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发布时间:2021-04-07 07:45:51

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作者:《尖端武器》编写组

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尖端化学 生物武器

尖端化学 生物武器试读:

化学/生物武器概述

化学武器 是利用化学物质的毒性以杀伤有生力量的各种武器和器材的总称,是一类大规模杀伤性武器。

生物武器 是生物战剂及其施放器材的总称。1918年诺贝尔化学奖获得者弗里茨·哈伯。这位化学奇才不仅积极为德军研制毒气弹,还提出大规模使用毒气战即“化学战”的设想,被德国统帅部采纳,被誉为“化学武器之父”。

化学武器 是利用化学物质的毒性以杀伤有生力量的各种武器和器材的总称,是一类大规模杀伤性武器。它由以下3个部分组成:一是以其直接毒害作用干扰和破坏人体的正常生理功能,造成他们失能、永久伤害或死亡的毒剂(过去也称毒气);二是装填毒剂并把它分散成战斗状态的化学弹药或装置,如钢瓶、毒烟罐、气溶胶发生器、布洒器、各种炮弹、航弹、火箭弹以及导弹弹头等;三是用以把化学弹药或装置投送到目标区的发射系统或运载工具,如大炮、飞机、火箭、导弹等。

生物武器 是生物战剂及其施放器材的总称。生物战剂是指能使人畜致病的微生物(细菌、病毒、立克次体等)或其他生物制剂或毒素。它的施放器材包括为此目的而专门设计的武器、设备或运载工具。使用生物武器杀伤人、畜及农作物的军事行动称作生物战。

化学、生物武器——特殊的大规模杀伤性武器

大规模杀伤性武器一词最早来源于联合国1947年建立的常规军备委员会,当时被译作大规模毁灭性武器,后也曾译作大规模杀伤破坏性武器。那时提出的定义有两种方案。一种是列举法,即将大规模杀伤性武器定义为“原子武器、放射性武器、化学和生物武器,以及未来可能研制出的具有与原子弹或上面提到的其他武器相当的破坏效应的任何武器”。另一种方案则是从更广泛的意义上定义大规模杀伤性武器,即给出它的一般特征。比如:巨大的破坏和毁灭能力,适合于突然攻击,作用于很大的面积,产生意外的效果,引起战斗人员不必要的伤害,直接针对或威胁和平居民,其后果严重无法控制等。在一些军事百科或军事词典中,大规模杀伤性武器则常被定义为“用以造成大规模伤亡或破坏的一种杀伤破坏力很大的武器”。不管采用何种定义,化学、生物武器都符合作为大规模杀伤性武器的特征。

但是,化学、生物武器又是另类特殊的大规模杀伤性武器,它有着一些与核武器完全不同的特点。

化学、生物武器的特殊性,首先表现在它作用的特点上。化学、生物武器区别于任何其他武器的一个基本特征,是它的使用目的纯粹是为了毁灭生命,而并不毁坏物质财富。中日专家合作对二战遗留日军化学武器进行鉴定和安全化处理。专家在处理日军遗留化学武器。

化学、生物武器的特殊性还表现在它是被国际公约所明确禁止的一类大规模杀伤性武器。1925年的日内瓦议定书就已经禁止了这类武器在战争中的“使用”,而1972年的《禁止生物武器公约》和1993年的《禁止化学武器公约》又禁止这类武器的发展、生产和储存,并要求彻底销毁库存的武器,而核武器则没有类似国际条约的限制。

另外,化学、生物武器的特殊性还在于它始终受到来自道义方面的强大压力。由于化学、生物武器巨大的杀伤力、受害者所遭受的难以忍受的痛苦,以及使用这种武器所造成的无法控制的灾难性后果,人们普遍认为它是一种不人道、不文明的战争手段。

有关禁止化学、生物武器的国际条约

涉及禁止化学、生物武器的早期国际条约

早在19世纪后期和20世纪初,随着科学技术的进步,特别是随着化学工业的发展,人们越来越意识到把化学物质用于战争的危险,并企图为预防和制止这种危险做出一些努力。后来鉴于1870—1871年间普法战争中普鲁士军队采用了各种野蛮的作战手段,俄、德、美、英、法、奥匈帝国等15个国家于1874年召开了布鲁塞尔会议。这次会议通过的《关于战争法规和惯例的国际宣言》(简称《布鲁塞尔宣言》)。这可以说是禁止化学武器的最早的尝试。

在此之后,于1899年和1907年在荷兰海牙曾举行了两次国际和平会议。第一次海牙会议是应俄国沙皇尼古拉二世的外交大臣米哈伊尔的邀请召开的。这次会议的最重要的成果是签订了三个公约和发表了三个宣言。其中有一个就是《禁止使用专用于散布窒息性或有毒气体的投射物宣言》。这一宣言在国际社会禁止化学武器的努力中具有极为重要的意义,它是第一个正式生效的有关禁止化学武器的国际法律文书。

