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屁能被點著嗎?

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一個人一天要放屁8到20次,而人的屁中含有一些可燃氣體,例如氫氣和甲烷,那麼屁到底可不可以被點燃呢?

一張gif圖片在網上流傳,圖片上顯示個女生用打火機引燃了另一位女生的臀部,明亮的藍色的火焰在這位女士的牛仔褲上蔓延。有註解稱,這證明了屁是可燃的。

這是真的嗎?學生物用過酒精燈,並不幸發生過酒精意外燃燒事故的人(如我),一眼就能看出來,這張gif上的效果,其實是酒精或其他易燃液體引起的,這裡高度懷疑是酒精。牛仔褲是棉織物,是不那麼容易引燃的,但是如果灑上酒精,即便是濃度只有20%(體積比)的酒精,也會在體溫的加熱下達到閃點,這時候任何明火都會引起燃燒。幸運的是,在這個屁股酒精燈的案例中,屁股處於酒精火焰溫度最低的焰心部位,如果迅速撲滅是不會造成嚴重傷害的。Cfakepath2

那是不是說,屁能點著純屬謠言呢?非也。屁是易燃氣體!

屁的成分是什麼?出乎你意料的是,其中99%的成分都是無味的。這些氣體包括:氫氣、甲烷、二氧化碳、氮氣和氧氣。其中的氮氣和氧氣均來自於飲食時隨著食物團被嚥下的空氣。而剩下的三種,則要感謝腸道細菌的貢獻[1]。因為今天說的事兒跟屁臭味兒無關,所以我們暫且按下那1%不表。在腸道細菌產生的三種氣體裡,有兩種是可燃的,其中的甲烷名氣大,因為從幾年前開始人們就開始把全球變暖的一個原因歸咎於牛羊排出的大量甲烷。的確,牛羊等反芻動物的消化道內有大量可以分解纖維素的細菌,它們在幫助牛羊充分利用食物的同時,會產生大量的甲烷。但是人卻不像牛羊那樣是穩定可靠的甲烷生產者,有研究發現有的人就不會產生甲烷[2]

屁裡面有氫氣,這個就高端大氣了,畢竟,氫氣是在可預見的未來人類很重要的新能源的希望所在。人屁裡就有,這……實際上,確實有科學家在嘗試用污水和細菌來生產氫氣,或者直接再進一步做成生物燃料電池[3]。其實不只是屁,你呼出的氣裡也有氫氣——腸道里產生的一部分氫氣被吸收進血液,然後在肺裡被排出來。氫氣呼氣檢測經常被用來檢查病患的腸道功能[4]

有氫氣,還可能有甲烷,理論上,屁確實可以點著,但是,能有多大量呢?據研究,每天每個成年人的排氣量大約是0.5升-2升[5],排量真不算大。這些數據是怎麼得到的?我這裡找到過一篇加州大學伯克利分校的科學家在1982年發表的一篇論文[6]。在這個研究裡,他們招募了5位男性自願者,對其臀部進行了仔細的脫毛,然後在其肛門處粘上了腹壁造瘻患者使用的糞袋。糞袋經過改裝,用管子和一個氣體收集裝置相連。不要問我細節,這論文裡沒有圖。類似的方法,還被用來研究狗屁[7],是真狗屁。

在腸道產生的氣體中,大約一半是可燃的氫氣和甲烷。這樣算來,往多了說,如果完全以氫氣計算,每人每天產生的氫氣為1升,燃燒這些氫氣產生的熱量大約是12.6千焦耳,這些大約相當於0.0035度電,收集三百人的屁,理論上大約能讓廣告中傳說一晚上耗電一度的空調工作一夜。或者,更直觀的,一瓶500毫升的可樂含有的熱量是900千焦耳。但是如果喝了可樂,你的排量會有明顯的增加,但增加的部分都是二氧化碳。

大家也許都有這種體會,人的排氣量的變化幅度還真是挺大的,這主要跟你的飲食有關。很多人都有乳糖不耐受,如果一次喝下過多的牛奶,這些人很快就會腹脹腹瀉。腹脹的原因就是由於這些人沒法消化乳糖,就原封不動的把它們送給了腸道細菌,腸道細菌將其分解成一些小分子,同時產生氫氣、甲烷和二氧化碳。不但是乳糖,果糖、果膠、木聚糖等等膳食纖維也會讓腸道細菌產生更多的氫氣。

繞了一大圈,在現實生活中,屁到底能不能點著啊?迄今為止,最可信的點屁實驗是科學節目《流言終結者》做的,熟悉這個節目的人一下就能猜出來,這等無下限的實驗,肯定要抓我們的亞當•薩維奇當小白鼠。確實,他們的團隊為此還專門製作了一個類似婦科檢查床的東西。雖然有屁不放憋壞心臟,可是沒屁硬擠,也不是一件容易事。最終,亞當成功的在高速攝像機面前,在他的臀部,製造了一些小小的火焰。由於過於下三路,這個實驗甚至沒有在日常節目中放出,而是在一些場合作為片花被公開了出來。必須提醒大家,請不要模仿這個實驗,不是怕你炸掉什麼,而是擔心打火機或者其他火源會引燃你的褲子或者毛髮。

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總的來說,一天一升氫氣,是挺微不足道的。不過還是有人對此表示擔憂,他們就是太空人。畢竟在宇宙中生活的空間又狹小又密閉,長久待下,如果不加以處理,這些可燃的氣體還是會帶來安全隱患。比如中國的天宮一號,馬上要準備迎接新一批太空人的到來。它體積大約是15立方米,如果三名太空人每人每天產生1升氫氣,兩百天後裡面的氫氣濃度就會達到爆炸極限。嗯,聽上去還好吧。

不過,這總歸是一個安全隱患,為此,一方面他們研究如何探測和清除這些危險氣體,另一方面研究如何通過改變飲食來減少這些氣體的產生[8]。我想,航天員們在天上恐怕很難吃到鹽水煮毛豆或者涼拌水蘿蔔吧。

參考文獻

[1]Suarez, F; Furne, J; Springfield, J; Levitt, M (1997 May). “Insights into human colonic physiology obtained from the study of flatus composition.". The American journal of physiology 272 (5 Pt 1): G1028–33.

[2]Miller TL; Wolin MJ, de Macario EC, Macario AJ (1982). “Isolation of Methanobrevibacter smithii from human faeces". Appl Environ Microbiol 43 (1): 227–32.

[3]David C. Holzman. Microbe Power!. Environ Health Perspect. 2005 November; 113(11): A754–A757

[4]Chen X, Zhai X, Shi J, Liu WW, Tao H, Sun X, Kang Z. Lactulose Mediates Suppression of Dextran Sodium Sulfate-Induced Colon Inflammation by Increasing Hydrogen Production. Dig Dis Sci. 2013 Jan 31.

[5]Tangerman, Albert (1 October 2009). “Measurement and biological significance of the volatile sulfur compounds hydrogen sulfide, methanethiol and dimethyl sulfide in various biological matrices". Journal of Chromatography B 877 (28): 3366–3377.

[6]Diana Marthinsen, S.E.Fleming. Excretion of breath and flatus gases by human consuming high-fiber diets. J.Nutr. 112:1133-1143,1982

[7]Collins SB, Perez-Camargo G, Gettinby G, Butterwick RF, Batt RM, Giffard CJ. Development of a technique for the in vivo assessment of flatulence in dogs. Am J Vet Res. 2001 Jul;62(7):1014-9.

[8]Calloway DH, Murphy EL. Intestinal hydrogen and methane of men fed space diet. Life Sciences and Space Research [1969, 7:102-109]

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