RTO care

H2S +1

황화수소

(Hydrogen sulfide)

수정일 : 2010. 12. 21

수소 2원자와 황 1원자가 결합한 무색의 유독한 기체로 달걀 썩는 냄새가 특징적이다. 분석화학, 유기화합물 합성 시의 환원제로 많이 사용된다. 공기보다 약간 무겁기 때문에 환기가 잘 안되는 장소에서는 아래에 쌓이는 경향이 있다. 처음에는 냄새가 심하게 나서 지각할 수 있으나 후각 피로가 빠르게 나타나므로 가스가 누출된 곳에 있는 사람은 시간이 조금 지나면 위험 수준에 이를 때까지 이를 깨닫기 어려울 수 있다. 250 ppm 농도의 노출은 점막 자극, 결막염, 눈부심, 눈물흘림, 각막 혼탁, 비염, 기관지염, 청색증, 급성 폐 손상을 유발한다. 250~500 ppm 노출은 두통, 구역, 구토, 설사, 현기증, 건망증, 어지러움, 무호흡, 심계항진, 빈맥, 저혈압, 근육경련, 쇠약, 방향감각 상실, 혼수를 유발한다. 750~1,000 ppm 노출은 급작스러운 신체 허탈을 일으킨다. 더 높은 농도 노출은 호흡마비, 질식성 발작과 사망을 야기한다. 사망률은 약 6%이다. 치명적 노출의 특징은 빠른 허탈, 호흡억제, 진전, 시야흐림, 청색증, 발작, 빈맥이다.

용도

황화수소는 공업적으로 널리 사용된다. 황화수소는 농업, 양조, 무두질, 아교 제조, 고무 경화, 금속 회수 과정, 중수 생산, 기름과 가스 탐사와 정제, 레이온과 인조 실크 생산, 석판인쇄, 사진 제판, 모피 마감, 펠트 제작, 도살장, 비료 제조, 비트 설탕 제작, 분석화학, 염료 생산에서 사용된다.

독성자료

250 ppm 농도의 노출은 점막 자극, 결막염, 눈부심, 눈물흘림, 각막 혼탁, 비염, 기관지염, 청색증, 급성 폐 손상을 유발한다. 250~500 ppm 노출은 두통, 구역, 구토, 설사, 현기증, 건망증, 어지러움, 무호흡, 심계항진, 빈맥, 저혈압, 근육경련, 쇠약, 방향감각 상실, 혼수를 유발한다. 750~1,000 ppm 노출은 급작스러운 신체 허탈을 일으킨다. 더 높은 농도 노출은 호흡마비, 질식성 발작과 사망을 야기한다. 사망률은 약 6%이다. 치명적 노출의 특징은 빠른 허탈, 호흡억제, 진전, 시야흐림, 청색증, 발작, 빈맥이다.

주의사항

가연성 가스. 발화점이 낮다.

눈과 점막을 자극한다.

적절한 보호복을 착용한다. 양압자급식 호흡용보호구를 착용한다.

국가위험물정보시스템

링크 없음

화학물질정보검색시스템

   

1. 물질정보

2. 용도

3. 독성정보

4. 동력학및대사정보

5. 응급치료정보

6. (표준)관련규정

7. 물리화학적특성

8. 참고 문헌

01

물질정보

물질명

황화수소 (Hydrogen sulfide)

  

분자식

H2S

분자량

34.08

일반명

황화수소(Hydrogen sulfide)

CAS No.

7783-06-4

독성물질등록번호

MX1225000

유럽연합번호

231-977-3

CCRIS번호

해당 자료 없음

유전독성 번호

해당 자료 없음

발암성번호

해당 자료 없음

1.1. 분류

기타

1.2. 유사명

Stink Damp

Sulfur Hydride

Sulfureted Hydrogen

02

용도

황화수소는 공업적으로 널리 사용된다. 황화수소는 농업 (주로 농업용 살균제로), 양조, 무두질, 아교 제조, 고무 경화, 금속 회수 과정, 중수 생산(핵 반응에서), 기름과 가스 탐사와 정제, 레이온과 인조 실크 생산, 석판인쇄, 사진 제판, 모피 마감, 펠트 제작, 도살장, 비료 제조, 비트 설탕 제작, 분석 화학, 염료 생산에서 사용된다 (Beck et al, 1981; Sittig, 1991).

03

독성정보

3.1 기전

1) 황화수소는 사이토크롬산화효소 a3에 결합하여 사이토크롬산화효소를 억제한다. 이것은 전자전달계와 호기성 대사를 방해하여 중추신경계의 세포에 무산소성 손상과 직접 손상을 초래한다. 혐기성 대사는 젖산 산증을 일으킨다 (Harbison, 1998).

