第一次世界大战起初被各方设想为一场“速战速决”的战争。毕竟，20世纪初的科技进步显著，军队获得了一整套以前无法想象的装备。飞机、连发步枪、机枪、可以进行超视距射击的火炮和瞄准器，以及前所未见的强大弹药，如苦味酸、黑索金和TNT（黄色炸药）——所有这些新技术似乎能够像自然灾害一样摧毁任何敌人。

一战中，大规模使用毒气作战是新鲜事。这导致了各种各样防毒面具的出现。有些防毒面具（比如这些法国式）。

指挥部唯一没有预料到的是，这些最新的作战工具几乎同时出现在所有参战国手中。在战争的头几个月，经过几场激烈的战斗（其中西线的马恩河战役于1914年9月5日至18日达到高潮），战争从迅速和机动的冲突明显转变为缓慢而持久的阵地战。

事实证明，即使拥有最致命的武器和最大的口径，也几乎不可能将躲在战壕里的步兵“驱赶”出去。传统武器对此无能为力，于是为了“加速”战争，非传统手段登上了舞台。

1915年4月22日，在法国的伊普尔附近，德国人首次大规模使用毒气——他们对法国阵地使用了氯气。

催泪气体的使用倡导者是著名德国科学家、1918年诺贝尔化学奖得主、氨合成工艺的发明者之一弗里茨·哈伯。他是柏林凯撒·威廉物理化学研究所的主任，他认为如果在西线战场上能终结消耗战，使用化学武器可以挽救许多生命。

弗里茨·哈伯，诺贝尔奖获得者，廉价氮肥的发明者，同时他也是化学武器使用的倡导者。

作为德国国防部的顾问，哈伯被指派开发一种能刺激敌军离开战壕的毒气。在他的指导下，展开了关于军事用途气体的实验研究以及防护方法的研发。到1月份，他完成了新型化学炮弹“型号T”的开发，这是一种15厘米的强烈爆炸性和刺激性化学物质（溴苯基甲烷）炮弹，后来被溴乙酮和溴乙基酮取代。

同时，哈伯和他的团队研制了使用气态氯的武器，并开始量产（氯气供应商是德国化学公司“拜耳”、“赫司特”、BASF，这些公司在1925年组建了工业联合体“IG Farben”）。

需要指出的是，在战争中使用窒息性和毒性气体的想法并不新鲜。国际协议（1898年和1907年的海牙公约）中有一项特别条款，禁止使用窒息性和毒性物质。

那场1915年在伊普尔的毒气袭击。只需等待顺风，打开容器，剩下的事情就由气体来完成。

尽管有国际协议，德军指挥部还是决定在前线使用毒气。这一决定也得到了德国化学工业非凡实力的支持，德国当时在生产许多重要的化学材料和产品方面是世界领先者和垄断者。

特别是，生产人工化学染料对于在战争中制造所需的毒气具有重要意义。这些染料的中间产品可用于制造毒气。1914年，德国的染料产量达到15万吨，其中75%属于德国。

在西线伊普尔东北方向（伊普尔突出部靠近通往梅嫩的道路），在比克斯肖特和兰根马克之间，德国军队发动了一次使用氯气的罐装毒气攻击。在这次行动中，德军在6公里的战线上设置了装有180吨氯气的气罐。

这次攻击导致15,000名士兵中毒，其中5,000人死亡。值得注意的是，在这次进攻行动之前，德国和法国也曾使用含有催泪物质的化学炮弹进行过化学攻击，但数量很少。主要是为了实验一些有毒物质的有效性。

化学战术成为军事艺术发展的一个重大事件，并迅速在战场上确立了地位。

在“毒气”战争的最初几个月里，士兵（法国士兵）使用的是浸过药物的纱布绷带。 但是，化学品并没有停滞不前

1915年5月，洛斯地区进行了四次毒气罐攻击，造成7000人伤亡。10月在香槟地区，12月在佛兰德斯也进行了类似攻击。毒气罐释放作为战斗手段，为进攻的步兵开路。

首次对俄军的化学攻击发生在1915年5月31日，地点在沃利·希德洛夫斯卡附近的拉夫卡河畔，博利莫夫地区。在东线战场的这一段（12公里），一次毒气罐攻击摧毁了整个西伯利亚步兵师。俄军损失达9100人，其中6000人死亡。

