1915年春，伊普尔战役

1915年4月22日下午5点，伴随着尖锐的“嘶嘶”声，大量气瓶喷出的氯气聚集在德军阵地前，形成一堵厚重的云墙向法军阵地飘去。很快，法军战壕的守卫者们就在这种从未见过的黄绿色浓云中惊慌失措，他们本能地四散奔逃，而德军步兵则紧跟在毒气云后面。由于法军阵地上大部分官兵失去作战能力，纵深防御和野战炮兵近距离支援也陷入瘫痪，战线很快就被德军突破。不过在某些区域，德军的攻势陷入了停顿，尤其在侧翼比利时和加拿大军队的阵地上——毒气仍然停留在那儿。在法军阵地中心的扇形区域内则呈现出一片肃杀景象，用一名德军军官的话来说就是：“敌人像一群受惊的绵羊一样逃跑。”受到毒气攻击的英军由混杂着苏格兰高地团的加拿大军组成，法军则由阿尔及利亚军团构成。浓密的毒气云给防守该区域的协约国军队留下了极其惨痛的印象，甚至在后方都引起了巨大的混乱。那些回到战线后方的法军官兵，很多都还来不及庆幸，就倒毙在了前往卫生所的途中。

紧跟在毒气云后方小心翼翼前进的德军士兵见到了一个前所未有的恐怖场面：协约国士兵横七竖八地躺在地上，胳膊伸得老长，像是要逃离毒气袭击的样子。在满是尸体的战场上，那些伤兵和快要死去的士兵趴在地上拼命挣扎，喘息，咳嗽，从肺里大口大口地吐出黄色黏液，然后慢慢死去。凡是和氯气接触过的金属全都生了锈：纽扣、表壳、硬币都变成了暗绿色；步枪的金属部分全都锈坏了，看上去就像在泥淖中浸泡了好几个月似的。

德军趁机夺取了英法联军的前线阵地，还夺下了他们的预备阵地，就连数月来爆发最激烈争夺战的协约国交通枢纽点——兰赫马尔克村都被德军轻松占领。一些还能走动的法军士兵都逃走了。英国人突然发现在他们扇形战区内的通路和桥梁上挤满了撤退的士兵，他们中的大多数人只能指着自己的喉咙示意。到下午6点前，甚至在10英里（1英里=1.609344千米）外的地方，氯气云团仍然能使人咳嗽，刺痛人的眼睛。快到晚上7点时，法军所剩无几的枪炮声也沉寂下来。

其实，氯气并不能直接使人窒息，但它能刺激人的支气管和肺的内壁，使人中毒。一旦气管和肺发炎，就会分泌出大量液体，堵住气管，使口内生出水泡，液体充满整个肺部。为了逃避被氯气毒害，有些士兵竭力把嘴巴和鼻子埋到土中，有些士兵则惊慌失措地逃走，但试图远远逃离烟云的人由于呼吸急促反而中毒更深。毒气使他们呼吸困难，憋得脸色发青，有的士兵甚至因为剧烈的咳嗽，导致肺部破裂；由于血液无法携带氧气，氯气受害者的嘴唇和面部呈现出天蓝色。后来英军的一份死亡报告称这些被害者：“被淹死在自己的分泌物之中。”在这次攻击中，协约国军队共有800—1400人丧生，另有2000—3000人受伤。据德军第35工兵团的战斗日志记载：此时战斗中，德军共俘虏协约国士兵5000人，缴获大炮60门——但大部分炮的尾栓皆被锈坏不能使用了。

许多人都认为，如果德军能够正确估计他们的攻击威力，并做好充分准备的话，将会取得更大的突破。然而实战证明，大量步兵紧跟在毒气云后面进攻是不可能的，因为合适的风向无法被提前准确预知，这就导致没有足够的时间来集中大量部队。

协约国的防护措施

事实上，在遭到攻击之前，协约国已经从德军逃兵那里获得了警报——其中一名逃兵身上携带着防毒面具；并且比利时也收到了来自防毒面具制造商传来的信息。这些情报在伊普尔突出部的多国部队内部流传，但是当时并没有人理解这样的攻击究竟意味着什么，他们假定这是一次小范围的局部袭击。在4月22日之前，突出部内的协约国部队并没有进行任何相关防护。

