白リンの野外被曝濃度

探していた、白リンの野外被曝濃度に言及したBerkowitzほかの研究を、
http://www.ntis.gov/
で入手した。

タイトルは、

OCCUPATIONAL AND ENVIRONMENTAL HAZARDS ASSOCIATED WITH THE FORMULATION AND USE OF WHITE PHOSPHORUS-FELT AND RED PHOSPHORUS-BUTYL RUBBER SCREENING SMOKES

1981年3月刊。

著者は、

Joan B. Berkowitz
G. Stuart Young
Rosalind C. Anderson
Anthony J. Colella
Warren J. Lyman
Alan L. Preston
William D. Steber
Richard G. Thomas
Robert G. Vranka

また、US Army Medical Research and Development Commandなどの支援を受けている。

白リンの野外被曝濃度に関しては、p146〜151で扱われている。
（p146）

In order to assess community risks during training or field use of screening smokes, an additional dispersion calculation has been performed.This scenario is similar to the extended coverage scenario described in Chapter 3, except that interest is focused upon the maximum concentration of smoke at various distances for the deployment site. Furthermore, if it is assumed that populations may be found at these various distances, it is important to assess the risks which might be attributable to these population exposures. Table 40 shows the results of the dispersion calculation and Table 41 shows the relationship between selected distances, exposures, and health effects criteria.

煙幕の訓練や戦場での使用の一般地域への危険性を査定するために、追加の散布測定が実施された。このシナリオは、第三章で述べた延長範囲シナリオと同様であるが、関心の焦点を展開場所での様々な距離の煙の最高濃度に当てている点で異なる。さらに、もしこれらの様々な距離において住民が居住すると想定するならば、これら住民の被曝へとつながる危険性を査定することが重要である。表40は、散布測定の結果を、表41は、選択した距離、被曝、健康影響基準の間の関係性を示す。

なお、第三章で述べられているシナリオとは、次の通り。

3.4.2 Training and Field Use
The use of WP-F and RP-BR under ,training and battlefield conditions is described using three different scenarios. The first scenario concerns RB-BR in the L8Al vehicle-mounted grenade and the generation of small localized clouds. The other two scenarios concern WP-F deployment either for one-time coverage over a large area using 60-81 mm mortars or longer range rockets and 105 mm or 155 mm projectiles for sustained coverage over a large area. The training and field use scenarios described below are based primarily on information provided in the following two references:

• Small Unit Smoke Operations Report No. IC 3-50-2 December 1978
• Concept: Smoke A Combat Multiplier U.S. Army Combined Arms Combat Development Activity August 1978

The second document, in particular, notes that smoke applications are highly variable and that no single scenario can be regarded as "typical," or representative of the "official" smoke concept for the U.S. Army. Scenarios are useful, however, to illustrate the circumstances under which smoke screens could be deployed.

3.4.2 訓練および戦場での使用
訓練、戦場状況下での白リン-フェルトおよび赤リン-ブチルゴムの使用は、三つの異なったシナリオを用いて、実施される。最初のシナリオは、L8A1車両搭載グレネードにおける赤リン-ブチルゴムおよび小規模の局所的な煙に関するものである。他の二つのシナリオは、60-81mm迫撃砲を用いて一度で広範囲をカバー、あるいは長距離ロケット、105mmまたは155mm砲弾を用いて持続的に広範囲をカバーするよう展開する白リン-フェルトに関するものである。以下に説明する訓練や戦場での使用シナリオは、主に次の二つの参考文献の情報に基づいている。
　・Small Unit Smoke Operations　Report No. IC 3-50-2　December 1978
　・Concept: Smoke A Combat Multiplier U.S. Army Combined Arms Combat Development Activity August 1978

二つ目の報告書は特に、煙幕使用は変化しやすく、単一のシナリオを米国陸軍での発煙の考え方の典型とか、公的に代表するものとみなすことはできないと述べている。しかしながら、シナリオは、煙幕が展開された状況下を明らかにするために有益である。

また、p146に戻って、

Smoke yield increases with relative humidity. (See Appendix B.) At 50 percent humidity, five times the levels of phosphoric acid result, compared to smoke yield in dry atmospheres. The H3PO4 concentration at 5000 m becomes 4.8 x 103 μg/m3. While the TLV 1S normally used to evaluate occupational exposures over an 8-hr work shift, it can also be used as a guideline for evaluating the potential impact of repeated short-term community exposures. If populations in the community are exposed over ・short durations of time to levels at or near the TLV, one would not expect toxic effects; however, it is possible that sensitive individuals would suffer from respiratory irritation. Therefore, it would be prudent to assure that an uninhabited buffer zone of greater than 5000 m be established between smoke training areas and local communities. In the continental US, it can be assumed that large-scale testing and training exercizes will be conducted in remote areas set aside for such purposes, so exposures of local residents to concentrations of phosphorus screening smokes approaching the TLV would not be at all likely. However, if large-scale testing occurs in locations such as Pine Bluff Arsenal or during field maneuvers in Europe, local inhabitants may suffer from mild effects.

煙の生成は、相対湿度に伴い上昇する。（追記Ｂをみよ。）湿度50％では、乾燥大気における煙生成と比較すると、リン酸基準で5倍の結果を生じる。5000 mでのオルトリン酸濃度は、4.8 x 103 μg/m3になる。暴露限界（TLV）は普通、8時間を越える勤務での職業的暴露を評価するのに用いられる一方で、それはまた反復的短期間の民間地域暴露の潜在的影響を評価するための指針としても用いられる。もし民間地域における住民が、短期間を超えて、暴露限界あるいはその近くのレベルで被曝したら、ある者は毒性影響を見込めないであろう。しかしながら、過敏な者は、呼吸器の痛みに悩む可能性がある。それゆえ、発煙訓練地域と民間地域との間に5000m以上の非居住緩衝地帯の設置を確実にすることが良識的である。アメリカ本土では、そのようなことを気にせず、大規模な試験および訓練行動が辺鄙な地域において実施されるものと推測し得る。そこでは、暴露限界に達するリン煙幕の濃度の地域住民への暴露は、全く起こりえないであろう。しかしながら、もし大規模な試験がパインブラフ造兵廠のような地域あるいはヨーロッパにおける機動演習中に実施されるのならば、地域住民は、緩やかな影響を被るかもしれない。

A "worst-case" assessment for deployment of WP-F smokes during training has been developed to examine the potential magnitude of environmental impacts. This assessment assumes the following:

• Training site area = 10,000 m2 (2.47 acres).
• Frequency of use = 1 hr/week; 52 weeks/yr.
• Deployment criteria: Maintain obscuring smoke concentrations (0.288 mg/m3) for one hour.

訓練中の白リン-フェルト発煙弾の展開で最悪のケースの査定が、環境影響の潜在的規模を調査するためになされている。この査定は以下を前提とする。

• 訓練場領域 ＝ 10,000m2（2.47エーカー）
• 使用頻度 ＝ 週1時間、年52週間
• 展開基準：1時間、煙幕濃度（0.288mg/m3）を維持

100m平方のエリアに、煙幕を展開させて、濃度の観測が行われている。

（p149）

An area of 100m square is maintaining a concentration of .288μg/m3 of P2O5 for neutral stability in a 3m/s wind, corresponds to an emission rate of 290.9g/s of P2O5 from the very center of the area source. Based on this emission rate, concentrations downwind can be calculated. Remember these concentrations will be extremely high because the initial concentration in the area is enough to obscure both visible and infrared electromagnetic radiation. The model's results are quasi-realistic because the distance downwind is measured from the center of the area source.

