Sommario
Negli ultimi anni, c’è stato un preoccupante aumento di incidenti, spesso con conseguenze tragiche, legati alla presenza di acido solfidrico (H₂S) in diversi contesti lavorativi e ambientali. Questo gas altamente tossico, spesso sottovalutato, rappresenta un pericolo latente in numerosi settori industriali, ad esempio: l’industria petrolifera e del gas, il trattamento delle acque reflue, l’industria della carta, le concerie e l’industria vinicola, ma anche in ambienti naturali come grotte, pozzi e fognature.
La frequenza con cui si verificano incidenti mortali e gravi intossicazioni da H₂S sottolinea l’urgenza di una maggiore consapevolezza sui rischi connessi a questo gas insidioso.
Soprattutto, sottolinea la necessità di adottare misure di prevenzione e protezione adeguate.
Il presente articolo si propone di fare luce sulle proprietà dell’ acido solfidrico, sulle sue modalità di formazione, sugli effetti tossici sull’organismo umano. Inoltre, vedremo quali sono le misure di prevenzione e protezione da adottare nei luoghi di lavoro a rischio, sulle procedure di emergenza in caso di esposizione. Infine, vedremo anche alcuni casi studio di incidenti avvenuti.
L’obiettivo è fornire informazioni utili e aggiornate per aumentare la conoscenza su questo pericolo invisibile, ma letale e contribuire a ridurre il rischio di incidenti.
Acido Solfidrico (H2S): cenni storici, proprietà e formazione
Prima di addentrarci nello specifico su come proteggersi dall’acido solfidrico spieghiamo cos’è, quali sono le sue caratteristiche chimico-fisiche e in quali situazioni si può formare.
Cos’è l’acido solfidrico
L’acido solfidrico (H₂S), noto anche come idrogeno solforato o solfuro di idrogeno, è un gas incolore altamente tossico, con un odore pungente caratteristico di uova marce a basse concentrazioni. Questa sua peculiarità olfattiva, tuttavia, può essere ingannevole, poiché ad alte concentrazioni l’H₂S può inibire il senso dell’olfatto, rendendo impossibile la sua rilevazione.
L’H₂S è un sottoprodotto di numerosi processi naturali e industriali ed è presente in diversi settori industriali. A titolo esemplificativo: l’industria petrolifera e del gas, il trattamento delle acque reflue, l’industria della carta, le concerie e l’industria vinicola.
La sua presenza rappresenta un pericolo significativo in molti ambienti lavorativi, specialmente in spazi confinati, dove può accumularsi rapidamente a causa della sua densità maggiore dell’aria.
Formula acido solfidrico e proprietà chimico-fisiche dell’H₂S
La formula dell’acido solfidrico è H2S cioè è composto da due atomi di idrogeno (H) e un atomo di zolfo (S). Si tratta di un gas più pesante dell’aria, con una densità relativa di circa 1,19 rispetto all’aria. Questa caratteristica fa sì che tenda ad accumularsi nelle zone più basse degli ambienti confinati, come fosse, pozzi, cunicoli e scantinati, rappresentando un pericolo latente per chi vi accede.
È solubile in acqua, formando una soluzione debolmente acida e può contribuire alla corrosione di tubature e attrezzature metalliche, causando danni ingenti agli impianti industriali.
L’H₂S è altamente infiammabile, con un intervallo di infiammabilità compreso tra il 4,3% e il 46% in aria. Ciò significa che miscele di H₂S con aria possono facilmente infiammarsi o esplodere in presenza di una fonte di ignizione, come scintille o fiamme libere. La sua temperatura di autoaccensione è relativamente bassa, circa 260°C, aumentando ulteriormente il rischio di incendio ed esplosione.