1907年的第二次海牙国际和平会议,在它的《陆战法规和惯例公约》(第四公约)中,重申了关于特别禁止“使用毒物或有毒武器”的规定。

第一次世界大战结束后不久,就召开了著名的巴黎和会,和会最主要的收获是签订了举世闻名的《凡尔赛和约》,其中第171条对化学、生物武器进行了明确的限制。1925年的《日内瓦议定书》

1925年3月4日在日内瓦举行的武器、弹药和战争工具国际贸易监控会议上,特别讨论了禁止出口窒息性、有毒和有害气体的问题,最后就一项《禁止在战争中使用窒息性、毒性或其他气体和细菌作战方法的议定书》达成了协议,这就是举世闻名的《日内瓦议定书》。巴黎和会“三巨头”:克里孟梭(前排右二)、威尔逊(右一)、劳合乔治(前排左二)。“三巨头”是《凡尔赛和约》的主要推动者。巴黎和会最主要的收获就是签订了《凡尔赛和约》

中国政府于1929年8月24日加入了《日内瓦议定书》。中华人民共和国成立后,向法国政府交存了继承书,表示“中华人民共和国承诺在其他缔约国和加入国相互执行的前提下,执行该议定书”。《日内瓦议定书》是历史上第一个在世界范围内禁止使用化学武器和细菌作战方法的国际法律文书,具有重要的历史意义和现实意义。1972年的《禁止生物武器公约》

第二次世界大战(二战)结束后,联合国开始关注生物武器问题。1971年12月16日,纽约的联合国大会一致通过了2826号决议,决定批准《禁止细菌(生物)及毒素武器的发展、生产和储存以及销毁这类武器的公约》,即《禁止生物武器公约》。该公约于1972年4月10日在伦敦、莫斯科和华盛顿开放供各国签署,并于1975年3月26日正式生效。1993年的《禁止化学武器公约》

1993年1月13日,《禁止化学武器公约》的签约大会在巴黎的联合国教科文组织总部隆重举行。《禁止化学武器公约》的全称是《关于禁止发展、生产、储存和使用化学武器及销毁此种武器的公约》,公约的中文文本共151页,由序言、24条正文和3个附件组成。正文规定了缔约国应承担的义务,化学武器的定义和标准,禁止化学武器组织的组成和工作方式,销毁化学武器及生产设施的时限要求,违反此公约的制裁措施和严格的核查机制等方面的内容。3个附件分别是《关于化学品的附件》、《关于执行和核查的附件》以及《关于保护机密资料的附件》,对受监控的化学品与检查程序作出了具体规定。1938年3月16日,二战前夕,伯明翰2000名志愿者戴上防毒面具参加防化演习,模拟抵御毒气入侵。照片中的三名消防员从橡胶靴到防毒面具,装备一应俱全。

化学战的主角——化学毒剂

以毒害作用杀伤人、畜的化学物质称为化学毒剂,简称毒剂。它是化学武器的基本组成部分,决定着化学武器的性能。

化学毒剂杀伤效应特征

化学毒剂是有毒化学物质中的一个小家族。化学毒物大量存在于人类日常生活环境以及自然界中,已知化学毒物有数万种之多,每年还会有数以千计的新的有毒化学物质出现。除化学毒剂外,其他类别的化学毒物如工业毒物、环境毒物、麻醉药、有毒药物、天然毒素等更为人所熟知。各种毒物的毒害作用都是以破坏生物的生命过程中的关键化学机制为基础的:毒物进入机体后,与生物大分子发生生物化学反应,而干扰和破坏他们的正常生理功能。更简捷地说,毒害作用是毒物分子与生物机体间的化学反应的结果。毒物所作用的生物大分子称为毒物的分子靶位,毒物的毒理特性及毒性与其所作用的分子靶位有密切关系。

化学毒剂是具有特殊军事用途的高毒性物质,其作用靶位也是此类具有重要作用的生物大分子。化学毒剂的剂量与效应关系

化学毒剂的毒害作用如取决于生物机体吸收毒剂的剂量大小。常见的剂量单位有“阈剂量”、“最大可耐剂量”、“半致死剂量”、“半失能剂量”和“半效剂量”等。美国西弗吉尼亚举行防生化演习,以预防“最坏的情形发生”

阈剂量:指毒剂作用于机体主要中毒部位时刚好感到刺激或引起典型症状的浓度。对催泪剂,其阈剂量就是开始引起流泪的浓度;对喷嚏剂就是对鼻、喉刺激到引起喷嚏和呕吐的浓度;对糜烂剂则是气体或气溶胶对皮肤作用出现初期症状又不损伤皮肤的浓度。