100m平方の領域が、放出源のまさに中心からの五酸化二リン放出強度290.9g/sに合わせて、.288μg/m3の濃度に維持される。この放出強度に基づいて、風下での濃度が計測し得る。これらの濃度は、領域の最初の濃度が視覚および赤外線電磁放射の両者を無効にするのに十分であるので、非常に高くなるであろうことを銘記されたい。モデルの結果は、風下の距離が放出源の中心から計測されるがゆえに、疑似現実的である。

風速は、3m/s 。
濃度は、すべて五酸化二リン当量である。
煙幕の展開頻度は、50秒ごとに1発あるいは1時間で72発。
砲弾の充填量は、発煙剤(P4)5980g。
展開は、訓練地域に亘って規則的に分配される。

結果は、以下のようになった（表40）。
（引用元は、μg表記であるが、mgに直した。）

m	mg/m3	m	mg/m3
100	146	850	11.7
150	95.0	900	11.0
200	69.8	950	10.3
250	56.1	1000	9.42
300	43.6	1050	8.88
350	35.6	1100	8.25
400	30.6	1150	7.80
450	26.7	1200	7.46
500	22.6	1250	7.01
550	20.9	1300	6.71
600	18.4	1350	6.43
650	16.6	1400	6.12
700	15.1	1450	5.79
750	13.9	1500	5.53
800	12.6	2000	3.86
		3000	2.19
		4000	1.47
		5000	0.963

EPA報告書からは、100mおよび5000mの濃度しかわからなかったが、
ここでは、100mから5000mまでの濃度が判明する。

本研究では、最低毒性濃度を、100mg/m3としている。風下100mでも、最低毒性濃度を超えている。

また、マスク必須の最小harassing濃度を、500mg/m3としている。

発煙源付近は、どれほどの濃度なのであろうか。
白リン弾が、harassingに使われることからすると、500mg/m3近くになるのだろうか。

表紙すぐ後のSECURITY CLASSIFICATION のページでは、

Soldiers in the battlefield can be exposed to smoke concentrations above that noted for acute human effects. This risk is lowered by proper use of respiratory equipment.

戦場における兵士は、ヒトに重大な影響を与えると指摘された以上の濃度の煙に曝され得る。この危険性は呼吸装置の適切な使用によって低減される。

とあり、

また、p7では、

Phosphorus smoke concentrations necessary to maintain an effective screen are greater than those which have been reported to cause death in some laboratory animals and acute effects in man.

効果的な煙幕を維持するために必要なリン煙の濃度は、いくつかの実験動物の死亡やヒトに重大な影響を与えると報告されている濃度以上である。

とされていることからも、
発煙源付近では、簡単に安全とは言えない濃度となるであろうことが窺える。

※追記
09.4.19　改訂

EPA報告書：野外での暴露

さきにみたように、ＮＲＣ報告書は、野外における黄燐煙の濃度に関して、
米国環境保護庁 (EPA)のデータを紹介していた。
今回は、そのEPAの資料にあたってみた。

タイトルは、
Summary Review of Health Effects Associated with Elemental and Inorganic Phosphorus Compounds
July 1990

オンライン上からもみることができる。
http://tinyurl.com/c2fqce

当該箇所は、Page (27 of 80)。

　Only limited information was found in the published literature on the actual ambient levels of elemental phosphorus. However, estimates of phosphorus releases as the result of mining, processing, and the manufacture, use, and disposal of phosphorus-containing products have been made by several researchers.
　Lum et al.(1982) reported elemental phosphorus levels ranging from 370 to 2,460μg/g in the form of particulate matter in the vicinity of St. Louis, Missouri. Berkowitz et al. (1981) estimated that emissions of elemental phosphorus from the manufacture of phosphorus munitions could be as great as 0.5 mg/m3/hour (worst-case upper limit), with a more likely upper limit of 0.5μg/m3/hour.
　These authors also estimated community exposure as a result of deployment of white phosphorus/felt and red phosphorus/butyl rubber screening smokes in training or testing field activities. Estimated exposures ranged for 146 mg/m3(as P2O5) 100m downwind from deployment to 0.963mg/m3, 5,000m downwind. Community exposures are not expected to be severe at a distance greater than 300m. However, particulary sensitive individuals may encounter respiratory irritaion at a distances of about 5,000m.

　刊行された文献において、リン元素の環境基準に関しては、わずかな記述しか見当たらない。しかしながら、リン含有化合物の採掘、加工、生産、利用、廃棄の結果としてのリン放出の計測については、いくつかの研究がなされている。
　Lumほか(1982) は、ミズーリ州セントルイス近辺において、粒状物質としての370〜2460μg/gのリン元素を記録している。Berkowitzほか (1981)は、リン弾薬製造からのリン元素の放出は、適当な上限値が0.5μg/m3/hourであるなか、最悪のケースでは、上限値0.5 mg/m3/hour にもなったと報告している。
　Berkowitzらはまた、訓練あるいは試験場における黄燐フェルトおよび赤燐ブチルゴムの煙幕展開によって生ずる民間地域への暴露を計測している。暴露の計測は、展開から100ｍ風下で、146 mg/m3（五酸化二リン）、5000ｍ風下で0.963mg/m3の範囲をとった。300ｍ以上の距離があれば、民間地域への暴露は深刻なものとはならないものと見込まれる。しかしながら、特に過敏な人は、約5000ｍの距離においても呼吸器の痛みに直面するかもしれない。

ここにあるように、EPAは、Berkowitzほか (1981)の研究を引用し、
濃度について述べている。

そのタイトルは、
Research and Development for Health and Environmental Hazard Assessment. Task Order 5. Occupational and Environmental Hazards Associated with the Formulation and Use of White Phosphorus-Felt and Red Phosphorus-Butyl Rubber Screening Smokes.

概要はこちら。
http://www.dtic.mil/srch/doc?collection=t2&id=ADA116956

フリーで見られるものは、なかなか見つからない。

日本における黄燐の安全基準

前エントリでは、アメリカにおける黄燐の安全基準について、触れたが、
では、日本ではその基準はどうなっているのであろうか。

安全衛生情報センター（厚労省の委託により中央労働災害防止協会が運営）は、
GHS（「化学品の分類および表示に関する世界調和システム」）として、製品安全データシートを作成している。

それは、化学品の危険有害性を一定の基準に従って分類し、
絵表示等を用いて分かりやすく表示し、災害防止及び人の健康や環境の保護に役立てようとするものである。

とりあげられている化学物質の一つに、「黄りん」がある。
http://www.jaish.gr.jp/anzen_fts/FTS_GHS_MSD_DET.aspx?joho_no=111

健康に対する有害性をみると、
急性毒性（経口）は、「区分1」とされている。
数字が若い方が、危険性は高い。
「区分1」は、「飲み込むと生命に危険（経口）」である。

また、急性毒性（経皮）も「区分1」である。
「皮膚に接触すると生命に危険（経皮）」。

急性毒性の吸入に関しては、ガス・蒸気・粉じん・ミストの四つに分けられている。

用語の定義をみると、
ガスは、「50℃で300kPa以上の蒸気圧を有する物質、または101.3kPaの標準気圧、20℃において完全にガス化する物質をいう。」
蒸気は、「液体または固体の状態から放出されたガス上の物質または混合物をいう。」
粉じんは、「ガス（通常空気）の中に浮遊する物質または混合物の固体の粒子をいう。」
ミストは、「ガス（通常空気）の中に浮遊する物質または混合物の液滴をいう。」
http://www.jaish.gr.jp/user/anzen/kag/kag_yogoitiran.html

ガスは「分類対象外」とされ、ほかはすべて「分類できない」とされている。
しかし、これは吸入による毒性がないことを意味してはいないであろう。
注意書きや注意事項を見ればそれがわかる。

注意書きには次のようにある。
「個人用保護具や換気装置を使用し、ばく露を避けること。」
「保護手袋、保護衣、保護眼鏡、保護面を着用すること。」
「眼、皮膚、又は衣類に付けないこと。 」
「粉じんを吸入しないこと。 」
「吸入した場合：空気の新鮮な場所に移動し、呼吸しやすい姿勢で休息させること。」
「吸入した場合：直ちに医師の診断、手当てを受けること。 」

安全な取扱い注意事項には、こうある。
「接触、吸入又は飲み込んではならない。」
「皮膚に接触してはならない。」
「眼に入れてはならない。」
「粉じんを吸入してはならない。」
「ミストを吸入してはならない。」

日本産業衛生学会の許容濃度は、
ACGIHと同じ、0.1mg/m3とされている。

「単回ばく露」については、

本物質のヒトへの急性ばく露が、肝、腎、消火器系、造血系、中枢神経系と広範な期間・組織に影響を及ぼす報告あるいは記載がある。 4) ,7) ,18) ,32)
短時間のばく露による気道刺激性が認められている。 41)
肝、腎、消火器、血液、中枢神経の障害（区分1）
呼吸器への刺激のおそれ（区分3）

とある。

なお、半カッコの数字は、参考文献。
4) HSDB :Hazardous Substanc Data Bank (2005)
7) ACGIH　documentation (2001)
18) Patty’s Toxicology (5th, 2001)
32) Integrated Risk Information System (1991)
41) ATSDR:Toxicological Profile (1997)