L’H₂S è un gas che presenta diverse classi di pericolo, che lo rendono particolarmente pericoloso:
- Gas infiammabile di categoria 1: Estremamente infiammabile. (H220)
- Gas sotto pressione: Contiene gas sotto pressione; può esplodere se riscaldato. (H280)
- Tossicità acuta (inalazione) di categoria 2: Letale se inalato. (H330)
- Tossicità specifica per organi bersaglio – esposizione singola di categoria 3: Può irritare le vie respiratorie. (H335)
- Pericolo per l’ambiente acquatico (acuto) di categoria 1: Molto tossico per gli organismi acquatici. (H400)
È fondamentale prestare la massima attenzione quando si manipola o si è in presenza di H₂S e adottare tutte le misure di sicurezza necessarie per prevenire incidenti.
Acido solfidrico come si ottiene: formazione e presenza dell’H₂S
L’acido solfidrico si forma principalmente attraverso due processi fondamentali:
- Decomposizione anaerobica di materia organica: Batteri anaerobici, in assenza di ossigeno, decompongono sostanze organiche contenenti zolfo, producendo H₂S come sottoprodotto. Questo processo avviene in ambienti come paludi, stagni, fogne, discariche e impianti di trattamento delle acque reflue. La decomposizione di proteine e altri composti organici contenenti zolfo, come ad esempio i solfati, ad opera di batteri solforiduttori, è il principale meccanismo di produzione di H₂S in questi ambienti;
- Processi industriali: L’H₂S viene prodotto come sottoprodotto in numerose attività industriali, tra cui: l’estrazione e la raffinazione del petrolio e del gas naturale, la produzione di cellulosa e carta (processo Kraft), la lavorazione delle pelli (concerie), la produzione di acido solforico e altri prodotti chimici. Infine, perfino in alcuni processi di fermentazione industriale. In particolare, l’H₂S è spesso presente nei gas di scarico di impianti di raffinazione e di trattamento del gas naturale, nei processi di desolforazione e nei processi di cracking catalitico.
Acido Solfidrico (H2S): come proteggersi
Vediamo adesso in quali contesti e situazioni si può entrare in contatto con l’acido solfidrico e come fare per proteggersi, ma soprattutto come fare una corretta prevenzione.
Applicazioni industriali e rischi specifici
L’acido solfidrico è presente in numerosi settori industriali, ognuno con rischi specifici:
- Industria petrolifera e del gas: L’H₂S è presente nel gas naturale e nel petrolio greggio e viene liberato durante le operazioni di estrazione, raffinazione e trasporto. I lavoratori sono esposti al rischio di inalazione durante queste attività;
- Trattamento delle acque reflue: L’H₂S si forma durante la decomposizione anaerobica dei fanghi di depurazione;
- Industria geotermica: L’H₂S è presente nei fluidi geotermici che vengono utilizzati per produrre energia elettrica. La sua presenza può causare problemi di corrosione agli impianti e rischi per la salute dei lavoratori. Le centrali geotermiche devono adottare misure di sicurezza rigorose per prevenire fughe di H₂S e proteggere i lavoratori;
- Industria mineraria: L’H₂S può essere presente in alcune miniere, soprattutto quelle di zolfo e di minerali solfuri. I minatori sono esposti al rischio di inalazione durante le attività di estrazione;
- Laboratori chimici: L’H₂S può essere utilizzato in alcune reazioni chimiche o può essere prodotto come sottoprodotto indesiderato. I ricercatori e i tecnici di laboratorio devono manipolare l’H₂S con estrema cautela e utilizzare dispositivi di protezione individuale adeguati;
- Inceneritori di rifiuti: L’H₂S può essere prodotto durante l’incenerimento di rifiuti contenenti zolfo. Gli impianti di incenerimento devono monitorare le emissioni di H₂S e adottare misure per ridurre al minimo la sua formazione.
