核生化洗消剂及应用

本书在参考相关国内外文献基础上，介绍洗消相关概念及洗消剂发展简史等基本知识。 

本书在参考相关国内外文献基础上，介绍核生化洗消相关概念及洗消剂发展简史等基本知识；系统论述化学战剂的洗消基本原理、典型洗消剂性质、消毒反应、产物毒性及针对不同沾染对象的洗消剂应用；阐述生物战剂和放射性沾染的洗消基本原理、典型洗消剂性质及应用。内容既注重基本科学原理和技术的介绍，也强调对实践的指导作用，阐明针对不同对象的沾染特点，如何合理选择洗消方法和洗消剂，科学分析洗消效果与潜在风险。

程振兴，中国人民解放军防化学院教授，博士生导师；国家、军队处置突发事件应急指挥机制专家咨询组成员、总参军训部军事化学与烟火技术学科带头人。长期从事军事化学相关的教学和科研工作。近五年，申请获得国家自然科学基金、“973”等国家和军队科研项目多项；在美国化学学会的“物理化学”、“环境科学技术”等国际核心期刊发表Sci文章10多篇；获军队科技进步奖多项。

节洗消的基本概念1

一、
洗消1

二、
洗消技术2

三、
洗消剂2

第二节洗消的任务和要求3

一、
洗消的目的3

二、
洗消的任务3

三、
洗消的等级4

四、
洗消时的要求5

第三节洗消剂的发展简史6

参考文献14

 

第二章化学战剂洗消剂及应用17

节洗消剂的作用原理17

一、
神经性毒剂的消毒原理18

二、
糜烂性毒剂的消毒原理19

三、
全身中毒性毒剂的消毒原理19

四、
窒息性毒剂的消毒原理20

五、
失能性毒剂的消毒原理20

第二节化学战剂洗消剂21

一、
碱性物质消毒剂22

二、
氧化型消毒剂33

三、
吸附型洗消剂48

四、
生物酶洗消剂51核生化洗消剂及应用目录第三节化学战剂洗消剂的应用53

一、
人员皮肤和服装的洗消53

二、
装备的洗消59

三、
地面的洗消65

四、
建筑物的洗消67

参考文献70

 

第三章生物战剂洗消剂及应用74

节基本原理74

一、
生物战剂污染的特性74

二、
生物战剂的洗消原理76

第二节生物战剂消毒剂77

一、
生化兼容消毒剂78

二、
生物战剂专用洗消剂82

第三节生物战剂洗消剂应用93

一、
人员皮肤、服装和装具的消毒93

二、
装备的洗消97

三、
地面的消毒97

四、
建筑物的消毒99

五、
其他对象的消毒103

六、
杀虫和灭鼠104

参考文献105

 

第四章放射性沾染消除剂及应用106

节消除的基本原理107

一、
放射性沾染的特性107

二、
放射性沾染的消除原理109

第二节放射性沾染消除剂110

一、
水基消除剂110

二、
成膜消除剂116

第三节放射性沾染消除剂应用118

一、
人员皮肤和服装的消除118

二、
武器装备的消除123

三、
沾染地面的消除125

四、
其他沾染对象的消除126

参考文献127

 

附录1国内外常见化学战剂洗消剂的主要技术指标129

 

附录2化学战剂洗消剂（助剂）使用需求对照表132

 

附录3化学战剂洗消剂使用建议138

 

附录4疫区消毒剂使用建议144

 

附录5二氯异氰尿酸钠型洗消剂防疫控制使用建议150

 

附录6放射性沾染消除剂的使用建议153

 

附录7“天津港8·12特大危化品爆炸事故”应急洗消案例155

 

附录8美军战时洗消等级162

作为核生化防御保障的重要环节之一，洗消是对染有化学、生物、放射性和核物质的人员、服装、装具、武器装备、地面、建筑物、工事、水源和空气等对象组织实施消毒和消除沾染的过程。仅当无法规避核生化沾染时，实施必要洗消，以降低人员的沾染程度、伤亡风险和防护等级，使装备处于良好状态。洗消应采用必要适量的洗消剂和恰当的洗消方法并结合相应的洗消装备，尽可能避免对人员、装备及环境的危害，达到科学洗消的目的。其中，洗消剂是针对化学、生物、放射性和核物质沾染对象洗消的配方物质，基于化学、生物、物理等一种或多种原理，达到消除乃至消毒的目的。本书广泛参考相关国内外文献及前沿研究成果，系统阐述化学战剂、生物战剂及放射性物质三类沾染物的洗消基本原理和典型洗消剂性能，并针对不同对象的沾染特点，合理选择洗消方法和洗消剂，科学分析洗消效果与潜在风险。内容既注重基本科学原理和技术的介绍，也强调对实践的指导作用。本书包括四章及附录。章介绍洗消相关概念及洗消剂发展简史等基本知识，第二章论述化学战剂的洗消基本原理、典型洗消剂性质、消毒反应、产物毒性及针对不同沾染对象的洗消剂应用，第三章阐述生物战剂的洗消基本原理、典型洗消剂性质及应用，第四章阐述放射性沾染的消除基本原理、典型消除剂性质及应用。附录部分提供核生化洗消剂应用基本信息以及美军战时洗消等级相关内容，以供读者参考。本书编写期间，张文福和王善强提供了部分资料。陈冀胜、张力军、徐敏、董中朝、刘志农、王百荣、蒋志刚、梁婷、廖明鑫和张立冬等多位专家进行了审阅。向所有为本书出版做出贡献和提供支持的人员表示衷心感谢。由于编者水平有限，错误和不当之处在所难免，热诚欢迎相关领域的专家、学术界同行及广大读者批评指正，共同促进本领域的发展和完善。

