古代盐井开采中对有害气体的防治

      中国自古以来食盐就有不同来源，有海盐、湖盐和井盐。对于内陆省份，井盐是十分重要的物质和税收来源。四川仁寿古称陵州，境内有盐井，历代以来都是当地居民重要生计。

       陵州盐井，源远流长。据《水经注》载，晋太康四年（西元283年），有道士郑思远者，游历至此，见此地有盐泉，遂凿井取之，井深八尺，盐泉涌出，味美可口。自是之后，陵州盐井渐兴，百姓赖以为生。

    唐宋之际，陵州盐井更盛。据《唐书》记载，唐太宗贞观年间（西元627-649年），陵州盐井产量已占全国盐产之半。宋真宗咸平三年（西元1000年），朝廷设盐课提举司于陵州，专管盐井生产。当时，陵州盐井有井一千七百八十六眼，年产盐五万余石，成为全国盐业重镇。

四川邛郏花牌坊出土的汉代盐井画像砖显示了当时井盐生产的汲卤熬制过程

      开采盐井是一门技术活，除了要保证井不坍陷。井下会有有害气体释放，危及工作人员的生命，现在还有封堵废弃盐井阻止毒气释放的报道。古人也会遇到同样的问题。聪明的古人想出了巧妙的办法加以应对。其方法被记录于沈括的“梦溪笔谈”中。

四川日报关于封堵旧盐井的报道

       原文：陵州盐井，深五百馀尺，皆石也，上下甚宽广，独中间稍狭，谓之“杖鼓腰”。旧自井底用柏木为干，上出井口，自木干垂绠而下，方能至水。井侧设大车绞之。岁久，井干摧败，屡欲新之，而井中阴气袭人，入者辄死，无缘措手。惟候有雨入井，则阴气随雨而下，稍可施工，雨晴复止。后有人以一木盘，满中贮水，盘底为小窍，酾水一如雨点，设于井上，谓之“雨盘”，令水下终日不绝，如此数月，井干为之一新，而陵井之利复旧。

      译文：陵州的盐井，有五百多尺深，井壁全部都是石头，井的上下部都比较宽敞，唯独中间稍微有些狭窄，称为“杖鼓腰”。之前在井底立了柏木为井干（井上围栏），上出于井口，从木干上将汲绠（汲水用的绳子）垂至井底，才能够取得盐水。井的旁边设置了一个大绞车以绞上来汲器。年岁久了，井干摧败，多次想要更换成新的，但因井中阴气袭人，进去的人通常会丧命于此，人们都不敢下井施工。只有等到下雨的时候，阴气随雨水下降再进入井中，稍微才可以施工，雨停天晴后便要停止。后来有人用一个大木盘在里面装满水，木盘的底部有很多小孔，这样洒水就好比下雨一般，将其放置于井上，称为“雨盘”，让水终日不绝，这般持续了几个月，井干便又全部换成了新的，而陵井盐又可以像以前那样获利了。

      从文中可以看出井中的阴气对人有害，遇到就会死亡，说明是一种有毒气体。遇到雨水从天而降。阴气就会下降，人就可以进入井中作业。按照这段描述，所谓的阴气大概率是硫化氢或者二氧化硫等水溶性的有毒气体。

       硫化氢是无色、剧毒、酸性气体。低浓度时有一种特殊的臭鸡蛋味，嗅觉阈值：0.00041ppm，即使是低浓度的硫化氢，也会损伤人的嗅觉。浓度高时反而没有气味（因为高浓度的硫化氢可以麻痹嗅觉神经）。通过嗅觉判断硫化氢气体是很不可取的。硫化氢的密度为1.189（15℃，0.10133MPa），密度大于空气，易在地势低的地方，如地坑、地下室里汇集。硫化氢气体能溶于水、乙醇及甘油中。在20℃时1体积水可以溶解2.6体积的硫化氢。

        二氧化硫为无色透明有毒气体，有刺激性臭味，易溶于水、乙醇和乙醚。在20℃时1体积水可以溶解11体积的二氧化硫。

        古人用雨盘让水从井口不断落下，形成的水幕就可以吸收空气中的硫化氢和二氧化硫，防止人员中毒。古人就认为水克掉了害人的阴气。现在科学进步了，可以用通风系统降低有害气体浓度，有专门仪器检测有害气体浓度。在北宋时期还没有现代化学，古人并不知道其中的化学原理,能够想出这个巧妙的方法真的不简单。