2) 실험 동물에서 황화수소 노출은 뇌에서 신경 사이토크롬산화효소와 탄산탈수효소를 억제하고, 말단 내 미토콘드리아를 탈분극시키고, 산소 소비와 ATP 수치를 감소시킨다 (Nicholson et al, 1998). 중추신경계 세포의 호흡 효소를 억제하는 것이 해마(hippocampus)에서와 같이 황화수소가 뇌구조 변화를 일으키는 기전이 될 수 있다.

3) 황화수소 노출로 일시적으로 즉시 나타나는 어지러움, 조화운동불능, 급작스러운 신체허탈, 두통 증상은 뇌에 대한 직접 독성에 의한 것으로 보이며, 반면 다른 증상은 저산소증에 의한 것으로 보인다 (Milby & Baselt, 1999).

3.2 표적장기독성

3.2.1 신경독성

황화수소에 급성 노출된 인간에서 오심, 두통, 정신 착란, 무너진 균형, 기억력 쇠퇴, 신경행동학적 변화, 후각 마비, 의식 상실, 떨림 및 경련을 일으킨다. 피로, 기억력 쇠퇴, 현기증 및 흥분 증상은 만성적으로 황화수소에 노출된 노동자에서 관찰되었다 (DHHS/ATSDR 2006).

   

500 ppm에 22~35분 노출된 원숭이들이 무의식 상태가 되었다. 원숭이 현미경 검사결과 특히 소뇌운동신경세포 변화가 나타났다 (ACGIH 2010).

   

3.2.2 면역독성

1) 급성 독성

해당 자료 없음

2) 만성 독성

해당 자료 없음

3.2.3 유전독성

화학 작업자들에서 황화수소 노출은 염색체 이상 위험 증가와 관련이 있었다. 이들은 여러 화학물질에 동시다발로 노출되기 때문에 다른 인자들도 관련이 있을 수 있다.

황화수소 노출은 알려지지 않은 농도에서 랫드 골수 세포에 염색체 이상을 증가시켰다 (Vasileva, 1975).

3.2.4 생식독성/기형유발성

임신한 랫드가 100 ppm 황화수소에 매일 6시간씩 6~10일 임신기간 동안 노출되어 태자 안의 내용물을 철저히 관찰하였다. 배자/태자 발달에서 모체 독성 또는 악영향은 관찰되지 않았다 (ACGIH 2010).

3.2.5 신장독성

1) 급성 독성

급성 노출로 알부민뇨증, 원주뇨, 혈뇨가 드물게 나타날 수 있다 (ATSDR, 1998; Gosselin et al, 1984).

2) 만성 독성

해당 자료 없음

3.2.6 간독성

1) 급성 독성

해당 자료 없음

2) 만성 독성

해당 자료 없음

3.2.7 소화기계독성

1) 급성 독성

황화수소는 점막을 자극하며, 구역과 구토를 유발한다 (ATSDR, 1998; Audeau et al, 1985).

핀란드에서 크래프트(Kraft) 펄프 제조 과정에서 황화수소와 다른 황화합물이 발생하는 공장 지역 거주자들이 구역 증상을 호소했다 (Partti-Pellinen et al, 1996; Marttila et al, 1995).

2) 만성 독성

만성 노출은 체중감소와 급성 위연동 이상항진을 유발할 수 있다 (Lewis, 1996).

3.2.8 심혈관계독성

1) 급성 독성

중증 중독에서 저혈압이 발생할 수 있다 (Christia-Lotter et al, 2007; Gunn & Wong, 2001).

황화수소에 노출된 환자에서 혈압 상승이 보고되었다 (Yalamanchili & Smith, 2008; Gerasimon et al, 2007).

빈맥, 서맥, 심장 부정맥이 보고되었다 (Yalamanchili & Smith, 2008; Nikkanen & Burns, 2004). 빈맥은 중증 급성 노출 시 흔히 나타난다 (Christia-Lotter et al, 2007; Gerasimon et al, 2007). 심근이 영향을 받은 경우도 최소한 두 건이 보고되었으며, 그 중 한 사례에서 지속적인 심방세동이 나타났다 (Simson & Simpson, 1971). 이들은 저산소증과 젖산 산증이 발생한 심각한 노출에서 주로 나타난다.

33세 남성이 작업장에서 50~400 ppm의 황화수소에 노출된 후 감정적 행동 변화와 함께 심내막하경색증이 보고되었다 (Vathenen et al, 1988).

한 환자는 급성 황화수소 중독 2개월 후에 심근경색으로 사망했다 (Gregorakos et al, 1995).