安全衛生情報センターの例にならって、
各取扱業者がデータシートを作成するが、
ナカライテスクによる五酸化二りんのそれをみていこう。
http://www.nacalai.co.jp/MSDS/27716.pdf

有害性

極めて腐食性が強く、重症の薬傷を起こす。眼に接触すると失明の恐れがある。粉塵を吸入すると気道を刺激し、喘息、咳、胸痛、肺水腫を起こすことがある。経口摂取すると口腔、喉などに灼熱感があり、食道、消化器等の粘膜を侵し穿孔を生じることがある。

吸入した場合

新鮮な空気の場所に移し、安静保温に努め、直ちに医師の手当を受ける。

取扱い

吸い込んだり、眼、皮膚および衣類に触れないように、適切な保護具を着用し、できるだけ風上から作業する。

許容濃度

日本産業衛生学会勧告値：1mg/m3（りん酸として）
ＡＣＧＩＨ（ＴＬＶ） ：TWA 1mg(H3PO4)/m3

TLVは暴露限界を意味する。
TWAは時間荷重平均。労働者が繰り返し暴露しても影響を受けない濃度。
通常は、１日8時間労働または週40時間労働に対しての濃度をいう。

ACGIHは、黄燐粒子については、0.1mg/m3としており、
リン酸は、黄燐粒子に比べると、高く設定されている（すなわち、毒性は黄燐粒子に比べれば低い）。

急性毒性

吸入ｰﾏｳｽ LC50： 271mg/m3/1 時間
吸入ｰﾓﾙﾓｯﾄ LC50： 61mg/m3/1 時間
吸入ｰｳｻｷﾞ LC50：1689mg/m3/1 時間

LC50 は、半数致死濃度のこと。

次は、純正化学によるもの（五酸化二りん）をみていこう。
http://junsei.ehost.jp/productsearch/msds/30075jis.pdf

吸入した場合

◇粉塵を吸入すると鼻腔、口腔、のど及び気管支に極度の刺激作用を起こす。

皮膚に触れた場合

◇強い刺激、やけど、粘膜を腐食する。
◇発赤、皮膚熱傷、痛み。

皮膚に付着した場合の応急措置

◇直ちに汚染された衣服や靴を脱がせる。
◇直ちに多量の水で15 分間以上洗い流す。
◇医師の診断を受ける。

吸入した場合の応急措置

◇新鮮な空気に当てる。のどの刺激は水でうがいをする。
◇鼻をかみ、うがいをし、安静にする。
◇必要な場合には人工呼吸。
◇医師の診断を受ける。

吸入毒性としては、マウス、モルモット、ウサギのほかに、
「ラット LC50 1,217mg/m3/1H」とされている。

なおペンギンワックス社ダイヤトイレクリーナーのデータシートからは、
http://www.penguinwax.co.jp/msds/2222.pdf
ACGIHによるリン酸の短時間(15分)暴露限度がわかる。
3mg/m3である。

日本では、以上のように黄燐の毒性に対して安全が図られている。
このように安全に細心の配慮がなされた環境にありながら、
実際に、否応なしに黄燐煙に曝される戦火に暮らす人々に対して、「ちょっとぐらい暴露しても、殺傷能力は低いし、死んだ人も報告されていないから大丈夫だよ」なんて言えるだろうか。

黄燐の吸入毒性に関するＮＲＣ報告書

「黄燐に限らずどんな煙も吸いすぎたら危険に決まっているのだから、黄燐だけを問題にするのはおかしい」というのは、いささか乱暴な議論であろう。

物質の性質の違いによって、人体に与える影響も当然違ってくるのではないだろうか。

そこで黄燐による影響は、相対的にどのようなものなのかが問題となる。

以下では、米国学術研究会議（National Research Council）による
発煙剤の毒性に関する報告書についてみていこう。

Toxicity of Military Smokes and Obscurants, Volume 1 (1997)
Toxicity of Military Smokes and Obscurants, Volume 2（1999）

http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=5582&page=R1
http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=9621&page=R1

1.毒性の比較

報告書では、8種の発煙剤の、緊急の暴露指導基準濃度が示されている。
Volume 1　p3 とVolume 2　p3から、
15分間で、何mg/m3が許容されるのか、
まとめると、以下のようになる。

真鍮 1.6
HCスモーク (塩化亜鉛) 10
黄燐(リン酸) 19
赤燐-ブチルゴムスモーク　　40
ディーゼル燃料スモーク 　300
フォッグ・オイルスモーク 360
黒鉛 880
二酸化チタン 1800

最も数値が低い、すなわち最も少量しか吸入が許されないのは、真鍮である。
次がHCスモークであり、黄燐は第三番目に位置する。
同じ燐でも赤燐とは若干の差がある。

これによると、黄燐の毒性は、8種の発煙剤のなかでも
相対的に高い位置にあることが判明する。

ただし、上述の指導基準は、準備も心構えも出来ている軍人向けのものであり、
何ら備えのない、体力の弱い、子どもや女性、高齢者などを含む一般人については、
上述の10分の1の数値が示されている（Vol.1 p9, Vol.2 p7）。

すなわち、黄燐（リン酸）については、15分で1.9mg/m3となる。

以上の指導基準は、ヒトおよび動物の吸入実験のデータを踏まえた上で
導かれたものである。

2.状態の変化とホスフィン

黄燐については、vol.2で扱われている。
まず、黄燐の状態の変化についてみてみよう。

When munitions containing WP are fired, they burn and produce smoke. The combustion of WP will produce smoke made up of various oxides of phosphorus, including P2O5 and phosphorus trioxide (P4O6). These oxides react rapidly with moisture to form a number of transformation products, such as H3PO4 and pyrophosphoric acid (H4P2O7) (Table 2-1; Brazell et al. 1984) and about 10% unburned phosphorus (Spanggord et al. 1985; ATSDR 1997). Organic compounds (concentrations in parts per billion) and some inorganic gases might be present, but only at trace levels. Because WP is not likely to persist long in air, a majority of phosphorus compounds released and dispersed in air during military use of smokes are likely to be deposited as phosphoric acid or phosphates on land and water (EPA 1990). The smoke particle diameter is about 1 micrometer (μm) by count, 98% of the particles are below 2μm in diameter (Katz et al. 1981).
http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=9621&page=20

黄燐を含む弾薬が発射されると、燃え出し、煙を発生させる。黄燐の燃焼は、五酸化二リン（P2O5）や三酸化リン（P4O6）を含む様々なリン酸化物で構成される煙を生成する。これらの酸化物は急速に水蒸気と反応し、リン酸（H3PO4）やピロリン酸 （H4P2O7）のような多数の変換生成物を形成する（Table 2-1、Brazellほか1984）。そして約10％の燐は燃え残る（Spanggordほか1985、ATSDR 1997）。有機化合物 (concentrations in parts per billion)およびいくつかの無機ガスが残るかもしれないが、わずか痕跡程度である。黄燐は、空中に長く存在し得ないので、軍用に用いられ、空中で解放され、分散された大部分のリン酸化物は、土中や水中にリン酸やリン酸塩として蓄積することとなる(EPA 1990)。煙粒子の直径は、約1μm、粒子の98％は、直径2μm以下である(Katz ほか1981)。

実験では、黄燐煙の濃度は、五酸化二リンあるいはリン酸当量で表示される。

またホスフィンの発生については、次のように述べられている。

WP is poorly soluble in water but is soluble in nonpolar organic solvents, such as benzene. WP can react with water to form a gaseous compound, phosphine (PH3), which is toxic to the central nervous system and the liver. PH3 will rapidly volatilize from water into air because of its low water solubility and high vapor pressure. In the air, PH3 is converted to less harmful chemicals.
http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=9621&page=19

黄燐は、水には溶けにくいが、ベンジンのような無極性有機溶剤には溶けやすい。黄燐は水と反応し、気体化合物であるホスフィン (PH3)を生成する。ホスフィンは、中枢神経系や肝臓に対して毒性がある。ホスフィンは、弱い水溶性と高い蒸気圧のため、水から空気中へ急速に揮発する。空気中においては、ホスフィンは、害の低い化学物質へと変化する。

水と反応しホスフィンが発生する。しかしすぐに揮発し、毒性の弱い物質へと変化する。

3.ヒトの吸入実験

おそらく、今では考えられないと思うが、
1935年頃には、被検志願者を伴う吸入実験が行われたことがあった。

Relatively little information has been reported on human responses to inhalation of WP smoke. Exposure of 108 men to WP smoke at 87–1,770 mg/m3 resulted in coughing and irritation of the throat (Cullumbine 1944, as cited in Wasti et al. 1978). The method used to measure the smoke concentration and the length of exposure were not reported. From those data, Cullumbine (1944, as cited in Wasti et al. 1978) estimated that the minimal exposure concentration causing coughing and throat irritation is about 700 mg/m3 for working individuals and 1,000 mg/m3 for individuals at rest.

