古代密閉空間雜談

李時珍的《本草綱本》 金石部 - 金類中，談到鉛礦的開採：

鉛生蜀地平澤，今日有銀坑處皆有之。 燒礦而取之。 【時珍曰】鉛生山穴石閒，人挾油燈入，至數里，隨礦脈上下曲折砍取之。 其氣毒人，若連月不出，則皮膚痿黃，腹脹不能食，多致疾而死。

在《本草綱本》 石部 - 石類中，談到石炭的開採：

【時珍曰】石炭南北諸山產處亦多。 昔人不用，故識之者少，今則人以代薪炊爨 、煅煉鐵石，大為民利。 土人皆鑿山為穴，橫入十餘丈取之。 有大塊如石而光者，有疎散如炭未者，俱作硫黃氣，以酒噴之則解。

〈氣味〉甘辛。 溫。 有毒。 【時珍曰】人有中煤氣毒者，瑉瞀至死。 惟飲冷水即解。

在同時代的另一科技巨著宋應星的《天工開物》中，亦有談到煤炭的開採，見「煤炭」一節：

凡取煤經歷久者，以土面能辨有無之色，然後掘挖。 深至五丈許，方始得煤。 初見煤端時，毒氣灼人。

輯錄上述三節，主要是想點出在中國古代，人們已認知到開挖礦物時會遇到危險，主要來自礦洞中的有毒氣體，吸入對身體有害。 套用現代用語，這些都可歸類作工業安全問題，與時有所聞的山西煤礦爆炸及前陣子本港的奪命沙井意外性質一致，都是由於在「密閉空間」工作時未有做好安全措施，吸入毒氣或者發生爆炸。

「密閉空間」一詞亦是現代用語，在本港法例中有明確定義，不過在此不談了，有興趣的可自行繼續研究。 總之，李時珍及宋應星所提到的鉛礦、石炭礦及煤礦就是密閉空間。

對於密閉空間的毒氣，古人除了是有認知外，還有解決方法，他們用的是「溝淡」法，用中空的竹管插入礦洞中將毒氣排走。 在《天工開物》中，見插圖「南方挖煤」：



圖取自：鹽井的問題

有將巨竹鑿去中節，尖銳其未，插入炭中，其毒煙從竹中透上，人從其下施钁拾取之。 或一井而下，炭縱橫廣有，則隨其左右闊取。 其上支板，以防壓崩耳。

宋應星《天工開物》「煤炭」一節

用現代的概念，可以這樣理解上段文字，１）宋所見之煤礦是平地煤礦，要先直向挖掘到達某深度再向橫發展，和我們看記錄片中的常見的山谷礦洞不同，不可以在礦洞的出口直接修築棧道到達開礦點，開採難度較高，所以要有人在地面作接應； ２）「其上支板」是對礦洞結構穩定的保障措施；３）開礦工序分為地下及地面兩部份，亦是減低工序風險的方法。

我比較有興趣是如何確保「巨竹排毒」的成效，及有沒有另的方法來保障洞內礦工的安全，兩者都是書中未有提及的。

對於礦洞內毒氣之有無，最直接影響到的當然是礦工們，因為關乎他們的生命安危。 於現代，我們可以用電子儀器探測礦洞有毒氣體之多少。 在往昔科技未發達之時，用的卻是金絲雀（Canary Bird)，金絲雀的呼吸系統對一氧化碳比人敏感，在一氧化碳濃度較高，但尚在人類可接受水平時，金絲雀便可嗅出來，用鳥命嗚呼來作警示。

金絲雀在世紀初仍是礦工出入礦洞的必備之物。



source: Small cage with canary bird used in testing for carbon monoxide gas.

在英國用金絲雀測毒的「傳統」，到1986年才正式取消。 在日本，到1995年日本警方大戰沙林毒氣時，金絲雀還是警方裝備之一。 但於山西的煤礦工人，就可能連雀都冇一隻了。

礦工與金絲雀，令我想起的是人與動物能在工作上結合的年代，就像是獵人與獵犬／鷹，漁夫與白鸛，農夫與水牛，白馬與王子，陳伯與金鷹。 相輔相成，和諧共處，缺一不可。