章绪论21世纪以来，核生化威胁形势产生了许多新变化、新特点，呈现出传统与非传统威胁错综交织的复杂局面。这主要体现在： 核生化武器依然威胁世界安全；化学、生物、放射性、核及爆炸相关的恐怖是世界安全的现实威胁；核生化事故、次生核生化事件以及重大流行性疾病等，也成为影响国家安全的重要因素。为避免或减轻敌核生化武器袭击毁伤和次生核生化危害，以及其他核生化危害和自然灾害、突发公众灾害造成的损失，军队组织实施的核生化防护保障包括核生化的侦察、非医学防护、洗消、药物预防和接种、核生化伤员救护等。其中，洗消行动通常由受染部（分）队、班组或人员自行组织应急洗消，或者由洗消分队提供专业洗消保障。通过洗消，降低核生化的受染程度，避免或减小核生化沾染对人员和环境造成的威胁。节洗消的基本概念〖*4/5〗一、 洗消洗消是对受染对象实施消除和消毒的活动，按洗消对象分为人员洗消、装备洗消和地面洗消；按洗消程度分为局部洗消和全面洗消。具体来说，洗消指对染有化学、生物、放射性和核物质（Chemical，Biological，Radiological and Nuclear，CBRN）的人员、服装、装具、武器装备、地面、建筑物、工事、水源和空气等进行消毒和消除沾染的过程，是核生化防护保障中重要环节之一。[1]核生化的洗消具有不同技术目标。放射性和核沾染的洗消，主要是物理消除，是指利用各种消除手段从人员皮肤、物体表面、地面和水中除去放射性物质，并将其转移到对人员无害的地方。消除沾染有赖于各种基本作用力及其叠加效果，基本作用力包括物理化学作用力和机械物理作用力，人们将消除这类沾染的工作又统称为去污。[2]化学战剂的洗消是通过洗消剂（洗消技术）对染毒对象上的化学毒剂进行物理消除和化学消毒过程，其目的是降低沾染对象表面上的毒剂残存浓度，并且尽可能使毒剂分子降解为无毒或低毒的产物，避免或降低对人员造成的伤害。生物战剂的洗消涉及消毒、杀虫和灭鼠三方面。消毒是指对生物战剂活性的杀灭或有效抑制；杀虫和灭鼠则是消灭致病微生物的传播媒介，切断致病微生物的传播途径。核生化洗消剂及应用章绪论二、 洗消技术洗消中采用的洗消技术是指对人员、装备、地面、建筑物等实施消毒和消除沾染的军事技术，主要包括洗消装备、洗消剂和洗消方法三部分。按洗消对象，分为人员洗消技术、装备洗消技术和地面洗消技术，是三防技术的重要组成部分。及时、正确地应用洗消技术可以避免或减轻人员的伤害程度，保持战斗力。洗消技术的核心问题是提高洗消效果和洗消效率。提高洗消技术既在于研究和开发新型的洗消器材、洗消剂和洗消方法，也包括有效地利用现有的洗消器材、洗消剂和洗消方法。洗消器材包括对人员、装备、地面和建筑物等进行消毒和消除的各种洗消车辆、洗消装置、洗消器、消毒盒等，按用途可分为人员洗消器材、装备洗消器材和地面洗消器材。利用洗消器材将洗消液（剂）喷洒或布撒到被消表面上，对毒剂、放射性沾染、生物战剂进行消毒、消除。洗消方法指对受染对象进行消毒、消除放射性沾染采用的方法。三、 洗消剂洗消剂[1]是针对化学、生物、放射性和核物质沾染对象洗消的配方物质，基于化学、生物、物理等一种或多种原理达到消除乃至消毒的目的。化学战剂洗消剂主要包括两大类，一类是以物理消除为主要作用的吸附型或溶洗型洗消剂；另一类是具有化学降解毒剂能力的消毒剂，现役化学战剂洗消剂中，以消毒剂为主。物理消除型洗消剂分为溶剂洗消剂和固体吸附型洗消剂；化学消毒剂基于化学反应消毒原理主要分为酸碱型消毒剂和氧化还原型消毒剂。生物战剂的消毒可采用物理、化学和生物的方法，其中，能够杀灭病原微生物的化学药物即化学消毒剂，按化学成分与性质，可分为活性氯消毒剂、活性氧消毒剂、醛类消毒剂、杂环类气体消毒剂、醇类消毒剂、酚类消毒剂、季铵盐类消毒剂及其他类消毒剂8类；按照适用性分为生化兼容型消毒剂和生物战剂专用消毒剂。放射性沾染消除剂（又称去污剂）是指能直接或以溶液的形式去除放射性沾染的物质。消除剂无法彻底改变和消灭放射性，只能固定放射性沾染、防止放射性沾染扩散、转移放射性污染、降低放射性沾染对象的污染水平。消除剂按使用状态可分为水基消除剂（如表面活性型、络合型、氧化还原型和酸碱型等）和成膜消除剂（如可剥离膜和自脆型等）两大类。第二节洗消的任务和要求洗消作为核生化防护保障能力之一，在核生化防护中是不可或缺的。当前，洗消不再单纯以军事行动为主要任务，维和、反恐和救灾等非战争军事行动也提出对洗消任务的需求。一、 洗消的目的洗消的基本目标是保护人的生命和保障人员在核生化污染环境下的生存，进一步的目标是能够在核生化污染发生后，尽快恢复人们的正常生活秩序，恢复沾染区域良好的自然生态环境。