Kemikaaliturvallisuus tarkoittaa kaikkia käytäntöjä ja toimenpiteitä, jotta kemikaaleja voidaan käsitellä, varastoida ja käyttää turvallisesti erilaisissa ympäristöissä. Päätavoitteena on ennaltaehkäistä tapaturmia, ja luoda käyttäjille sekä valmistajille turvallisia toimintatapoja käyttää kemikaaleja. Kemikaaleja käytetään laboratorioissa, teollisuudessa ja arjessa.
Turvallisuuskäytäntöihin kuuluu esimerkiksi asianmukaiset henkilösuojaimet, oikeaoppinen varastointi riippuen kemikaalin ominaisuuksista sekä koulutus niiden käsittelyyn ja varastointiin.
OSHA:n (Operational Safety and Health Administration) laboratoriestandardin (29 CFR 1910.1450) voimaantulon myötä laboratoriotyössä korostuu tietoisuus, vastuu, järjestelmällisyys sekä koulutus. Jatkuva riskien arviointi, kokeiden huolellinen suunnittelu ja onnettomuuksien ennakointi ovat keskeisiä osia tieteellisessä koulutuksessa.
Vanhat merkittävät kemikaalionnettomuudet ovat muovanneet standardeja ja protokolleja, joiden noudattaminen ja ymmärtäminen on välttämätöntä kaikille kemikaaleja käsitteleville. Kemikaalien väärinkäytöstä voi seurata vakavia loukkaantumisia, sairauksia tai jopa kuolemia. Lisäksi ne ovat vaarallisia ympäristölle ja ekosysteemeille.
Historia Kemikaaliturvallisuuden kehittyminen alkoi teollisuuden voimakkaan laajentumisen myötä 1950-luvun jälkeen. Kemikaalien tuotantomäärät kasvoivat merkittävästi toisen maailmansodan seurauksena, mikä johti uusien kemikaalien käyttöönottoon ja lisäsi turvallisuustoimien tarvetta. Käännekohtina tarkemmalle lainsäädännölle toimivat vuonna 1974 tapahtunut Seveson onnettomuus sekä vuonna 1984 Bhopalin onnettomuus, jotka osoittivat tarpeen systemaattisemmille turvallisuustoimenpiteille.
Seveson onnettomuus vuonna 1976 Italiassa Italian Sevesossa tapahtui 10. heinäkuuta 1976 kemikaalitehtaassa räjähdys, joka aiheutui valmistusprosessissa käytetyn reaktorin venttiilivauriosta. Tehtaassa tuotettiin kloorifenoleja, joita käytetään muun muassa torjunta-aineiden valmistuksessa. Räjähdyksen seurauksena noin 3000 kilogrammaa kemikaaleja pääsi ilmaan puutteellisten turvallisuusjärjestelyiden takia. Vapautunut kemikaalipilvi sisälsi muun muassa natriumhydroksidia, etyleeniglykolia, natriumtrikloorifenolaattia ja 15–30 kilogrammaa erittäin myrkyllistä TCDD:tä (dioksiinia). Dioksiini on luokiteltu yhdeksi vaarallisimmaksi synteettisistä aineista. Päästö aiheutti vakavia terveys- ja ympäristövaikutuksia: satoja ihmisiä evakuoitiin, kymmeniä tuhansia altistui dioksiinille, ja laajoja alueita jouduttiin puhdistamaan. Lisäksi suuri määrä karjaa ja lemmikkieläimiä kuoli saastumisen seurauksena. Seveson onnettomuuden seurauksena Euroopan unionissa kehitettiin uutta lainsäädäntöä suuronnettomuuksien ehkäisemiseksi ja hallitsemiseksi. Lainsäädäntö nimettiin Seveso-direktiiviksi, ja sen tarkoitus on ehkäistä suuria onnettomuuksia, jota liittyvät vaarallisiin aineisiin, varmistaa oikeanmukaiset toimenpiteet tapaturman sattuessa sekä säädellä katastrofisia seurauksia onnettomuuden sattuessa.