4月23日，法国战争部长命令巴黎市政实验室的主任安德烈·克林（Andre Kling）博士去调查这次毒气攻击事件。此外，克林博士和伯特兰教授还应寇姆将军的要求，开始研制防毒面具。他们有两种德国防毒面具可供参考，克林选择了结构相对简单的一款作为原型进行设计。设计完成后，寇姆将军组织巴黎百货商店的女裁缝们赶制生产，但由于毒气的种类还没有被最终确定，因此也就无法选择中和剂，这些防毒面具只能先用水润湿凑合使用。4月24日，战争部决定先生产10万件这种防毒面具，并要求陆军方面做好生产相同防毒面具的准备。

4月25日，克林博士抵达伊普尔，确认毒气为氯气。一份来自前线药剂师的报告称：一具缴获的德军防毒面具上浸渍了硫代硫酸钠（即“海波”，通常用于冲洗照片）和碱性水合物溶解在甘油溶液内的混合物，这些信息立即被传播至全军。28日，寇姆将军召开了一次有化学工业界代表出席的专家会议，要求他们首先考虑如何采取报复行动。此外，会议还决定将防毒面具的订单数量增加到100万件，并尽快发放到士兵手中。为了保护关键人物，譬如机枪手和军官，高层特地为他们准备了矿山救援用的氧气呼吸器，这些装备会被立即送往巴黎。30日夜间，防毒面具连同2800枚窒息性毒气手榴弹和3500枚伯特兰手榴弹率先被配发给了法国陆军第10军。

4月23日，英国远征军总部（GHQBEF）发布了第一条关于毒气防护的指令。总部认定德军使用的毒气为氯气，并指示前线官兵将战地止血包浸泡在小苏打溶液中制成简易的防毒面具。将布片浸渍碱性溶液，例如尿液当中，也可以中和氯气，甚至白开水也有一定的效果。由于后方的防毒面具姗姗来迟，很多部队只能先自己动手制作。伊普尔突出部内，波珀灵厄修道院（Poperinghe Convent）的修女们用软麻布条捆扎成简易防毒面具，第二天晚上便将3000具这种防毒面具送到了英军第27师的战壕。

4月24日凌晨2点，德军对法军阵地右翼的加拿大第1师发动了一次小规模的毒气攻击。当天晚上，由大约15吨氯气组成的浓厚云墙飘过荒凉的无人区袭来。加拿大第1师下属的温尼伯第8步枪团第8营的博特伦上尉发现“一股黄绿色的烟雾从大约600码以外的德军阵地前沿升起，这股烟雾以每小时8英里的速度沿着地面向我方战壕飘移，到达我军前沿阵地时离地面不过7英尺”。浓密的氯气烟雾笼罩着加拿大士兵。在之后的几个小时内，他们接二连三地遭到毒气云的袭击。毒气云十分密集，以致把太阳都给遮住了。有一两次他们透过烟雾，看见德军步兵作潜水员模样的打扮——戴着前面装有一块玻璃眼镜的大兜帽。协约国军战线后方的人们也如同前线的士兵一般，惊慌失措，狼狈逃窜。在前沿战壕到各支撑点的一小块空地上，博伦特清点出了24具惨遭毒气虐杀的士兵尸体，这些死者生前都曾拼命地挣扎，试图逃离毒气云覆盖的地区。博特伦本人也呕吐、腹泻、呼吸困难，身体十分虚弱，“胸中有一种十分沉重的感觉”。

当时，温尼伯第8步枪团只能用手帕和塞满棉花的弹药袋进行防护——由哈里·诺伯尔（Harry Knobel）中士首创，他们将这些东西放进盛满水的行军大锅中浸湿，再用其掩住口鼻。透过湿润的布料呼吸，可以过滤掉一部分氯气，使人不至于马上中毒，但前提是氯气在从德军阵地飘过来的途中浓度有所下降。马修斯（Matthews）少校描述道：“一堵黄绿色的气体云墙至少有15英尺高，在不到3分钟内就吞没了我的人。”有一些毒气继续飘向后方，但大部分都停留在战壕的胸墙之后：“人们剧烈地咳嗽、吐痰、咒骂着，匍匐在地上并试图呕吐。” （加拿大国家档案馆CAB45/156）