洗消目的所赋予的“四生”即生命、生存、生活和生态，对战时和平时的洗消有不同要求。就战时而言，洗消的目的在于减少伤亡人数，重新建立人员及其武器装备执行军事任务的能力。及时、有效地采取洗消措施，可使人员尽快降低防护等级直至解除防护，可能地保障作战人员的生命和生存，保存战斗力和尽快恢复战斗力。战场环境下的洗消更多地体现为满足对“生命”和“生存”两方面提出的要求。就平时而言，为应对核生化的事故与恐怖活动以及次生核生化危害事件等非传统威胁，洗消的目的是有效控制与减缓沾染扩散速度，降低沾染人员数量和平均沾染水平，降低CBRN威胁造成的损失，尽快恢复人们的正常生活秩序，并致力恢复沾染区域的生态环境。平时环境下的洗消更加注重安全性，除“生命”和“生存”以外，还应满足“生活”和“生态”对洗消提出的需求。二、 洗消的任务“9·11”事件后，国际安全环境发生了自冷战结束以来为深刻的变化。在这种形势下，各国为适应新形势下的国家安全环境，对本国核生化防御战略进行了重新调整，以应对21世纪更为广泛而不确定的威胁。[3]面对复杂的形势对洗消任务提出了多样化的需求。应对核生化武器威胁。核、生物和化学武器历来被多数国家和人民所反对，国际社会缔结了《禁止生物武器公约》《禁止化学武器公约》《核不扩散条约》及《全面禁止核试验条约》等限制和消除核生化武器及其威胁的国际法律文书，并相继建立了核查机制。这对于减少和降低核生化威胁发挥了重要作用，使核生化武器在战争中的运用受到了很大限制。[4]但也不能排除未签约国使用核生化武器及少数签约国使用仍未销毁的核生化武器的可能。因此，在未来作战中，依然面临核生化武器威胁，而作战行动中的洗消，作为防化保障中的重要环节仍需进一步完善，以打造核生化防护的坚盾。消除CBRN恐怖后果。由于化学和生物武器成本低、杀伤力大、容易获得，因而备受恐怖组织的青睐，国际上核材料走私事件不断发生，核材料被恐怖组织利用并发动核恐怖袭击的危险性不断增加，核恐怖事件随时都有可能发生。因此，恐怖组织利用核生化武器进行恐怖活动的潜在威胁客观存在，我国面临的核生化恐怖威胁不容乐观。应对和处置核生化恐怖事件，需要作业人员具有过硬的洗消技术。恢复灾害事故后的生活秩序和生态。随着核、化学、生物等工业的日益发展，CBRN设施逐步增多，人为或非人为因素造成的CBRN事故带来的危害，以及自然灾害等不可抗力因素引发的CBRN设施损坏及疫病疫情等都可能突发大面积污染和破坏。为有效保护人民群众的生命财产，对执行洗消任务的能力提出了更高、更复杂的要求。基于新形势下核生化形势特点，各洗消保障力量在训练上应坚持平战结合，提高应对各种背景下的洗消处置能力。洗消技术方面应进一步研发高效广谱、绿色环保的洗消剂、洗消方法以及配套的洗消装备，改善和提高现有洗消剂和洗消装备性能，使其趋于系列化、通用化、平战结合，以满足多层次、各目标的快速、高效、彻底、安全洗消的需求。三、 洗消的等级核生化洗消通常包括以下两个不同程度的洗消等级。1. 局部洗消局部洗消是以保障生存、维持作战为目的所采取的应急措施。通常是受染分队指挥员组织受染分队，利用本身装备的制式洗消器材或就便器材自行洗消。局部洗消的范围包括受染人员皮肤和服装、单兵武器、装备操作部位以及有限的活动区域。局部洗消的目的十分明确，即对与生存和作战有关的地方进行洗消，不能随意扩大范围。局部洗消，应尽快进行，其一般程序如下。（1） 皮肤洗消。裸露皮肤一旦被沾染，必须马上使用个人洗消器材进行洗消，并在1～2min完成。（2） 个人服装、面具、手套和武器的洗消。（3） 装备的操作部位及活动区域的局部洗消。局部洗消使用的洗消剂应该具有广谱性，即洗消时不必鉴别毒剂和生物战剂的种类而直接使用，以保证快速完成洗消。局部洗消后，可以使人员在作战时不直接接触致死性沾染，并防止扩散到未受染区域，但不能解除人员的防护。2. 全面洗消全面洗消亦称完全洗消和彻底洗消，是以恢复战斗力、重新建立正常的生存条件为目的所采取的洗消，包括对人员、服装、武器装备、地域和建筑等的彻底洗消。完全洗消后，人员可以解除防护，但要定期对沾染情况进行检测，并观察人员是否有中毒症状。全面洗消通常是在战斗结束或撤出战斗后，由司令部指示专业分队开设洗消场（站），并实施洗消。全面洗消要有充分的时间和后勤保障与专业分队的技术保障。四、 洗消时的要求核生化洗消行动，应重点考虑以下4方面。[5]1. 尽快洗消应尽快实施洗消行动。