阈剂量用“毫克/升”或“毫克/米。”(每升或立方米染毒空气中3所含的毒剂的毫克数)来表示。如西埃斯的阈剂量是0.01毫克/米。美军储藏的沙林。一战中德军向英法联军施放化学毒剂,是化学毒剂首次用于实战

最大可耐剂量:指人能够停留而又不致产生永久性损伤的毒剂浓度。3

同阈剂量一样,最大可耐剂量也用“毫克/升”或“毫克/米”来表示,作用时间多以1分钟为限。

致死剂量:指侵入机体后能够引起致命性中毒效应的毒剂的量。以“毫克/千克”(即每千克体重吸收的毒剂的毫克数)来表示。

由于测定致使半数动物死亡的致死剂量(称为半致死剂量,记为“LD50”)比测定全部动物死亡的致死剂量(称为绝对致死剂量,记为“LD100”)要简单些,所以通常用半致死剂量来表示毒剂的致死毒性。

半数失能剂量和半数有效剂量:指侵入机体后,能使半数的人员产生失能或某种毒害效应的毒剂的量叫半数失能剂量或半数有效剂量。用“毫克/千克”来表示。

化学毒剂的基本特性

化学毒剂的基本要求

化学毒剂一般来说应该具备如下条件,毒性大,作用快,能多途径中毒化学毒剂首先应该具有很高的毒性。也就是说,不管是吸入,还是皮肤、黏膜接触少量毒剂后,就可以引起伤害,使人、畜丧失战斗能力甚至死亡。其次,毒剂中毒后,应该在短时间内发生作用,也就是要没有潜伏期或潜伏期很短。另外,毒剂还要尽可能有多方面的毒害作用,即能对多种器官发生作用,引起复合中毒,以增加对方在防护和治疗方面的难度。

容易造成一定的杀伤浓度或密度,并有一定的持久度。

化学毒剂应很容易用爆炸或其他方法分散成气溶胶,或靠自身挥发形成蒸气,使其在空气中的浓度达到或超过有效杀伤浓度。但毒剂的挥发度并不是越大越好,它还应该有一定的持久度,要能够在相当长的一段时间,少则数分钟、十几分钟,多则几天以上,在染毒地域的空气中能够维持有效的杀伤浓度。难以发现、防护、消毒和救治一战中德军使用的化学毒剂多为美国制造

毒剂不应该有易于被感觉器官察觉的特征,如颜色、气味、味道等,以增加侦察、防护、洗消和救治的难度。

性质稳定,便于储存

在化学性质方面,要求毒剂不易水解,弹药爆炸时不易分解;在有利的条件下能够长期储存,不易腐蚀金属;不易被空气中的氧气所氧化。

原料易得、便宜,能大量生产

毒剂的生产工艺要求简单,产品纯度要高,原料来源丰富。最好能够做到平战结合、军民结合。也就是毒剂或其前体在平时是民用产品,战时又能用来生产毒剂。化学毒剂的分类国内某高校进行防化演练

按不同的目的,化学毒剂有多种分类方法。下面是两种常见的分类方法:按战术作用分类

毒剂的战术作用包括产生毒效的快慢、对人畜的伤害程度和这些伤害持续的时间。

按毒剂产生毒效的快慢,可以将毒剂分为速效性毒剂和缓效性毒剂两类。前者中毒后很快就出现中毒症状,使对方迅速致死或暂时失能而丧失战斗力。如沙林、梭曼、维埃克斯、氢氰酸等;而后者中毒后,其毒害症状通常要在1小时或数小时后(这段时间称为潜伏期)才出现。如芥子气、路易氏剂、光气等。

按毒剂伤害作用的程度,可以将毒剂分为非致死性毒剂和致死性毒剂。前者除非在极高的浓度下,一般不会造成人员死亡,但能够引起躯体或神经失能,从而导致活动能力或战斗力的暂时丧失或降低。

按杀伤作用持续时间,可以将毒剂分为暂时性毒剂和持久性毒剂。前者通常被分散成气雾或烟状,主要用来使空气染毒,其杀伤作用持续时间很短,一般情况下不超过1小时。如沙林、氢氰酸、光气和分散成烟状的毕兹、苯氯乙酮、亚当氏气和西埃斯等。后者使用后通

常呈液滴状和微粉状,主要使地面、物体、水源染毒,部分也可造成气雾状使空气染毒,其杀伤作用持续时间较长,一般在几昼夜以上。如梭曼、维埃克斯、芥子气、路易氏剂等。按毒害作用分类