迅速保持站姿，并且不在毒气云中乱跑，这两点极大地增加了拿大人的生存几率，因为毒气云不久后就飘过了阵地。但最终，氯气和炮击还是迫使他们撤离了战壕。

此次，德军的毒气施放和大炮袭击杀死了约5000名协约国士兵。加拿大温尼伯第8步枪团第15营的格林·德利中士是被从战场送到简易卫生站的数百名士兵之一，但医生对毒气中毒的病人束手无策，两天后格林·德利在喘息中死去。给他治疗的军医称这种死亡是由“空气饥饿”导致的，他用蓝铅笔在死者的尸检报告中写道：“死者的脸、颈部和双手明显变色。打开胸腔，左右肺叶皆已肿胀。移动时，肺中渗出大量淡黄色带泡沫的分泌液。显然这是一种高蛋白物质，因为轻轻敲打足以使它凝固成鸡蛋白似的东西。大脑表面的血管大量充血，所有的小血管都明显凸起。”

在这次毒气袭击中幸存下来的士兵里，有60%的人不得不被送回家。到战争结束时，他们中有一半人都成了残废。

4月26日，英国远征军总部根据情报军官、工业化学家乔治·波利特（Genorge Pollitt，他刚刚在苏黎世组建了一个间谍网）中尉的建议，发布了一条指令：毒气来袭时，将一条用水浸湿的折叠成正方形的法兰绒或一条团成小球的手帕塞入口腔之中。

时任英国战争大臣的基钦纳（Lord Kitchener）勋爵会见了一名研究气体中毒的专家——约翰·霍尔丹（John Haldane）教授，他同时也是潜水病成因——由潜水员上升过快所导致——的发现者。英国海军大臣温斯顿·丘吉尔曾建议将海军施放烟雾演习时使用的一种棉绒口罩作为防毒面具来使用，但霍尔丹直言这毫无用处，因为一旦棉绒被中和剂溶液浸湿，就不能透过它呼吸了。然而，陆军部已经根据丘吉尔的建议在《每日邮报》上发出了号召，要求民众制作这种棉绒口罩以及用一小块针织布料制作的另外一种防毒面具。这则启事发表在4月28日的头版头条上，标题为《妇女们忙起来——为我们的战士们赶制防毒面具，每个家庭都能起到作用》。第二天，陆军部宣布已经募集到了3万个防毒面具，不再需要更多的了。《每日邮报》号召制作的“防毒面具”是完全无效的，尽管当局向霍尔丹保证这些不会被送往前线，但还是有很多热心的民众通过自己的方式把自制的“防毒面具”寄给了前线官兵。

5月1日，德军以60罐氯气对伊普尔以南第60高地上的协约国军队发起了攻击，在此处，双方战壕最近的地方只隔了20码。傍晚，多塞特郡第1步兵团下属的一个连正按照波利特中尉的指令，迅速将布料浸湿；另一个连则焦急地等待着水运抵阵地。这时候毒气已经弥漫了战壕，许多人立即窒息倒下，可是战壕底部的毒气浓度更高——氯气的比重比空气大，一旦倒下很快就会被毒气包围。绝大部分官兵开始发现：干布条对抵御毒气攻击完全无效。一名军官试图用擦枪的绒布掩住口鼻，直到就快要窒息的时候，才改为用浸过水的手帕，这让他一直坚持到了傍晚6点。他和另外一名军官聚拢了连里所剩无几的幸存者，爬上射击台并一直开火阻击进攻的德军。往上爬的幸存者们脱离了滞留在战壕底部的毒气，湿布条终于开始发挥防护作用，让他们得以继续战斗。这时候风向发生了改变，德国人反而陷入了自己施放的毒气中，并产生伤亡。多塞特郡人顽强的防御使得德军首波毒气攻击未能拿下阵地，但协约国军的损失也十分惨重：C连只剩下38人还能行动。

5月2日，德军对由英军9个营据守的、长3英里的阵地施放了毒气，英军的损失极为惨重——他们只有一块绒布、羊毛腰带或没用的、《每日邮报》征集来的防毒面具。这些防卫者们顽强地给进攻的德军再次造成了重大伤亡，使得他们未能夺取任何一道战壕。但5月5日，德军在另外两次毒气攻击的帮助下，终于夺取了第60高地。

