化学武器：防御与销毁

本书全面回顾了100年来化学武器的兴衰。集中介绍了一个世纪以来化学战历史与化学武器发展概况、未来发展的可能性；重点梳理了曾作为化学武器研究、使用的化学毒剂的理化性质、毒理学性质和安全防护距离等信息；综合分析了防御化学武器的四道屏障——侦察、防护、洗消和救治等技术与装备发展现状以及未来趋势；分析了《禁止化学武器公约》履约最新进展与存在的问题，明确提出化学武器威胁（包括化学恐怖威胁）仍将长期存在；系统介绍了销毁化学武器的主要技术与方法，以及日本遗弃在华化学武器销毁处理现状。本书参考文献丰富新颖，对促进国家核生化安全有积极推动作用。

本书可供各级政府部门的核生化管理与应急救援人员参考使用；也可供从事防化装备研制与管理、部队教学与训练、国际军控等领域人员使用；此外，还可作为普通民众增加核生化防护知识、提高自身安全防护能力的科普读物使用。

夏治强，解放军防化研究院研究员，国际禁止化学武器组织(OPCW)科学咨询委员会委员，多次代表中国出席国际禁止化学武器组织年会。

绪论：百年化学武器概览1
一、化学战简史与化学武器1
二、化学毒剂7
三、化学武器防御8
四、国际化学军控条约与化学武器销毁技术10
第一篇化学武器与化学战
第一章初露锋芒的化学武器——第一次世界大战中的化学战15
第一节第一次世界大战爆发15
第二节伊普尔的黑暗之日——最早的毒气战17
第三节炮弹逐步取代了钢瓶24
第四节攻击目标从呼吸道转向皮肤27
第五节协约国对德国进行化学战29
第六节化学武器的初期发展30
第七节第一次世界大战中有关化学武器的几组数字32
第八节化学武器之父——德国哈伯教授34
第二章有机磷神经性毒剂的发现36
第一节施拉德尔博士的意外发现36
第二节G类毒剂的3个典型代表37
一、塔崩37
二、沙林37
三、梭曼38
第三节后来居上的Ｖ类毒剂38
第四节神经性毒剂诺维乔克39
第三章化学武器的分类与发展41
第一节化学武器的分类41
一、化学炮弹42
二、化学火箭弹42
三、化学航空炸弹43
四、化学地雷44
五、化学手榴弹45
六、导弹化学弹头45
七、化学航空布洒器46
八、毒烟弹48
第二节化学武器的杀伤作用49
一、化学武器的战斗效能49
二、毒剂的分散方式及其伤害形式50
三、化学武器致伤特点53
四、影响化学武器效果的外部因素54
第三节二元化学武器的崛起55
一、一个由来已久的设想55
二、进退维谷的选择56
三、二元化学武器的利与弊56
四、二元化学武器的新发展58
第四节投掷系统的密集化、远程化和精确化59
第五节超级大国的超级化学武库60
一、美俄一贯重视化学武器的作用60
二、完整配套的化学战体制63
三、威力巨大的化学武器储备64
四、美国和俄罗斯化学武器宣布情况66
第六节其他国家的化学武器历史状况68
一、美俄之外其他《禁止化学武器公约》缔约国化学武器宣布情况68
二、我国周边其他国家化学武器能力状况72
第四章形形色色的分散和使用技术74
第一节爆炸分散与弹药小型化74
第二节高温燃烧和低温燃烧75
第三节喷洒与布撒76
第四节奇妙的微胶囊技术76
第五节毒剂的配伍使用77
一、冬季配方77
二、胶黏配方78
三、特殊用途的配方78
第五章意大利侵略埃塞俄比亚中的化学战80
第六章日本侵华战争中的化学战83
第一节日本化学武器研制的发起84
第二节毒气岛——大久野岛87
第三节日本为侵华战争所做的化学战准备91
第四节日本在侵华战争中使用的化学武器92
一、化学炮弹93
二、化学迫击炮弹93
三、化学航空炸弹93
四、化学毒烟筒94
第五节“九一八事变”与卢沟桥事变94
第六节日本侵华战争中化学武器的使用96
第七节日军化学战实例之一——1938年7月山西曲沃106
第八节日军化学战实例之二——1939年3月江西修水107