首先，人员直接接触某些核生化物质、有毒工业化学品（Toxic Industrial Chemicals，TICs）或有毒工业材料（Toxic Industrial Materials,TIMs），会造成人员伤亡，也有可能在几分钟内毙命，因此人员的局部洗消应尽快进行。其次，核生化沾染发生后，会产生渗透扩散，造成污染的扩大，因此为了避免污染进一步扩大，尽可能减小污染范围，减轻污染伤害，也需要尽快洗消。后，为恢复战斗力，降低防护等级[5]，也应该尽快洗消。2. 优先顺序洗消需遵循优先顺序，首先按照人员皮肤、服装、装具、操作部位和活动区域的顺序进行局部洗消。对于完全洗消时各对象的洗消顺序，也应考虑沾染的严重性和装备执行任务的紧急性。沾染严重、有重大威胁和生命危险的要先洗消，而威胁较小的则可以后洗消；对于执行任务来说，更为重要的目标要先洗消，而对于一般性的目标则可以后洗消。3. 必要洗消洗消的目标需求决定了仅进行必要的洗消。例如，战时洗消的基本目的是为了生存和支撑作战，而不是制造一个没有沾染的环境。由于后勤保障的限制，不能随便扩大洗消的范围，而且由于时间及资源有限，只能对那些对于继续履行职责来说是必要的地方进行洗消。平时洗消为避免洗消剂给生活和生态带来不良影响，沾染物应先通过物理方法尽量先收集再处理，现场宜限度地减少洗消剂的使用，只进行必要的适度洗消。4. 就近洗消洗消作业应尽可能靠近沾染区域，防止沾染的扩散，并减少洗消部队和洗消装备集结途中耽误的时间，提高洗消作业效率。洗消站开设地域应处于沾染区上风方向，与沾染区保持一定的安全距离；部队和装备洗消时，需按照一定的流程，避免交叉污染，并严格区分污染区和清洁区，确保洗消的安全性。第三节洗消剂的发展简史洗消剂作为洗消技术的核心，对核生化洗消的效果与效率起着至关重要的作用。随着核生化武器的出现和发展，洗消剂被赋予不同的需求和特点。洗消剂发展的主要推动力来自以下两方面。一是核生化威胁形势的变化。核生化武器的发展引发现实需求，化学战乃至核生化武器袭击中的进攻之矛与防御之盾的对立统一持续存在，并在发展中相互促进。21世纪以来，处置核生化恐怖事件、核生化事故及突发公众灾害等非战争军事行动成为主要任务，任务的目标和要求都与战时有较大区别。二是随着人们健康和环境意识的增强，对洗消剂及其使用方法，也提出了健康、安全和环境友好等要求。洗消剂的发展主要分为以下6个阶段（见表11）。1. “一战”（20世纪初）次世界大战之前，尚未大范围使用化学武器，但洗消已经出现并引起军方关注。早期使用的洗消剂包括水、蒙脱土、石灰、漂白粉、二氧化氯等，如用石灰防止尸体腐坏引起疾病和瘟疫传播等。[6]“一战”中，开始大规模使用化学武器，主要包括非持久性毒剂（如光气、双光气、氯化氰、氢氰酸等）和持久性毒剂（芥子气、路易氏剂）两大类。主要发展的制式洗消剂为漂白粉和防毒油膏；这一时期形成三个基本概念： 地面和装备洗消、皮肤洗消和洗消剂分散设备。[6]对非持久性毒剂（如光气、双光气、氯化氰、氢氰酸等），主要采取通风的洗消方法。对持久性毒剂芥子气沾染的地面，主要采取漂白粉进行处理；但其缺点是暴露在空气中容易失效，与芥子气发生剧烈反应时会燃烧甚至爆炸。水也被用作洗消剂，可以物理移除大多数沾染物。许多非持久性毒剂都带有较强的酸性，使用肥皂水洗消，能有效防止金属被严重腐蚀。使用水蒸气对服装洗消更为有效。使用水对皮肤洗消，也是安全有效的方法之一。淋浴后的部队人员还需要使用碳酸氢钠苏打水对眼耳口鼻进行清洗。裸露皮肤主要使用防毒油膏，初的油膏作用仅限于隔离毒剂，而没有消毒作用。一段时间后，毒剂渗透到皮肤会造成更严重的伤害。2. “一战”“二战”之间（20世纪20～30年代）20世纪20～30年代主要致力研究染毒地面洗消、装备洗消、皮肤防护油膏和洗消剂分散设备，仍以“一战”期间使用的化学战剂为目标，研制出用于芥子气染毒地面和装备洗消的M4 DANC（Decontaminating Agent, Noncorrosive）等改良洗消剂，以及用于眼部防护的油膏。[6]漂白粉仍作为芥子气洗消的主要洗消剂，但其对金属、材料、皮革等具有腐蚀性而且不稳定，美军针对不同的洗消适用情况，把漂白粉划分A、B、C三个等级。DR1乳液为主要由碳酸镁、动物脂肪和煤油混合成的皂液，虽然无腐蚀性、无毒、价格低廉，但作为洗消剂仍不能令人满意。CC1是将氯酰胺（Chloroamide）溶解于四氯乙烯中，因其与芥子气作用时氯是缓释的，对金属和材料腐蚀性低于漂白粉。改进后形成的M4 DANC洗消剂主要成分为RH195。该洗消剂价格更低廉、作用更快、储存更稳定、不会堵塞喷洒管路，对生物战剂也有一定效果，但对神经性毒剂无效，且有不适合长期保存、其溶剂四氯乙烯毒性很强等问题。