Bhopalin onnettomuus 1984, Intia Bhopalin kaupungissa Intiassa tapahtui 3. joulukuuta 1984 kemikaalitehtaassa vuoto, jonka seurauksena yli 40 tonnia metyyli-isosyanaattikaasua (MIC) pääsi ilmaan. Onnettomuus sattui torjunta-aineita valmistavalla tehtaalla, ja sitä pidetään yhtenä historian vakavimmista teollisuuskatastrofeista. Onnettomuudessa vapautuneeseen myrkkykaasuun kuoli välittömästi 3800 ihmistä, ja arviolta 10 000–20 000 seuraavien päivien aikana. Bhopalin onnettomuus korosti tarvetta varmistaa myös kehitysmaiden kemikaaliturvallisuutta, joissa tekninen osaaminen on matalampaa. Lisäksi onnettomuus opetti, että kansainvälisillä yrityksillä on vastuu siitä, ettei säästöjä tavoitella turvallisuuden kustannuksella.
Muut merkittävät onnettomudet Vuonna 1989 Texasissa tapahtunut Phillipps 66:n öljykompleksin räjähdys sekä 1974 Flixboroughissa räjähtänyt kemikaalitehdas ovat myös vaikuttaneet turvallisuusstandardien tiukentumiseen. Phillips 66:n öljykompleksin onnettomuus antoi alkutyönnön OSHA:n prosessiturvallisuuden hallintastandardin synnylle ja kehittämiselle.
Kemikaalien vaarat Kemikaalien käsittelyyn ja käyttöön voidaan aina katsoa liittyvän erilaisia vaara- ja riskitekijöitä. Suomessa näitä vaaroja ja toiminnan turvallisuutta valvoo kansallinen Turvallisuus- ja kemikaalivirasto (Tukes), joka määrittelee vaaran sellaisena tekijänä, joka voi aiheuttaa haitallisia vaikutuksia, ja riskin sellaisena, joka lisää aiheutuvan haitan todennäköisyyttä. Tällaisia kemikaalien aiheuttamia vaaroja ja haittoja voidaan nähdä kohdistuvan esimerkiksi ihmisiin, luontoon ja materiaaleihin.
Kemikaalien vaarallisuus itsessään ja niiden aiheuttamat vaaralliset ja haitalliset vaikutukset perustuvat hyvin paljon tarkasteltavan aineen ominaisuuksiin, kuten myrkyllisyyteen, reaktiivisuuteen muiden aineiden kanssa sekä paloteknisiin ominaisuuksiin, kuten syttymis- ja leimahduslämpötiloihin. pienoiskuva|Kemikaalien varoitusmerkit Kemikaalien käyttöturvallisuustiedote sisältää olennaisia tietoja kemikaalin vaaraominaisuuksista sekä niiden turvallisesta käytöstä ja hävittämisestä. Tiedotteessa on myös ohjeet kemikaalien varastoinnille, joka on erityisen olennaista, sillä fysikaalista vaaraa aiheuttavien kemikaalien vaaralliset ominaisuudet vaihtelevat ympäristöolosuhteiden mukaan. Käyttöturvallisuustiedote sisältää muiden vaaratietojen lisäksi tiedon kemikaalien terveysvaikutuksista.
Kemikaaleihin liittyvä turvallisuustietoisuus mahdollistaa niiden aiheuttamien riskien ja vaarojen ennaltaehkäisyä, joka on keskeinen osa kemikaaliturvallisuutta. Tukes esittää esimerkiksi Euroopan unionin yhtenevän kemikaalilainsäädännön lisäävän kemikaalien turvallista käyttöä.
Tällaista kemikaaliturvallisuuteen liittyvää tietoisuutta ja vaarojen tunnistamista voidaan lisätä esimerkiksi myynti- ja tuotepakkauksiin lisättävillä varoitusmerkeillä ja vaaralauseilla. Oheisessa kuvassa (Kuva 1) esitetään CLP-asetuksen (Classification, Labelling and Packaging) mukaiset vakioidut varoitusmerkit.