1915年6月，德国在前线使用溴，溴是大多数催泪瓦斯的成分之一，主要用于实现某些战术目标。不久之后，他们开始在氯气中加入光气（二氧化碳氯化物）。作为一种战斗毒气，光气比氯气更具毒性。

然而，值得强调的是，新型毒气有时会带来意想不到的战术结果。1916年9月25日，德国首次在俄国前线（西德维纳河伊克斯库尔地区，驻守的是第44步兵师）使用光气，德国指挥部预计会迅速取胜。然而，由于光气作用缓慢，大多数俄军士兵在一天后才感觉到中毒症状。随后他们用步枪、机枪和炮火击溃了随每次毒气波攻击而来的德国步兵营。

盟军很快认识到毒气罐攻击的军事价值，重毒气沿地面爬行，渗入战壕和掩体，打击敌人。然而，由于1915年法国生产能力不足，未能进行任何攻击。英国的首次毒气罐攻击是在1915年9月于洛斯进行的。

在1915年间，化学攻击手段中占主导地位的是毒气罐释放。装有催泪物质的炮弹（如“V”、“Vp”和“K”型手榴弹）未能取得成功。作为对德国化学战的回应，盟军（法国和俄国）试图使用装有过氯甲硫醇的炮弹，但这同样未能产生预期的效果。

1916年5月，德国军队开始使用装有双光气的炮弹，这种液体在毒性上不亚于光气。例如，在7月22日至23日夜间，德国在马斯河东岸的5平方公里区域内进行了大规模炮击，发射了10万枚“绿十字”标记的炮弹，取得了显著效果。

同年，俄罗斯首次使用装有氯化苦的炮弹，盟军则使用了光气和氰化氢。然而，为了削弱敌方力量，交战双方仍然继续使用毒气罐释放，但由于不利的天气条件或所用毒气量不足，效果并不总是显著。

1916年7月24日，俄军在斯莫尔贡进行了首次毒气罐攻击，但未能成功；随后在巴拉诺维奇，俄军使用了5500个装有氯气和光气的罐子。

1917年1月31日，香槟地区超过10公里的战线上进行了一次毒气罐攻击，导致盟军损失了3000人（其中约600人死亡），毒气甚至在距离释放地点15-18公里的地方也造成了中毒。

如果说1917年初，第一种也是主要的化学攻击方式——毒气罐释放——达到了顶峰，那么1917年中期及特别是年底，这种化学攻击方式开始减弱，因为在1917年出现了一种非常有效的武器——毒气发射器。

德国的阿尔布雷希特305毫米气体弹。外壳是木制的，用于将气体瓶运送到敌方战壕。

毒气发射器的发明和应用首先由英国人发起。第一种毒气发射器由英国皇家工程兵团的威廉·霍华德·利文斯上尉设计。毒气发射器由钢管（发射管）和钢板（底座）组成，用作基础。它们以45度角埋入地下。

这种毒气发射器相对轻便（约60公斤），可以快速移动并在新的位置安装。通常同时发射数百甚至数千个发射管，发射特殊的炮弹，这些炮弹含有12-13公斤的光气或其与其他毒气的混合物。在特定区域内，数百个爆炸的炮弹会同时落下，形成高浓度的毒气云。例如，1917年10月，在意大利战线上，一次900个毒气发射器的齐射导致了一个600人的意大利营被消灭。

所有参战国家都在努力改进这种武器，到1917年底，德国毒气发射器的射程已达1700米。英国人在开发轻型迫击炮方面也取得了成功，这些迫击炮被称为斯托克斯迫击炮，使用至战争结束，具有高射速（每分钟15发）和与毒气发射器相同的射程，这些炮弹含有1.1和3.2公斤的毒气。