后来研制出英国抗路易氏剂油膏（British AntiLewisite, BAL)，有刺鼻的气味，能与路易氏剂发生反应，将其转化为无毒的水溶性物质。改进后可用于眼部，被称为二巯基丙醇油膏（BAL眼膏）。3. “二战”时期（20世纪40年代）第二次世界大战导致洗消剂的目标物变化，由于日本在侵华战争中大规模使用了生物武器，德国秘密研发出神经性毒剂以及美军在“二战”末期对日本使用了核武器，使目标物在芥子气、路易氏剂之外又增加了神经性毒剂、生物武器和放射性沾染。[6]洗消剂仍然以漂白粉[重新划定漂白粉品级标准（1级、2级、3级）]和M4 DANC为主，对新出现的生物战剂还缺乏有效的洗消剂；对神经性毒剂M4 DANC无效，漂白粉悬浊液和碱性溶液有效，热肥皂水也有效果，而冷水只能起到移除作用；对皮肤洗消，主要研制了以氯胺为有效成分的M5防护油膏。[6]M5防毒包中的皮肤防毒膏，主要成分是氯胺S330的混合物软膏，能缓释出氯与糜烂性毒剂发生反应，可以降低对皮肤的刺激性。对非持久性神经毒剂无效，但对后来出现的持久性V类神经毒剂是有效的。该软膏在遭袭前后均可以使用，但如果是遭袭后，则必须在5 min内使用，否则糜烂性毒剂就会渗入皮肤引起水疱，其也可以用于无孔隙装备的表面洗消。在改进后作为防糜烂性毒剂的制式装备使用。“二战”末期，由于核武器的使用，许多国家发展了表面活性型消除剂、络合型消除剂和化学反应型消除剂。例如，苏军装备的是烷基酚聚氧乙烯醚加苏打（或六偏磷酸钠），消除放射性液体沾染时要加盐酸和防腐剂；美军则装备了烷基苯磺酸钠、乙二胺四乙酸（EDTA）钠盐、聚磷酸盐和柠檬酸，还装备了各种酸碱和有机溶剂。4. “二战”后（20世纪50～60年代）20世纪60年代末，美军研发了对神经性毒剂和生物战剂更有效的次氯酸盐类洗消剂（以STB[6]为代表）和对大多数化学战剂效果更好的DS2[7][8]洗消剂；研发出可以有效对糜烂性和神经性毒剂沾染的皮肤、衣物、装备等洗消的M13单兵洗消装备。苛性碱（苏联、美）、碳酸钠（美）、2号消毒液（氨、胺）（苏联）也被用于G类毒剂的洗消，1号消毒液（氯胺）（苏联）用于H类毒剂的洗消，活性白土作为吸附型洗消剂，广泛为各国采用，用于H类、G类和VX等沾染的皮肤、服装和装备等的局部洗消。STB洗消剂（含30%有效氯，CaO作为稳定剂）替代3级漂白粉，具有更好的稳定性，特别是热稳定性，更易与洗消设备配合使用，对神经性毒剂、路易氏剂和生物战剂均有效，使用状态可以是浆体覆盖、干粉混合、浆体混合。柠檬酸被用作STB使用时的抗凝剂，低温天气可以防止悬浊液絮凝堵塞管路和沉降，温暖天气可以防止起泡。目前仍然作为洗消剂在使用。DS2洗消剂，是一种非水的碱醇胺体系消毒剂，对当时已知的化学毒剂（包括G类和V类神经性毒剂、芥子气）和除细菌孢子以外的生物物质均有效。对金属、塑料、橡胶和织物的破坏性均低于DANC。缺点是会软化和去除新涂层并使旧涂层褪色，对皮肤有刺激性，会损害人的健康。由于以上缺点，该洗消剂出现不久即开始寻找其替代品，但目前尚未找到性能上能完全替代DS2的洗消剂。例如，CD1[6]洗消剂能用于飞机精密设备洗消，但由于对芥子气消毒效果较差被淘汰。生物战剂洗消剂的研究仍然以测试已有物质为主。环氧乙烷用作洗消生物战剂是的进步，可用于对大量的物资器材进行熏蒸灭菌，主要的不足是纯态易燃，但可以通过添加氟利昂降低可燃性。甲醛和福尔马林作为生物战剂洗消剂的缺点是会在洗消表面有沉积和气相有毒。商业洗消剂BPL（Betapropiolactone）是一种无色液体，无腐蚀性，不易燃，对微生物高效消毒，大多数情况下可以安全存放。但对人有强烈的刺激性，使用时需要穿防护服戴防护面具，而且有致癌性。国内研制的次氯酸盐类洗消剂活性组分为3Ca(ClO)2·2Ca(OH)2，俗称“三合二”。采用活性白土作为吸附型消毒剂，除用于个人皮肤、服装、小型兵器消毒外，还用于大型兵器、车辆的局部消毒。消除剂配方选用烷基苯磺酸钠和六偏磷酸钠为主要成分。5. 20世纪末（20世纪70～90年代）洗消的目标物仍以之前出现的传统生化战剂为主，主要研发方向则转变为： 寻找更安全和环境友好的洗消剂；皮肤、装备洗消更简易、轻便；开发适应无水或缺水条件下的洗消方法以及适应计算机、传感器等精密电子设备的干法洗消。[6]开发了适用于沙漠的、简单的、不需要大量水就可实施的洗消方法；研发了M291皮肤洗消包（XE555洗消粉），可用于干燥气候下的单兵洗消。