化学武器是一种极具实战价值的大规模杀伤性武器，由于其获取的技术门槛较低，杀伤破坏力较强，一般被称为“穷人的原子弹”和“无声杀手”。
化学武器的使用一直是20世纪以来战争史中最为敏感的话题之一。现代意义上的化学战和化学武器，应该从第一次世界大战开始算起。1914年10月，德军和法军在战场上开创了使用刺激性毒剂的先例，标志着化学武器正式走向历史的舞台，在整个一战中，英、德、法等国一共释放了12.4万吨化学战剂。
从催泪手榴弹到致命毒气一战中最先使用化学武器的是法国。1914年8月，法国军队向德军投掷催泪手榴弹。这种手榴弹里充满了溴乙酸乙酯――一种催泪毒剂，不过每枚手榴弹只能产生19立方厘米的催泪气体，浓度太低，以至于德军几乎没有觉察到对手“使了阴招儿”。当时溴的产量很低，所以法国人不久就把主要成分换成了氯丙酮。
1914年10月，德军向英军阵地发射了一种装有化学刺激物的炮弹。不过这种炮弹施放的毒剂浓度也很小，英军也没有觉察到。当时不管是同盟国还是协约国，都不认为使用催泪弹违反1899年禁止使用化学武器的《海牙条约》。
在那里，他们把这些钢瓶改头换面，装饰一新，像是刚出厂的啤酒桶。很快，这些“啤酒桶”就被灌满了氯气，运到了伊普尔前线，被埋设在前沿阵地上。但是，老天偏偏作对，暴雨连连下了几天。“啤酒桶”全露出了地面。
在对面的阵地上，英法联军指挥官通过阵前观察所发现德军阵地上一下子出现了那么多“啤酒桶”，顿时大惑不解。他们把这个情况报告了上去。
其实，英法联军指挥部早就知道了德军往阵地上运去了大量的“啤酒桶”，指挥部那些高级将领们个个都认为此举荒唐可笑。
一家伦敦报纸还在4月9日的报上报道了这一消息，并在末尾讽刺德军是在“开玩笑”。这张报纸传到了伊普尔前线，官兵们看了，疑团顿时解除了，戒备心理大减，有的还指着德军阵地上那些花花绿绿的“啤酒桶”哈哈大笑说，“瞧，他们想得多周到，给我们准备了那么多上等啤酒！”而且，指挥官还如此激励士兵：“只要攻下了德军阵地，大家就有啤酒喝了！”
4月22日上午，伊普尔前线阵地上，微风吹动着小草来回摆动。几个德国士兵举着小红旗在观察风向风力。到了下午3点，风向突然转东，而且越刮越大，把树叶、枯草直往英法联军阵地上抛去。时机终于到了，只见德军战壕里许多士兵跑到“啤酒桶”前，迅速拧开了桶盖。在几公里长的战线上，5730个“啤酒桶”全开了，但冒出来的不是啤酒，而是浓浓黄烟。顿时，在德军阵地前沿宽6公里的阵地正面上，出现了一人多高的黄绿色气浪。气浪紧紧地贴地而行，在风的推动下扑向英法联军阵地。
英法联军看到德军阵地上突然出现的黄绿色烟雾，惊讶“啤酒桶”里怎么会冒出了烟雾！当烟雾迎面扑来时，英法联军官兵个个都吓呆了，紧接着一种难以忍受的强烈刺激性怪味弄得英法官兵死去活来，先是打喷嚏、咳嗽，流泪不止，后来就觉得空气没有了，像是掉进了大闷罐中一样。不一会儿，一个个英法官兵窒息倒地。那些在第二线的部队见此情景，纷纷丢下武器，爬出战壕，争先恐后地往后跑了。
跟在黄色烟雾后面的德国步兵，没放一枪一炮就顺利突破了英法联军第一道阵地，把整个战线往前推进4公里，夺回了失去的一些重要的制高点。在这次毒气袭击中，英法联军有1.5万人中毒，至少有5000人死亡。
这一次使用氯气如此“成功”，连德军自己也没有料到，所以没有准备足够的防毒面具给后援部队，可以趁英法联军慌乱时发起攻击，争夺更大的战果。结果德军随后遭到退到第二线的法军的顽强抵顽，另外再加上右翼加拿大第一师的猛烈反攻后，德军已无法继续前进。两天后，德军以同样方式用氯气攻击了加拿大第一师的阵地。
此时，加拿大部队得到医官指示，在纱布、毛巾上撒尿，蒙在脸上过滤毒气。尿液里的尿素和氯气产生化学作用合成双氯尿素，降低了致毒的效果。由于氯气密度高，大部分累积在战壕内，所以，许多加拿大的官兵是撤到战壕后面的位置等待进攻的德军迫近。同时，德军的炮兵观察员也因为氯气和烟幕遮盖战场，无法指挥炮轰暴露的加拿大军。加拿大第一师就是这样撑住，直至英军其他的部队抵达增援。他们因为使用“尿布”战术，所以氯气直接导致的伤亡只有228名。
希特勒在一战中曾中毒气而暂时失明之后两军相互使用及研发新型的毒气武器，其中以芥子气、光气、氯气为主，估计至少有50965吨用于战争中。根据官方公布数字，在第一次世界大战中因化学武器战剂而造成的非致命性伤亡约117万6500人，至少有85000人死亡，在《西线无战事》一书中对此有所叙述。
1915年5月24日，德国发动了一次更为猛烈的毒气战，在密集炮火的掩护下，德军沿着3千米长的战线，在伊普尔西南方向再次倾倒氯气钢瓶，施放氯气。毒雾很快吞没了伊普尔这座历史名城。
