硫化水素中毒の症状は濃度で決まる｜法令の基準と事故が起きる作業場面

「硫化水素中毒」と検索する方の多くは、下水道管やマンホール、汚水槽やピットでの作業を控えているか、現場で検知器が鳴った経験を抱えているのではないでしょうか。何ppmでどうなるのか、法令はどこに線を引くのか、どんな場面で人が倒れているのか。知りたいのはその三つだと思います。

症状の解説そのものは数多く並んでいます。ただ、濃度別の一覧を読み終えたあとに残るのは、では自分の現場で何をすればよいのかという問いのはず。この記事では濃度と症状の対応、酸素欠乏症等防止規則が引いている線、事故が繰り返される作業場面を整理し、人を近づけないまま内部を確認する進め方までお伝えします。下水道管の清掃を三十年以上続けてきた清美環が、管内点検ドローン『フクロウ』で閉鎖空間を飛ばしている立場から書きました。

硫化水素中毒は、細胞が酸素を受け取れなくなって起きる

硫化水素を吸い込むと、肺から血液に入ったガスが、細胞の中で酸素を使ってエネルギーを作る働きを妨げます。空気中に酸素があり、呼吸もでき、血液も酸素を運んでいる。それでも細胞の側が酸素を使えない。窒息と同じ結果が酸素のある場所で起きる点に、この中毒のたちの悪さがありました。

作用が速いのも特徴でしょう。高い濃度の空気を一度吸い込んだだけで意識を失い、その場に倒れます。倒れた先が床面近くの濃い層であれば、自力では抜け出せません。硫化水素で即死という言葉が使われるのは、この一連が数秒から数十秒で進むため。

ガスそのものは、汚水や汚泥のなかで硫酸塩還元菌が酸素のない状態で活動することによって生まれます。下水道管、汚水槽、し尿や食品排水を扱う設備、汚泥をためたタンク。有機物と嫌気状態がそろえば、特別な事情がなくても発生しました。

濃度と症状の対応を、数字で押さえる

ppmは百万分の一を表す単位で、10ppmは空気に対して0.001パーセントにあたります。ごくわずかに思える割合ですが、硫化水素はその桁で人体への影響が変わりました。厚生労働省が示す濃度と症状等の目安は、次のとおり。

• 5ppm程度　不快臭
• 10ppm　許容濃度（目の粘膜への刺激の下限界）
• 20ppm　気管支炎、肺炎、肺水腫
• 350ppm　生命の危険
• 700ppm　呼吸麻痺、昏倒、呼吸停止、死亡

酸素欠乏危険作業の教育テキストは、これを幅で捉えています。10ppm以下は臭気を感じても人体への影響はなく、10ppmから50ppmで目の粘膜への刺激が現れる。50ppmから600ppmは濃度とばく露時間によって呼吸器に致命的な症状を与える場合があり、700ppm以上では体内で無毒に変える働きが間に合わず、脳神経細胞への影響で意識を失う急性中毒が起きるとされました。

二つを重ねると見えてくるのは、濃度が上がるにつれて同じ症状が重くなる直線ではない、ということ。低い領域では粘膜への刺激、中ほどでは呼吸器、高い領域では意識と呼吸そのものと、桁が変わるごとに現れる現象の質が入れ替わります。数値の丸暗記より、どの桁でどの機能が失われるのかを押さえるほうが現場では役に立つでしょう。

臭いを警報として使えない、三つの理由

硫化水素の解説では腐卵臭が必ず紹介されるため、臭いがしなければ大丈夫だという感覚が現場に残りがち。ところが、その感覚が最も裏切られるガスでした。

危険な濃度帯で、臭いが消える

先の教育テキストは、臭いの感じ方も濃度で区切っています。1ppmから5ppmで不快感が強くなり、20ppmから30ppmでは臭覚神経の疲労が起きて濃度が高くなったことを感じなくなる。100ppmから300ppmでは臭覚が麻痺し、不快感が減るために危険を感じなくなるおそれがあるとされました。臭わなくなったから薄まったという読みは、順序が逆。臭いが消えたことは、危険な領域へ入った合図です。

