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2块钱的鞭炮，炸出数万的赔款？为什么每年都有家长为它买单？

上海科技馆
化粪池 鞭炮
上海科技馆
上海科技馆是综合性自然科学技术博物馆，被评为国家一级博物馆。
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2025年1月30日
四川一男孩将鞭炮扔入化粪池
引发化粪池井沼气爆炸
导致路面被炸飞，多辆豪车受损
定损正在进行，金额还未确定


图源：央视新闻

类似的爆炸事件
在全国各地轮番上演

一组图说明
“炸井”有多危险
↓↓↓

2021年1月10日

宁夏一位男孩向下水井内扔鞭炮

被气浪击飞，腾空旋转，当场身亡



图源：西瓜视频


2020年前1月10日

甘肃一位男孩在窨井盖内点燃爆竹

被弹飞好几米远，重重坠地，重伤住院



图源：新闻夜航


2015年2月26日

云南三位小孩将鞭炮塞进井盖下

其中一位小女孩被气流掀翻

掉入旁边一个被炸开的化粪池内

不幸身亡



图源：央视新闻

每年因为放鞭炮恶作剧所引发的
儿童安全事件频频发生
而且都是血淋淋的教训


一枚小小的鞭炮
为何有这么大的威力？

如果你留意所居住的小区地面

会发现许多圆形的井盖

它们有些是排放雨水用的

还有一些上面写着“污”或者“污水”

那是化粪池的井盖



图源：快报

化粪池里集聚了大量排泄物
被细菌在厌氧环境里缓慢地分解
经过一个多月的发酵
固体粪渣沉淀下来
上层的液体通过排污管道流走


化粪池中的厌氧生化工艺流程
图源：搜狐

化粪池是一个相对密闭的空间
经过长期细菌发酵后
充满了我们称之为“沼气”的气体
它的主要成分是甲烷


图源：ozarker

甲烷是最简单的有机物
由一个碳原子和四个氢原子构成
燃烧时会放出大量的热
它的爆炸极限是5%~15%

爆炸极限是指：
可燃性气体与助燃性气体
形成的混合物遇到点火源
引起爆炸的浓度极限值。

也就是说
当甲烷在空气中的浓度
达到5%~15%时
就容易发生爆炸


一个化粪池中的甲烷
爆炸威力能有多大？

我们来计算一下

通常我们用TNT当量
来衡量爆炸的剧烈程度
每千克TNT燃烧可释放
417万焦耳的能量


被称为“炸药之王”的TNT
化学成分为2,4,6-三硝基甲苯
图源：新浪

当一枚炸弹爆炸
产生417万千焦耳能量时
我们就称它具有
1千克TNT当量的威力

一枚手榴弹的爆炸威力
通常是0.2千克TNT当量


图源：dingdangpai

以50立方米的化粪池为例：
假如化粪池装满了一半，
另一半充满了气体，
假设其中甲烷的浓度为10%，
那么甲烷气体的体积为2.5立方米，
约重1.64千克。

当我们把一颗小鞭炮扔进化粪池时
火源会引燃化粪池中的甲烷
燃烧瞬间完成，释放大量的热
化粪池中的气体剧烈膨胀
对周围造成高压，导致井盖被炸飞


铁桶中甲烷混合气体爆炸瞬间
图源：一点资讯

甲烷的燃烧热很高
每千克甲烷燃烧能产生
5554万焦耳的能量

也就是说
这个化粪池如果发生爆炸
相当于21.8公斤TNT爆炸产生的能量
相当于109枚手榴弹爆炸的威力



春节期间

许多人会燃放烟花炮竹

增添节日气氛

这里特别提醒家长

熊孩子放鞭炮时旁边一定要有人监管

应在开阔处、上风口、四周无人处燃放

否则可能会引发悲剧


参考文献

[1] 胡双启.燃烧与爆炸[M].北:北京理工大学出版社.2015


作者：邵伟，中国科学技术大学化学实验教学中心教师
策划&编辑：小小蒲公英

鸣谢：上海大学环境与化学工程学院副教授吴洋为本文提供科学指导。

内容来自：上海科技馆

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2025-02-07
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