A number of studies were conducted by White and Armstrong in 1935 with human volunteers. In most of those studies, the individuals were placed in a chamber, and then WP smoke was introduced. Male subjects were exposed to WP smoke with average concentrations of P2O5 at 188–514 mg/m3 for 2 to 15 min (White and Armstrong 1935). At the lowest concentration (P2O5 at 188 mg/m3 or H3PO4 at 259 mg/m3), a 5-min exposure resulted in 50% of the individuals reporting respiratory distress, coughing, congestion, and throat irritation. At the highest concentration (P2O5 at 514 mg/m3 or H3PO4 at 710 mg/m3), a 15-min exposure resulted in all subjects reporting tightness in the chest, coughing, nose irritation, and difficulty in speaking. The authors stated that exposure at an average concentration of P 2O5 at 514 mg/m3 (H3PO4 at 710 mg/m3) approaches the maximum concentration that can be tolerated for 15 min without serious effects. White and Armstrong (1935) stated that the concentration reported for the studies did not represent the maximum concentration to which the subjects were exposed, but instead represented an average of the concentration measurements taken throughout the exposure period. Thus, the maximum concentration in the chamber must have been considerably higher than the average concentration reported. For that reason, the White and Armstrong studies were not used in recommending guidance levels.

White and Armstrong (1935) conducted two additional studies in which the volunteers entered the chamber after the WP smoke concentration reached the desired level. In one study, a 2-min exposure of P2O5 at 588 mg/m3 (H3PO4 at 812 mg/m3) resulted in coughing, tightness in the throat, and headaches. One individual developed acute bronchitis. In the second study, six volunteers were exposed for 3.5 min at a concentration of P2O5 at 592 mg/m3 (H3PO4 at 818 mg/m3). The effects reported were similar to those reported for the 2-min exposure. All effects were reversible.

An accidental exposure of four females to WP smoke in a closed room for 15–20 min (concentration not reported) resulted in numerous respiratory symptoms (i.e., nose and throat irritation), edema of larynx and vocal cords, and coughing. Injury apparently extended into the bronchi. Chest X-rays revealed patchy areas of infiltration that later cleared; however, laryngitis persisted for several months (Walker et al. 1947).

Five males were exposed to WP smoke composed of phosphorus at 35mg/m3 and P2O5 at 22 mg/m3 for 2 to 6 hr at 7-hr intervals, equivalent to H3PO4 at 140mg/m3 (total exposure time not given). Within 6 to 20 hr, all developed symptoms of weakness, dry cough, headaches, tracheobronchitis, rales, tender and enlarged liver, and evidence of leukocytosis with relative lymphocytopenia (Aizenshtadt et al. 1971, as cited in Wasti et al. 1978). Erythrocyte acetylcholinesterase was reduced by 17%, and plasma acetylcholinesterase was reduced by 35%.

No deaths were reported in humans exposed to WP smoke with H3PO4 at concentrations as high as 817 mg/m3 (P2O5, at 592 mg/m3) for 3 to 5 min or with H3PO4 at 709 mg/m3 (P2O5 at 514 mg/m3) for 15 min White and Armstrong 1935).

There are no data on gastrointestinal, cardiovascular, musculoskeletal, hepatic, renal, dermal and ocular, immunological, neurological, reproductive, developmental, genotoxic, or carcinogenic effects from inhalation of WP smoke by humans.

http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=9621&page=24
http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=9621&page=25

黄燐煙の吸入の人体への反応に関しては、比較的わずかな情報しか報告されていない。87〜1770mg/m3の黄燐煙に曝された108人は、咳、咽の痛みを引き起こしている（Cullumbine 1944、Wastiほか1978の引用による）。煙の濃度の計測法および暴露時間は、報告されていない。それらのデータから、Cullumbineは、咳や咽の痛みを引き起こす暴露濃度の最低は、働いている者で700mg/m3、その他で1000mg/m3とした。
1935年、WhiteおよびArmstrongによって、被験志願者を伴ったいくつかの研究がなされている。それらの研究のほとんどでは、被験者は実験室に置かれ、それから黄燐煙が導入されている。男性の被験者は、2〜15分間、五酸化二リンの平均濃度188〜514mg/m3の黄燐煙に曝された(White および Armstrong 1935)。最低濃度（五酸化二リン188mg/m3もしくはリン酸259mg/m3）で、5分間の暴露は、被験者の50％に、呼吸器の苦痛、咳、充血、咽の痛みを引き起こした。最高濃度（五酸化二リン514mg/m3もしくはリン酸710mg/m3）で、15分間の暴露は、すべての被験者に、胸苦しさ、咳、咽の痛み、言語障害を引き起こした。著者は、平均濃度五酸化二リン514mg/m3（リン酸710mg/m3）は、深刻な影響なしに15分間耐えられる最大濃度に達したと述べた。White および Armstrong（1935）は、研究で報告した濃度は、被験者が曝された最大の濃度を示すのではなく、暴露時間に亘る濃度測定の平均を示していると述べている。それゆえ、実験室の最大濃度は、報告された平均濃度より大幅に高かったに違いない。そのため、White と Armstrongの研究は、推奨指導基準には用いなかった。
　White および Armstrong（1935）は、さらに二つの研究を実施しており、そこでは、黄燐煙の濃度が望む基準に達した後に、被験志願者が実験室に入っている。第一の研究では、二分間、588 mg/m3の五酸化二リン (リン酸812mg/m3)に曝されると、咳、咽の苦しさ、頭痛を引き起こしている。ある被験者は、急性気管支炎を引き起こした。第二の研究では、六人の被験志願者が、三分半、592 mg/m3の 五酸化二リン(リン酸 818 mg/m3)に曝された。その影響は、二分間暴露の際に報告されたものと同様であった。すべての症状は、改善可能なものであった。
　密室で15〜20分（濃度は報告されていない）、不意に黄燐煙に曝された四人の女性は、数々の呼吸器の症状（すなわち鼻や咽の炎症）、喉頭や声帯の浮腫、咳嗽を引き起こしている。傷害は気管支まで達したものとみられ、胸部Ｘ線は、後に消えるまばらな浸潤箇所を明らかにした。しかし、喉頭炎は、数ヶ月間、残った（Walkerほか1947）。
　五人の女性が、35 mg/m3のリン、22 mg/m3 の五酸化二リンで構成された黄燐煙を2〜6時間、7時間の間隔をおいて、同等のリン酸140mg/m3（暴露時間の合計は不明）に曝された。6〜20時間以内に、皆、衰弱、空咳、頭痛、気管気管支炎、水泡音、肝臓の圧痛と拡大、そしてリンパ球減少症を伴う白血球増加症の兆候を示した(Aizenshtadt ほか 1971、 Wasti ほか 1978の引用による)。赤血球アセチルコリンエステラーゼ は、17％減少し、血漿アセチルコリンエステラーは、35％減少した。
リン酸817 mg/m3（五酸化二リン514 mg/m3）で、3〜5分、リン酸709 mg/m3（五酸化二リン514 mg/m3）で15分、とのような高濃度で黄燐煙に曝された者において、死者は報告されていない（White および Armstrong 1935）。
　ヒトによる黄燐煙吸入の胃腸、心臓血管、筋骨格、肝臓、腎臓、皮膚、目、免疫学的、神経学的、生殖、発育、遺伝毒性、発癌への影響に関するデータはない。

3.指導基準の確定

ヒトおよび動物の実験データを踏まえて、指導基準が確定される。

Although no exposure limits have been established for WP smoke, limits have been recommended for white (yellow) phosphorus particles. WP concentrations in workplace air are regulated by the Occupational Safety and Health Administration (OSHA), and recommendations for safe levels have been made by the National Institute of Occupational Safety and Health (NIOSH) and the American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) (Table 2-4).
http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=9621&page=29

黄燐煙に対する暴露限度は確立されていないが、黄燐粒子に対する限度は、提言されている。作業場の空気中における黄燐濃度は、職業安全衛生管理局 (OSHA)によって規制されており、国立労働安全衛生研究所(NIOSH)および米国産業衛生専門家会議(ACGIH)によって、推奨安全基準が作成されている (表 2-4)。