第九节日军化学战实例之三——1942年5月河北省北疃惨案108
第十节小结110
第七章美国侵略越南战争中的化学战112
第一节人员杀伤剂（包括失能剂和致死剂）的使用113
第二节刺激剂的使用113
第三节植物杀伤剂的使用117
第四节美国使用橙剂的后患120
第八章伊拉克与伊朗战争中的化学战122
第一节伊拉克和伊朗的化学战准备与实施123
第二节巴士拉保卫战，伊拉克首用化学武器126
第三节伊朗指控伊拉克使用化学武器127
第四节马季农群岛保卫战，伊拉克使用航空化学武器129
第五节法奥保卫战，伊朗进行化学反击131
第六节伊拉克的化学武器132
第九章当今化学武器的威胁135
第一节储存化学武器数量依然庞大135
一、俄罗斯尚有11000t化学武器未被销毁135
二、美国尚有2800t化学武器未被销毁135
三、美俄申请延长化学武器销毁最后期限135
第二节化学武器的扩散严重136
一、举世关注的化学武器扩散趋势136
二、化学武器扩散的原因初探138
三、化学武器扩散的深远影响140
第三节化学武器的非战争使用141
一、不断增大的化学武器非战争使用的可能性141
二、化学武器非战争使用的范围及方式142
三、化学武器非战争使用的特点146
四、化学武器非战争使用的防护及对策147
第四节现代科技发展可能出现新的毒剂148
一、对新一代毒剂提出的要求149
二、生化毒剂及其可能性150
三、新兴技术的影响152
参考文献154
第二篇化学毒剂
第十章化学毒剂概述157
第一节化学毒剂的分类157
一、窒息性毒剂157
二、糜烂性毒剂157
三、血液中毒性毒剂157
四、神经性毒剂159
五、失能剂159
六、刺激剂159
七、毒素159
第二节有毒工业化学品160
第三节本书化学毒剂的信息说明161
第十一章窒息性毒剂166
第一节概述166
一、一般信息166
二、毒理学166
三、性质167
四、附加危害167
五、防护168
六、医疗170
七、死者管理171
第二节毒剂介绍171
一、氯气（Cl）171
二、光气（CG）173
三、双光气（DP）174
四、三光气175
五、氯化苦（PS）175
六、全氟异丁烯（PFIB）176
第十二章糜烂性毒剂178
第一节概述178
一、一般信息178
二、毒理学178
三、性质180
四、附加危害182
五、防护183
六、医疗187
七、死者管理189
第二节毒剂介绍189
一、芥子气(H)189
二、路易氏剂(L)192
三、芥路混合剂(HL)194
四、氮芥子气1(HN1)195
五、氮芥子气2(HN2)196
六、氮芥子气3(HN3)197
七、倍半芥子气（Q）198
八、氧芥子气（T）199
九、光气肟（CX）200
第十三章血液中毒性毒剂201
第一节概述201
一、一般信息201
二、毒理学201
三、性质202
四、附加危害203
五、防护204
六、医疗206
七、死者管理207
第二节毒剂介绍208
一、氰化氢(AC)208
二、氯化氰(CK)209
三、砷化氢(SA)210
第十四章神经性毒剂212
第一节概述212
一、一般信息212
二、毒理学213
三、性质214
四、附加危害216
五、防护217
六、洗消218
七、医疗220
八、死者管理222
第二节G类毒剂的典型代表222
一、塔崩(GA)222
二、沙林(GB)225
三、梭曼(GD)229
四、环沙林(GF)232
第三节后来居上的Ｖ类毒剂233
一、阿米通(VG)233
二、维埃克斯(VX)234
三、O异丁基S（2二甲氨基乙基）甲基硫代磷酸酯（VR）236
四、O乙基S（2二乙氨基乙基）甲基硫代膦酸酯（VM）237
五、O乙基S（2二甲氨基乙基）甲基硫代膦酸酯（Vx）237
第四节诺维乔克类毒剂238
一、氟磷酸二氯代亚甲氨基甲基酯238