按照毒剂的毒害作用,可以将毒剂分为以下6类:我边防某部进行防化演习

神经性毒剂,是现今毒性最强的一类毒剂,因人员中毒后迅速出现一系列神经系统症状而得名。主要代表有沙林、塔崩、梭曼和维埃克斯等。因外军已装备的神经性毒剂都是含磷化学物质,所以又被称为“含磷毒剂”。

糜烂性毒剂,又称起疱剂,是一类接触后能引起皮肤、眼、呼吸道等局部损伤,吸收后出现不同程度的全身反应的毒剂。主要代表有芥子气和路易氏剂等。

全身中毒性毒剂,经呼吸道吸入后,能与细胞色素氧化酶结合,破坏细胞呼吸功能,导致组织缺氧的一类毒剂。高浓度吸入可导致呼吸中枢麻痹,死亡极快。主要代表有氢氰酸、氯化氰等。

窒息性毒剂,又称肺刺激剂,主要损伤呼吸系统,引起急性中毒性肺水肿,导致缺氧和窒息。主要代表有光气、双光气等。民兵防化训练

失能性毒剂,可以引起思维、情感和运动机能障碍,使人员暂时丧失战斗能力的毒剂。这类毒剂种类繁多,美军装备的只有毕兹。

刺激剂,接触后对眼和上呼吸道有强烈的刺激作用,能引起眼痛、流泪、喷嚏和胸痛的一类毒剂。主要代表有苯氯乙酮、亚当氏气、西埃斯和西阿尔。

此外,美军在侵越战争中还曾大量使用了在农业上用来清除田间杂草的“除莠剂”、“枯叶剂”和“土壤不孕剂”等来毁坏农作物和森林,军事上被称为“植物杀伤剂”。这类军事使用的目的是毁灭对方生活基础、暴露对方目标和限制作战人员的行动。人和鸟类吸入、误食或皮肤大量接触,也会引起中毒。

现代毒剂之王——有机磷神经性毒剂

神经性毒剂是破坏人的神经系统正常传导功能的一类毒剂,由于已装备的神经性毒剂基本都是有机磷化学物质,所以又被称为“含磷毒剂”。它们是在研究农用杀虫剂的基础上发展起来的,主要代表物有塔崩、沙林、梭曼和维埃克斯等。美国电影《勇闯夺命岛》是反映神经性毒气袭击的著名电影,由肖恩·康奈利和尼古拉斯·凯奇联袂主演

这类毒剂对脑、膈肌和血液中乙酰胆碱酯酶有强烈的抑制作用,能造成乙酰胆碱在体内过量蓄积,从而引起中枢和外周胆碱能神经系统功能严重紊乱。因其毒性强、作用快,能通过皮肤、黏膜、胃肠道及肺等途径吸收引起全身中毒,加上其性质稳定、生产容易、使用性能良好,因此被称为“现代毒剂之王”,是目前外军装备的主要化学毒剂。

神经性毒剂主要有两大类,一类是氟膦酸酯与氰磷酸酯化合物,称为G类毒剂,挥发度较高,多作为非持久性毒剂使用;另一类为硫赶膦酸酯类化合物,称为V类毒剂,挥发度较低,可作为持久性毒剂使用,并且具有高透皮毒性,易于透过皮肤使人中毒死亡。良好的物理化学性质

纯的G类毒剂均为无色水样液体,工业品呈淡黄或黄棕色,有淡的水果香味;V类毒剂为无色、无味油状液体,工业品呈微黄或棕黄色,有硫醇味。

在常温下神经性毒剂的纯品较稳定,含杂质的工业品的稳定性稍差。加热到150℃以上时,塔崩、沙林和梭曼有明显分解(沙林在弹爆瞬间分解率可达30%);高纯度的维埃克斯性质稳定,在干燥并隔绝空气条件下,长期储存也不易变质,爆炸时有少量分解。水解反应

G类和V类毒剂在水中均可缓慢水解,生成的产物均无毒。20℃时,每升水含0.1克沙林的溶液,在6~8天沙林可被完全水解;同样条件下,梭曼被完全水解需76天。维埃克斯水解最慢,常温下水解速度仅为沙林的万分之一。V类化学毒剂G类化学毒剂,在添加剂作用下显示绿色

加热可加速毒剂水解。如沙林水溶液(每升含沙林10克),加热至50℃时,在1.6小时内可完全水解。加热虽也能加速V类毒剂的水解,但不完全。与碱反应

G类毒剂能与碱迅速发生化学反应,20℃时沙林水溶液(每升含16克的沙林)与足量的氢氧化钠反应,3~5分钟即可完成。空气中的G类毒剂可用氨水进行喷洒消毒。

碱也可以破坏V类毒剂,但速度较慢,常温下完全消毒一般需要数小时。与氧化氯化剂反应

V类毒剂能被二氯胺、次氯酸盐、三合二等氧化氯化剂氧化,生成无毒的甲基膦酸乙酯和二异丙胺基乙磺酸,它们都是V类毒剂的良好的消毒剂。《勇闯夺命岛》中的神经性毒剂:维埃克斯剧烈的神经毒性