黄燐粒子とは、五酸化二リンやリン酸ではなく、黄燐そのものを指すのだろうか。

表 2-4をみると、すべての機関で、0.1mg/m3としている。

EPA (1998) has listed WP as a hazardous air pollutant and has classified it as a Group D carcinogen (inadequate evidence of carcinogenicity). Various states also have established acceptable ambient concentration guidelines or standards for different exposure durations (see examples in Table 2-5).
http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=9621&page=36

環境保護庁（1998）は、黄燐を有害大気汚染物質とし、グループD・発がん物質（発がん性の確証不十分）に位置づけている。また様々な州で許容環境濃度基準あるいは暴露時間の基準を確立している (表 2-5)。

表 2-5をみると、

テキサス　1.7μg/m3 （24時間）
フロリダ　1.0μg/m3 （8時間）
コネチカット　2.0μg/m3 （8時間）
オクラホマ　1.0μg/m3 （30分）

とある。

Subcommittee Evaluation and Recommendations
On the basis of the available toxicity information, the subcommittee recommended exposure guidance levels for military personnel exposed during an emergency release and during regular training exercises and for consideration at training-facility boundaries to protect nearby communities from an acute exposure or repeated releases of WP smoke.

Military Exposures
Emergency Exposure Guidance Levels (EEGLs)
In recommending the EEGLs for WP smoke, the most sensitive response to short-term exposure is respiratory irritation and distress. Animal studies indicate that such an effect becomes evident in goats and rats following a 1-hr exposure to WP smoke with H3PO4 at 745 and 525 mg/m3, respectively (P2O5 at 540 and 380 mg/m3, respectively). Human volunteers exposed for 3.5 min to WP smoke with H3PO4 at 818 mg/m3 (P2O5 at 592 mg/m3) reported respiratory irritation, tightness of chest, cough, and difficulty in breathing (White and Armstrong 1935). In those cases, the subjects refused to be exposed to higher concentrations and thought it would be impossible, without more serious effects, to perform any physical exercise or labor at that concentration.

The subcommittee considered both human and animal data in recommending the EEGLs. Several EEGLs were estimated on the basis of data from humans and animals, as shown in Table 2-6. The lowest-observed-adverse-effect level (LOAEL) identified in mice of 152 mg/m3 was not included in the subcommittee's evaluation because the mice apparently were sensitive to mechanical obstruction to respiration and the data probably had little or no relevance to the true toxicity of WP smoke to mice (White and Armstrong 1935). Therefore, using the animal LOAEL identified in rats of 525 mg/m3 (White and Armstrong 1935), an uncertainty factor of 10 was used to extrapolate from a LOAEL to a no-observed-adverse-effect level (NOAEL), and an additional factor of 10 was used to extrapolate from animal to human. Assuming that Haber's rule (that is, the product of exposure concentration and time is a constant, C × T = k) applied, the estimated EEGLs were calculated to be 21, 5, and 1 mg/m3 for WP smoke expressed as H3PO4 for 15 min, 1 hr, and 6 hr, respectively. The estimated EEGLs derived from human data were calculated to be 19, 5, and 0.8 mg/m3 for WP smoke expressed as H3PO4 for 15 min, 1 hr, and 6 hr, respectively. The subcommittee's decision to use the data from the White and Armstrong (1935) study to recommend EEGLs is supported by a more recent inhalation toxicity study (Brown et al. 1980). In that more recent study, rats were exposed for 90 minutes at 707 mg/m3 and showed signs of gasping and became ataxic, but recovered. Because human data are available and the animal data are consistent with the human data, the subcommittee recommends using EEGLs derived from human data.

The subcommittee recognizes that these EEGLs are lower than those recommended by this subcommittee for RP-BR (NRC 1997), even though the final combustion products for both smokes are expected to be phosphoric acid. However, the human and animal data indicate that WP smoke appears to produce respiratory irritation at lower concentrations than does RP-BR smoke. For example, the rats exposed for 1 hr to RP-BR showed signs of respiratory irritation with H3PO4 at 1,692 mg/m3, but none died (Weimer et al. 1977). Rats exposed to WP smoke, with H3PO4 at 1,794 mg/m3, a concentration similar to that of RP-BR, had a 20% mortality during the 1-hr exposure (Brown et al. 1980). The difference might result from the presence of some uncombusted WP in the WP smoke. That would contribute to the smoke's toxicity.

A similar difference in sensitivity to the two phosphorus smokes can be observed when comparing the human data on WP and RP-BR smokes. For example, Mitchell and Burrows (1990) stated that acute exposure to RP-BR smoke at 1,000 mg/m3 (chemical form not reported) would be intolerable and that 700 mg/m3 (chemical form not reported) is the highest tolerable concentration. In contrast, White and Armstrong (1935) stated that human volunteers exposed to WP smoke with P2O5 at 592 mg/m3 (H3PO4 at 818 mg/m3) said that was the limit of their tolerance.

分科委員会の評価と提言
入手できる毒性の情報に基づいて、分科委員会は、緊急放出間、定期訓練間、そして黄燐煙の急な暴露、繰り返しの放出から近隣地域を保護するため、訓練施設の境界を考慮して、軍人の暴露指導基準を提言した。

軍人暴露
緊急暴露指導基準(EEGLs)

　黄燐煙の緊急暴露指導基準の提言において、短期間暴露で最も影響を受ける反応は、呼吸器の炎症と苦痛である。動物の研究は、そのような症状は、ヤギとラットにそれぞれ、745mg/m3、525mg/m3のリン酸（五酸化二リンはそれぞれ540、380mg/m3）を伴う黄燐煙に一時間曝したケースで明らかである。リン酸818mg/m3（五酸化二リン592mg/m3）を伴う黄燐煙に3分半曝された被験志願者は、呼吸器の痛み、胸苦しさ、咳、呼吸困難が報告されている（White および Armstrong 1935）。そのケースでは、被験者たちは、さらに高濃度への暴露を拒み、さらなる深刻な影響なしにその濃度で身体的な運動あるいは労働を行うのは不可能であるとした。
分科委員会は、緊急暴露指導基準の提言に当たって、ヒトと動物両方のデータを考慮した。それらのデータに基づき、表2-6に見られるように、いくつかの緊急暴露指導基準を示した。最低観測悪影響基準は、マウスでは152mg/m3と確認されたが、分科委員会の評価には含まなかった。それは、マウスが呼吸の機械的障害に対して過敏のようであるからであり、そのデータはマウスへの黄燐煙の実際の毒性に対して、ほとんどあるいは全く妥当性がないからである（White および Armstrong 1935）。それゆえに、ラットで525mg/m3と確認された動物の最低観測悪影響基準（White および Armstrong 1935）を用いて、最低観測悪影響基準から未観測悪影響基準を推定するために、不確定要素10を使用した。不確定要素10は、動物のデータからヒトのそれを推定するために使用される。Haberの法則（暴露濃度と時間の積は一定、C × T = k）が適用されるとすると、リン酸で示される黄燐煙15分、1時間、6時間に対して、緊急暴露指導基準は、それぞれ21、5、1mg/m3と計算される。ヒトのデータから得られた緊急暴露指導基準は、リン酸で示される黄燐煙15分、1時間、6時間に対して、それぞれ19、5、0.8mg/m3と計算される。White および Armstrong (1935)から 推奨の緊急暴露指導基準へとする数値を用いた分科委員会の決定は、より近年の吸入毒性研究（Brownほか1980）によって支持される。より近年の研究では、707mg/m3 に90分間曝されたラットは、喘ぎの兆候を示し、運動失調となったが、回復した。ヒトのデータが利用でき、動物のデータがヒトのデータと一致するので、分科委員会は、ヒトのデータから得られた緊急暴露指導基準を提言する。
　分科委員会は、これらの緊急暴露指導基準が、最終の燃焼生成物が同じくリン酸でありながら、赤燐―ブチルゴムのためにこの分科委員会が推奨した数値(NRC 1997)より低いことを認識している。しかしながら、ヒトと動物の両方のデータが、黄燐煙は赤燐―ブチルゴム煙より低い濃度で、呼吸器の炎症をもたらすことを示唆している。例えば、赤燐―ブチルゴム煙に一時間曝されたラットは、1692mg/m3のリン酸で呼吸器の炎症を起こすが、死亡はしない（Weimerほか1977）。リン酸1794mg/m3を伴う黄燐煙、赤燐―ブチルゴム煙の濃度と同様の濃度*1であるが、それに曝されたラットは、一時間の暴露で、20％が死亡する(Brown ほか 1980)。その違いは、黄燐煙中における未燃焼の黄燐の存在によるものとみられる。それは煙の毒性に寄与するのだろう。
　同様に、二つの燐煙に対する敏感さにおける違いが、黄燐と赤燐―ブチルゴム煙に関するヒトのデータを比較すると、観察される。例えば、Mitchell および Burrows (1990) は、赤燐―ブチルゴム煙1000mg/m3（燐の形態は不明）への緊急暴露は、耐えられないものであり、700mg/m3（燐の形態は不明）が耐え得る最大濃度であると述べられている。一方、White および Armstrong (1935) では、五酸化二リン592mg/m3（リン酸818mg/m3）を伴う黄燐煙に曝された被検査志願者は、それが耐えうる限界であると述べたとされる。

