研究表明,空气中二氧化碳浓度低于2%时,对人没有明显的危害,超过这个浓度则可引起人体呼吸器官损坏,即一般情况下二氧化碳并不是有毒物质,但当空气中二氧化碳浓度超过一定限度时则会使肌体产生中毒现象,高浓度的二氧化碳则会让人窒息。动物实验证明:在含氧量正常(20%)的空气中,二氧化碳的浓度越高,动物的死亡率也越高。同时,纯二氧化碳引起动物死亡较低氧所致的死亡更为迅速。此外,有人认为:在低氧的情况下,8%~10%浓度的二氧化碳即可在短时间内引起人、畜死亡。
二氧化碳在空气中含量达到3%时,人体会感到呼吸急促,当浓度达到10%时,就会丧失知觉、呼吸停止而死亡。
二氧化碳不同于别的惰性气体。氮气在空气中含量到百分之七十八都没问题,二氧化碳到百分之三就有风险,这部分的机理分二部分:
第一,血中二氧化碳向空气释放过程,二氧化碳外浓度上升,根据高中溶解平衡知识,血液中二氧化碳与外交换受阻,造成血二氧化碳浓度上升,红细胞运输氧气能力狂降,血液酸中毒;第二,会抑制呼吸中枢。
二氧化碳的浓度达到1%以上,就会使人头晕目眩。达到4~5%,人便会恶心呕吐,呼吸不畅。超过10%,人便会死亡。主要征状有:头痛、头愫晕、耳鸣、气急、胸闷、乏力、心跳加快,面颊发绀、烦躁、谵妄、呼吸困难,如情况持续,就会出现嗜睡、淡漠、昏迷、反射消失、瞳孔散大、大小便失禁、血压下降甚至死亡。
二氧化碳浓度含量会影响人类的生活作息,整理出二氧化碳浓度含量与人体生理反应如下:
·350~450ppm:同一般室外环境
·350~1000ppm:空气清新,呼吸顺畅。
·1000~2000ppm:感觉空气浑浊,并开始觉得昏昏欲睡。
·2000~5000ppm:感觉头痛、嗜睡、呆滞、注意力无法集中、心跳加速、轻度恶心。
·大于5000ppm:可能导致严重缺氧,造成永久性脑损伤、昏迷、甚至死亡。
血清(血浆)中检测CO₂的含量是代谢性酸碱中度的指标之一,基本上代表了血浆中酸碱碱储备的情况。