Siarkowodór: właściwości, zagrożenia i sposoby usuwania

Siarkowodór to gaz o charakterystycznym zapachu zgniłych jajek. Powstaje w procesach beztlenowego rozkładu materii organicznej.

W niewielkich ilościach nie jest szkodliwy, ale w większych może doprowadzić do problemów zdrowotnych, a nawet zgonu.

W tym artykule przedstawiamy najważniejsze informacje na temat siarkowodoru. Wyjaśniamy, jak wpływa na ludzki organizm oraz omawiamy sposoby usuwania go.

Co to jest siarkowodór?

Siarkowodór – nazywany także sulfanem – to nieorganiczny gaz o wzorze H₂S, zaliczany do grupy wodorków kowalencyjnych. Jest zbudowany z jednego atomu siarki oraz dwóch atomów wodoru.

To związek bezbarwny i palny, który wyróżnia się dobrą rozpuszczalnością w wodzie oraz charakterystycznym zapachem zgniłych jaj. 

Może stać się wyczuwalny już przy stężeniu 0,18 mg/m³, natomiast przy poziomie powyżej 300 mg/m³ powoduje porażenie nerwu węchowego.

Uznaje się go za wysoko toksyczny – wdychanie go w stężeniu 750 mg/m³ może doprowadzić do zgonu w ciągu kilku minut. 

Siarkowodór powstaje na skutek rozkładu materii organicznej przez bakterie beztlenowe, do czego dochodzi głównie na obszarach bagiennych oraz w ściekach.

Jest też wytwarzany także w ludzkim ciele, podczas trawienia pokarmów w jelitach oraz rozkładu resztek pokarmowych w jamie ustnej.

Najwyższe stężenia siarkowodór uzyskuje w studniach, studzienkach kanalizacyjnych i niewentylowanych korytarzach. Dlatego to właśnie tam występuje ryzyko zatrucia tym gazem. 

Normy dla siarkowodoru

W Polsce dopuszczalne stężenie dla siarkowodoru wynosi 10 mg/m³, a najwyższe dopuszczalne stężenie chwilowe 20 mg/m³. Za główny skutek szkodliwy uznaje się jego działanie drażniące na oczy i drogi oddechowe.

Dyrektywa UE (2009/161/WE) ustaliła te progi odpowiednio na 7 i 14 mg/m³.

Oczyszczacz powietrza a siarkowodór

Sulfan jest związkiem organicznym, dlatego w usunięciu go pomoże oczyszczacz powietrza wyposażony w filtr węglowy. Jest on obecny w zdecydowanej większości urządzeń dostępnych teraz na rynku.

Siarkowodór w wodzie

Siarkowodór charakteryzuje się bardzo dobrą rozpuszczalnością w wodzie, tworząc wodę siarkowodorową lub – w większych stężeniach – kwas siarkowodorowy. Jego obecność nadaje jej brzydki zapach.

Do pojawienia się siarkowodoru w wodzie dochodzi najczęściej na skutek wspomnianego beztlenowego rozkładu materiału organicznego. Zazwyczaj idzie to w parze z występowaniem innych zanieczyszczeń, np. amoniaku. 

Amoniak sprawia, że woda traci tlen, co sprzyja rozwojowi bakterii beztlenowych, a część z nich produkuje właśnie siarkowodór.

Oprócz charakterystycznego zapachu o obecności siarkowodoru w wodzie mogą świadczyć także:

• Nieprzyjemny, metaliczny lub kwaśny smak w wodzie pitnej
• Korozja instalacji wodno-kanalizacyjnych i urządzeń
• Czarne osady lub zanieczyszczenia na armaturze
• Plamy na wannach i umywalkach w kolorze żółtym lub czarnym
• Wzmocnienie zapachu po użyciu gorącej wody

Siarkowodór sprawia, że woda staje się bardziej korozyjna, ponieważ utlenia się do kwasu siarkowego, który jest substancją żrącą. Powoduje to reakcję wody z materiałami instalacji i zbiorników, narażając na korozję nie tylko żelazo i miedź, ale i beton. 