Repeated Exposure Guidance Level (REGL)
Although there is an existing ACGIH Threshold Limit Value-time-weighted average (TLV-TWA) for WP particles (0.1 mg/m3), that value does not seem appropriate for WP smoke. The short-term exposure data for WP smoke suggest that the REGL (8 hr per day, 5 days per week) could be higher than the TLV-TWA of 0.1 mg/m3 for WP alone but should be lower than the TLV-TWA of 1 mg/m3 for phosphoric acid. Rats exposed for 15 min per day, 5 days per week for 13 weeks showed moderate laryngitis and tracheitis with H3PO4 at 1,400 mg/m3 and slight laryngitis and tracheitis with H3PO4 at 690 mg/m3, and no such effects were reported with H3PO4 at 280 mg/m3. Because that result identifies a no-effect exposure concentration, the subcommittee recommends that it be used to establish a REGL. An uncertainty factor of 10 is used to extrapolate the animal data to humans. Dividing 28 mg/m3 by 32 to estimate a value for 8 hr from a 15-min exposure using Haber's rule yields a value of 0.9 mg/m3. Applying an uncertainty factor of 10 to extrapolate from subchronic to chronic exposure yields a value of 0.09 mg/m3. Therefore, the subcommittee recommends the REGL for WP (expressed as H3PO4) to be 0.09 mg/m3 for 8 hr per day, 5 days per week.

反復暴露指導基準
　米国産業衛生専門家会議による黄燐粒子（0.1mg/m3）のしきい値数値時間加重平均があるが、黄燐煙の短時間暴露のデータは、反復暴露指導基準（日八時間、週五日）が黄燐のみでは、同会議による0.1mg/m3より高くなり、リン酸では1mg/m3より低くすべきことを示唆している。日15分、週5日で13週間曝されたラットは、リン酸1400mg/m3で中程度の喉頭炎や気管炎、リン酸690mg/m3でわずかの喉頭炎や気管炎を示し、リン酸280mg/m3では、影響は見られなかった。その結果は影響のない暴露濃度を示しているので、分科委員会は、それを反復暴露指導基準の確定に用いるべきとした。不確定要素10が、動物のデータから人のそれを推測するために用いられた。Haberの法則により8時間から15分の数値を求めるため、28を32で割って、0.9mg/m3という数値が得られる。亜慢性暴露から慢性暴露を推測するため、不確定要素10を適用し、0.09mg/m3の数値が得られる。その結果、分科委員会は、黄燐（リン酸で示される）の反復暴露指導基準として日八時間、週五日で0.09mg/m3を提言する。

不確定要素の処理の仕方がよくわからないが、
ともかく、冒頭で示したように、緊急暴露指導基準として、15分―19mg/m3などが提言されている。
そして、一般人については、15分―1.9mg/m3となる。

4.野外での濃度

問題は、野外での使用において、実際にどのくらいの濃度の煙が発生するかということである。
報告書は、米国環境保護庁 (EPA)のデータを紹介している。

The U.S. Environmental Protection Agency (EPA) estimated that an exposure concentration of WP could reach 146 milligrams per cubic meter (mg/m3) as phosphorus pentoxide (P2O5) (202 mg/m3 as orthophosphoric acid (H3PO4)) 100 m downwind from deployment and about 1.0 mg/m3 as P2O5 (1.4 mg/m3 as H3PO4) 5,000 m downwind (EPA 1990). EPA does not expect community exposures to be severe at a distance of greater than 300 m; however, particularly susceptible individuals might experience respiratory irritation even at a distance of 5,000 m (EPA 1990).
http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=9621&page=18
http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=9621&page=19

米国環境保護庁 (EPA)は、黄燐の暴露濃度は、展開から100ｍ風下で、五酸化二リン当量146mg/m3（リン酸当量202mg/m3）、5000ｍ風下で、五酸化二リン当量約1.0mg/m3（リン酸当量1.4mg/m3）と測定している（EPA 1990）。EPAは、300ｍ以上の距離があれば、一般地域への暴露は深刻なものとはならないものと見込んでいる。しかしながら、特に敏感な人は、たとえ5000ｍの距離においても呼吸器の痛みに悩むかもしれない（EPA 1990）。

簡潔にまとめると、

【100ｍ風下】
五酸化二リン当量　146
リン酸当量　202

【5000ｍ風下】
五酸化二リン当量　1.0
リン酸当量　1.4

ということである。

これを、先ほどの緊急暴露指導基準と比較すると、
100m風下でも、相当な濃度であることといえよう。
米国の作業場や環境における基準と比べても、相当な濃度であろう。

また、報告書が述べているように、
発がんや遺伝毒性、発育などへの影響が十分に調査されていないことも考慮されなければならないであろう。

*1:約100mg/m3の差があるがいいのだろうか。

黄燐にはどのような毒性があるか

黄燐の毒性は、古くから知られており、
黄燐による害について記した文献は、枚挙に暇がない。
その害は、以下の六つに分類できる。

1. 摂取による害
2. 酷い火傷
3. 火傷に止まらない毒性
4. 短期間の吸入による害
5. 長期間の吸入による害
6. 環境への害

以下では、戦前日本の文献を中心にみていこう。

（1）摂取による害

鴨居武『無機化学講義』1911年、151頁

非常なる毒物にして稍多量に摂取するときは数時間にて死去す少量にても痙攣其他の病状を惹起す故に日常此者を取扱ふ職工の如きは顎骨に中毒を受け労働を為し得ざる如くなること少なからず。

著者は、工学博士。ここでは、長期間の吸入による害についても言及されている。

近藤耕蔵編『新制化学教科書』1925年、74頁

黄燐は恐るべき毒物にして其0.15瓦は人を殺すに足る。殺鼠剤として用ひらる。

著者は、東京女子高等師範学校教授。

（2）酷い火傷 および （3）火傷に止まらない毒性

羽田清八『中等化学新編』1900年、122-123頁

燐ノ発火ニヨリ負傷セシ時ハ直チニ治療セザレハ骨ニ達スルノ腐蝕ヲ生スルニ至ル

著者は、理学士。黄燐の毒性に関して、「骨ニ達スル」という表現は、古くからなされていることがわかる。

倉林源四郎『理化学講話』1925年、424頁

燐は発火し易き故火傷を受けることがある、其の火傷は単なる火傷でなく燐の毒のため癒え難きものである

著者は、東京高等師範学校教授。

Ｓ.ローズ編『生物化学兵器』みすず書房、1970年、101頁

燐に関していえば、この化合物はすさまじい火傷を与えるのは勿論のこと、重症の中毒と肝腎炎（肝臓と腎臓の中毒）をひきおこす。これになれば、火傷が軽度にみえる場合ですら、ほとんど死亡する。事実、燐は燐酸という強い酸に変化して、皮膚および皮下組織に深く滲透し、ついには全身に広がる。

本書は、1968年に開催された生物化学兵器に関するロンドン会議に提出された報告書をもとに、まとめられたものである。同会議は、Ｊ・Ｄ・バナール平和図書館が主催し、医師、ジャーナリスト、国際法学者、物理学者、植物学者、免疫学者、薬理学者、生物学者など各専門家が出席した。編者は生化学者。