Casi studio: gli incidenti più gravi
Ecco alcuni degli incidenti più gravi avvenuti a causa di esposizione all’acido solfidrico e in mancanza di adeguate misure di sicurezza:
- Incidente in una miniera di zolfo: Nel 2005, cinque minatori sono morti a seguito di un’esposizione acuta ad H₂S in una miniera di zolfo. L’incidente è stato causato da un’improvvisa fuga di gas e dal mancato utilizzo di autorespiratori;
- Incidente in un impianto di biogas: Nel 2012, un lavoratore è deceduto a seguito di un’esposizione ad H₂S durante la manutenzione di un digestore anaerobico. L’incidente è stato causato da un’errata valutazione del rischio e dalla mancata adozione di adeguate misure di sicurezza;
- Incidente a Casteldaccia (PA), 6 maggio 2024: Cinque operai sono morti e uno è rimasto gravemente ferito durante i lavori di pulizia in un impianto di depurazione delle acque reflue. L’incidente è stato causato da un’elevata concentrazione di acido solfidrico (H2S) sviluppatasi durante le operazioni di pulizia di una vasca di decantazione. Le vittime, dipendenti di una ditta esterna, sono state sopraffatte dai miasmi mentre stavano lavorando a circa quattro metri di profondità. L’inchiesta è ancora in corso, ma l’ipotesi principale è che l’incidente sia stato causato da una combinazione di fattori, tra cui la mancata valutazione dei rischi, la mancanza di dispositivi di protezione individuale adeguati e l’errata gestione delle operazioni di pulizia. L’incidente è stato riportato in un articolo del quotidiano Il Giornale.
Effetti tossici dell’H₂S sull’organismo umano
L’acido solfidrico è un gas altamente tossico che agisce rapidamente sul sistema nervoso, causando gravi danni anche a basse concentrazioni.
Gli effetti tossici variano in base alla concentrazione e alla durata dell’esposizione:
- Basse concentrazioni (0,005-0,02 ppm): Odore sgradevole di uova marce, irritazione agli occhi e alle vie respiratorie. A queste concentrazioni, l’H₂S può causare congiuntivite, lacrimazione, bruciore alla gola e tosse;
- Medie concentrazioni (5-50 ppm): Mal di testa, nausea, vertigini, difficoltà respiratorie, tosse, edema polmonare. L’esposizione prolungata a queste concentrazioni può causare danni ai polmoni, come l’edema polmonare, una condizione in cui i polmoni si riempiono di liquido rendendo difficile la respirazione;
- Alte concentrazioni (50-100 ppm): Perdita di coscienza, convulsioni, arresto respiratorio, morte. L’esposizione acuta a queste concentrazioni può portare alla perdita di coscienza immediata e alla morte per arresto respiratorio. L’H₂S agisce inibendo l’enzima citocromo c ossidasi, essenziale per la respirazione cellulare. Questo blocco enzimatico impedisce alle cellule di utilizzare l’ossigeno, causando una rapida diminuzione dei livelli di ATP, la principale fonte di energia cellulare.
L’esposizione acuta ad alte concentrazioni di H₂S può portare alla morte in pochi minuti.
Invece, l’esposizione cronica a basse concentrazioni può causare danni neurologici permanenti, come problemi di memoria, difficoltà di concentrazione e disturbi dell’umore.
Valori limite di esposizione all’acido solfidrico
Per proteggere i lavoratori dai rischi dell’acido solfidrico, sono stati definiti dei valori limite di esposizione. Questi valori rappresentano le concentrazioni massime di H₂S nell’aria ambiente a cui i lavoratori possono essere esposti senza subire effetti nocivi per la salute.
I principali valori di riferimento sono:
- IDLH (Immediately Dangerous to Life or Health): Concentrazione di H₂S che rappresenta un pericolo immediato per la vita o la salute. Per l’H₂S, l’IDLH è di 100 ppm;
- TLV-TWA (Threshold Limit Value – Time-Weighted Average): Concentrazione media di H₂S a cui un lavoratore può essere esposto durante una giornata lavorativa di 8 ore e una settimana lavorativa di 40 ore senza subire effetti nocivi. Il TLV-TWA per l’H₂S è di 5 ppm (7 mg/m³);
- TLV-STEL (Threshold Limit Value – Short-Term Exposure Limit): Concentrazione di H₂S a cui un lavoratore può essere esposto per un breve periodo di tempo (generalmente 15 minuti) senza subire effetti nocivi. Il TLV-STEL per l’H₂S è di 10 ppm (14 mg/m³).