22세 남성이 다량의 황화수소에 흡입 노출된 후 글래스고혼수척도 7, 지속적 발작, 심한 호흡곤란이 나타났다. 집중치료실에서 양측 동공축소, 빈맥, 저혈압, 38℃의 고열이 있었다. 실험실 검사에서 총 CPK는 증가했고, 트로포닌 수치는 정상으로 나타났다. 심전도와 초음파 결과 후외측 심근에 심한 운동감소증이 확인되었다. 집중치료실 입원 후 24시간 이내에 급성호흡부전과 심근괴사로 인한 중증의 혈역학 장애로 사망했다. 부검에서 뇌부종, 무산소성 뇌손상, 심장에 수축띠 없는 광범위한 호산성 괴사, 흡인성 폐렴이 발견되었다 (Christia-Lotter et al, 2007).

고농도 노출로 급작스런 심정지가 발생할 수 있다 (Tanaka et al, 1999).

2) 만성 독성

해당 자료 없음

3.2.9 피부독성

1) 급성 독성

피부노출은 특히 수분이 있는 부위에 심한 통증, 가려움, 화상, 홍반을 유발할 수 있다. 청색증이 나타날 수 있다.

액화된 물질이나 새어나온 압축가스에 직접 접촉은 수포성 손상을 유발할 수 있다 (AAR, 1996; Sittig, 1991).

2) 만성 독성

해당 자료 없음

3.2.10 눈,귀,호흡기계독성

고농도 황화수소가 있는 하수구에 들어갔던 3명의 남성이 의식을 잃고 사망하였다. 부검에서 모두 황화수소의 특이한 냄새가 있었고 청색증과 폐수종이 존재했다 (DHHS/ATSDR 2006).

3.2.11 기타

1) 생명 징후

급성 노출 후에 경련 환자에서 발현 징후로 발열이 나타날 수 있다 (Christia-Lotter et al, 2007; Gerasimon et al, 2007).

2) 산-염기

유의한 노출 후에 세포성 저산소증과 경련에 의해 이차적으로 일시적인 젖산 산증이 나타날 수 있다 (Gerasimon et al, 2007; Nelson & Robinson, 2002).

3.3 발암성

황화수소가 대기 중으로 분출되는 활동성 지열 지역인 뉴질랜드의 로토루아(Rotorua)에서 암 사망은 황화수소 노출 정도와 관련이 없었으며, 총 사망률 증가도 발견되지 않았다 (Bates et al, 1998; Bates et al, 1997).

3.3.1 발암성등급분류

기관명

IARC

NTP

ACGIH

OSHA

분류

Not Listed

Not Listed

Not Listed

Not Listed

   

3.3.2 돌연변이자료

황화수소의 증기에 노출되었을 때 세균에서 돌연변이를 유발하지 않았다. 다른 연구에서 대사적 활성화 없는 상태에서 살모넬라에 약하게 돌연변이를 유발했다는 보고가 있다 (Gocke et al, 1981).

3.4 독성수치

   

종말점

동물종

투여경로

용량

독성효과

참고자료

TDLo

인간

경구

0.0811 mg/kg/7일 간헐적

혈액 - 메트헤모글로빈혈증-일산화탄소헤모글로빈 생화학 - 탈수소효소

혈액 - 메트헤모글로빈혈증-일산화탄소헤모글로빈 생화학 - 탈수소효소

TCLo

인간

흡입

1,400 mg/m3/1개월

폐, 흉곽, 호흡 - 기타 변화

"Vrednie chemichescie veshestva. Neorganicheskie soedinenia elementov V-VII groopp" ,1993

LCLo

인간

흡입

1,500 mg/m3

감각기관 및 특수감각 (코, 눈, 귀, 맛) - 후각 신경 변화 행동 - 전신 마취 폐, 흉곽, 호흡 - 급성 폐부종

"Vrednie chemichescie veshestva. Neorganicheskie soedinenia elementov V-VII groopp",1993

LCLo

남성

흡입

5,700 ㎍/kg

행동 - 혼수 폐, 흉곽, 호흡 - 만성 폐 부종

Archives des Maladies Professionnelles de Medecine du Travail et de Securite Sociale,1983

TDLo

인간

경구

0.0811 mg/kg/7일 간헐적

혈액 - 메트헤모글로빈혈증-일산화탄소헤모글로빈 생화학 - 탈수소효소

혈액 - 메트헤모글로빈혈증-일산화탄소헤모글로빈 생화학 - 탈수소효소

   

04

동력학및대사정보

4.1 흡수

황화수소는 폐와 위장관에서 쉽게 흡수된다 (Sittig, 1991).

4.2 분포

흡수된 후에 황화수소는 혈액에 분포되어 뇌, 간, 신장, 췌장, 소장으로 들어간다(Nikkanen & Burns, 2004). 황화수소는 혈액 중에 일부는 H2S로, 일부는 이온형(HS- 와 S-2)으로 존재한다 (Ellenhorn, 1997).