足元と頭の高さで濃度が違う

硫化水素は空気より重い気体です。槽やピットの底やマンホールの下部に層をつくって残るため、開口部で嗅いだ印象と、内部へ下りたときに触れる濃度は一致しません。上で異状がなかったという確認は、下の安全を保証しないもの。

濃度は作業の途中で動く

入る前の測定値が、作業中ずっと続くわけでもありません。堆積した汚泥をかき混ぜた瞬間、水位が動いた瞬間、上流から新しい排水が流れ込んだ瞬間に、水へ溶けていた硫化水素が気体となって立ち上がりました。測定を入る前の一回で済ませないのは、この変動があるためです。

法令が引いている線と、事業者に課される措置

中毒かどうかの境目は、体感ではなく数値で決まっています。酸素欠乏症等防止規則、いわゆる酸欠則の第2条が置いた線が、百万分の十すなわち10ppm。これを超える空気を吸って症状が認められる状態を、硫化水素中毒と呼びます。危ないかどうかの判断を、本人の自覚に委ねない設計でした。同じ条文は酸素欠乏を酸素濃度18パーセント未満と定めており、両方への備えが要る作業が第二種酸素欠乏危険作業。し尿や汚水など腐敗しやすい物質を入れたことのある槽、管、暗きよ、マンホール、ピットの内部が、労働安全衛生法施行令の別表第六第九号でその場所に挙げられています。

措置の中身は、倒れる前に効くものと、倒れたあとに効くものに分かれます。前者が酸欠則第3条の作業開始前の測定と、第5条の換気。酸素18パーセント以上かつ硫化水素10ppm以下に保つのが換気の到達点で、それが著しく困難な場合は第5条の2により空気呼吸器等を使わせることに。後者が第13条の監視人の配置で、異状が生じたときの退避と避難用具の備え付けも同規則の求めるところ。作業主任者の選任と特別の教育は、どちらの局面にも先立ちます。

ここで一つ注意したいのが、呼吸用保護具の選び方。空気をろ過する方式の防毒マスクは、酸素が足りない空間では使えません。ろ材が硫化水素を取り除けても酸素そのものは供給できないため、閉鎖空間へ立ち入るなら空気呼吸器や送気マスクのように外から空気を送り込む方式を選ぶことになります。

もう一点、法令の10ppmは安全の保証ではありません。日本産業衛生学会が勧告する硫化水素の許容濃度は5ppmで、酸欠則の定義値より低い数字が置かれました。10ppmは中毒かどうかの線引きであって、そこまで濃くしてよい目標値ではありません。

中毒事故が起きるのは、いつも似た場面

災害の記録をたどると、硫化水素中毒は思いがけない事故というより、繰り返される型を持つと分かりました。

測定を挟まずに立ち入る

蓋を開けてすぐ顔を近づける、少し見るだけだからと梯子を数段下りる。測定と換気を挟まない立ち入りが、被災の入口になってきました。本格的な作業ではなく確認のつもりだった、という共通点。

堆積物を動かした瞬間

清掃、バキューム、攪拌といった作業では、汚泥に閉じ込められていたガスが一度に放出されます。入った時点の測定値が低くても、手を動かし始めた途端に条件が変わりました。作業内容そのものが濃度を押し上げる側にある、という自覚が要ります。

助けに入った人が二人目になる

硫化水素中毒の災害で被災者が一人にとどまらないのは、救助へ向かった人が同じ空気を吸うためです。倒れた同僚を見て、装備を整える時間を惜しんで飛び込む。自然な反応が、そのまま二次災害になりました。

