Entisen venäläisen vakoojan Sergei Skripalin ja hänen tyttärensä äskettäiset myrkytysyritykset ovat johtaneet varoituksiin hyökkäyksessä käytetyn myrkyllisen kemikaalin leviämisestä. Satojen ihmisten, jotka vierailivat ravintolassa, jossa hyökkäyksen uskotaan tapahtuneen, on käsketty pesemään vaatteensa välttääkseen mahdolliset saastumiset epäillyn ”Novichokin” hermostoaineen kanssa.
Yleisölle aiheutuvan vaaran uskotaan onneksi olevan minimaalinen, ja vain pieni riski johtuu pitkäaikaisesta toistuvasta altistumisesta pienille kemikaalimäärille. Mutta kuinka asiantuntijat tietävät, mikä vaara todella on tällaisessa tilanteessa? Tilanteen arvioimiseksi heidän on pohdittava, kuinka paljon kemikaalia vapautui, kuinka se joutui kosketuksiin ihmisten kanssa ja miten se leviää ja hajoaa ympäristössä.
Voimme altistua kemikaaleille ihon kautta, hengittämällä niitä sisään, syömällä niitä tai injektoimalla niitä vereen. Ja tarkalla reitillä voi olla valtava ero, aivan kuten hapen hengittäminen pitää meidät hengissä, mutta sen injektio voi tappaa meidät.
Myrkyllisimmät yhdisteet ovat tappavia pieninäkin annoksina. Esimerkiksi botuliinitoksiinit, myrkyllisimmät aineet, jotka koskaan on löydetty, voivat tappaa vain muutamalla nanogrammalla painokiloa kohti, jos ne injektoidaan laskimoihin tai lihaksiin. Hengitettäessä tappava annos on kymmenissä nanogrammoissa painokiloa kohti.
Monet tunnetuimmista tappavista aineista, kuten syanidi tai arseeni, on nautittava nauttimiseksi. Mutta muut tappavat yhdisteet voivat imeytyä yksinkertaisesti koskettamalla niitä. Näin tapahtui analyyttisen kemian professori Katrin Wetterhahnille, joka pudotti vahingossa pienen määrän dimetyylielohopeaa lateksihansikkaiseen käsiinsä. Koska nämä yhdisteet diffundoituivat helposti lateksin läpi, hänen ruumiinsa ottivat sen ihon läpi. Hän kuoli elohopeamyrkytykseen viisi kuukautta myöhemmin.
Sergei Skripal myrkytettiin yhdellä hermostoaineiden luokalla, jota kutsutaan Novichok-aineiksi ja kemiallisesti kuvataan fosforiyhdisteiksi. Ne toimivat asetyylikoliiniesteraasin estäjinä, mikä tarkoittaa, että ne häiritsevät keskushermostoa. Nämä yhdisteet voivat olla kiinteässä, nestemäisessä tai kaasumuodossa, ja tiedämme, että hermoaineet toimivat nieltyinä tai hengitettyinä. Mutta ei vielä ole selvää, mitä erityistä kemiallista yhdistettä käytettiin tässä tapauksessa ja miten sitä annettiin. Tämän takia emme tiedä kuinka paljon agenttia tarvittiin tai kuinka uhrit paljastettiin.
Saastumisen tarkistaminen (CPL Pete Brown RLC / British Min / EPA) Kemikaalin vaarallisuus riippuu myös siitä, kuinka helposti se voi levittää ja saastuttaa ympäristöä. Aineen fysikokemialla on tässä tärkeä rooli. Arseenin sulamispiste on yli 600 ℃, joten jos sitä sirotettaisiin ruokaan, se ei todennäköisesti pääseisi kauas levystä, koska se on kiinteä huoneenlämpötilassa.
