在流淚、窒息和粘液湧出之前，催淚瓦斯會灼燒。它會在眼睛、皮膚、肺部和口腔——或任何接觸到的地方引起劇烈的疼痛。“它可能是壓倒性的和使人喪失能力的。你可能被迫閉上眼睛，無法睜開，”杜克大學的麻醉學家斯文-埃裡克·喬特說。然後是咳嗽、噁心和嘔吐。是什麼原因導致這些化學物質對人體產生如此破壞性的影響？
喬特研究催淚瓦斯已經十多年了，但他認為催淚瓦斯不是這種武器的最佳術語。首先，他從技術角度指出，它們不是氣體；它們是粉末，像細霧一樣在空氣中飄散。“我認為催淚瓦斯是一種疼痛氣體，”他說。“因為它直接啟用疼痛感應受體。” 像沙林毒氣這樣的武器會導致肌肉麻痺，從而導致窒息。這些武器旨在殺死，而催淚瓦斯的目的是透過最大的痛苦來驅散人群。具體而言，所有催淚瓦斯劑都會啟用兩種疼痛受體之一，TRPA1 或 TRPV1，並且可以根據它們啟用的受體分為兩大類。
第一類，TRPA1 啟用劑，包括稱為 2-氯苯亞甲基丙二腈或 CS 氣體的化學物質。這是美國執法部門使用的試劑之一，並且根據美國海關與邊境保護局發言人的說法，是 CBP 官員週日在美國南部邊境向男人、女人和兒童人群發射的物質。“許多孩子暈倒了。我的女兒也被擊中了。那裡還有孕婦和許多老年人，”一位目擊者週一在《華盛頓郵報》的攝像機前說。
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這些試劑是含氯化合物，以細顆粒形式吹入空氣中。“它們實際上是透過燃燒分散的，並沉積在皮膚或衣服上，並且可以持續一段時間，”喬特說。“它們與人體上的生物分子和蛋白質發生化學反應，”這會導致嚴重的灼燒感。
喬特說，這些試劑很少致命，但在不當使用的情況下，例如將罐子直接射入人群並造成頭部或身體傷害，或射入人們無法逃脫的封閉空間，也曾發生過死亡事件。喬特說，兒童特別容易受到這些試劑的傷害，因為他們太小了。“他們個子矮小，地面附近濃度較高。他們的身體表面和肺部也較小，因此受傷的可能性更高，”他說。
CS 氣體是最常見的 TRPA1 啟用劑，但人權醫師組織醫生、加州大學伯克利分校公共衛生科學家羅希尼·哈爾說，最近，執法部門已開始使用一種更新的化合物。“越來越多地，出現了一種更高階的版本，稱為 CS2 或有時稱為 CX，”她說。“它們[含有矽]，因此它們可以在環境中持續更長時間，並且不會分解得那麼快。” 結果是一種更具危害性的催淚瓦斯，可能會在幾天內繼續影響某個區域。
還有兩種其他用於防暴的 TRPA1 啟用劑：CR 氣體（二苯並氮雜）和 CN 氣體（氯乙醯苯，也用於熊噴霧）。喬特說，兩者都比 CS 氣體更有效。在阿拉伯之春抗議活動期間，據報道，CN 和 CR 氣體與 CS 氣體一起使用，有時會造成災難性後果。“在阿拉伯之春抗議活動中，據報道，許多接觸過催淚瓦斯的孕婦流產，”喬特說。“可能是由於休克和壓力以及化學物質暴露。”
第二類催淚瓦斯劑是辣椒噴霧，它們會啟用 TRPV1 疼痛受體。這些主要來源於辣椒素，辣椒中的辛辣化合物。此類中常用的化合物有兩種：OC 氣體，一種濃縮的天然辣椒素溶液；以及 PAVA，一種合成辣椒素混合物，也由美國海關與邊境保護局使用。“這種物質引起的化學或過敏反應較少，但它也是一種油，因此更難去除，並且可以持續更長時間，”哈爾說。“如果直接射入某人的眼睛，也可能導致角膜擦傷。”
哈爾說，任何型別的催淚瓦斯的長期影響尚不為人所知，特別是如果它們與不頻繁和短暫的暴露有關。然而，哈爾研究了巴勒斯坦西岸艾達和德希舍營地的居民，那裡的人們報告了慢性呼吸困難、皮疹和疼痛，居民將這些歸因於每週的催淚瓦斯暴露。“並且有證據表明[催淚瓦斯]會造成情緒創傷，這將產生長期影響，”哈爾說。
鑑於受傷或損害的風險，哈爾說，幾乎沒有任何情況下使用催淚瓦斯來控制人群是合理的。“我可以看到極少數離散的情況，可能確實需要催淚瓦斯來保護公共安全，”她說。“我們現在越來越多地看到的是，催淚瓦斯引起恐慌、混亂和混亂。由於使用了催淚瓦斯，發生了大規模踩踏死亡事件。” 2015 年，警方在埃及的一個足球場發射催淚瓦斯，以平息喧鬧的足球迷。二十五人死於窒息或踩踏。
類似的加劇情況讓喬特懷疑催淚瓦斯是否有用。“我在 1980 年代和 1990 年代的德國看到——催淚瓦斯的使用升級了局勢，”他說。1986 年 5 月，在柏林克羅伊茨貝格社群的五一節示威活動中，抗議者用燃燒彈回應催淚瓦斯手榴彈。 “我認為[催淚瓦斯]會引起悲傷、困惑並增加攻擊性，”喬特說。“而且它們顯然不像我們想象的那麼安全。”