BX24、C8乳液、MMPP乳液、GD系列等洗消剂[9][10]，用于武器装备洗消；改良的过氧化氢蒸气[11]～[13]也被用于空气、空间和设备等的洗消。干法洗消则发展了以荷兰粉、M291、M295（美军）[14]为代表的吸附型或吸附反应型洗消剂。针对放射性物质的洗消则发展了可剥离膜消除剂、氟利昂消除剂、泡沫消除剂和干冰颗粒消除技术。但电子设备和内部空间洗消的问题仍未能解决。6. 21世纪初（2001年至今）2001年美国炭疽事件后，洗消研究的主要目标物从化学战剂向生物战剂、有毒工业化学品（TICs）和有毒工业材料（TIMs）转移；同时，迫切寻找安全、环境友好的能替代DS2的生化兼容洗消剂。[6]为处置炭疽信件污染的建筑物，采用了ClO2、液氯、气态过氧化氢[15]处理受染的大楼、家具和设施，并对未开封的信件进行X射线辐照处理以杀死可能存在的炭疽杆菌。Decon Green洗消剂[16]～[20]作为一种DS2的可能性替代品，腐蚀性小，操作更加安全，对化学和生物战剂以及有毒化学品都有效。以H2O2为活性组分的DF100、DF200泡沫洗消剂[21]（桑迪亚泡沫，Sandia Foam）也具有环境友好性。酶催化洗消剂对G类有机磷毒剂有效，且无腐蚀性、不易燃和环境友好。美国已将其工业化生产，形成洗消产品。此处，对于脱卤酶的研究与开发已在美国实验室成功实现，有望用于糜烂性毒剂的洗消。反应型皮肤洗消液（RSDL），能够用于对神经性、糜烂性毒剂和T2毒素沾染的皮肤和武器装备表面进行洗消。CASCAD泡沫用于对设备、建筑物等的洗消。GDS2000非水洗消剂用于武器装备等的洗消。L凝胶[22]对几种生物和化学战剂及其模拟剂具有优良的洗消效果。国内研发的以浊液和泡沫两种状态使用的氯胺类洗消剂，可用于对地面和武器装备等的洗消。研发了吸附分解消毒芥子气的固体碱催化剂[23]和复配型固体过氧酸洗消剂[24][25]；系统研究了纳米氧化物对毒剂的吸附、反应性能，以及对装备、皮肤和生物战剂消毒等方面的应用效果。世界各国对洗消剂的研究一直都比较重视。包含各种活性反应（氧化还原、酸碱中和、吸附催化等）和使用状态（水基、非水、固体、气体或气溶胶、乳液、泡沫、凝胶等）的洗消剂，以满足不同洗消任务下具体洗消对象的洗消需求。洗消，既要迅速彻底的破坏或消除沾染物，又不能损坏洗消对象。因此，必须根据CBRN（传统与非传统）威胁形势、沾染形式（蒸气、液体、气溶胶及固体）、沾染对象（人员、服装、兵器、装备、道路、地面、水源、粮食、建筑等）和危害传播方式（分散、转移、扩散、解吸附等）等呈现的复杂性，开展洗消技术的研究及洗消行动的实施。理想的洗消剂应满足以下条件。 （1） 高效。能快速与毒剂、生物战剂和放射性物质作用。（2） 广谱。对各类毒剂(如V类、G类和H类等)和生物战剂没有选择性。（3） 低成本。因洗消剂用量大，且都是一次性使用，成本要尽可能低。（4） 低腐蚀。对洗消对象(如皮肤、金属兵器、油漆涂层、橡胶和塑料等)腐蚀性小，好是无腐蚀。（5） 无污染。洗消剂本身低毒，易降解，不对人员和环境造成威胁。（6） 稳定。储存稳定性不低于3～5年。（7） 易携带。限度地减轻后勤负担。（8） 热区、寒区均可使用。即在-30℃～40℃环境下使用。以上要求可以说是洗消剂的理想条件，有些要求之间甚至是矛盾的，如从化学反应角度分析，反应速度快的洗消剂，腐蚀性一般都较高。实际中，几乎无法找到完全满足以上条件的洗消剂。因此，世界各国研究洗消剂的思路是，在尽量满足以上条件的同时，再针对特殊洗消对象，研究出系列化的洗消剂。参 考 文 献[1]防化编研室.核生化防护大辞典[M]. 上海： 上海辞书出版社，2000.[2]（日）石缚显吉. 核设施去污技术[M]. 左民，李学群，马吉增，译. 北京： 原子能出版社，1997.[3]夏治强，等. 国外核化生防护战略与防化装备发展[M]. 北京： 军事谊文出版社, 2010.[4]朱建兴. 核生化防御战略研究[M]. 北京： 解放军出版社, 2009.[5]CBRN Decontamination: Multiservice Tactics, Techniques, and Procedures for Chemical, Biological, Radiological, and Nuclear Decontamination[M]. FM 311.5. Army Medical Department Center & School, Fort Sam Houston, TX, 78234. 2006. 美军化生放核洗消手册——多军种化生放核洗消的战术、技术和规程[M]. 