到1917年，化学炮弹（主要是光气和双光气）开始广泛使用。在佛兰德激烈战斗期间，两种新的毒气——胂和芥子气也被引入战场。

胂类毒气是液态或固态的砷化物，在炮弹爆炸时会被喷洒成细小颗粒，形成特殊的雾状或烟状云。这些带有蓝色十字标记的炮弹还具有破片效果。

芥子气（“芥末气”）则装在带有黄色十字标记的炮弹中。芥子气污染的区域，敌军难以推进。这种毒气不仅通过吸入（气体和气溶胶形式）对人体造成伤害，还能通过皮肤迅速吸收进入血液，引起全身中毒症状，导致皮肤发炎、肿胀和疼痛。

德国于1917年7月12日在伊普尔地区首次使用芥子气，造成2900人受伤（87人死亡）。在第一次使用芥子气后，炮击持续到8月4日。在三周内，英国军队损失了14,726人（500人死亡）。

需要强调的是，化学攻击的成功取决于严格遵守化学战争的原则。

首先，需要制造毒气的最大浓度。在交战各方引入气体发射器后，在战场上达到毒气的最大浓度变得更加容易。

其次，需要化学攻击的突然性，以便敌军士兵没有时间佩戴和使用防护装备。此外，已经确定毒气云的杀伤作用与其规模成正比：敌军的损失越大，毒气云在前线越宽，越深入敌人的防线。此外，巨大的浓密毒气云通常会让最有经验和坚韧的士兵也士气低落，而在地形上扩散的浓密毒气使部队的指挥变得极为困难。

最后，参战国家不断寻找和开发新的毒气，这些毒气能够突破现有的防护措施（例如，砷化物，由亚微米大小的颗粒组成，可以穿过防毒面具的滤芯而不与活性炭发生反应）。

以下数据证明了第一次世界大战中化学武器的使用规模：整个战争期间，交战国生产了15万吨各种毒性物质，实际使用了11万吨。交战国发明并使用了化学炮弹、化学地雷、气体钢瓶、化学炸弹、手榴弹和步枪化学手榴弹、气体发射器。

约120万士兵遭受了各种形式的化学伤害，其中9.1万人死亡，58.6万人致残。

针对俄罗斯军队进行了约50次气体钢瓶攻击。第一次世界大战期间，欧洲的生态环境受到了巨大破坏：比利时和法国北部的大面积土地被化学战争的产物污染。5万公顷的森林被摧毁，法国的森林恢复工作持续了20年，比利时则长达50年；1.2万公顷被毒气污染的土地被变成了特殊的“土地”墓地。

一战中的英国士兵穿着防毒面具。

在呼吸器官防护装置的发展历史中，可以划分为两个阶段：

最早的湿式防毒面具是用纱布和棉纱布制成的敷料（面罩），它们浸泡在硫代硫酸钠溶液中，用于防护氯气。

成千上万的敷料被生产出来，这些敷料浸泡在碱性溶液中，以中和这种化学毒剂。很快，这些敷料得到了改进，并被多层面罩所取代——在法国，被称为“Tambiute”型面罩，而在英国，被称为“Hypo”型头盔（罩子）。

然而，防护的原理保持不变，即用碱性溶液浸泡织物，并且随着敌人引入新的毒剂，这些溶液的成分变得更加复杂。

随后，在法国，M-2防护面罩得到了普及，这种面罩能够防护氯气、光气和二光气，但对氯化苦的防护效果较差，并且浸泡溶液会粘在脸上。同时，还采用了笨重的Tissot盒式呼吸器。

1917年11月，法国开始引入他们的新型A.R.S.防毒面具，其结构与德国的防毒面具相差无几。

在德国，军队的防护是通过防毒面具来实现的。GM-15防毒面具于1915年开始在德军中使用。

防毒面具的面罩由橡胶制成（稍后由橡胶布制成），具有两个眼睛用的目镜，一个小型圆柱形过滤器直接连接到面罩上。防毒面具存放在一个圆柱形金属盒中，这个金属盒可以可靠地保护防毒面具免受污染和外部损坏。

