硫化水素（H2S）とは｜性質・発生源・臭気・危険性と対策

硫化水素（H2S）の性質・発生源・臭気・健康リスクと具体的対策を図解でわかりやすく解説。

硫化水素（イギリス英語では、硫化水素）は、式H
₂Sは、無色、有毒、可燃性ガスで、腐った卵や鼓腸の悪臭の原因となります。バクテリアが酸素の非存在下で有機物を分解するとき、それはしばしば結果をもたらします。これは、沼地や下水道（嫌気性消化のプロセスと一緒に）で起こります。また、火山ガスや天然ガス、一部の井戸水でも発生します。これが硫黄の臭いだと思われがちな臭いです。しかし、硫黄自体は臭わないのです。

硫化水素は、スルファン、水素化硫黄、サワーガス、硫化水素、ハイドロ硫酸、下水ガス、悪臭を放つ湿ったガスとしても知られています。IUPACは「硫化水素」と「スルファン」という名前を受け入れています。人々がより複雑な化合物について話すとき、彼らは常に"スルファン"という用語を使用しています。

性質

物理化学的性質：硫化水素は無色の気体で、刺激臭（腐った卵のような匂い）を持ちます。水に可溶で、溶液中では弱酸として部分的に解離して HS− や S2− を生じます。可燃性があり、空気と混合すると引火・爆発の危険があります。気体は空気よりやや重いので低い場所に滞留しやすい性質があります。

発生源（自然・人工）

• 自然発生：湿地、沼、温泉、火山ガスなど。微生物（硫酸還元菌）が硫酸塩を還元して生成します。
• 上下水処理・汚水：下水管、マンホール、汚泥処理や嫌気性消化タンクなどで発生します。
• 産業起源：製紙、皮革、石油・天然ガスの処理、化学工場、肥料・飼料の保管、下水処理施設など。
• 地表・地下水：一部の井戸水や鉱泉に含まれることがあります。

臭気と検出の注意点

硫化水素は低濃度で「腐った卵」の臭いを放つため容易に検知されることがありますが、高濃度では嗅覚麻痺（臭いを感じなくなる）を起こすため、臭いだけを安全の指標にすることは危険です。確実な安全対策としては、専用のガス検知器（電気化学式、半導体式、カラーリトマス管など）による継続的なモニタリングが不可欠です。

健康影響と危険性

• 低濃度：眼や鼻、喉の刺激、咳、頭痛、吐き気などを引き起こします。
• 中等度〜高濃度：めまい、混乱、意識喪失、呼吸困難などを招きます。嗅覚の喪失により本人が危険に気づかない場合があるため特に危険です。
• 急性高濃度曝露：肺水腫や呼吸停止、短時間での致命的状態に至ることがあります。
• 腐食性：金属と反応して硫化物を生成し、配管や機器の腐食を促進します。

対策と予防

職場や施設で硫化水素を扱う／発生し得る環境では、以下の対策を組み合わせて実施します。

• 換気の確保：発生源の封じ込めと十分な局所排気・全体換気。
• ガス検知とアラーム：定置式・携帯式の検知器で常時監視し、閾値超過時にアラームを出す。
• 局所処理・中和：化学的酸化（次亜塩素酸塩、過酸化水素など）や吸着（活性炭）、鉄化合物による除去を行う。
• 個人用防護具（PPE）：濃度によっては呼吸用保護具（空気供給式呼吸器、SCBA）や保護眼鏡、防護服が必要。
• 閉所作業の管理：閉所（マンホール、槽内）へ入る前に測定し、必要な安全管理（エントリ許可、二人一組、救助体制）を行う。
• 漏洩・発生源の除去：原料・廃液の管理、配管の点検・補修、曝気・生物処理の運転条件管理。

簡単な処置（応急対応）

• 曝露者を速やかに新鮮な空気へ移し、安静にさせる。
• 呼吸困難や意識障害がある場合は直ちに救急医療を受けさせる。必要ならば人工呼吸や心肺蘇生を行う（応急手当の訓練を受けた者が行う）。
• 皮膚や衣類が汚染されている場合は汚染衣類を脱がせ、皮膚を水で洗い流す。
• 救助者は必ずガス濃度を確認し、適切な呼吸用保護具なしで閉所内に入らない。

処理・除去技術の例

• 化学酸化：次亜塩素酸塩や過酸化水素による酸化で硫化物を酸化して無害化。
• 吸着・吸着材：活性炭や特定の吸着剤による回収。
• 鉄系処理：Fe2+/Fe3+を用いて硫化物を不溶性の硫化鉄に変換して除去。
• 生物処理バイオフィルタ：好気性微生物により硫化水素を硫黄や硫酸に酸化させる。

環境や設備への影響

硫化水素は大気中に放出されると局所的な悪臭を発生させるほか、金属腐食や設備の劣化を引き起こします。下水処理施設や工場排気では臭気対策と設備保全が重要です。

規制と監視（参考）

各国で労働環境や環境排出に関する基準・許容値が設定されています。硫化水素は低濃度でも健康影響を与えるため、事業者は適切な測定・管理を行う必要があります。職場安全のために定期的な測定と設備の点検、従業員教育を実施してください。

以上は一般的な解説です。具体的な作業や緊急対応については、現場の安全基準・法令、専門の安全担当者や医療機関の指示に従ってください。

発生

原油には少量の硫化水素が含まれています。酸性天然ガスには最大で28％含まれています。しかし、酸味のある天然ガスは、長距離パイプラインに入る前に洗浄しなければなりません。パイプラインでは、硫化水素は天然ガス1,000立方フィートあたり3粒までに制限されています。火山や温泉は、硫化物鉱物の加水分解、すなわちMS + H₂OでMO + H₂Sを生成することによって作られたと思われるH₂Sを放出します。

クリーンな空気中の通常の平均濃度は約0.0001～0.0002ppmです。

硫化水素を含む火山ガスによる岩石への硫黄の沈着

質問と回答

Q:硫化水素とは何ですか?

Q:硫化水素の発生源にはどのようなものがあるか?

Q:硫化水素はどのような臭いですか?

Q:硫黄自体に臭いはあるのか?

Q:硫化水素には他にどんな呼び名があるのですか?

Q:酸素がないのにどうしてできるのですか?

Q: この化合物のIUPACの名称は世界的に認められているのですか?

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