Środki duszące znajdowały się wśród pierwotnego uzbrojenia chemicznego produko-wanego w dużych ilościach i były intensywnie stosowane podczas I wojny światowej. W pierwszym dużym ataku zastosowano chlor, którego zaletą jest to, że jako gaz cięż-szy od powietrza szczególnie dobrze nadaje się do działań bojowych z wykorzystaniem transzei.
Spośród środków duszących najlepiej znane są chlor i fosgen. Wdychane w odpo-wiedniej ilości wywołują obrzęk płuc, powodując ostatecznie uduszenie ofiary własnym płynem. Zarówno chlor, jak i fosgen są używane w wielu procesach przemysłowych w ilości milionów ton rocznie28, powodując, że kontrola tych związków jest problema-tyczna29. Bardzo drażniąca jest też chloropikryna (chlorpikryna) – patrz: tab. 1. Drażni ona oczy, nos i gardło, a także płuca.
Technologia i wiedza potrzebne do wytwarzania tych środków trujących pierwszej generacji (gazów duszących)30 są powszechnie dostępne, ale z wielu względów środki te są obecnie mało atrakcyjne do zastosowania w działaniach terrorystycznych, lecz także i bojowych. Po pierwsze, mają silny zapach (słabszy w przypadku fosgenu), charaktery-styczną barwę oraz działanie drażniące. Cechy te ostrzegają ofiary o ich obecności, dając czas na opuszczenie zaatakowanego terenu lub zastosowanie środków ochronnych. Po drugie, takie związki jak chlor i fosgen, wymagają względnie dużych stężeń, aby osiągnąć poziom uśmiercania. W końcu użyteczność środków duszących podczas ataku terrory-stycznego na dużą skalę jest ograniczona przez ich tendencję do szybkiego zaniku31, nie oznacza to jednak, że jest to wykluczone.
Chlor
W temperaturze otoczenia chlor (Cl2) jest zielonożółtym gazem o ostrym zapachu, cięż-szym od powietrza, może być skroplony pod niewielkim ciśnieniem. Gdy zetknie się z wodą w postaci wilgoci obecnej w powietrzu lub w tkankach gardła, krtani i płuc, za-chodzi reakcja, w wyniku której powstają kwasy: solny i podchlorawy (ten ostatni ma silny zapach). Podrażnienie przez te związki tkanek płuc prowadzi do ich uszkodzenia
28 W 1994 r. USA produkowały 12 000 000 ton chloru gazowego – „Chemical & Engineering News” June 26, 1995.
29 Fosgen jako substancja znajdująca się w 3 grupie środków zabronionych przez CWC do stosowania w wojnie i magazynowania do celów wojennych, może być produkowany w dużych ilościach w celach handlowych (w tym przypadku nie jest zabroniony przez CWC – http://www.opcw.nl.
30 Gazy duszące określone są środkami pierwszej generacji, gdyż w przeciwieństwie do BŚT wymyślonych w późniejszym czasie, oddziaływały tylko poprzez drogi oddechowe (w niektórych przypadkach również oczy) – przyp. aut.
31 Jest to sytuacja odwrotna do istniejącej w czasach I wojny światowej, kiedy tendencja do szybkiego zaniku były pożądanymi cechami środków chemicznych stosowanych przeciwko nieprzyjacielowi, gdyż po użyciu BŚT wojska w krótkim czasie mogły zająć teren działań nie narażając się na oddziaływanie użytego środka – przyp. aut.
lub śmierci. W zależności od ilości gazowego chloru i czasu jego oddziaływania na czło-wieka, występują najpierw skurcze w układzie oddechowym, szczególnie w oskrzelach i ofiara zaczyna się dusić. Podrażnienie błon śluzowych drzewa oddechowego może być też wystarczająco poważne, aby spowodować martwicę tkanek i zablokować dolne drogi oskrzelowe. Ostatecznie gaz dochodzi do drobnych pęcherzyków powietrznych w płu-cach, w których następuje wymiana gazowa. Uszkodzenia tej części tkanki powodują, że w płucach gromadzi się płyn, następuje ich obrzęk, a w wyniku obrzęku śmierć. Pierw-sze poważne objawy zatrucia mogą wystąpić od 2 do 4 godz. po zastosowaniu gazowe-go chloru w niewielkich stężeniach, natomiast przy dużych stężeniach śmierć następu-je zwykle w ciągu 24 godz. Ci, którzy przeżywają po następu-jednokrotnym zatruciu gazowym chlorem, zwykle nie mają długotrwałych objawów.
Współcześnie niewielu analityków mogłoby uznać chlor za rzeczywiste zagrożenie militarne. Uwzględniając jednak dużą ilość tego gazu, jaki jest używany w przemyśle, ta substancja chemiczna mogłaby być użyta przez terrorystów jako niszcząca broń niskiej technologii.