虽然协约国士兵吸取了一个月来的教训，使用上了防毒面具，但由于这次氯气浓度太高，很多士兵还是中毒晕倒。长达4小时之久的毒气袭击，让3500名协约国士兵中毒，丧失战斗力，德军轻而易举地占领了伊普尔。这场化学战引发交战双方大规模使用化学武器作为主要进攻和报复手段，并且导致化学战的规模越来越大。
1915年12月19日，德军首次向英军使用英国人于1812年制得的窒息性毒气——光气（碳酰氯）。
当步兵在了解到没有有效的防护物可用时，他们对毒气的恐惧加剧了。“毒气是个可怕东西，没有人相信防毒面具的功效。……标着‘紧急’字样的粉红色军队打印信件，不断从司令部寄来，说明如何使用这些防毒面具。信件都是前后矛盾的。最初说防毒面具都要浸湿，后来又说要保持干燥，然后规定要把它们放在小背包里，随后又规定不要用小背包。”直到1915年11月，协约国才得知敌人怎样做防毒面具的。加拿大军第七营，在一次堑壕袭击中，捉到了12个德国俘虏，他们的防毒面具被加拿大情报部门认为是一个很大的收获。
1917年，德国开始装填三氯硝基甲烷（氯化苦）。这种毒剂可引起呕吐。氯化苦在常温常压下是不溶于水的无色液体，且不与水发生反应。它的蒸汽压是24 mm Hg，挥发性与光气接近，介于光气与芥子气之间。氯化苦能通过吸入、进食及经皮肤进入人体。它对眼睛、皮肤和肺部均具有强烈的刺激性：实验证明其刺激性会使人不由自主地闭上眼睛；溅入眼睛之后则会使角膜水肿甚至液化。
氯化苦通常在施放其他窒息性和全身中毒性毒气（有使用氢氰酸的战例，但是氢氰酸的密度略低因此难以维持战场上的浓度，因此使用量很小，二战期间只有日本使用了氢氰酸为毒气手榴弹装药，德国使用的旋风B为杀虫剂商品）前施放，氯化苦中毒后因剧烈呕吐迫使中毒者取下防毒面具，从而吸入光气导致窒息。
随着化学战的升级，德军在比利时战场对英法联军首次使用了芥子气，这种毒气是由德国人在1886年制得的。一战中，交战双方共生产芥子气13500吨，其中12000吨用于实战。希特勒作为参战士兵曾在一战中遭到英国军队的芥子气炮弹袭击而眼睛暂时失明。
一战中，参战国共生产了约18万吨毒剂，其中11.3万吨被用于战场，约有130万交战人员被各种毒剂杀伤，因化学武器战恐惧症而失去作战能力的人员近260万。
芥子气可引起人的机体多方面损伤。战时无防护情况下，常同时出现眼、呼吸道及皮肤损伤，并且通过吸收引起全身中毒。在一站12000吨芥子气被消耗于战争用途；因毒气伤亡的人数达到130万人，其中88.9%是因芥子气中毒。
谈毒色变，士兵不堪痛苦开枪自尽早在1899年的时候，由于军备竞赛日益加重，世界上主要国家就在海牙进行谈判，想搞一个对大家都有约束力的法案出来，这就是《海牙公约》。其中包括《禁止从气球上或用其他新的类似方法投掷投射物和爆炸物宣言》《禁止使用专用于散布窒息性或有毒气体的投射物的宣言》，可以说，当时的政治家已经预感到了化学武器可怕的危害程度。但是，到1916年的时候，协约国和同盟国都开始公开使用化学炮弹，《海牙公约》彻底失效了。
一位作家在采访目击者后描述了当时的可怕场面：“高达30英尺的绿色气体在东风的吹拂下缓缓向前推进。这种致命的气体灼伤了协约国士兵的眼睛和肺，让他们呕吐并在痛苦中倒地。数以百计的人在口吐鲜血和绿色泡沫后死去。士兵们的银质徽章和皮带扣也变成了黑绿色。”协约国立刻谴责德军践踏《海牙条约》，德国则狡辩说条约禁止的是化学弹头，没有限制气体发射装置。
德军第一次使用化学武器的伊普尔，如今是比利时一个人口仅3.5万的小城。这里现在有一个“一战博物馆”，向今天的人们讲述人类历史上惨痛的一页。
博物馆的屏幕上，反复向游客播放着纪录片，先是一名德国化学教授讲述：“我终于解决了所有难题，加入芥子气的黄色气体，将使它的所到之处，没有生命的迹象。”接着，一名德国士兵说：“我们在毒气弹发出后，再也没有听到任何声响。我们悄悄穿过法军的战线，在经过的一英里内，到处是敌军的尸体，空气中还能闻到刺鼻的味道，还有动物的尸体。死马、死兔子、死老鼠到处都是。有的士兵双手紧扣着喉咙、表情痛苦地死去；还有的士兵忍受不了毒气在身体内灼烧的痛苦，开枪自尽。”当时的一个小女孩后来在日记中描述，她看见所有人都朝着她的方向跑，惊恐万分，她也调转方向，跟着大家一起逃，人们告诉她，一股黄色气体从天而降，“碰到就死”。
经过“一战”残忍的毒气战后，1925年《日内瓦协定书》再次重申禁止使用毒气，各国也都清楚毒气弹的使用只能引起对方同样的报复。因此在二战中，尽管美、英、苏、德等各大国都做了毒气战方面的准备，但大规模毒气战并未在他们之间爆发。
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