德国的标志性防毒面具GM-15于1915年末问世。

1916年，德国的防毒面具引入了三层式滤芯：两层外层是用化学物质浸渍的多孔材料，中间一层是活性炭。到了1917年，三层式滤芯进行了修改（以增强对苦味酸氯的防护能力）。同时，马用防毒面具也被引入使用。

英国人改进了他们的头盔，转而采用了盒式过滤式防毒面具，由面罩、吸收盒和连接它们的柔软管道组成。呼吸通过阀门系统进行调节，包括吸入和呼出。

在俄国，防护措施同样以浸泡亚硫酸氢钠的纱布敷料开始。到了1915年6月，俄军已获得了约800万条这样的敷料。

1915年6月27日，第二军卫生部门首席官员的报告中写道：

“敌人使用了窒息性毒气...总共62名军官和7688名士兵受伤；其中24名军官和1713名士兵死亡...巨大的损失归因于毒气迅速进入战壕，敌人发射红色信号弹几秒钟后，毒气就出现了，其高浓度和微风的原因，使得毒气在战壕中停留了很长时间（从晚上10点到清晨4点）。

毒气非常浓密，离2-3步的距离看不到人，而且作用极快，根据受害的军官和士兵的说法，几分钟后人们就中毒倒地。根据218步兵团的副官帕夫洛夫的说法，5分钟后，该连只剩下2名轻伤者。

4-10层次的纱布“防毒”敷料，甚至是2-3层，只能保护几分钟。再次浸泡亚硫酸氢钠和小苏打，只能暂时减轻呼吸困难。”

1915年7月，主炮兵部门成立了化学委员会，其中包括了防毒部门。在叶列宁研究所卫生实验室的基础上，成立了主要负责卫生和防毒的化学委员会防毒实验室，由格里戈里·维塔列维奇·赫洛宾领导。

从1916年6月开始，化学委员会设立了3个委员会：生物学委员会、卫生委员会和化学委员会，分别由尼古拉·彼得罗维奇·克拉夫科夫、格里戈里·维塔列维奇·赫洛宾和尼古拉·谢苗诺维奇·库尔纳科夫领导。卫生委员会的任务是制定对防毒面具的生理-毒理学要求以及使用防毒面具对机体功能状态影响的问题。化学委员会负责防化技术问题。

由于大部分毒物是通过呼吸道进入的，因此重点主要放在了防毒面具和防毒毛巾的研发上。

一战，带有“嘴袋”的防毒面具广泛应用于所有交战国，“嘴袋”内部有一块带有吸收或中和有毒物质作用的滤布

通过改进，湿式面罩逐渐被30-35层用化学物质浸泡的纱布构成的"鼻子面罩"所取代。更为先进的是防毒面罩，它由眼镜和含有浸渍剂的容器组成。前线还收到了由N·T·普罗科菲耶夫设计的化学委员会湿式防毒面罩。

在使用湿式防毒面罩时，眼镜会起雾，这是一个非常显著的缺点，因为在毒气袭击中，炮兵不得不摘下面具，这会导致中毒。

此外，湿式防毒面罩只能保护免受某些毒气的影响，并且其保护能力有限。

这也成为创建多用途干式防毒面具的基础，其中第一个是矿山研究所的呼吸器。

彼得格勒矿业学院的教师们利用采矿救援服务的经验，设计了一个由金属盒子组成的防毒面具，里面填充着用碱性溶液浸渍的干燥石灰颗粒。有毒气体通过盒子底部的孔进入，盒子的顶部有一个口，连接着一个橡胶管，管的末端装有一个特殊的装置（"吹嘴"），插入口中。鼻子由金属夹子夹住。

但这种方法存在一个重大缺陷。呼出的含二氧化碳的空气进入盒子，与石灰和碱液发生反应，导致释放热量，导致呼吸器内呼吸困难。

矿山研究所的呼吸器的开发由卫生和疏散部的最高主管，亚历山大·彼得罗维奇·奥尔登堡亲王负责。后来，盒子的填料开始使用纳特龙石灰与粒状白桦木炭的混合物。

尼古拉·泽林斯基是活性炭、合成汽油和俄罗斯军队的防毒面具的创造者。

1915年，尼古拉·德米特里耶维奇·泽林斯基发明了一种通过煅烧活化炭的方法，显著提高了其吸附能力，并在多次研究后，设计了基于活性炭的防毒面具。尼古拉·德米特里耶维奇·泽林斯基与谢尔盖·谢尔盖耶维奇·斯捷潘诺夫和瓦西里·谢尔盖耶维奇·萨迪科夫一起，在充满二氧化硫气体的实验室内进行了活性炭吸附性能的测试。

