Der jüngste Vergiftungsversuch des ehemaligen russischen Spions Sergei Skripal und seiner Tochter hat zu Warnungen über die Ausbreitung der bei dem Angriff verwendeten giftigen Chemikalie geführt. Hunderten von Menschen, die das Restaurant besucht haben, in dem der Angriff vermutlich stattgefunden hat, wurde geraten, ihre Kleidung zu waschen, um eine Kontamination mit dem mutmaßlichen Nervengift „Novichok“ zu vermeiden.
Die Gefahr für die Öffentlichkeit wird dankenswerterweise als gering eingeschätzt, und nur ein geringes Risiko besteht bei längerer, wiederholter Exposition gegenüber den geringen Mengen der Chemikalie. Aber woher wissen Experten, welche Gefahr in einer solchen Situation wirklich besteht? Um die Situation einschätzen zu können, müssen sie berücksichtigen, wie viel der Chemikalie freigesetzt wurde, wie sie mit Menschen in Kontakt kam und wie sie sich in der Umwelt ausbreitet und zersetzt.
Wir können Chemikalien durch unsere Haut ausgesetzt sein, indem wir sie einatmen, essen oder in unser Blut injizieren. Und die genaue Route kann einen großen Unterschied machen, genau wie das Einatmen von Sauerstoff uns am Leben hält, aber das Injizieren kann uns töten.
Die giftigsten Verbindungen sind selbst in winzigen Dosen tödlich. Zum Beispiel können die Botulinumtoxine, die giftigsten Substanzen, die jemals entdeckt wurden, mit nur wenigen Nanogramm pro Kilogramm Körpergewicht töten, wenn sie in Venen oder Muskeln injiziert werden. Bei Inhalation beträgt die tödliche Dosis einige zehn Nanogramm pro Kilogramm Körpergewicht.
Viele der bekanntesten tödlichen Substanzen wie Cyanid oder Arsen müssen eingenommen werden, um wirksam zu werden. Andere tödliche Verbindungen können jedoch einfach durch Berühren aufgenommen werden. Dies geschah im Fall von Katrin Wetterhahn, einer Professorin für analytische Chemie, die versehentlich eine kleine Menge Dimethylquecksilber auf ihre Latexhandschuhhand tropfte. Da diese Verbindungen leicht durch Latex diffundierten, wurde sie von ihrem Körper über die Haut aufgenommen. Sie starb fünf Monate später an einer Quecksilbervergiftung.
Sergei Skripal wurde mit einem Nervengift vergiftet, das als Novichok-Mittel bekannt ist und chemisch als Organophosphor-Verbindungen bezeichnet wird. Sie wirken als Acetylcholinesterase-Hemmer, was bedeutet, dass sie das Zentralnervensystem stören. Diese Verbindungen können in fester, flüssiger oder gasförmiger Form vorliegen, und wir wissen, dass Nervengifte beim Verschlucken oder Einatmen wirken. Es ist jedoch noch nicht klar, welche spezifische chemische Verbindung in diesem Fall verwendet wurde und wie sie verabreicht wurde. Aus diesem Grund wissen wir nicht, wie viel von dem Agenten benötigt wurde oder wie die Opfer entlarvt wurden.
Überprüfung auf Kontamination (CPL Pete Brown RLC / British Min / EPA) Wie gefährlich eine Chemikalie sein kann, hängt auch davon ab, wie leicht sie sich ausbreiten und die Umwelt kontaminieren kann. Dabei spielt die Physikochemie eines Stoffes eine wichtige Rolle. Arsen hat einen Schmelzpunkt von über 600 ℃. Wenn es in Lebensmittel eingestreut wird, ist es unwahrscheinlich, dass es sich weit von der Platte entfernt, da es bei Raumtemperatur fest ist.
Als Gase dispergierte tödliche Verbindungen, wie der angebliche Einsatz von Chlorgas im syrischen Bürgerkrieg, können jedoch dazu führen, dass sich die Chemikalie augenblicklich über ein weites Gebiet ausbreitet. Dies bedeutet, dass sie viel mehr Menschen betreffen können, obwohl sie mit zunehmender Streuung für den Einzelnen weniger schädlich werden, da die Dosen, die die Menschen erhalten, geringer sind. Ebenso können Gifte in flüssiger oder Aerosolform oder radioaktive Lösungen leicht von einer Oberfläche auf eine andere übertragen werden.
Sobald sie in die Umwelt gelangt sind, beginnen sich Chemikalien häufig zu verändern oder zu zersetzen, wodurch sie im Laufe der Zeit weniger schädlich werden. Wenn beispielsweise Chlorgas mit einem oxidierbaren Material wie Holz oder Kleidung in Kontakt kommt, verwandelt es sich in eine harmlose, inerte Chloridverbindung.
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Wie lange der Stoff gefährlich ist, hängt bei radioaktivem Material davon ab, wie schnell seine Atome Energie verlieren. Dieser Vorgang wird als radioaktiver Zerfall bezeichnet und anhand der sogenannten Halbwertszeit gemessen. Als ein anderer ehemaliger russischer Spion, Alexander Litvinenko, 2006 in Großbritannien ermordet wurde, wurde die Mordwaffe radioaktives Polonium-210 in seine Tasse Tee gegeben. Polonium-210 hat eine Halbwertszeit von 139 Tagen, dh nach dieser Zeit haben die Hälfte seiner Atome ein Alpha-Teilchen emittiert und sind in Polonium-206-Atome zerfallen.
Diese Alpha-Strahlung, die in seinem Körper ausgestrahlt wurde, nachdem er den vergifteten Tee getrunken hatte, machte Litwinenko krank und tötete ihn schließlich einen Monat später. Aber diejenigen, die in engen Kontakt mit ihm gekommen sind, wie zum Beispiel seine Krankenschwestern, wären der Strahlung viel weniger ausgesetzt gewesen. Alpha-Partikel bewegen sich nicht weit und werden auch von kleinen Hindernissen wie einem Stück Papier oder menschlicher Haut gestoppt.
Organophosphor-Nervenstoffe wie Novichok und Sarin, die bei der U-Bahn-Attacke in Tokio zum Einsatz kamen und 13 Tote forderten, sind instabil und brechen im Laufe der Zeit oder unter Einwirkung von Wasser allmählich ab. Dies ist der Grund, warum das Waschen Ihrer Kleidung, nachdem Sie einer solchen Verbindung ausgesetzt wurden, ausreichen könnte, um sie loszuwerden. In der Tat sind Nervenwirkstoffe auf Organophosphorbasis so instabil, dass sie häufig als zwei oder mehr separate Verbindungen gespeichert und bei Bedarf kombiniert werden.
Die Fähigkeit, leicht mit anderen Substanzen zu reagieren, ist das, was tödliche Chemikalien sowohl für die beabsichtigten Opfer als auch für unschuldige Zuschauer so gefährlich macht. Infolgedessen verweilen diese aggressiven Substanzen typischerweise nicht lange. Wenn sie jedoch auf etwas stoßen, das sie an der Oberfläche hält, bis es sie wieder freigibt, kann dies ihre potenziell schädliche Lebensdauer verlängern. Metallische Türgriffe sind ein gutes Beispiel für die Übertragung von Material von einer Person zur anderen.
Für die Reinigung einer kontaminierten Baustelle sind all diese Faktoren entscheidend, um zu verstehen, womit sie konfrontiert sind und wie sie verhindern können, dass andere Personen Opfer einer tödlichen Chemikalie werden.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation veröffentlicht.
Vera Thoss, Dozentin für nachhaltige Chemie, Bangor University
