為什么下水道會積累可燃氣體?
“流水不腐,戶樞不蠹”,古人很早就知道不流動的水很容易發(fā)臭,原因其實和下水道形成可燃氣體是差不多的。
下水道的環(huán)境和一灘死水一樣,兩者都會不停積累有機物,這些沉積的有機物在上層不怎么流動的水的隔絕下,就會形成一個非常缺氧的環(huán)境,而這會滋生一些厭氧細菌。
其中兩種厭氧細菌會在這個時候占非常大的優(yōu)勢,一種是產(chǎn)甲烷菌,一種是硫酸鹽還原細菌。
圖:甲烷八疊球菌,一種產(chǎn)甲烷的細菌
產(chǎn)甲烷菌是厭氧環(huán)境下對含碳有機物進行分解最常見的方式之一,在大多環(huán)境下,這也是有機物降解的最終步驟。
這個過程會產(chǎn)生甲烷(CH4),也就是我們熟悉的沼氣的主要成分,而甲烷是易燃氣體。
另外,水體會發(fā)臭很大一部分原因其實是硫酸鹽還原細菌活動導致的,在缺氧的環(huán)境下,這些細菌可以利用硫酸鹽進行硫化作用,產(chǎn)生一種具有刺激性臭味的氣體硫化氫,它還是有毒的易燃氣體。
其實,我們平時看到池塘下面經(jīng)常會有發(fā)黑的淤泥,那也是硫酸鹽還原細菌活動產(chǎn)生金屬硫化物導致的。
有研究發(fā)現(xiàn),在下水道的環(huán)境里,產(chǎn)甲烷菌和硫酸鹽還原細菌是分層活動的,所以兩者互不影響,兩種易燃氣體基本都是會同時產(chǎn)生。
下水道被點燃是因為管道管理不善嗎?
小孩子的行為是難以控制的,所以即便“炸井”這樣的事情大部分人都知道它很危險,但總是會不可避免的發(fā)生。
如果我們要徹底避免慘劇發(fā)生的話,是不是應該從管道管理出發(fā)呢,或者說,有沒有辦法疏通掉管道中的這些易燃氣體呢?
首先,甲烷比空氣輕,所以它是比較容易流失的,也正因為如此,在世界范圍內下水道其實并沒有發(fā)現(xiàn)有甲烷匯的相關情況,大部分甲烷都通過泵站、廢水處理廠等通口流失掉了。
硫化氫是比空氣重氣體,它會更容易在一些低洼區(qū)域積累起來,但也可以管道設計利用重力將這些氣體排出。
然而,并不是所有的下水道都設計合理,都能夠保持良好的空氣流通,所以在一些下水道內確實是很容易積累這些可燃氣體,這是不可避免的。
國外其實也會有下水道引發(fā)的慘劇,例如2017 年 1 月 16 日,美國佛羅里達州一家私人建筑承包商的場地上,一處下水道出現(xiàn)污水回流,于是請來了四名維修工。
一名工人取下井蓋,進入 4.5米深的排水孔,結果失去了聯(lián)系,第二名工人趕緊爬下去幫忙,結果也失去聯(lián)系,于是第三名下去施救,結果又失去了聯(lián)系。
最后不得不找專業(yè)的施救人員,三名維修工被救出,但已經(jīng)全部死于硫化氫中毒,這個慘劇在當時引發(fā)的不小的關注。
在咱們國家,由于歷史原因,咱們的下水道系統(tǒng)確實是比較糟糕的,管道網(wǎng)的配置經(jīng)常也不是很合理,相對于發(fā)達國家,我們確實有許多不足之處。
另外一方面,咱們國家的城市化進程太快了,城市人口密度過大,管網(wǎng)設施使用負荷明顯過高,這導致我們對下水道的要求其實比發(fā)達國家會更高。
更低的配置,卻有更高的要求,咱們發(fā)生風險的概率自然就更高一點了,這必須承認。
如果我們要減少慘劇的發(fā)生,自然也需要付出更多的努力,這需要多方的共同努力,家長需要時常告誡孩子,而下水道管理的公司需要做好那些可燃、有毒氣體濃度的監(jiān)測。
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