习海玲，等，译. 北京: 国防工业出版社，2014.[6]Bizzigotti G O, et al.. Handbook of Chemical and Biological Warfare Agent Decontamination[M]. ILM Publications, 2012.[7]Gupta R C. Handbook of Toxicology of Chemical Warlfare agent[M]. Academic Press, 2009.[8]Jackson J B. Development of Decontaminating Agent DS2 [R]. AD317583, 1964.[9]Yang Y C, Baker J A, Ward J R. Decontamination of Chemical Warfare Agents[J]. Chemical Reviews, 1992, 92: 1729～1743.[10]Richardt A, Blum M M. Decontamination of warfare agents[M]. 2008.[11]Brickhouse M D,et al..  Validation of FMTV Modular VHP/mVHP System and Fumigation Decontamination Process in a C141B Starlifter Aircraft[R]. Edgewood Chemical Biological Center, 2007.[12]Wanger G W, Procell L R, et al.. Large Scale Tests of Vaporous Hydrogen Peroxide [VHP (RegisterTrademark)] for Chemical and Biological Weapons Decontamination [R]. ADA449461/XAB, 2006.[13]Wagner G W, Sorrick D C, Procell L R, et al.. Decontamination of VX, GD, and HD on a surface using modified vaporized hydrogen peroxide[J]. Langmuir, 2007, 23: 1178～1186.[14]Yang Y C. Oxidation detoxification of phosphonothiolates[J]. J. Amer. Chem, Soc., 1990, 112: 6621～6628.[15]美国保护署研究和开发办公室，美国国土安全研究中心. 实用建筑物消毒技术[M]. 习海玲, 韩世同, 周文,译. 北京： 国防工业出版社，2012.[16]Wagner G W, Procell L R, Sorrick D C, et al.. Allweather hydrogen peroxidebased decontamination of CBRN conterninants[J]. Ind Eng Chem Res 2010,49(7): 3099～3105.[17]Wagner G W, et al.. Decon green and other Common Decontaminants Efficacy Tests[R]. Presentation at the 23rd Army Scientific Conference, Orlando, Fl, 2003.[18]Wagner G W, Procell L R, Henderson V D, et al.. Decon Green[R], U.S. Army Edgewood Chemical Biological Center, 2004.[19]Wanger G W, Yang Y C. Rapid nuclepohilic/oxiative decontamination of chemical warfare agents[J]. Industrial and Engineering Chemistry Research, 2002, 41: 1925～1928.