Fosgen
Przy stężeniu toksycznym, gazowy fosgen (dichlorek karbonylu) – patrz: tab. 1 – ma słabo wyczuwalny zapach. Podobnie jak difosgen, a także częściowo chloropikryna, po przeniknięciu do organizmu drogami oddechowymi ma, w zależności od dawki oraz czasu ekspozycji, jak również charakteru wykonywanej przez porażonego pracy fizycz-nej, dłuższy lub krótszy okres utajenia. Może on trwać około jednej godziny, czasem jednak przeciąga się do kilku godzin. Po okresie utajenia pojawia się nagle narastająca duszność, nasilający się kaszel, a następnie pienista plwocina z domieszką krwi. Później częstotliwość kaszlu narasta, zatruty odczuwa coraz większą duszność, pojawiają się co-raz większe trudności w oddychaniu. Powłoki skórne na twarzy i szyi sinieją. Przybierają one barwę fioletową i w związku z tym ten okres zatrucia nazywa się sinicą fioletową. W ciągu następnych godzin dochodzi do poważnych zaburzeń w płucach. Pęcherzyki płucne zaczyna wypełniać osocze. Twarz zatrutego przybiera barwę szarą, tętno staje się nitkowate, osiąga 120 uderzeń na minutę. Jest to faza tzw. sinicy szarej, przebiegającej wśród ostrej niewydolności krążenia. Ciężki, toksyczny obrzęk płuc, wywołany przez środki duszące, jest trudny do wyleczenia. Śmierć z reguły następuje w okresie pierwszej doby na skutek narastającego głodu tlenowego i ostrej niewydolności krążenia32. Swe-go czasu przyjmowano ogólnie, że zatrucie fosgenem prowadzi do powstawania w płu-cach kwasu, który następnie niszczy tkanki. Tłumaczenie to jednak nie wyjaśnia, w jaki sposób fosgen może powodować tak znaczne i nieodwracalne zmiany w płucach przy
bardzo małych stężeniach33. Jeżeli nawet pewna ilość kwasu powstaje, to fosgen niszczy tkanki płuc w wyniku znacznie bardziej skomplikowanej kolejności zdarzeń.
Ze względu na to, że reaguje on z reaktywnymi grupami aminokwasów wchodzą-cych w skład enzymów34, jedną z ważniejszych konsekwencji zatrucia jest zniszczenie de-likatnego napięcia powierzchniowego w pęcherzykach. Gdy nie ma napięcia, pęcherzyki ulegają uszkodzeniu, powodując obrzęk płuc. Proces ten przebiega wielostopniowo, za-chodzi immobilizacja enzymu, stopniowe zmniejszanie ilości środków powierzchniowo czynnych utrzymujących napięcie powierzchniowe i wpływających na wytwarzanie pły-nów w płucach, co może tłumaczyć, dlaczego potrzeba tak długiego czasu, aby pojawiły się objawy silnego zatrucia. W końcu, kwasica w płucach powoduje dalsze podrażnienie tkanki, w wyniku czego zatruty oddycha szybciej i wdycha więcej toksycznego gazu. Fos-gen niszczy nie tylko tkankę płuc po kilku godzinach od zatrucia, ale także jak wynika z badań ofiar użycia tego gazu podczas I wojny światowej, uszkadza w pewien sposób centralny układ nerwowy.
Tabela 1. Właściwości fizyczne duszących środków trujących
Nazwa i szyfr używany w NATO Masa cząstecz-kowa Stan skupienia i zapach Tempe-ratura topnienia [K] Tempe-ratura wrzenia [K] Gęstość w temp. 293 K [g/ cm3] Barwa Rozpuszczalność Fosgen CG 99 Gaz – siana lub gnijących owoców 155 (-118oC) 281,2 (8,2oC)
1,432 Bezbarwny Słabo w wodzie i rozpuszczalni-kach organicznych. Dobrze w środkach trujących takich jak: iperyt, luizyt, chlo-ropikryna Chloropi-kryna PS 164,5 Ciecz 204 (-69oC) 385 (112oC) – Bez-barwna, techniczna – żółtozie-lona
Słabo w wodzie. Jest dobrym rozpusz-czalnikiem dla iperytu siarkowego i azotowego, fosgenu oraz fosforoorgan
Źródło: M. Krauze, I. Nowak, Broń chemiczna, Warszawa 1984
33 W broszurce informacyjnej The Bilogical & Chemical Warfare Threat (CIA 1997) na s. 26 znajduje się zdanie wiele wyjaśniające: „Fosgen jest bardziej skuteczny niż chlor, ponieważ wolno hydrolizuje z wodą w kanalikach płucnych, tworząc kwas chlorowodorowy, który szybko niszczy tkankę”.
34 Fosgen reaguje silnie z grupami: aminową, hydroksylową i tiolową znajdującymi się w aminokwasach – zob. E.R. Taylor, Lethal Mists, „Nova Science Publisher” 1999.