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【环球科学】超5000人伤亡、核心区炸出深坑，硝酸铵为何如此恐怖？环球科学2020-08-07 10:52:460阅

【环球科学】超5000人伤亡、核心区炸出深坑，硝酸铵为何如此恐怖？环球科学2020-08-07 10:52:460阅
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图1/7图片来源：NPR黎巴嫩贝鲁特港口大爆炸事件已经过去两天 ， 目前 ， 根据已有信息 ， 很有可能是储存在港口的2700吨硝酸铵造成了这场灾难 。 硝酸铵作为常见的肥料是如何引起大型爆炸的？其能从化学角度得到很多解释 。 但其实历史上 ， 硝酸铵造成的大型工业事故其实还有很多 ， 许多都是管理不善 ， 属于人为灾难 。
当地时间8月4日傍晚 ， 黎巴嫩首都贝鲁特的港口地区发生强烈爆炸 。 据黎巴嫩红十字会公布的最新统计数字 ， 爆炸已造成137人死亡 ， 另有5000多人受伤 。 目前 ， 救援行动仍在继续 ， 伤亡数字预计会进一步上升 。
黎巴嫩最高国防委员会称 ， 事故是由于易燃易爆品引燃了2700多吨硝酸铵 ， 而这些硝酸铵自2014年起就已经存放在港口仓库中 ， 却从未获得妥善处置 。 这种普通的肥料是如何转变成制造灾难的炸弹的？
从肥料到炸弹
硝酸铵（NH?NO?）是世界上使用最广泛的化肥添加成分之一 ， 其能够显著提升肥料的含氮量 。 由于硝酸铵大多数情况下化学性质稳定 ， 制造成本低廉 ， 因此硝酸铵成为了昂贵氮源的平价替代品 。 硝酸铵一般在生产时会被制作成颗粒状或者小球形状 。 此外 ， 它也是许多类型采矿炸药中的主要成分 ， 一般硝酸铵会与充当燃料的油进行混合 ， 然后再进行引爆 。
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图2/7硝酸铵颗粒贝鲁特港口的这场爆炸事件很有可能就是硝酸铵造成的 ， 但什么样的条件引发了这场灾难？首先 ， 正常储存条件下 ， 硝酸铵并不会自行燃烧 。 它在使用时还能够充当氧气源 ， 加速其他材料的燃烧 。 但这也是它的致命缺点：硝酸铵是一种氧化剂 。 我们都知道 ， 氧气是燃烧产生的必要条件 ， 而相比于空气 ， 硝酸铵颗粒能够提供浓度更高的氧气 。 这也是为什么在采矿爆破时 ， 硝酸铵和燃料混合时效率仍然极高的原因 。 在燃烧发生时 ， 添加硝酸铵就像给火焰加了一针助燃剂 。
尽管一般情况下硝酸铵性质稳定 ， 但如果硝酸铵储存时间过长 ， 且通风不佳 ， 那么其自身会发生反应产生热量 ， 进而导致温度升高并燃烧 。 硝酸铵在自行剧烈分解过程中会产生氮氧化物和水蒸气 。 这些气体急剧释放的情况下 ， 很有可能会导致爆炸 。
而如果储存硝酸铵的附近有其他爆炸产生 ， 产生的高温和火灾同样可以促使硝酸铵分解 。 比如 ， 天津港爆炸事故中 ， 该场地就储存了大量硝酸铵 ， 最终相邻集装箱内的硝化棉和其他危险化学品长时间大面积燃烧的大火引发了其分解和爆炸 。
目前 ， 贝鲁特大爆炸的具体原因还在调查中 ， 但根据事发现场的一些视频记录 ， 爆炸发生前 ， 港口的一些区域已经出现了肉眼可见的火灾 ， 因此很有可能是火灾引发了硝酸铵爆炸 。
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图3/7图片：新华社发 ， 比拉尔·贾维希摄当然 ， 并不是说发生火灾就一定会引起硝酸铵爆炸 ， 发生爆炸的条件是火灾区域必须与硝酸铵储存地相隔很近 。 而一旦相隔距离很近 ， 危险程度就会成指数上升 ， 因为一般硝酸铵会被其他可燃材料所包裹 ， 火灾来临时无疑会加速其分解 。
另外 ， 由于硝酸铵爆炸后会产生大量的氮氧化物 ， 其中二氧化氮会因为其红色而特别醒目 ， 根据贝鲁特的一些视频记录 ， 爆炸时产生的气体冲击带有明显的微红色 ， 这进一步增加了硝酸铵大爆炸的嫌疑 。 而爆炸产生的氮氧化物还将持续影响当地人的健康 。
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图4/7氮氧化物是空气污染物的主要成分 ， 含量过高时 ， 会刺激人体的呼吸系统 ， 大爆炸产生的高浓度氮氧化物将会对贝鲁特居民带来严重健康风险 ， 而患有呼吸道疾病的人受到的影响将会更大 。 现在 ， 这些氮氧化物自然消散至少要花费几天的时间 ， 需要根据当地的天气决定 。
而大爆炸最直接的影响就是几乎在整个城市引发了冲击波 ， 由于现场升起巨大的蘑菇云 ， 甚至有些目击者将其和原子弹爆炸联系到了一起 。 根据新华社消息 ， 过境贝鲁特港口区的卫星拍下了爆炸后的景象 ， 卫星影像显示 ， 核心爆炸区域散发着烟雾 ， 有区域被炸出深坑 ， 海水倒灌覆盖地基 。 爆炸点北部紧靠岸边停靠的船只 ， 被推离港口 。 港口附近约20个白色屋顶的建筑被损毁 ， 现场满目疮痍 。
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图5/7图片来源：新华社疏忽大意的人为灾难
历史上 ， 硝酸铵已经造成过多次爆炸灾难 ， 1947年 ， 美国就发生了历史上死伤最惨重的工业事故 。 当时位于得克萨斯州的一个港口 ， 有人将未熄灭的烟头随地扔弃 ， 最终引发了火灾 。 而火灾地点位于一艘储存了2300吨硝酸铵的货运船上 ， 火灾引起的硝酸铵爆炸产生的冲击波 ， 可以将16千米开外的人都直接击倒在地 。
而当这艘船爆炸时 ， 还引发了连锁反应 ， 旁边还有一艘储存硝酸铵的船只也被引爆 ， 铺天盖地的火焰将港口附近的化学储存罐和炼油厂点燃 ， 最终造成了一场工业灾难 ， 当时官方数据显示 ， 有581人在此次事件中丧生 。


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