（4）短期間の吸入による害

前掲『中等化学新編』122頁

甚タ有毒ニシテ少量ヲ吸入スレバ致死ノ因トナル

中村隆壽『化学兵器の理論と実際』1937年、161-162頁

　黄燐は60℃にて発火し青白色の焔を発して燃焼し酸素に触るるや忽ち火を発し五酸化燐の白色微粒の固体を生じて発煙す。
　　2P2+5O2→2P2O5
　五酸化燐は空気中の水分と作用して燐酸を生ず。従て煙は五酸化燐、水蒸気及燐酸の混合物なり。
　　P2O5+3H2O→2H3PO4
　黄燐は皮膚に火傷を生じ其蒸気を吸入すれば傷害を受く。

著者は、陸軍工兵中佐・工学博士。
五酸化燐（五酸化二リンとも呼ばれる）→燐酸
という推移については、短期間の吸入による害について詳しくみていく（後日エントリの予定）際、
必要になってくる知識なので、関心のある向きは銘記されたい。

朝日時局読本『国防と軍備』1937年、92-93頁

発煙剤の主な目的は煙幕をつくることにあるが、弾痕認知、信号などのため着色煙構成などにも用ひられる。煙幕は味方を遮蔽するために用ひられ、また毒ガスの一種として用ひられることもある。煙幕には発煙剤を用ひるほか、不完全燃焼の煤煙を利用することもあるが、概して白煙幕の方が優れてゐる。主なる発煙剤としては黄燐、無水硫酸、塩化スルホン酸、四塩化錫、四塩化チタン、四塩化珪素等がある。無毒発煙剤としては、亜鉛末、四塩化炭素、珪藻土、酸化亜鉛の合剤によるいはゆるベルガー混合剤が有名である。

黄燐は、毒性のある発煙剤の範疇に含まれていることが見て取れる。

（5）長期間の吸入による害

二階源市『高等小学新理科書解説』1926年、337頁

極めて有毒で、これを取扱ふ職工は、その蒸気を吸入するので往々不治の病を起す。

著者は、東京府豊島師範学校教諭。

浜幸次郎・稲葉彦六『新理科書』巻4、1901年、52頁

黄燐は、体温或は空気の常温にても発火し、且、非常なる毒性を有し、骨の病を起すものなり。

浜はのち山梨県師範学校長、稲葉は、東京高等師範学校教授を務めている。

（6）環境への害
前掲『生物化学兵器』101頁

人間にたいする毒性のほかに、家畜、家禽、魚類にたいする害が考慮されなければならない。魚類はベトナム農民の蛋白源の大部分を占めているから、もし燐爆弾か燐砲弾が養魚場に投下されれば、農民は中毒することになる。

この記述は、ベトナムにおける生物化学兵器の使用状況に関する章でなされている。

どの目標に対して榴弾と黄燐を組み合わせるか

タコつぼに隠れている兵士に対して、榴弾と黄燐を用いる
“シェイクアンドベイク”作戦については、すでにみたところである。
しかし、榴弾と黄燐が用いられるのは、、タコつぼの兵士に対してだけでなかった。

米陸軍野外教範　FM 23-91　MORTAR GUNNERY（1991）
http://www.kmike.com/Mortars/FM%2023-91.pdf

Table 2-3. Targets and methods of attack. から
どの目標に対して、榴弾と黄燐の組み合わせが用いられるのかがわかる。

基本的には、次のように述べられる。

Projectile WP should be combined with HE when the target contains flammable material and when the smoke will not obscure adjustment.

黄燐弾は、目標が可燃性の物資を含むとき、そして煙が砲撃修正を邪魔しないとき、榴弾と組み合わせるべきである。

具体的に、みていこう。

車両には、
集結地にあるもの、移動中のものもともに、榴弾と黄燐の組み合わせが用いられる。
信管は、瞬発信管、ＶＴ信管を使う。

ここで一旦、信管および弾種に関しての解説をみてみよう。

b. The type of ammunition selected to engage a target depends on the nature of the target and characteristics of the ammunition available. The effect of HE ammunition varies with the fuze used.
(1) Quick and superquick fuzes. Quick and SQ fuzes are used for impact detonation. When the HE projectile with a quick or SQ fuze passes through trees, detonation may occur in the foliage. Therefore, its effectiveness may be either improved or lost, depending on the density of the foliage and the nature of the target.
(2) Proximity fuzes. A proximity fuze is used with HE ammunition to get airbursts.
A proximity or VT fuze detonates automatically upon approach to an object. It is used to get airbursts without adjusting the HOB. If the proximity element fails to function, a fuze quick-action occurs upon impact. The HOB varies according to the caliber of projectile, the angle of fall, and the type of terrain in the target area. If the terrain is wet or marshy, the HOB is increased. Light foliage has little effect on a proximity fuze, but heavy foliage increases the HOB by about the height of the foliage. The greater the angle of fall, the closer the burst is to the ground.
(3) Fuze delay. Fuze delay produces a mine action caused by the round’s
penetration before detonation. Fuze delay can be used to destroy earth and log
emplacements. It is also effective against some masonry and concrete structures. Fuze delay is NOT used against armor. The depth of penetration depends on the type of soil and terminal velocity of the round.
(4) Illumination. Illumination using time fuze gives an airburst depending on the
time set on it. The setting depends on the charge and elevation fired. When time fuze
is used, the HOB can be adjusted to give the best illumination on the desired location.
(5) Chemical ammunition. Chemical ammunition is used for producing casualties,
incendiary effects, screening, marking, and harassing. Among the types of fillings in chemical projectiles are gas (CS) and WP.
(6) Projectiles. Projectiles filled with chemical agents are useful for causing casualties in fortified positions or installations. Chemical rounds may be used at low expenditure rates to harass the enemy and to force them to wear protective masks for prolonged periods.

　b. 目標を攻撃するために選択する弾薬の種類は、目標の性質や利用できる弾薬の特質による。榴弾の効果は、使用する信管によって変化する。
　（1）瞬発および着発信管。瞬発および着発信管は、衝突爆発に用いられる。瞬発もしくは着発信管を用いた榴弾が森林を通過するとき、群葉の中で爆発が起こるかもしれない。その結果、その有効性は、群葉の密度や目標の性格によって、向上あるいは失われる。
　（2）近接信管。近接信管は、空中爆発させる榴弾で用いられる。近接あるいはVT信管は、目標への接近で自動的に爆発する。それは起爆高度の調整なしの空中爆発に用いられる。もし近接機能が故障したら、衝撃による起爆機能が作用する。起爆高度は、発射物の口径、落下角度、目標の地形によって変化する。もし、地形が湿っていたり湿地であれば、起爆高度を上げる。少量の群葉は、近接信管にほとんど影響しないが、多量の群葉は、群葉の高度ほどまで起爆高度を上げる。落下角度が大きければ大きいほど、爆発は地表に近くなる。
　（3）延期信管。延期信管は砲弾が爆発前に貫通し、地雷作用を生じる。延期信管は、土や木製の砲座を破壊するために用いられる。それはまた、石造やコンクリート構造物に対して効果的である。延期信管は、装甲に対しては用いない。貫通深度は、土壌の種類や砲弾の最終速度による。
　（4）照明弾。時限信管を用いる照明弾は、時間設定により空中爆発をなす。設定は、装薬量や射角による。時限信管を用いるとき、起爆高度は、望む位置に最適な照明をもたらすように設定する。
　（5）化学弾薬。化学弾薬は、死傷、焼夷効果、遮蔽、マーキング、混乱に用いられる。化学弾の種類には、ＣＳガスおよび黄燐が含まれる。
　（6）投射物。化学剤を満たした投射物は、集結地や基地への死傷攻撃に有効である。化学弾は低い消費率で、敵を混乱させ、長期間、防護マスクの装着を強いることができる。

信管の種類とは別に、黄燐はＣＳガスと同じ、化学弾薬の項で言及されている。
榴弾と黄燐の信管は、同一でいいのだろうか。

兵器を目標とする場合、防備を固めたものと露出しているものとで異なり、
後者の場合、榴弾と黄燐の組み合わせが用いられる（ＶＴ信管）。
前者については、榴弾のみ、瞬発信管、延期信管で用いられる。

船舶（ＶＴ信管）、橋（瞬発、延期信管）は、榴弾のみによる。

建造物は、木造と石造で異なる。
木造は、榴弾と黄燐を用いる（瞬発信管）。
石造は、榴弾を瞬発、延期信管で用いる。

要塞については、コンクリート製と土製・丸太製などとで区分されている。
後者には、榴弾（瞬発および延期信管）のみを用いるが、
前者は、表の弾種の箇所に不備があり、不明。

人員については、

• 露出しているもの
• タコつぼにいるもの
• 防空壕あるいは洞穴にいるもの
• 軽防御のもの

に区分される。

このうち、榴弾と黄燐の組み合わせが用いられるのは、
ご存じのとおり、タコつぼにいるものに対してである。
ＶＴ信管を用いる。

注記には次のようにある。

AIRBURST ARE NECESSARY.
SURPRISE IS NOT NECESSARY. WP IS USEFUL IN DRIVING PERSONNEL OUT OF HOLES AND INTO OPEN.