神经性毒剂是外军装备毒剂中毒性最强的一类毒剂。它的吸入毒性比氢氰酸大数倍至数十倍,其中维埃克斯毒性最大。

吸入致死量的毒剂后,数分钟之内即可引起人员死亡。皮肤染毒经一定潜伏期后始出现全身中毒症状。维埃克斯的皮肤毒性极强,染毒6毫克,如不及时消毒即可致死。

野战情况下经口摄入的可能性不大,但如误食染毒食物、水后,同样能引起人员中毒。

毒物通过各种途径吸收进入体内,或分布于全身,或选择性地蓄积于某些器官,在机体的作用下发生转化、消除等一系列过程。

动物研究表明,神经性毒剂在体内的分布是不均匀的。猫或家兔静脉注射沙林后,在肺、肾分布较多,肝、血次之;小鼠腹腔注射维埃克斯后,肺中最多,血次之,脑中最少。

神经性毒剂进入体内后,一方面与特异性蛋白质,如乙酰胆碱酯酶结合,使胆碱酯酶失去水解乙酰胆碱的能力,产生毒性作用;另一方面与非特异性蛋白质结合起解毒作用。如G类毒剂在G类毒剂水解酶(一种普遍存在于哺乳动物血浆、肝、肾中的酶)的作用下,水解生成无毒的膦酸酯,然后被排出体外。多途径的毒理作用

神经性毒剂对机体的作用主要有3个方面:一是选择性抑制胆碱酯酶活性,使乙酰胆碱在体内蓄积,引起胆碱能神经系统功能紊乱;二是作用于胆碱能受体;三是对非胆碱能神经系统的作用。本节仅介绍前两个方面。对胆碱酯酶的抑制作用

胆碱酯酶主要存在于神经细胞、神经肌肉接头、红细胞中。它与胆碱能神经的生理功能的关系极为密切。其生理功能是,当神经冲动到达胆碱能神经末梢时,突触小泡内的乙酰胆碱外排至突触间隙,作用于突触后膜的胆碱能受体,引起下一级神经元或效应器的激发。

在正常生理条件下,乙酰胆碱完成神经冲动的传递后,随即被突触后膜上的乙酰胆碱酯酶在数毫秒内水解,生成乙酸和胆碱。如乙酰胆碱酯酶活性受到抑制,就会导致乙酰胆碱在体内过量蓄积,引起神经功能紊乱。

神经性毒剂特别是V类毒剂,对乙酰胆碱酯酶的抑制作用与酶催化乙酰胆碱的水解过程非常相似,但形成的产物——酰酶却非常稳定,不能自发水解,因而酶的活性也就很难自发恢复。因此神经性毒剂严重中毒时,很难自动恢复解救。对胆碱能受体的作用

乙酰胆碱是一种神经介质,功能是传递神经冲动信号。在体内它与神经系统细胞膜上的

特定的受体分子结合而发挥功能,这些特定受体分子就是乙酰胆碱受体。

乙酰胆碱受体根据其功能不同,可以分为M和N两个类型。其中,M受体除能被乙酰胆碱所兴奋外,还能被毒蕈碱所激动,所以常称为“毒蕈碱样受体”。它主要分布在外周副交感神经所支配的平滑肌、腺体和大脑皮层锥体细胞上。可被阿托品及其同类化合物所阻断。N受体除能被乙酰胆碱兴奋外,还可被低浓度烟碱所激动(高浓度时被阻断),所以称为“烟碱样受体”。它主要分布在骨骼肌的神经肌肉接头、植物神经节和肾上腺髓质等突触后膜上。在中枢主要分布于脊髓闰绍氏细胞。

正常的情况下,乙酰胆碱与受体结合后能引起受体分子立体构型改变,进而激起细胞内氧化磷酸化和细胞膜对+Na,+K等离子通透性改变,从而引起一系列生理效应。但当受体与毒剂分子结合后,这些功能就会受到干扰,因而导致神经功能的紊乱。

但神经性毒剂对胆碱能受体的直接作用比它对乙酰胆碱酶活性的抑制所需的剂量要大得多,因而其作用也居于相对次要地位。

眼接触毒剂后,数分钟或立即出现瞳孔缩小、流泪和视力减弱。缩瞳可持续1~3天,程度决定于接触的毒剂的剂量。眼痛可在3~14天内逐渐消失。结合膜充血、头痛可持续2~5天。毒剂经眼吸收可以迅速引起全身中毒,0.01毫升沙林滴入眼可致人死命。