Ympäristövaarat Tukes esittää ympäristölle vaarallisen aineen olevan erilaisille eliöille myrkyllinen sekä voivan aiheuttaa pitkäaikaista haittaa luonnonympäristössä. Ympäristölle vaaralliset kemikaalit merkitään CLP-asetuksen mukaisesti kuvassa 1 näkyvällä punamustavalkoisella puun ja kalan sisältävällä nelikulmiolla. Ympäristölle vaarallisiin kemikaaleihin liittyy myös varotoimia, kuten viemäriin tyhjentämisen välttäminen.
Meksikonlahdella vuonna 2010 sattunut Deepwater Horizon -öljyonnettomuus havainnollistaa ympäristölle vaarallisten aineiden mahdollisia seurauksia niiden päästessään ympäristöön. Onnettomuudessa vapautui suuri määrä raakaöljyä mereen, jonka ympäristövaikutukset aiheuttivat merieläinten kuolemia, lintujen sulkien öljyyntymistä sekä muita pitkäaikaisia vaurioita alueen ekosysteemeissä.
Ympäristövaaran voidaan ajatella kohdistuvan laajalti luonnonympäristöön, kuten vesistöön, maaperään tai ilmakehään. Bensiini on esimerkki ympäristölle vaarallisesta kemikaalista, jonka käytöstä vapautuu palamistuotteita ilmakehään, kuten esimerkiksi hiilidioksidia, joka on yksi tekijä ilmastonmuutoksen etenemisessä. Kenties hieman tuntemattomammat, mutta siltikin yhteiskunnassamme paljon käytetyt fluoratut kasvihuonekaasut ovat toinen esimerkki ilmakehälle haitallisista aineista. Nämä lämmönsiirto- ja kylmäaineina käytetyt niin kutsutut F-kaasut lämmittävät voimakkaasti ilmastoa ilmakehään vapautuessaan.
Ympäristön ja sen eliöiden kannalta erityisen haitallisia aineita ovat niin kutsutut PBT-aineet (Persistent, Bioaccumulative and Toxic), joiden olennaisia ominaisuuksia ovat niiden pysyvyys, biokertyvyys ja myrkyllisyys. PBT-aineet tyypillisesti kertyvät ravintoketjuissa sekä hajoavat hitaasti, aiheuttaen erilaisia vaikutuksia eliöissä, kuten lisääntymishäiriöitä ja syöpää. PBT-aineiden turvallisuuden luokittelu on haastavaa juuri niiden ominaispiirteiden vuoksi. Vaikka aine katsottaisiin aluksi turvalliseksi käyttää, voivat sen haitalliset vaikutukset ilmetä ajallisesti vasta huomattavasti pidemmän ajan kuluttua.
Fysikaaliset vaarat Fysikaalisia vaaraluokkia on CLP-asetuksen mukaisesti 17, jotka esitetään oheisessa taulukossa. +CLP-asetuksen mukaiset fysikaaliset vaaraluokatVaararyhmäVaaraluokatRäjähdys- ja reaktiovaarat Räjähteet Flegmatoidut räjähteet Itsereaktiiviset aineet ja seokset Orgaaniset peroksiditSyttyvyys Syttyvät kaasut Syttyvät aerosolit Syttyvät nesteet Syttyvät kiinteät aineet Pyroforiset nesteet Pyroforiset kiinteät aineet Itsestään kuumenevat aineet ja seokset Aineet ja seokset, jotka veden kanssa kosketuksissa kehittävät syttyviä kaasujaHapettavuus ja syövyttävyys Hapettavat kaasut Hapettavat nesteet Hapettavat kiinteät aineet Metalleja syövyttävät aineet ja seoksetPaineen alaiset aineet Paineen alaiset kaasut Näitä vaaraluokkia ja niihin kuuluvia kemikaaleja yhdistää keskeisesti se, että niiden ominaisuuksiin kuuluvat muiden muassa räjähdys- ja syttyvyysvaara. Fysikaalisen vaaran aiheuttavilla aineilla on useita erilaisia CLP-asetuksen mukaisia varoitusmerkkejä (Kuva 1).