Questi dati sono riportati nel D.lgs. 81/08 – ALLEGATO XXXVIII VALORI LIMITE DI ESPOSIZIONE PROFESSIONALE (ed. settembre 2024).
È importante sottolineare che questi valori sono indicativi e che la sensibilità individuale all’H₂S può variare.
Pertanto, è fondamentale adottare tutte le misure di prevenzione e protezione necessarie per ridurre al minimo il rischio di esposizione.
Per un approfondimento ti consiglio la lettura del mio articolo sugli APVR per la protezione delle vie respiratorie.
Prevenzione e protezione dall’H₂S
La prevenzione dell’esposizione all’acido solfidrico è fondamentale per tutelare la salute dei lavoratori e della popolazione.
Le principali misure di prevenzione includono:
- Monitoraggio ambientale: Misurazione periodica delle concentrazioni di H₂S negli ambienti di lavoro a rischio, utilizzando rilevatori portatili o fissi. I rilevatori di H₂S possono essere di tipo elettrochimico, a infrarossi o a semiconduttore. La scelta del tipo di rilevatore dipende dalle specifiche esigenze dell’ambiente di lavoro e dalla concentrazione di H₂S prevista;
- Ventilazione adeguata: Garantire una ventilazione efficace negli ambienti confinati o in cui si manipolano sostanze che possono liberare H₂S. La ventilazione può essere di tipo naturale o meccanico. La ventilazione naturale sfrutta le correnti d’aria per diluire e allontanare l’H₂S, mentre la ventilazione meccanica utilizza ventilatori e aspiratori per garantire un ricambio d’aria costante;
- Utilizzo di dispositivi di protezione individuale (DPI): Indossare respiratori, maschere antigas, guanti e indumenti protettivi adeguati in base al rischio di esposizione. I respiratori possono essere di tipo autorespiratorio (SCBA o Airline) o a filtro. I respiratori SCBA o Airline forniscono aria pulita da una bombola o da un sistema esterno, mentre i respiratori a filtro utilizzano filtri specifici per l’H₂S per purificare l’aria ambiente;
- Formazione e informazione: Informare e formare i lavoratori sui rischi dell’H₂S, sulle procedure di sicurezza e sull’utilizzo dei DPI. La formazione deve essere periodica e deve comprendere informazioni sulle proprietà dell’H₂S, sui suoi effetti tossici, sulle misure di prevenzione e protezione, sull’utilizzo dei DPI e sulle procedure di emergenza;
- Procedure di emergenza: Stabilire e comunicare chiare procedure di emergenza in caso di sversamenti o incidenti, prevedendo l’allontanamento immediato dalle aree contaminate, l’utilizzo di autorespiratori e l’allerta dei soccorsi. Le procedure di emergenza devono essere testate periodicamente attraverso esercitazioni di evacuazione e simulazioni di incidenti.
Tipi di apparati di protezione delle vie respiratorie (APVR)
Ecco alcuni tipi di apparati per la protezione delle vie respiratorie da utilizzare in presenza di acido solfidrico.
Respiratori a filtro
Sono adatti per ambienti con basse concentrazioni di acido solfidrico (inferiori a 10 ppm) e dove l’ossigeno è presente in quantità sufficiente (almeno il 19,5%). Utilizzano filtri specifici per l’H₂S (generalmente di tipo B o combinati) per purificare l’aria inspirata. È fondamentale sostituire i filtri periodicamente, seguendo le indicazioni del produttore, poiché si saturano con l’uso e perdono la loro efficacia.
I respiratori a filtro possono essere:
- Maschere a pieno facciale: Offrono una protezione completa per le vie respiratorie, gli occhi e il viso. Possono essere utilizzate sia con filtri che con autorespiratori.