4.3 대사

1) 황화수소는 헤모글로빈과 간 효소에 의해 부분적으로 산화된다 (Baselt & Cravey, 1995).

2) 황화수소는 산화되어 황산화, 메틸화, 금속 단백질과 결합(대부분의 중대한 독성 영향과 관련있음)한다 (Nikkanen & Burns, 2004).

3) 대사체는 치오설페이트(thiosulfate) 이다 (Baselt & Cravey, 1995)

4.4 배설

1) 황화수소는 더 적은 양의 황화물 형태로 소변으로 배설된다 (Ellenhorn, 1997; Sollmann, 1957).

2) 황화수소는 폐를 통해 미변환체인 H2S로 배설된다 (Baselt & Cravey, 1997).

05

응급치료정보

황화수소 (Hydrogen sulfide)   

황화수소 (Hydrogen sulfide)   

1) 흡입 노출

환자를 즉시 신선한 공기가 있는 곳으로 옮기고, 100% 산소를 투여한다.

자가 노출과 사망을 예방하기 위해 환자에게 자가호흡기를 부착한다.

발작 - 벤조디아제핀을 정맥주사로 투여한다; 디아제팜 (성인: 5~10 mg, 필요 시 매 10~15분마다 반복투여. 소아: 0.2~0.5 mg/kg, 필요 시 매 5분마다 반복투여) 또는 로라제팜 (성인: 2~4 mg; 소아: 0.05~0.1 mg/kg)

저혈압 - 등장수액을 10~20 ml/kg 주입한다. 저혈압이 지속되면 도파민(5~20 ㎍/kg/분) 또는 노르에피네프린(성인 0.5~1 ㎍/분으로 시작, 소아 0.1 ㎍/kg/분으로 시작)을 투여한다. 반응에 따라 용량을 적정한다.

아질산염 치료 - 아밀 아질산염 흡입과 아질산염 나트륨 정맥주사 (시안화물 해독키트에 포함)는 설프메트헤모글로빈(sulfmethemoglobin)을 형성하여 황화물이 조직에 결합하는 것을 막기 때문에 도움이 될 수 있다. 치오설페이트 나트륨은 사용하지 않는다. 아질산염 치료의 해독효과에 대해서는 논란이 있다. 노출 직후 도착한 심한 증상이 있는 환자에서 고려한다.

2) 피부 노출

오염된 의복을 벗기고 노출 부위를 비누와 물로 완전히 씻어낸다. 자극감이나 통증이 지속되면 의사의 진료를 받도록 한다.

06

(표준)관련규정

작업자 노출한계:

1) OSHA

PEL-TWA ppm: NA; PEL-TWA mg/㎥: NA; PEL-STEL ppm: NA; PEL-STEL mg/㎥: NA; PEL-C ppm: 20; PEL-C mg/㎥: NA; Skin Notation: N; Notes: PEAK = 50 ppm FOR A 10 MINUTE INTERVAL DURING AN 8-HOUR SHIFT

2) NIOSH

REL-TWA ppm: NA; REL-TWA mg/㎥: NA; REL-STEL ppm: NA; REL-STEL mg/㎥: NA; REL-C ppm: 10; REL-C mg/㎥: 15; Skin Notation: N; Notes: 10 MINUTE CEILING; IDLH ppm: 100; IDLH mg/㎥: NA; IDLH Notes: NA

3) ACGIH

TLV-TWA ppm: 10; TLV-TWA mg/㎥: NA; TLV-STEL ppm: 15; TLV-STEL mg/㎥: NA

4) DFG

MAK ppm: 5; MAK mg/㎥: 7.1; Peak limitation category: II(2); Pregnancy risk group: C

5) OEL-KOREA: TWA 10 ppm(14 mg/㎥), STEL 15 ppm(21 mg/㎥), 2006

07

물리화학적특성

색상

무색

냄새

심한 썩은 달걀 냄새(후각피로가 빠르게 일어나기 때문에, 지속적인 황화수소 존재를 경고해 주지 못함), 불쾌한 냄새

끓는점

-60.33 ℃

어는점

-85.56 ℃

녹는점

-85.49 ℃

증기압

1.56X10+4 mmHg(25 ℃, 추정)

밀도

1.5392 g/L(0 ℃, 760 mmHg)

비중

1.19(공기=1, 가스)

용해도

- 물에 녹음

- 황화수소 수용액은 안정하지 않음; 산소를 흡수하여 황 원소를 형성하며, 이런 용액은 빠르게 혼탁해짐.

유기용매

- 녹음: 글리세롤, 알코올, 가솔린, 원유, 케로센(kerosene)

   

출처: <http://www.nifds.go.kr/toxinfo/SearchUtil_getDetailChemTcd.action?hddnToxicCode=T5000000051>

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