氣管道泄漏而致中毒。
2．急性一氧化碳中毒的主要表現(xiàn)
最初的癥狀，可出現(xiàn)頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、心悸、乏力、嗜睡等，醫(yī)學(xué)上稱為輕度中毒，此時如能及時脫離中毒環(huán)境，吸入新鮮空氣，癥狀可迅速緩解。
反應(yīng)遲鈍、除頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、心悸、乏力、嗜睡外，可出現(xiàn)面色潮紅，口唇呈櫻紅色，脈搏增快，昏迷，瞳孔對光反射、角膜反射及腱反射遲鈍，呼吸、血壓可發(fā)生改變。醫(yī)學(xué)上稱為中度中毒，此時如能及時搶救，亦可恢復(fù)。
出現(xiàn)深昏迷，各種反射減弱或消失，肌張力增高，大小便失禁。醫(yī)學(xué)上稱為重度中毒，此時可發(fā)生腦水腫、肺水腫、休克、應(yīng)激性潰瘍、大腦局灶性損害，受壓部位可出現(xiàn)類似燙傷的紅腫、水皰，甚至壞死。
3．如何進行家庭救護
當發(fā)現(xiàn)或懷疑有人為一氧化碳中毒時，應(yīng)立即采取下述措施：
（1）立即打開門窗通風(fēng)
迅速將患有轉(zhuǎn)移至空氣新鮮流通處，臥床休息，保持安靜并注意保暖。
（2）確保呼吸道通暢
對神志不清者應(yīng)將頭部偏向一側(cè)，以防嘔吐物吸入呼吸道引直窒息。
（3）頭置冰袋以減輕腦水腫
對有昏迷或抽搐者，可在頭部置冰袋，以減輕腦水腫。因為經(jīng)呼吸道吸入肺內(nèi)的一氧化碳，與血紅蛋白的結(jié)合力很強，所以，一氧化碳很快與血紅蛋白結(jié)合成碳氧血紅蛋白，不能攜帶氧，使組織發(fā)生缺氧，出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)等中毒癥狀。
（4）迅速送往有高壓氧治療條件的醫(yī)院
因為高壓氧不僅可以降低碳氧血紅蛋白的半衰期，增加一氧化碳排出和清除組織中殘留的一氧化碳外，并能增加氧的溶解量，降低腦水腫和解除細胞色素化酶的抑制。
常見謠言謠言：高錳酸鉀可以氧化一氧化碳
駁斥：針對CO能否使KMnO4溶液褪色存在爭議進行了實驗探究,得出了室溫常壓下CO不能使KMnO4溶液或其酸性溶液褪色的結(jié)論,并作了一定的理論解析。7
本詞條內(nèi)容貢獻者為:
郭會彩 - 教授 - 河北醫(yī)科大學(xué)
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