4月27日，英军俘获了一名携带防毒面具的德军士兵。正在前线调查毒气攻击的贝克和霍尔丹教授如获至宝，他们把这具防毒面具带回本土进行测试，并准备改造后投入大规模生产。贝克教授的设计是：将一张浸泡过硫代硫酸钠、碳酸钠和甘油溶液的棉垫包裹在纱布内，用其掩住口鼻，可以阻挡氯气、溴、二氧化硫和一氧化二氮等气体。因为毒气通过棉纱时，棉垫中的盐溶液会与其发生化学中和反应，去除毒性。此外，贝克还设计了一种眼罩：将纱布切成18英寸长，再将布条从三分之一处对折，沿两侧缝合，以在其中心形成一个口袋；纱布的末端可以绑在头部，但为了调整松紧，末端并不缝合。由于贝克选择的材料是黑色的哀悼纱布（因为其最有效），因此这个设计被称为“黑面纱防毒面具”。

5月3日，黑面纱防毒面具的生产被迅速批准，但两天后霍尔丹从法国回来才发现：陆军部直到不久前才刚下订单。贝尔公司和希尔思&卢卡斯制药公司开始赶制这种防毒面具，然而一起事故的发生又使生产被迫中断了一段时间——公司错把烧碱（氢氧化钠）当成碳酸钠使用，致使浸渍防毒面具的女工烧伤出血。

5月初，来自英国远征军总部的一小部分专家应协约国军总司令部的要求，聚集在一所高中的科学实验室内，包括莱斯利·巴利（Leslie Barley）中尉，一名服役于苏格兰第1步兵团的化学家；伯纳德·莫阿特-琼斯（Bernard Mouat- Jones），他曾是贝克的助理教授，眼下在伦敦的苏格兰部队中作为列兵服役；还有一名来自纽芬兰步兵团的军医，克吕尼·麦克弗森（Cluny MacPherson）上尉。他们都很清楚黑面纱防毒面具的缺陷：匆忙之间很难戴到嘴部；毒气可能会从面具边缘漏进来；只能防护很短的时间。他们戴上这种防毒面具进行测试时，都受到了氯气的伤害。

于是，麦克弗森上尉将法兰绒袋浸渍在海波溶液内，再镶嵌一片云母作为窗口，从而制成了一种能将佩戴者的头部完全封闭的防毒面具。这种防毒面具穿戴容易，不仅解决了漏气问题，而且防护时间更长。伦敦方面认为麦克弗森的发明优于黑面纱防毒面具，但是后者已经开始大量生产，如若更换产品，将会耗费不少时间。尽管在陆军部的命令中，麦克弗森的发明被称为“防烟兜帽”，但这种防毒面具却更多地以“海波兜帽”的名字闻名于世。5月8日，海波兜帽被运抵法国，按每个师1000具的比例分配。然而在运输过程中，由于汽车排出的热气，不少海波兜帽的云母窗发生了破裂。厂方尝试以三乙酰纤维素代替云母，但并未完全解决这一问题。同时，手动的喷嘴式农药喷雾器也被下发到一线部队，里面装填了海波溶液，用于中和滞留在战壕内的氯气。

对黑面纱防毒面具的真正考验是在5月24日，当天德军对伊普尔突出部发动了大规模氯气攻击。毒气的体积和密度都远远超出了英军的预计，在半英里长的阵地内，至少46个营暴露在毒气中，时间超过一个小时。在这样浓烈的毒气攻击下，英军的防护手段并不能帮助他们脱离危险，况且也不是人人都装备了黑面纱防毒面具，戴上海波兜帽的人则更少。当天只刮起了微风，毒气花了整整45分钟才通过英军战壕，而士兵的防毒面具每隔5分钟左右就得重新浸泡一次。皇家都柏林燧发枪团第2营的军官们不得不强迫手下士兵把重新浸泡过的防毒面具拧干后使用，这样他们才不会窒息死亡。严重中毒的士兵随处可见，他们脸色发青，呕吐不止。距离前线3英里的树木和房屋全都被毒气笼罩；6英里外仍能闻到臭味；即使在9英里外的地方，氯气依然能使人呕吐，并刺痛眼睛；再往后3英里就是普雷城，那里的房子、树木都被毒气和硝烟遮盖住，医院的地下室“充满了烟雾”。在战壕中——距离德军毒气瓶只有几百码的地方，这次毒气攻击制造了大量惨象。威尔逊将军曾这样写道：“一开始，士兵们都正确使用了这种防毒面具。可是在毒气的熏灌下，他们开始窒息，不得不一次又一次地用布置在战壕里的苏打水来浸渍防毒面具。”“毒气烟雾不断涌来，士兵们焦躁不安，他们没等拧干苏打水，就把防毒面具捂在嘴上。结果，他们无法通过饱和了苏打水的防毒面具进行呼吸，却以为是受毒气影响而正在窒息，便又在较短时间里再次浸泡防毒面具。而在浸泡的间歇，他们不是屏住呼吸而是艰难地喘息，结果毒气使他们失去了知觉。”