Huolimattomuus fysikaalista vaaraa aiheuttavien kemikaalien käsittelyssä voi johtaa vakaviin seurauksiin. Esimerkiksi Beirutissa vuonna 2020 epäasianmukainen nitraattien varastointi johti valtavaan kemialliseen räjähdykseen, jonka yhteydessä syntynyt räjähdyksille ominainen paineaalto tuhosi rakennuksia jopa kilometrien säteellä.
Terveysvaarat Ihmisen terveydelle vaarallisia kemikaaleja voidaan tunnistaa useita erilaisia ja myös vaikutuksiltaan erityyppisiä. Kemikaalit voivat vaikuttaa ihmiseen lyhyellä- tai pitkällä aikavälillä. Kemikaaleille altistuminen voi tapahtua hengityksen, ihokosketuksen, silmien tai suun kautta. Terveysvaikutusten vakavuus riippuu myös paljolti kemikaalin ominaisuuksista, altistumisen määrästä ja kestosta.
Esimerkiksi Yhdysvalloissa tapahtuneessa Love Canal -tapauksessa kemikaalijätteitä haudattiin maaperään, jonka päälle rakennettiin myöhemmin taloja ja kouluja. Vielä vuosikymmeniä myöhemmin maaperään haudatut kemikaalit aiheuttivat alueella asuneissa ihmisissä terveyshaittoja, kuten synnynnäisiä epämuodostumia.
Terveysvaarojen osalta CLP-asetuksessa noteerataan kymmenen terveysvaaraluokkaa, sekä neljä niille ominaista CLP-asetuksen mukaista varoitusmerkintää (Kuva 1). +CLP-asetuksen mukaiset terveysvaaraluokatVaaraluokkaSelite tai tarkennusVälitön myrkyllisyysAkuutti toksisuus nielemisen, ihokosketuksen tai hengitysteitse altistumisen seurauksenaIhosyövyttävyys / IhoärsytysVaurioittaa tai ärsyttää ihoaVakava silmävaurio / Silmä-ärsytysVaurioittaa tai ärsyttää silmiäHerkistävyysAiheuttaa allergista reaktiota hengitettynä tai ihon kauttaSukusolujen perimävaurioVoi aiheuttaa geneettisiä vaurioitaSyöpävaarallisuusVoi aiheuttaa syöpääVaarallisuus lisääntymiselleHaitallinen vaikutus hedelmällisyyteen tai sikiön kehitykseenElinkohtainen myrkyllisyys (kerta-altistuminen)Haittavaikutukset yksittäisen altistumisen jälkeenElinkohtainen myrkyllisyys (toistuva altistuminen)Haittavaikutukset pitkäaikaisen tai toistuvan altistumisen jälkeenAspiraatiovaaraHengitysteihin joutuessaan voi aiheuttaa vaurioita (esim. nesteet) Tyypillisinä ja arkipäiväisinäkin terveyteen vaikuttavina kemikaaleina voidaan pitää esimerkiksi herkistäviä aineita. Tukes määrittelee herkistävän aineen allergeeniksi, joka voi aiheuttaa ihon ja hengitysteiden herkistymistä. Esimerkiksi Suomessakin on yli miljoona siitepölyallergikkoa ja sen voidaan katsoa heikentävän elämänlaatua merkittävästi.
Jotkin kemikaalit voivat aiheuttaa myös huomattavasti vakavampia vaikutuksia. Tällaisia ovat esimerkiksi hormonitoimintaa häiritsevät kemikaalit sekä ihoa syövyttävät aineet, joita esiintyy esimerkiksi joissakin kodin puhdistus- ja pesuaineissa.