二、氟磷酸氟氯二取代亚甲氨基甲基酯239
三、氟磷酸二氟代亚甲氨基甲基酯239
四、其他几个诺维乔克类毒剂的结构式240
第十五章失能剂241
第一节概述241
一、一般信息241
二、毒理学241
三、性质242
四、附加危害243
五、防护244
六、医学245
七、死者管理246
第二节猫怕老鼠和“蓝天作业”246
第三节毕兹（BZ）——一个并不理想的失能剂247
毕兹248
第四节寻找仍在继续249
一、麦角酰二乙酰胺(LSD)250
二、芬太尼251
三、舒芬太尼252
四、EA3834252
五、EA3443253
六、EA3580A253
第十六章刺激剂255
第一节概述255
一、一般信息255
二、毒理学255
三、性质256
四、附加危害258
五、防护258
六、医学261
七、死者管理262
第二节早期的刺激剂262
一、氰溴甲苯(CA)263
二、二苯氯胂(DA)264
三、二苯氰胂(DC)265
第三节催泪大王——苯氯乙酮（CN）266
苯氯乙酮266
第四节高效喷嚏粉亚当氏剂（DM）267
亚当氏剂268
第五节超级刺激剂西埃斯和西阿尔269
一、西埃斯(CS)270
二、西阿尔(CR)271
第六节天然刺激剂辣椒素（OC）272
辣椒素272
第七节不能低估刺激剂的危险性273
第十七章化学武库中的天然毒物275
第一节概述275
一、一般信息275
二、毒理学275
三、性质276
四、附加危害277
五、防护277
六、医疗279
七、死者管理279
第二节毒蛋白蓖麻毒素（W剂）280
一、概述280
二、毒理学与病程280
三、作为杀伤性物质的使用281
四、蓖麻毒伞282
第三节海藻毒素283
一、概述283
二、石房蛤毒素283
毒理学284
第四节肉毒杆菌毒素（X剂）285
一、概述285
二、毒理学与病程285
三、作为杀伤性物质的使用286
第五节真菌毒素287
一、概述287
二、T2真菌毒素289
毒理学290
第六节相思豆毒素290
毒理学290
参考文献292
第三篇化学武器防御
第十八章化学侦察295
第一节概述295
一、几个基本概念295
二、化学侦察发展简史296
第二节侦察装备性能要求298
一、检测能力299
二、检测器性能要求301
三、小结302
第三节离子迁移谱技术302
一、离子迁移谱（IMS）技术概述302
二、优缺点304
三、现有IMS检测器305
四、IMS检测器性能比较311
第四节火焰光谱技术312
一、火焰光谱检测技术概述312
二、优缺点313
三、现有火焰光谱检测器314
四、火焰光度检测器性能比较316
第五节红外光谱技术316
一、红外光谱技术概述317
二、优缺点319
三、现有红外检测器320
四、红外光谱分析检测器性能比较324
第六节拉曼光谱技术325
一、拉曼光谱技术概述325
二、优缺点325
三、现有拉曼野外检测器326
四、拉曼检测器性能比较327
第七节声表面波技术328
一、声表面波技术概述328
二、优缺点329
三、现有声表面波野外检测器330
四、SAW检测器性能比较332
第八节比色技术333
一、比色法检测技术概述333
二、优缺点334
三、现有比色法野外检测器334
四、比色法检测器性能比较339
第九节光电离检测技术339
一、光电离检测技术概述340
二、优缺点340
三、现有PID野外检测器341
四、PID检测器性能比较345
第十节火焰电离检测技术346
一、火焰电离检测技术概述346
二、优缺点346
三、现有FID野外检测器346
第十一节核生化侦察车347
一、德国狐式核生化侦察车347
二、美国斯特瑞克核生化侦察车348
三、日本核生化侦察车350
四、美国几种综合核生化侦察系统351
第十二节纳米科技对未来化学侦察的影响355
一、远程检测356