这次攻击长达4个多小时。在以后的几天里，近3500人需要治疗毒气引起的中毒，其中一半多需送回英国治疗，死亡数字不详。德军攻占了炮弹陷阱农场（Shell Trap Farm）和环绕贝莱沃尔德湖（Bellewaarde Lake）的战壕，但进一步的推进却被英军未受毒气波及的机枪火力和炮火所阻挡。转天，第二次伊普尔战役接近尾声。这次攻击在英国本土引起了轩然大波，对毒气军事效果的夸张描述深刻影响了军方的复仇计划。

法军方面，从4月22日起便开始全面装备防毒面具，共花费了将近3周的时间。幸运的是，在此期间他们没有遭受毒气攻击。5月12日，15万具巴黎制造的防毒面具被配发给战线北方的部队。一天前，军方对尚未收到防毒面具的部队下达了一条指令，告诉他们将干草或其他植物纤维浸泡在水中，数小时后再用手帕包起来，可作为临时防毒口罩使用。令人欣喜的是，法国驻伦敦武官德·拉·帕努泽（de la Panouse）上校收到了一份关于防毒面具的详细报告，法国军方随即决定仿制英国的黑面纱防毒面具和海波兜帽。克林博士造访了5月24日遭受德军毒气攻击的地区，之后他在报告中称所有部队均应装备防毒棉垫或海波兜帽，而且法军的防毒棉垫应该更大一些。从5月27日开始，法军的防毒棉垫尺寸增大到5×10.4英寸，但由于废棉絮短缺，麻絮也被作为替代物填充了进去。

同时，法国的另一种新型防毒面具也在研制之中，它被命名为“敷料纱布（Compresse）2号”，简称“C2”。C2整体外形类似黑面纱防毒面具，但将布条更换为宽大的布带，末端逐渐变窄（可以系在头上），并且加入线框以保持填充物的均匀分布。一些C2式防毒面具的填充物中被加入了甲基橙，作用是预警——一旦吸收剂消耗殆尽就会变红。在经历了生产和运输上的一系列拖延后，到1915年8月中旬，法国已有超过100万具C2式防毒面具被配发给部队。

在伦敦，法国军方要求帕努泽上校订购33000码卡其色维耶勒法兰绒面料用于制作海波兜帽，并对其他织物进行了测试。首批8000具法制海波兜帽于5月21日被派发给战线北方的部队；第二天，另外40000具也被派发给各条战线上的法军部队。由于易于装备，海波兜帽在前线官兵那里十分受欢迎。然而，已经下了200万海波兜帽订单的英国出于对自身产量不足的担心，拒绝再向法国交付维耶勒法兰绒。法军各支部队只能就地寻找公司为他们生产海波兜帽，以致其面料和设计变得五花八门。

此时，德军毒气部队转移到了东线。从5月31日开始，德军连续发动了多次云状毒气攻击。在当日的第一次攻击中，德军抓住了俄军防备松懈的时机——俄军部队正在换防；在毒气云的袭击下，俄军的伤亡高达5000人，但前去探查情况的德军侦察部队同样遭到了意想不到的阻击，而且风向的改变还让德军自身伤亡了56人。在6月12日的第二次攻击中，毒气又被风吹了回来，造成德军350人伤亡。最糟糕的是7月6日的第三次攻击，有接近1450名德军官兵因吸入毒气而中毒，其中有130人死亡。