呼吸道接触毒剂后,1~2分钟内出现缩瞳,同时有胸闷、流涕、咳嗽、支气管痉挛和长时间的喘息呼气,随后出现全身中毒症状。沙林3D球模型

皮肤染毒后,首先在染毒处出现肌颤和出汗、经数十分钟或数小时潜伏期出现全身中毒症状,病程较缓慢。但毒剂经伤口吸收速度很快,危险陛大、局部肌颤明显、持续时间较久。

误服染毒食物或水,可在数分钟后出现胃痛、恶心、呕吐、腹泻等,然后迅速出现全身中毒症状。

神经性毒剂中毒后如能及时救治,一般不留后遗症(梭曼可能例外)。若救治不及时,可留有神经系统功能紊乱和脑损伤。一些中枢症状如嗜睡、健忘、易激动等可持续数月或更长。神经性毒剂家族的主要成员主要装备的神经性毒剂——沙林

沙林化学名称为甲氟膦酸异丙酯,美军代号GB。梭曼3D球模型

沙林是德国人在1939年首先制得的。二次世界大战后,美、苏都获得了这方面的技术,相继大量生产沙林并以其装填各种型号的炮弹、炸弹、火箭弹装备部队。沙林成为最重要的毒剂之一,生产和储存的量最大,是各国主要装备的神经性毒剂。

纯沙林在常温下是无色液体,有微弱的苹果香味,像水一样易于流动,储存过久颜色会发黄,有时还因有沉淀析出而变浑浊。

沙林是一种挥发度很高的毒剂,中等温度时,持久度可达1~4小时;0℃时可长达15小时。沙林极易渗入多孔表面和油漆表面,其蒸气易被多孔物体如砖瓦、水泥、木材、纺织品所吸附,且能与水和多种有机溶剂如苯、乙醚、乙醇等混溶。

沙林在常温下的中性水中的水解的速度较慢,但随温度的升高水解速度会显著加快,所以被沙林染毒后的水通过煮沸就能达到消毒的目的,但饮用水至少要煮沸30分钟后才能饮用。

沙林可以装在炮弹、炸弹等弹药中,以爆炸方式将其分散开来。其中蒸气和气溶胶可经呼吸道、眼睛侵入人体,液滴则可使食物和水源染毒。人员中毒几分钟后便出现瞳孔缩小、流口水、多汗、呼吸困难等症状,中毒严重则呼吸中枢麻痹、心跳停止而死亡。难防难治的毒剂——梭曼

梭曼化学名称为甲氟膦酸异己酯,美军代号GD。

梭曼是德国人于1944年首先合成的。毒性比沙林大,但生产比较困难,在希特勒垮台前它还只是处于实验室试验阶段。二战后,苏联正式装备了梭曼。

梭曼吸入毒性是沙林的2~4倍,皮肤毒性是沙林的5~10倍。其突出优点是挥发度适中,不仅初生云团很容易达到致死浓度(暴露1分钟),再生云团也能达到一定的伤害作用(暴露20分钟)。冬季其持久度在地面上能达到10~15小时。

梭曼的另一特点是中毒作用快且无特效解药,因此有“最难防治的毒剂”之称。

梭曼蒸气在服装上吸附能力很强,一件军呢大衣约可吸附0.1克梭曼,如解析率为50%,那么在5米×3米×3米的密闭空间内,只要有10个穿着吸附有梭曼的呢大衣的人,20分钟就能使人致死。

纯净的梭曼为无色液体,有微弱的水果香味,工业品呈黄色,有樟脑味。能溶于水,易溶于有机溶剂。能渗透皮肤和橡胶制品,易被多孔物质吸附。二战中受沙林气体毒害的士兵

梭曼通常被装在导弹、航空炸弹、炮弹、地雷等兵器中使用,形成蒸气、气溶胶或液滴等战斗状态,通过呼吸道吸入,也可通过皮肤吸收等途径杀伤人畜,或使食物和水源染毒,经消化道进入体内。中毒者会产生胸闷、缩瞳、流涎、流涕、呼吸困难和全身痉挛等神经性毒剂中毒的症状,严重时,迅速死亡。初露锋芒的神经性毒剂——塔崩

塔崩化学名称为二甲胺基氰磷酸乙酯,美军代号为GA。

塔崩的发现比沙林早,在1936年德国就首先合成并装备了这种毒剂。1945年希特勒垮台时,虽然没有来得及用于战场,但已经生产了12000吨。这套生产设施与技术资料被苏联俘获后,1949年在苏联又恢复了生产,被列为苏军的装备毒剂,后来由于沙林的发现,它的作用才有所下降。