二、化学毒剂侦检356
三、获得化生对策的途径357
第十三节网络传感器阵列——未来发展方向361
第十九章化学武器的防护363
第一节概述363
一、防护装备的分类363
二、化学防护简要发展过程364
三、防护态势等级366
第二节早期的化学武器防护366
一、第一代防毒面具：湿面罩366
二、第二代防毒面具：简易防毒面罩和活性炭滤毒罐368
三、防毒衣371
第三节化学防护基本原理与材料373
一、过滤吸附原理373
二、过滤吸附技术发展情况374
第四节呼吸道防护379
一、呼吸道防护原理380
二、呼吸道防护发展过程与典型器材383
第五节皮肤防护390
一、皮肤防护原理390
二、单兵综合防护技术原理391
三、皮肤防护发展过程与典型器材391
第六节集体防护396
一、技术原理397
二、技术发展情况399
三、集体防护典型器材402
第七节纳米科技对未来化学防护的影响405
一、纳米技术蕴含的进步405
二、获得防护的途径407
第八节发展趋势409
一、个体防护技术发展趋势409
二、集体防护技术发展趋势410
第二十章洗消411
第一节概述411
一、机械法413
二、物理法413
三、化学法414
第二节洗消剂的分类414
一、水和水基洗消剂414
二、非水洗消剂415
三、粗乳液和微乳液417
四、泡沫和凝胶419
第三节微乳液——一种多功能消毒剂载体420
一、对非水基消毒剂的需求420
二、微乳液洗消实验421
三、结论424
第四节部分化学战剂的洗消反应机理424
一、硫芥子气（HD）424
二、沙林（GB）425
三、梭曼（GD）425
四、维埃克斯（VX）426
第五节洗消步骤与洗消装备427
一、概述427
二、装备洗消427
三、服装和防护服洗消431
四、人员洗消432
第六节大规模人员洗消原则与步骤434
一、洗消原则435
二、洗消流程436
三、大规模杀伤性武器事件人员洗消的分类流程437
第七节水解酶洗消化学战剂437
一、战剂的水解437
二、酶法洗消的早期例子438
三、当前的水解酶体系438
四、结论与展望439
第八节核生化水处理装备439
一、核生化水处理装置作用及基本构成440
二、典型核生化水处理装置440
第九节建筑物的洗消441
一、概述442
二、水基消毒技术——次氯酸盐443
三、水基消毒技术——液态过氧化氢446
四、水基消毒技术——TechXtract污染物提取技术450
五、泡沫和凝胶技术——Sandia泡沫和DeconGreen454
六、泡沫和凝胶技术——CASCAD460
七、泡沫和凝胶技术——L凝胶463
八、其他相关技术467
第十节国外主要现役洗消装备性能对照468
第十一节纳米科技对未来毒剂洗消的影响476
一、暴露后防护和洗消476
二、暴露前防护和洗消478
三、未来之路478
第二十一章医学防护480
第一节概述480
第二节化学毒剂中毒的急救480
一、现场急救480
二、抗毒剂481
三、急救针483
第三节化学毒剂中毒伤员的治疗485
一、血液中毒性毒剂中毒伤员的救治486
二、窒息性毒剂中毒伤员的救治488
第四节神经性毒剂的医学救治490
一、神经性毒剂的中毒机理490
二、中毒症状490
三、诊断492
四、医学管理492
五、长期效应493
六、毒理学493
第五节芥子气中毒的医学救治494
一、芥子气中毒机理494
二、毒物动力学495
三、中毒症状495
四、诊断497
五、医学管理497
六、低剂量暴露498
七、长期症状498
八、毒理学499
第六节化学毒剂中毒的药物预防499
第七节纳米科技对未来化学毒剂中毒医学救护的影响500
第八节化学毒剂医学防护发展趋势501
参考文献503
第四篇化学裁军与化学武器销毁技术
第二十二章化学武器裁军简史507
第一节禁止化学武器的早期尝试507