前回は問題がなかったという前提

同じマンホール、同じ槽でも、水温や上流から流れ込む排水の中身が変われば濃度も変わります。夏場に事故が増えるのは、水温の上昇で細菌の活動が活発になるためでしょう。前回の測定値は、今回の立ち入りの根拠になりません。

倒れている人を見つけたときに、まず守ること

閉鎖空間で人が倒れているのを見つけたとき、守る原則は一つ。装備なしで入らないことでした。

救助に要るのは、空気呼吸器などの給気式の呼吸用保護具、墜落を防ぐ器具と引き上げの手段、外で見ている人を含む複数人の体制。これらがそろわないうちに開口部をくぐると、助けようとした人が次の被災者になります。119番へ通報し、換気を続けながら装備を持つ救助隊の到着を待つ。もどかしく見えて、結果として助かる人数を増やす選択でした。

救出後にできるのは、新鮮な空気のある場所へ移し、速やかに医療につなぐこと。治療の判断は医療機関に委ねる領域です。通報と引き渡しの際に、どの設備で何が起きたのか、測定器の値、ガスに触れていた時間、被災した人数を伝えられるよう整理しておくと引き継ぎが早く進みました。

人を入れる前に、機体を先に送り込む

『フクロウ』と名づけた清美環の管内点検ドローンは、これまで蓋を開けて人が下りていた設備の内部を、映像だけで見に行く仕組み。下水道管やマンホールにとどまらず、焼却炉、大型タンク、ボイラー本体、ピット内、天井裏やダクト内まで対象に入ります。

断っておくと、機体が硫化水素の濃度を測るわけではありません。映像から分かるのは、堆積した汚泥の厚み、水位、段差の位置、破損の有無といった内部の状態のほう。それが先に分かれば、人を入れる区間を絞り込めます。全線へ手厚く備えるのか、一箇所に集中させるのか。蓋を開ける前に判断材料がある状態は、換気の計画にも人員の配置にも効いてきました。

管の中を飛ばす技能と、二種類の機体

もっとも、管や槽の内部は屋外の空撮とは別物。衛星の電波が届かず機体は自分の位置をつかめませんし、照明がなければ真っ暗で、壁はすぐそこ。機体から届く映像だけを頼るFPVの方式で操り、来た経路を逆にたどって開口部まで戻します。機体は導入したが管内では飛ばせないという会社から、操縦だけを引き受けることもあります。

狭く入り組んだ管や開口部の小さい設備には非GPS環境向けの小型機IBIS2を、接触の起きやすい槽には球体のガードで囲ったELIOS 3を使い分けてきました。進め方は二段階で、全線を飛んで映像に収めるスクリーニング調査で気になる箇所を絞り、そこだけを本格調査へ回す組み立て。この絞り込みで、同じ時間に通常の1.5倍から1.6倍の距離まで調べられています。

一方で、口径の小さい排水管や配水管には機体が入りません。受水槽や貯水槽も、墜落を考えて対象から外しました。これまでに中部地方で中規模の下水道管を約100メートル、関西で薬品タンクの内部、北陸で焼却炉の煙突を高さ約30メートル調査しています。

硫化水素中毒への備えを『フクロウ』に相談する

硫化水素中毒は、細胞が酸素を使えなくなることで起きる中毒で、濃度の桁が変わるごとに現れる症状の質そのものが変わります。100ppmを超えると臭覚が麻痺するため、臭いは警報になりません。酸欠則は10ppm超の空気の吸入を中毒と定義し、測定、換気、監視人、特別の教育、退避までを事業者に求めました。事故が起きているのは、測定を挟まない立ち入り、堆積物を動かした瞬間、救助に入った人が倒れる場面です。

こうした備えが要るのは、人が中に入るからにほかなりません。清美環は、暗く電波の届かない空間を映像だけで飛ばせる操縦者と二種類の機体、三十年の管清掃の知見を合わせ、閉鎖空間の内部を人を近づけないまま調べてきました。見つかった堆積や詰まりの清掃まで一続きで対応できます。