纯塔崩是无色有水果香味的液体,易流动。工业品为黄棕色,不纯时或部分分解而生成的氢氰酸有苦杏仁味,浓度高时还有胺味。

塔崩可用作持久性或半持久性的毒剂,常温下稳定,特别适用于地面染毒,当使其造成气溶胶状态时,也使空气染毒。在染毒区停留10~20分钟,其再生云团也能造成伤害,在18℃时,其持久度可以达到24小时。可渗透皮肤的致死性毒剂——维埃克斯

维埃克斯化学名称为S—D一二异丙胺基乙基硫赶甲基膦酸乙酯,美军代号为VX。我军进行舰艇防生化武器演习,图中防化服可抵御糜烂性毒剂

1952年英国人首先发现了它,尔后由美国人重点发展,1958年美国正式列为装备毒剂。

维埃克斯最重要特点是它渗透皮肤的高毒性,60年代初期苏联军事化学家首次披露,某种新的神经性毒剂只要皮肤染毒2毫克即可迅速致人死亡。之后西方报刊又报道了维埃克斯曾引发的1968年震惊世界的羊群诉讼案。当时美国牧场主状告美军在维埃克斯布毒试验中,误杀死了近6000只羊。

纯的维埃克斯是无色、无臭的油状液体,工业品或储存一定的时间后呈微黄色并有硫醇的臭味,弹爆炸后也能分解出硫醇,所以仅凭嗅觉就能发现它。

维埃克斯主要装填在炮弹、炸弹内,以爆炸分散法使用,也可用飞机布洒。主要以其液滴使地面和物体染毒,其蒸气和气溶胶能使空气染毒,持续时间比其他神经性毒剂要长。维埃克斯的毒性极大,一小滴维埃克斯液滴落到皮肤上,如不及时消毒和救治,就可引起人员死亡。维埃克斯3D球模型

对维埃克斯毒剂的防护应穿戴全身防护器材,即防毒面具、防毒衣等。细胞杀手——糜烂性毒剂

糜烂性毒剂又称起疱剂,是一类能直接损伤组织细胞、引起局部炎症、吸收后能导致全身中毒的化学毒剂。曾装备的糜烂性毒剂有芥子气、路易氏剂和氮芥气等。其中芥子气在第一次世界大战中曾得到广泛使用,曾有“毒剂之王”的称号。芥子气发明者德国化学家弗里茨·哈伯

糜烂性毒剂可以装填在炮弹、炸弹、火箭、地雷及航空布洒器或地面布洒器中使用。既有装填单一芥子气的,也有装填芥子气与路易氏剂混合物或含胶黏剂的胶黏芥子气及胶黏路易氏剂的。从外军大量贮备及两伊战争使用情况表明,糜烂剂一直是一类有重要意义的毒剂。糜烂性毒剂主要以液滴状态造成地面、物体及装备表面染毒,或以气溶胶和蒸气状态使空气染毒。可通过皮肤、呼吸道、眼及消化道等多种途径中毒,主要引起局部损伤,并可经上述途径吸收引起全身中毒。恐怖的“黄十字”——芥子气

芥子气是糜烂性毒剂中最重要的代表物,化学名称为β,βˊ—二氯二乙硫醚,美军代号为HD。

纯芥子气为无色油状液体,工业品为黄色至深褐色,因其有芥末和大蒜味而得名。根据不同的军事使用要求,芥子气有多种剂型。

芥子气是德国人在1886年首先发现的,代号为“黄十字”。在第一次世界大战中德军首先在比利时的伊普尔地区对英法联军使用,获得极大的成功。

芥子气可装填于炮弹、炸弹和地雷内,以爆炸方法分散布毒,也可以直接用布洒器材喷洒地面、空间、水源以使地面、空气、水源和物体染毒。芥子气主要经皮肤或呼吸道侵入机体,引起中毒。其潜伏期2~12小时过后,皮肤就会出现红肿、水疱,同时眼睛出现模糊、红肿甚至失明。第一次世界大战中,希特勒作为参战士兵就曾遭到芥子气袭击而眼睛暂时失明。

芥子气伤害途径较多,人员必须全身防护。芥子气3D球模型一战中德军使用芥子气基本性质

芥子气沸点较高、比重大、难溶于水、易溶于有机溶剂、穿透性强、作用持久并有特殊气味的化学物质。芥子气落入水中大部分沉于水底,少部分呈油状薄膜漂浮水面,可造成水源长期染毒。