一、《布鲁塞尔宣言》507
二、海牙国际和平会议507
三、巴黎和会与《凡尔赛和约》508
四、《华盛顿五国条约》与《中美洲国家限制军备公约》508
第二节《日内瓦议定书》的意义与局限509
一、国际联盟与《日内瓦议定书》509
二、《日内瓦议定书》的局限和不足510
第三节第二次世界大战后化学裁军谈判迟迟达不成协议512
一、第二次世界大战后的裁军进程512
二、化学裁军谈判迟迟达不成协议512
第四节《禁止化学武器公约》的诞生与生效513
一、从山重水复到柳暗花明513
二、海湾战争中化学战威胁的余波513
三、不同国家不同利害考虑的汇合点514
四、裁谈会主席一锤定音514
五、3天内，130个国家签署了公约515
六、曲折坎坷的公约生效之路516
七、1997年4月29日：公约从此生效519
第五节中国的参与和贡献520
一、中国于1980年做出参加裁军谈判的决定520
二、1984年3月8日：这一天，中国引起轰动521
三、公约中的中国印记——禁止使用522
四、中国在遗留化学武器问题上的胜利522
五、活跃在筹委会的中国代表团523
第六节防止化学武器扩散的努力524
一、联合国的努力524
二、澳大利亚集团524
三、莱比锡集团525
四、关于建立无化学武器区的问题526
五、《中华人民共和国监控化学品管理条例》526
第二十三章禁止化学武器公约与履约进展527
第一节《禁止化学武器公约》的主要内容527
一、《禁止化学武器公约》内容简述527
二、公约的特点530
三、公约的意义531
第二节禁止化学武器组织的机构和职能531
一、缔约国大会531
二、执行理事会533
三、技术秘书处534
第三节《禁止化学武器公约》履约进展537
一、公约的普遍性得到了加强537
二、各缔约国提交初始宣布537
三、化武生产设施的销毁和改装539
四、化学武器的销毁进展540
五、繁忙的核查活动541
第四节《禁止化学武器公约》面临的问题与挑战543
一、化学武器销毁未能如期完成543
二、OPCW面临“转型”挑战543
三、科技发展对公约履行带来新挑战544
第二十四章化学武器销毁概述545
第一节《禁止化学武器公约》关于销毁的主要规定545
第二节《禁止化学武器公约》生效前的销毁活动545
第三节化学武器海洋倾倒历史549
一、波罗的海海域550
二、英国551
三、美国551
四、日本552
第四节化学武器销毁的主要对象554
第五节美俄化学武器销毁进程555
一、美国化学武器销毁进程555
二、俄罗斯化学武器的销毁559
第二十五章从化学武器中除去毒剂565
第一节解体和排出毒剂565
第二节爆破法处理化学武器566
第三节水射流技术用于弹药清洗和切割567
第四节冷冻破碎法568
第二十六章毒剂的高温销毁571
第一节高温焚烧法571
一、过程描述571
二、科学原理576
三、技术现状576
四、安全事项578
五、风险清单578
六、环境影响578
七、高温焚烧法遇到的主要问题578
八、高温焚烧法的优缺点579
九、高温焚烧法的替代技术研究580
第二节等离子体分解法583
一、过程描述583
二、科学原理584
三、技术现状584
四、德国明斯特等离子弧销毁技术586
五、移动式等离子弧化学武器销毁装置588
六、安全事项590
七、环境影响590
第三节熔融金属技术590
一、过程描述591
二、科学原理591
三、技术现状591
四、安全事项592
五、环境影响592
第四节氢解作用593
一、过程描述593
二、科学原理594
三、技术现状594
四、安全事项595
五、环境影响596
第五节含砷毒剂的销毁596
一、概述596
二、科学原理597
三、技术现状——路易氏剂598
四、技术现状——含有砷化合物的混合物599
五、技术现状——二苯胺氯胂599