Usuwanie siarkowodoru z wody

Najskuteczniejszą metodą eliminacji siarkowodoru jest napowietrzanie wody, czyli wprowadzenie do niej tlenu. Sulfan ulega wówczas przemianie w cząsteczki, które można łatwo odfiltrować.

Pomocny jest też filtr węglowy, który stanowi ważny element dzbanków filtrujących. Bywa wykorzystywany w filtrach nablatowych i podzlewowych jako wsparcie dla odwróconej osmozy.

Filtry odwróconej osmozy również wykazują wysoką skuteczność w walce z siarkowodorem. Dodatkowo usuwają inne, groźniejsze od niego zanieczyszczenia, w tym bakterie i metale ciężkie.

Warto zaznaczyć, że zapach charakterystyczny dla siarkowodoru, który jest wyczuwalny w łazience albo kuchni, nie musi oznaczać jego obecności w wodzie.

Źródłem mogą być zanieczyszczenia wewnątrz rur. W takiej sytuacji należy w pierwszej kolejności zająć się ich oczyszczeniem.

Czy siarkowodór jest szkodliwy? Wpływ na zdrowie

Niewielkie ilości siarkowodoru w powietrzu lub wodzie nie stanowią zagrożenia dla zdrowia. Jednak zdarza się, że sam kontakt z oparami powoduje bóle głowy oraz podrażnienie oczu i gardła, zwłaszcza u osób wrażliwych na zapachy.

Do zatruć spowodowanych spożyciem wody o wysokiej zawartości siarkowodoru dochodzi rzadko, ponieważ sam zapach zniechęca do picia. 

Siarkowodór wchłania się do organizmu przez płuca i w małym stopniu przez skórę. Jest silnie trujący, ponieważ zaburza oddychanie komórkowe. 

Blokuje ważny enzym (oksydazę cytochromową), przez co komórki nie mogą wykorzystywać tlenu.  Dochodzi więc do poważnego niedotlenienia organizmu. 

Dodatkowo hamuje działanie innych enzymów zależnych od metali oraz łączy się z hemoglobiną, co utrudnia transport tlenu we krwi.

Wysoką podatność na działanie siarkowodoru wykazują błony śluzowe oraz tkanki o dużym zapotrzebowaniu na tlen, czyli tkanka nerwowa oraz mięsień sercowy.

Bardzo wysokie stężenia (powyżej 4000 mg/m³) mogą prowadzić do śmierci w ciągu kilku-kilkunastu sekund wskutek porażenia oddychania, czemu towarzyszy sinica i silna duszność. 

Przy niższych stężeniach pojawia się:

• podrażnienie oczu, nosa i gardła, 
• zapalenie spojówek,
• bolesne nadżerki rogówki,
• powikłania w postaci zapalenia oskrzeli, odoskrzelowego zapalenia płuc lub obrzęku płuc, 
• po poważnych zatruciach także trwałe zmiany neurologiczne.

Dostępne dane naukowe nie wskazują, aby siarkowodór działał mutagennie, rakotwórczo czy uszkadzał materiał genetyczny. Nie wykazano też jego wpływu na płodność ani występowanie wad wrodzonych u zwierząt narażanych na stężenia 14-112 mg/m³.

Źródła:

1. Zapach zgniłych jaj w wodzie? Winny jest siarkowodór! Co robić?, krainawody.pl 
2. Anna Kuzminchuk, Siarkowodór w wodzie: przyczyny, zagrożenia i sposoby jego usunięcia, ecosoft.com
3. Siarkowodór, ciop.pl
4. Siarkowodór: kiedy zagraża zdrowiu i życiu? portal.abczdrowie.pl
5. Jan Stetkiewicz, Siarkowodór Dokumentacja dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego, m.ciop.pl