- Semimaschere: Proteggono solo le vie respiratorie e richiedono l’utilizzo di occhiali di protezione. Sono adatte per situazioni in cui il rischio di esposizione è limitato.
- Turboventilatori. Ecco alcuni esempi di Cleanspace Technology.
Per un approfondimento ti consiglio la lettura del mio articolo sugli APVR filtranti.
Respiratori ad adduzione d’aria (autorespiratori o Airline)
Sono indispensabili in ambienti con concentrazioni elevate di acido solfidrico (superiori a 10 ppm), oppure dove la presenza di ossigeno è inferiore al 19,5%, in spazi confinati o in situazioni di emergenza. Forniscono aria respirabile da una bombola di aria compressa, garantendo una protezione completa anche in atmosfere con carenza di ossigeno o presenza di altri contaminanti. Gli autorespiratori possono essere a circuito aperto (l’aria espirata viene rilasciata nell’ambiente) o a circuito chiuso (l’aria espirata viene rigenerata e ricircolata).
Per un approfondimento ti consiglio la lettura del mio articolo sugli Autorespiratori e APVR isolanti.
Monitoraggio ambientale dell’H₂S
Il monitoraggio ambientale dell’acido solfidrico è fondamentale per garantire la sicurezza nei luoghi di lavoro a rischio.
Il monitoraggio può essere effettuato utilizzando diversi strumenti e tecniche, tra cui:
- Rilevatori portatili: Sono strumenti che vengono utilizzati dai lavoratori per misurare la concentrazione di H₂S nell’aria ambiente. I rilevatori portatili sono dotati di sensori elettrochimici, a infrarossi o a semiconduttore e forniscono una lettura immediata della concentrazione di H₂S. Ecco alcuni esempi di rilevatori di Industrial Scientific;
- Sensori fissi: Sono strumenti che vengono installati in punti strategici dell’ambiente di lavoro per monitorare in continuo la concentrazione di H₂S. I sensori fissi sono collegati a un sistema di allarme che si attiva in caso di superamento dei limiti di esposizione;
- Campionamento passivo: È una tecnica che prevede l’utilizzo di dispositivi che raccolgono campioni di aria ambiente. I campioni vengono successivamente analizzati in laboratorio per determinare la concentrazione di H₂S.
Misure di primo soccorso in caso di esposizione ad H₂S
In caso di esposizione accidentale ad acido solfidrico, è fondamentale intervenire tempestivamente per limitare i danni alla salute.
Le misure di primo soccorso da adottare sono le seguenti:
- Allontanare immediatamente la persona esposta dall’area contaminata, portandola in un luogo ventilato;
- Se la persona è incosciente, verificare la respirazione e il battito cardiaco e, se necessario, iniziare la rianimazione cardiopolmonare (RCP) e utilizzare prontamente il DAE;
- Chiamare immediatamente i soccorsi (1-1-8 o 1-1-2) e informare il personale di emergenza sulla possibile esposizione ad H₂S;
- Non somministrare alcuna bevanda o farmaco alla persona esposta;
- Se la persona ha difficoltà respiratorie, somministrare ossigeno, se disponibile e in presenza di personale formato;
- Trasportare la persona al più presto in ospedale per accertamenti e cure mediche.
Conclusioni
L’acido solfidrico è un gas altamente tossico che rappresenta un pericolo significativo in molti ambienti lavorativi. La prevenzione dell’esposizione è fondamentale per tutelare la salute dei lavoratori. È necessario adottare misure di monitoraggio ambientale, ventilazione adeguata, utilizzo di DPI, formazione e informazione dei lavoratori, e procedure di emergenza chiare e comunicate. La sicurezza deve essere una priorità assoluta, specialmente in ambienti ad alto rischio come quelli confinati.
Per informazioni tecniche o commerciali sui dispositivi di protezione per l’acido solfidrico o per la formazione compila il form che trovi qui sotto.
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