六、安全事项600
七、环境影响600
第六节小结600
第二十七章毒剂的低温销毁603
第一节芥子气（HD）的水解603
一、过程描述603
二、科学原理603
三、技术现状604
四、安全事项605
五、环境影响605
第二节用氢氧化钠水溶液进行芥子气和神经性毒剂的水解606
一、过程描述606
二、科学原理606
三、技术现状607
四、安全事项608
五、环境影响608
第三节用胺和其他试剂与芥子气和神经性毒剂反应608
一、过程描述608
二、科学原理608
三、技术现状609
四、安全事项610
五、环境影响610
第四节电化学氧化610
一、过程描述610
二、科学原理611
三、技术现状612
四、安全事项613
五、环境影响613
第五节溶剂化电子技术（SET）613
一、过程描述614
二、科学原理616
三、技术现状616
四、安全事项617
五、环境影响617
第六节小结618
第二十八章销毁排放物处理619
第一节气体619
一、酸洗涤器620
二、颗粒物的去除620
三、活性炭过滤器621
四、污染消除系统621
第二节液体622
一、超临界水氧化（SCWO）622
二、生物降解625
三、高级氧化过程（AOPs）627
第三节固体629
第二十九章化学武器销毁的安全与环保要求631
第一节美国化学武器销毁安全和环境要求631
一、设计标准631
二、环境保护要求632
三、图埃勒陆军仓库的毒剂弹药处理系统（CAMDS）环境监测体系634
四、美国化学品非军事化设施的环境与安全监测634
第二节德国化学武器销毁的环境保护要求639
第三节加拿大化学武器销毁的环境保护要求640
第四节俄罗斯联邦关于毒剂的环保标准641
第五节日本相关污染物控制标准641
第三十章处理老的回收弹药643
第一节老化学武器的运输645
第二节识别646
第三节从弹药中去除毒剂647
第四节采用移动销毁设施进行销毁648
第五节有毒废物的运输648
第六节美国军方的非储存化学物资项目648
第三十一章日本遗弃在华化学武器销毁处理652
第一节概述652
第二节日本遗弃在华化学武器的种类655
一、化学炮弹655
二、化学迫击炮弹660
三、化学航空炸弹661
四、毒烟筒662
五、散装毒剂663
第三节日本遗弃在华化学武器的分布与危害664
一、日本遗弃化学武器分布情况664
二、日本遗弃化学武器危害——齐齐哈尔“8·4”芥子气中毒
事件为例667
第四节日本遗弃化学武器处理现状669
一、中国关于日本遗弃化学武器处理的立场669
二、遗弃化学武器处理现状671
第五节日本遗弃在华化学武器的销毁678
一、南京日本遗弃化武移动式销毁处理设施正式启动678
二、启动哈尔巴岭遗弃化武的挖掘和处理工程679
三、遗弃化武销毁采用的技术680
第六节日本遗弃在华化学武器销毁的环境保护681
一、中国环境保护法规体系及要求681
二、中国环境影响评价制度简介682
三、中国环境影响评价的工作程序683
四、遗弃化学武器销毁处理环境影响评价的工作重点683
五、日本遗弃化武销毁处理环境保护685
第七节化学武器销毁处理的风险评价685
一、风险评价技术的基本概念685
二、健康风险评价的基本程序687
三、工程风险评价程序和事故树分析方法688
四、概率风险评价690
五、储存事故风险分析结果691
六、安全防范措施与应急计划692
七、风险分析中的不确定性692
第八节日本遗弃在华化学武器销毁路途漫长693
附录1《禁止化学武器公约》化学品附件695
附录2《禁止化学武器公约》缔约国名单698
附录3中华人民共和国政府和日本国政府关于销毁中国境内
日本遗弃化学武器的备忘录704
附录4中国有关销毁日本遗弃化学武器的环境标准706
附录5缩略词表708
参考文献712
后记713