1915年8月12日，他们向委员会展示了活性炭的防护特性。在充满0.01%光气的密闭室中，一个戴着面具的人（工业面具小盒里填满了活性炭，取代了通常用于防尘的棉花）可以在里面待15分钟。进一步的试验由谢尔盖·谢尔盖耶维奇·斯捷潘诺夫提出，他提供了自己的面具样品，这种面具应该与炭呼吸器连接，组成防毒面具。

泽林斯基-库曼塔防毒面具实际上是现代型号的“祖宗”。

在同一年的秋天，委员会进行了对新款泽林斯基防毒面具的试验。这次试验中首次使用了工程师埃德蒙·库曼特设计的橡胶面罩（头盔），它紧固在盒子上。这款面罩没有阀门，呼出的空气通过盒子的填充物排出。

早在1916年初，泽林斯基-库曼特防毒面具就已被俄罗斯军队采用。然而，最初的样品存在一系列缺陷：盒子位置不稳、头盔-面罩对头部的压迫过大、在体力劳动时容易感到疲劳（呼吸困难、心跳加快、头晕眼花）、交谈困难、眼镜玻璃起雾时视野受阻。防毒实验室的研究人员的研究发现了“有害空间”以及防毒面具在吸气和呼气时的阻力的作用。

此外，还发现使用泽林斯基-库曼特防毒面具时工作能力下降和身体状况恶化在很大程度上是由于面罩下的空气中二氧化碳含量（高达5.5%）增加所致。

俄罗斯帝国军队士兵使用泽林斯基-库曼塔的防毒面具。

防毒面具的设计不断改进，以符合医学要求和使用便利性。因此，阿瓦洛夫设计的带阀门系统的双腔防毒面具成为了更先进的型号。

这种防毒面具是一种大型的长方形锡盒，内部用隔板分成两个部分，填充有颗粒状的桦木活性炭；吸气部分的大小是呼气部分的两倍。在这两个部分的底部设置了吸气和呼气阀门。

防毒面具设计了不同尺寸的面部覆盖部分，并带有一个空心的突起，用于擦拭眼镜的镜片，显著减少了“无效空间”。为通信兵专门设计了特殊的面部覆盖部分（博达列夫斯基的膜式面罩）。

因此，俄罗斯很快解决了保护部队人员免受德国使用的毒气和刺激性烟雾的难题。

在战争的最后两年，俄罗斯军队获得了1100万个泽林斯基-库曼特防毒面具及其改进型号，包括阿瓦洛夫防毒面具，这减少了中毒人数。

阿瓦洛夫防毒面具——阿瓦洛夫王子解决了泽林斯基-库曼特防毒面具的主要问题，即呼气需要费力的问题，他为其配备了阀门。防毒面具的进一步改进主要集中在人体工程学方面。

在战争年代，俄罗斯军队因化学武器造成的损失达到了65,817人，其中：

在1916年上半年，因化学武器造成的损失为21,965人（占58.5%），而下半年为15,608人（占41.5%）。

战争末期化学武器造成的损失减少，很大程度上是因为部队更好地配备了有效的防毒面具，尽管德国在当时使用化学武器的频率并未减弱。

在化学委员会的防毒面具实验室，工程师I.I.茹科夫和N.T.普罗科菲耶夫还开发了第一台“气体捕集器”用于检测空气中氯气和光气的浓度，该设备不仅在俄罗斯军队中得到使用，也被英国军队采纳。

尽管所有参战国家都卷入了化学战争，但在第一次世界大战期间，化学武器并未占据主导地位，因为交战各方并未准备好大规模生产这些物质，且传播毒气的手段不完善，并不总是适应这种新型武器的特点。