空中爆発が必要。
奇襲は必要ではない。黄燐は、敵人員をタコつぼの外へ引きずり出すのに有効である。

また、軽防御のものも、可燃性の物資がある場合、
黄燐が組み合わされる。

道路や鉄道は、榴弾のみ（延期、ＶＴ、着発信管）。

補給基地は、榴弾（瞬発、ＶＴ信管）と黄燐による。

以上、榴弾と黄燐の組み合わせを用いる目標を列記すると、

• 車両（集結地・移動中）
• 露出している兵器
• 木造建造物
• タコつぼにいる人員
• 軽防御の人員
• 補給基地

となる。

米軍の戦時国際法上における黄燐認識

米陸軍法務官が、Field Artillery誌上に
戦時国際法および火器支援の入門向け解説を書いている。

Captain Jon D. Holdaway
The Law of War and Fire Support:A Primer for Fire Supporters
Field Artillery　 May-June 2001

http://sill-www.army.mil/famag/2001/MAY_JUN_2001/MAY_JUN_2001_PAGES_40_43.pdf

戦時国際法適用をめぐる方法論に関しては、
目標、兵器、軍需品、戦術に分類して、論じられている。

黄燐に関しては、兵器および軍需品の項で言及されている（p42）。

Incendiaries, which include napalm, flame throwers, tracer rounds and white phosphorus, are not illegal, perse, but must be monitored for their use to prevent “unnecessary suffering.” For instance, white phosphorus is not banned as a method for marking targets or for igniting flammable targets, but it should not be used as an anti-personnel munition unless other types of conventional antipersonnel ordnance are unavailable.

焼夷兵器は、ナパーム、火炎放射器、曳光弾、黄燐を含むが、それ自体は、違法ではない。しかし、使用に際しては“不必要な苦痛”を避けるよう監視しなければならない。例えば、黄燐は、マーカーや可燃性の目標に着火する手段としては、禁止されていない。しかし、それは、他種の従来の対人兵器が利用できないのではない限り、対人弾薬として使ってはならない。

ここからわかるのは、

1. 黄燐は焼夷兵器である
2. ただし焼夷兵器は、それ自体では違法ではない
3. 問われるのは、その使い方である
4. 黄燐は対人使用してはならない

という認識である。

すなわち、ここでは、黄燐は発煙弾であるとして、
焼夷兵器の定義から除外されてはいない。

特定兵器禁止抑制条約成立にいたる過程で、国連事務総長の報告書をはじめ、黄燐が焼夷兵器であるとして問題視されていたが、その大きな方向性が否定されたわけではなかったことになる。

黄燐の対人使用に言及しているのは、対人使用が有効であるからであり、
実際に使用されてきたからである。
朝鮮戦争における黄燐の使用については、すでに述べた。

米陸軍の野外教範においても、対人使用について言及されている。

FM 3-50 Smoke Operations （1990）

We use phosphorous smokes in instantaneous-burst munitions (for example, artillery and rifle grenades), with the showers of burning phosphorous particles being highly incendiary. This makes phosphorous smoke excellent for harassing enemy personnel and starting fires, as well as its having excellent smoke properties.

http://www.globalsecurity.org/military/library/policy/army/fm/3-50/Appg.htm#s4

これについては、以前のエントリですでにとりあげた。

FM 7-90 TACTICAL EMPLOYMENT OF MORTARS （1992）

a. The bursting WP round provides a screening, incendiary, marking, and casualty-producing effect. It produces a localized, instantaneous smoke cloud by scattering burning WP particles.

b. The WP round is used mainly to produce immediate, close point obscuration. It can be used to screen the enemy's field of fire for short periods, which allows troops to maneuver against him. The 60-mm WP round is not sufficient to produce a long-lasting, wide-area smoke screen, but the much larger WP round from the heavy mortar is.

c. The bursting WP round can be used to produce casualties among exposed enemy troops and to start fires. The casualty-producing radius of the WP round is much less than that of the HE round. Generally, more casualties can be produced by firing HE ammunition than by firing WP. However, the WP burst causes a significant psychological effect, especially when used against exposed troops. A few WP mixed into a fire mission of HE rounds may increase the suppressive effect of the fire.

http://www.globalsecurity.org/military/library/policy/army/fm/7-90/Appb.htm#top

a. 爆発する黄燐弾は、遮蔽、焼夷、マーキング、死傷効果をもたらす。それは、燃焼する黄燐粒子を撒き散らすことにより、局部集中的な即効性の煙雲を生成する。

b. 黄燐弾は、主に瞬間集中的掩蔽効果をもたらすために用いられる。また、短時間、敵の射界を覆うために使われ、それにより敵に対する作戦行動を可能にする。60ミリ黄燐弾は、長時間持続、広範囲の煙幕を生成するには十分ではないが、黄燐弾が大きくなれば大きいほど、より大きい迫撃砲が必要となる。

c. 爆発する黄燐は、露出している敵部隊を死傷させ、着火させるために使われる。黄燐による死傷率は、榴弾のそれよりずっと落ちる。一般的に、黄燐より榴弾による方が、多くの死傷者を出す。しかしながら、黄燐の爆発は、特に露出している部隊に使用する際に重大な心理的効果をもたらす。榴弾の砲撃に少しの黄燐を混ぜると、火力の抑制的効果を上昇させるであろう。

FM 23-91 MORTAR GUNNERY （1991）

WP IS USEFUL IN DRIVING PERSONNEL OUT OF HOLES AND INTO OPEN.

http://www.kmike.com/Mortars/FM%2023-91.pdf

黄燐は、敵兵をタコつぼから外に追い出すのに有効である。

以上のような黄燐の対人使用は、
積極的には行えないはずである。

ただし、法務官が述べるように、
「他種の従来の対人兵器が利用できない」限りという条件をつけ、
使用の余地を残している点が注目せざるを得ない。
同様に、禁止される焼夷兵器の空中投下に関しても、使用の余地を残している。
法務官は次のように述べている。

Air-delivered incendiaries have been banned in areas of civilian concentration under a protocol to the 1980 Conventional, Weapons Treaty,14 but the US has not ratified this protocol. The US position is that air-delivered incendiaries may be proper against targets in areas of civilian concentration if their usage would reduce civilian deaths, e.g., to destroy a chemical weapons factory in which the incendiary device burns the chemicals rather than disperses them.

1980年の特定兵器禁止抑制条約議定書のもとでは、民間人の集中居住地域における焼夷兵器の空中投下は、禁止されているが、合衆国は、その議定書を批准していない。合衆国の立場としては、焼夷兵器の空中投下は、もしその使用が民間人の死者を減じる場合、例えば、化学兵器工場を破壊する際、化学物質を散乱させるよりはむしろ、焼夷兵器で燃やせる場合、民間人が集中する地域における目標に対しても、妥当となろう。

実際、2004年のファルージャの戦闘では、
黄燐が対人使用で用いられた。
しかも、同じ、Field Artillery 誌上でそれが明らかにされている。

Field Artillery　March-April 2005　

TF 2-2 IN FSE AAR:
Indirect Fires in the Battle of Fallujah
By Captain James T. Cobb,
First Lieutenant Christopher A. LaCour
and Sergeant First Class William H. Hight

White Phosphorous. WP proved to be an effective and versatile munition. We used it for screening missions at two breeches and, later in the fight, as a potent psychological weapon against the insurgents in trench lines and spider holes when we could not get effects on them with HE. We fired “shake and bake” missions at the insurgents, using WP to flush them out and HE to take them out.

http://sill-www.army.mil/famag/2005/MAR_APR_2005/PAGE24-30.pdf

黄燐。黄燐は効果的で多用途な弾薬であることが実証された。我々は、二つの後装砲での遮蔽作戦でそれを使用し、戦闘の後半では、榴弾が効かないとき、塹壕やタコつぼにいる反乱者に対する有力な心理的兵器として使用した。“シェイクアンドベイク”作戦、すなわち黄燐を使って反乱者をあぶり出し、榴弾で仕留めたのだ。