自1915年5月起，德国炮兵开始采用新的毒气战术和化学武器攻击法军。他们集中使用T炮弹进行炮击，以赶走战壕中的法军，但这让德军自己也无法占领染毒的战壕。1915年6月20日，德军发动阿拉贡攻势首日，就使用了25000枚T炮弹，毒气形成的白色云墙使得C2式防毒面具都完全无效了。3天后，当克林博士勘查现场时，这片区域已经成为无人区。他发现德军战壕迫击炮发射的炮弹中含有溴，能形成一种浓密的红棕色蒸汽，对人的眼睛和呼吸道具有强烈的刺激作用。法军的C2可以防止吸入溴，但并不能对眼睛进行防护，而即便是极低浓度的溴，也能让眼睛产生强烈的刺痛感。10天后，德军继续采用T炮弹攻击法军，这次他们捕获了3000名俘虏，并迫使法军撤离阵地。

7月16日，德军首次使用了氯甲酸氯甲酯（又被称为“C液”或“K液”），这是一种比氯气毒性更强的肺毒剂，具有强烈的催泪效果。他们再次捕获了大量俘虏，但未能趁机突破法军阵地。克林博士确认了一份来自前线样本中的化学物质，并将其命名为“拜拉特”。此外，德军还尝试了其他催泪毒剂，包括在7月试用的溴丙酮（B液）和8月试用的甲基乙基甲酮（Bn液）。通过这些毒剂，德军在圣米耶尔（St Mihiel）又抓到了5000名战俘。

英国P兜帽

最令协约国的科学家们感到恐惧的是，一旦德军使用比氯气毒性更强的毒气发动攻击，他们现有的防毒面具将会毫无用处。为解决这个问题，位于伦敦米尔班克（Millbank）的皇家陆军医学院进行了相关研究，担任项目负责人的是一名陆军医学教授珀西·S．勒林（Percy S.Lelean）中校。

在德国人可能选择的毒气种类（一度超过70种）中，有两种毒气威胁最大，那就是光气和氰化氢。科学家们最青睐的解决方案是将一层层过滤不同毒气的材料装入一个盒子内，但被军方拒绝，因为此方案与现有的设计差别太大，投入生产将耗费大量时间，这是非常危险的。因此研究的重点仍旧放在了寻找可以同时过滤多种毒气的化学物质上，然后将这种物质填入海波兜帽中。

米尔班克皇家陆军医学院设计了一种防护化学武器的装备后，先用老鼠做测试；一旦老鼠能够幸存，就换用猪来做实验；最后再用人类志愿者测试新型兜帽。所有参加过这项工作的科学家都曾在试验中中过毒。贝克一直与位于圣奥梅尔（St Omer）的英国最高统帅部的麦特·琼斯（Mouat Jones）保持着联系，他们几乎同时发现了一种至关重要的化学防护物质——苯酚钠。贝克是在自己家中做试验时发现这种物质的，当时他用浸渍了苯酚钠的布片掩住口鼻，然后吸入氯气和光气。随后，一种叫“苯酚盐兜帽”（Phenate Helmet）的防毒面具在米尔班克进行了试验，科学家们发现它能够同时阻挡光气和氰化氢。

新型兜帽由两层棉绒布制成，因为具有腐蚀性的苯酚盐会导致海波兜帽的羊毛法兰绒腐烂；窗口被两片玻璃目镜取代，边缘用锡钢圈压紧，确保密封。由于佩戴者呼出的二氧化碳会减弱兜帽对氰化氢的防护作用，为解决这个问题，兜帽上安装了一个阀门，以将二氧化碳排出，由此在陆军命令中这种兜帽被称为“管盔”。反对“管盔”的意见十分微弱，因为有确切的情报证明德军将会使用一种更致命的毒气，而现有的协约国防毒面具在它面前是完全无效的；其中，光气是最大的怀疑对象。因此，采用简称为“P（苯酚盐的首字母）兜帽”的苯酚盐兜帽作为英军的新型防毒面具势在必行。到1915年11月中旬为止，前线英军官兵至少每个人都发放了一具P兜帽，而作为备用装备携带的海波兜帽不久后也被配发的第二具P兜帽所取代。