溶于水中的芥子气易于水解,生成无毒的硫醚类化合物。温度升高可增加芥子气在水中的溶解度并加速水解,加碱也能使水解加速因此可采用加碱煮沸法对芥子气染毒物品进行消毒。

芥子气可被漂白粉、三合二等氧化,生成无毒作用的芥子亚砜。但与强氧化剂(如高锰酸钾)作用生成芥子砜,芥子砜仍有弱糜烂作用。

芥子气与皮肤黏膜接触后2~3分钟尚滞留于体表(此时用消毒剂可除去),10~15分钟后大部分被吸收,其中约12%的芥子气被“固定”于局部皮肤或组织上,引起该部分皮肤或组织的损伤,其余大部则进入血循环并分布全身,

在肾、肺、肝等器官中含量较多。被吸收的芥子气在血液和体液中被很快转化,游离状态(未参加化学反应)的芥子气的存留时间一般不超过30分钟,但严重中毒后在体内滞留可长达一个星期。中毒机理

芥子气在体内与核酸、酶、蛋白质等生物大分子结合,特别是对DNA的烃化作用是引起机体广泛损伤的原因。它与抗癌化疗药物烃化剂(或烷化剂)具有类似的药理学和毒理学作用。(1)烃化作用

芥子气是典型的烃化剂(即能将烃基连接到特定原子上的化学物质),它溶解于水或体液中,能迅速形成正硫离子,这种离子极易与生物大分子中的S(硫)、N(氮)、O(氧)等原子结合,形成不可逆的烃化产物,从而改变原生物大分子的功能。(2)对核酸的作用

脱氧核糖核酸(DNA)因合有丰富的S,N,O等原子,对芥子气极为敏感,是芥子气攻击的主要对象。芥子气具有基因毒性和细胞毒性的原因也在于此。

芥子气对DNA的烃化作用,能引起DNA分子扭曲变形与DNA模板损伤,尤其是链间交联,将严重影响DNA复制时两条配对链的裂开,使其失去模板功能,或使复制后DNA分子结构与生化功能发生改变,结果导致细胞有丝分裂抑制和细胞分裂增殖阻抑,严重者导致细胞死亡。

芥子气对RNA作用与DNA相似,主要通过烃化影响氯基酸缩合,致使蛋白质合成代谢障碍干扰细胞功能。(3)对蛋白质的作用

芥子气除通过对核酸的作用影响蛋白质合成外,还可与蛋白质肽链中的基团直接发生烃化反应,影响蛋白质的功能。特别是对细胞内结构蛋白的烃化作用对健康具有重要影响。(4)对酶的作用

芥子气对己糖激酶、胆碱酯酶、胃蛋白酶及某些脱氢酶与氧化酶等30多种酶有抑制作用。尤其是对己糖磷酸激酶的抑制,可影响糖的酵解和转化,导致糖代谢障碍及组织营养失调,皮肤损伤也可能与此过程有关。(5)细胞毒性作用

芥子气的细胞毒性作用是芥子气损伤作用的重要特征之一。不同生长周期的细胞,对芥子气的敏感性不同,DNA合成期和合成后期的细胞对芥子气最敏感,处于分裂期细胞则相对不敏感。因此,增殖旺盛的淋巴细胞、骨髓造血细胞、肠黏膜上皮细胞、睾丸造精细胞等对芥子气最为敏感。芥子气中毒将使这些敏感细胞呈现“无生殖能力”状态,这就是芥子气中毒后一些特殊器官损伤尤其严重的原因。中毒症状

芥子气可引起机体多方面的损伤。战时无防护情况下,常同时出现眼、呼吸道及皮肤损伤,通过吸收还可引起全身中毒。芥子气中毒72小时后,气管黏膜溃疡

皮肤是芥子气损伤的多发部位。潮湿多汗、四肢屈侧等皮肤薄嫩及受摩擦部位都较敏感。芥子气损伤的过程与染毒剂量、外界条件以及机体状况有关,高温高湿能显著增强芥子气毒性作用。芥子气能迅速穿透皮肤,大部分进入血液,小部分被“固定”于表皮与真皮内,形成结合芥子气。皮肤损伤的程度与此“固定量”有关。

液滴态芥子气皮肤损伤典型临床可分5个阶段。(1)潜伏期:一般2~6小时,炎热潮湿季节可缩短至1小时。此期感觉不明显,皮肤薄嫩、潮湿部位可有刺痒感。(2)红斑期:染毒部位出现界限明显的红斑,灼热发痒伴轻度水肿,对触压敏感。损伤轻时不发生水疱,红斑消退脱屑自愈。芥子气中毒症状蜡像样本(3)水疱期:一股在染毒后12~24小时出现。依染毒程度,水疱有浅、深之别。如未压迫,浅层水疱可保持几天不破,常先在红斑区出现分散细小水疱,排列呈环形,以后融合成大疱水疱周围皮肤充血水肿,疱液先为黄色清亮透明,后变混浊并呈胶冻状。染毒严重的,红斑中央呈灰白色坏死区,周围出现许多大小不等的水疱,这些水疱

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