Mutta kaasuina leviävät tappavat yhdisteet, kuten kloorikaasun väitetty käyttö Syyrian sisällissodassa, voivat johtaa kemikaalin välittömään leviämiseen laajalle alueelle. Tämä tarkoittaa, että ne voivat vaikuttaa moniin muihin ihmisiin, vaikka niiden leviämisen myötä niistä tulee vähemmän haitallisia yksilöille, koska ihmisten saamat annokset ovat pienempiä. Samoin nestemäisessä tai aerosolimuodossa olevat myrkyt tai radioaktiiviset liuokset voidaan helposti siirtää pinnalta toiselle.
Kun kemikaalit ovat jo päässeet ympäristöön, kemikaalit alkavat usein muuttua tai hajottua, mikä tekee niistä vähemmän haitallisia ajan myötä. Esimerkiksi, kun kloorikaasu joutuu kosketuksiin hapettuvan materiaalin, kuten puun tai vaatteiden kanssa, se muuttuu vaarattomaksi, inertiksi kloridiyhdisteeksi.
**********
Radioaktiivisen materiaalin tapauksessa, kuinka kauan aine on vaarallinen, riippuu siitä, kuinka nopeasti sen atomit menettävät energiaa, prosessista, jota kutsutaan radioaktiiviseksi hajoamiseksi ja mitattuna ns. Puoliintumisajalla. Kun toinen entinen venäläinen vakooja, Aleksanteri Litvinenko murhattiin Yhdistyneessä kuningaskunnassa vuonna 2006, murha-ase oli radioaktiivinen polonium-210, joka oli sijoitettu hänen teekuppiinsa. Polonium-210: n puoliintumisaika on 139 päivää, mikä tarkoittaa, että tämän ajan kuluttua puolet sen atomeista on lähettänyt alfahiukkasia ja hajonnut polonium-206-atomeiksi.
Tämä alfa-säteily, joka päästi kehossaan sen jälkeen kun hän oli juonut myrkytettyä teetä, aiheutti Litvinenkon sairastumisen ja lopulta tappoi hänet kuukautta myöhemmin. Mutta ne, jotka ovat olleet hänen kanssaan läheisessä yhteydessä, kuten hänen sairaanhoitajansa, olisivat olleet paljon vähemmän alttiina säteilylle. Alfahiukkaset eivät kulje pitkää matkaa, ja pienet esteet, kuten paperipala tai ihmisen iho, pysäyttävät ne.
Orgaaniset fosforihermostoaineet, mukaan lukien Novichok ja sariini, joita käytettiin Tokion metrohyökkäyksessä, joka johti 13 kuolemaan, ovat epävakaita ja hajoavat vähitellen ajan myötä tai joutuessaan kosketuksiin veden kanssa. Tästä syystä vaatteiden peseminen sellaisen yhdisteen altistumisen jälkeen voisi olla riittävä eroon siitä. Itse asiassa fosforipohjaiset hermostoaineet ovat niin epävakaita, että ne varastoidaan usein kahtena tai useampana erillisenä yhdisteenä ja yhdistetään sitten tarvittaessa.
Mahdollisuus reagoida helposti muiden aineiden kanssa on se, mikä tekee tappavista kemikaaleista niin vaarallisia sekä heidän tarkoitukseensa joutuneille uhreille että viattomille sivullisille. Seurauksena on, että nämä aggressiiviset aineet eivät tyypillisesti viipy pitkään. Mutta jos he kohtaavat jotain, joka pitää heidät sen pinnalla, kunnes se vapauttaa ne uudelleen, tämä voi pidentää heidän mahdollisesti vahingollista käyttöikää. Metalliset ovenkahvat ovat hyvä esimerkki materiaalin siirtämiseksi henkilöltä toiselle.
Saastuneiden alueiden puhdistajille kaikki nämä tekijät ovat elintärkeitä ymmärtääkseen mitä he ovat edessään ja kuinka ne voivat estää ketään muuta tappavan kemikaalin uhreja.
Tämä artikkeli on alun perin julkaistu keskustelussa.
Vera Thoss, kestävän kemian luennoitsija, Bangorin yliopisto