[20]Wagner G W, Procell L R, Kiple J B, et al.. Feasibility of formulating decon green with aircraft deicing fluid: VX, GD, and HD reactivity[R]. U.S. Army Research, Development and Engineering Command, 2005.[21]Tadros M E.  et al.. Formulations for neutralization of chemical and biological toxants[P]. US 6566574, 2003.[22]Brickhouse M. Decontamination chemistry overview for advanced planning briefing to industry[R]. U.S:Soldier and Biological Chemical Command, 2003.[23]Cheng Z X, et al.. Catalytic decomposition of mustard gas[J]. Supplement to the Proceedings from the 6th CBW Protection Symposium, Stockholm, Sweden, 1998: 157.[24]Qi L H, Zuo G M, Cheng Z X,et al.. Treatment of chemical warfare agents by combined sodium percarbonate with tetraacetylethylenediamine solution[J]. Chemical Engineering Journal, 2013, 229: 197~205.[25]程振兴, 左国民, 齐丽红,等. 一种固体二元过氧酸消毒剂[P]. ZL 2010 1 0145963.2.第二章化学战剂洗消剂及应用化学战剂可分为神经性毒剂、糜烂性毒剂、全身中毒性毒剂、窒息性毒剂和失能性毒剂五类。[1]～[3]人员一旦吸入毒剂蒸气（气溶胶），皮肤接触毒剂液滴或毒剂蒸气（气溶胶），就可能产生程度不同的中毒症状，甚至死亡。通过洗消，把化学战剂从各种染毒对象上除去，使之转变成低毒或无毒物质，可以有效减少人员伤亡，保障生存，降低防护等级，保持部队的战斗力；在平时，需要尽量减少污染对人们正常生活秩序和良好生态环境的影响。因此，化学战剂洗消无论在战时还是平时，都具有重要作用。由于毒剂分子结构的独特性和沾染对象性质的复杂性，化学战剂洗消原理尤其是化学消毒原理存在较大的差异，与之相适宜的洗消剂种类和使用条件也往往存在较大不同，影响洗消效果的因素也可能会有较大差别。本章首先阐述化学战剂洗消剂的作用原理，基于战剂分子结构的特点，论述化学消毒原理；然后，介绍国内外现役洗消剂和新型洗消剂的物理化学性质、消毒反应、产物毒性和军事用途；后，针对典型染毒对象，介绍洗消剂的使用，探讨洗消的特点和规律。节洗消剂的作用原理化学战剂的洗消是针对染有化学毒剂的人员、服装、武器、装备、地面、建筑物（包括工事）、水源和空气等染毒对象，进行物理消除和化学消毒的过程。物理消除是指依靠洗消剂和洗消方法的协同作用，将化学毒剂从各种染毒对象上转移的过程；化学消毒是指洗消剂的活性成分与毒剂分子发生化学反应，生成无毒或低毒产物的过程。基于物理消除和化学消毒过程可以有效降低沾染对象上的毒剂残存密度，生成无毒或低毒产物，失去或降低对人员的伤害，从而达到洗消化学战剂的目的。由此分类，化学战剂洗消剂主要包括两大类，一类是以物理消除为主要作用的吸附型或溶洗型洗消剂；另一类则是具有化学降解毒剂能力的消毒剂（见附录1）。在各国现役的化学战剂洗消剂中，主要以具有降解毒剂分子能力的消毒剂为主。核生化洗消剂及应用第二章化学战剂洗消剂及应用物理消除型洗消剂共有两类，一是溶洗型洗消剂，如氟利昂113和RM54系列等有机溶剂；二是固体吸附型洗消剂，主要产品有活性白土、荷兰粉（70%次氯酸钙，30%氧化镁）、M291[4]（XE555，高聚物树脂）、M295[4]（活性氧化铝）以及纳米氧化物如CaO、Al2O3、ZnO等。[5]～[6]化学消毒剂是针对化学战剂分子的特征活性部位，通过化学反应，破坏毒剂分子的毒性官能团，实现消毒目的；由于不同毒剂分子结构存在特异性，因此其消毒原理有所不同。一、 神经性毒剂的消毒原理神经性毒剂主要包括塔崩（GA）、沙林（GB）、梭曼（GD）和维埃克斯（VX）。
由于这些神经性毒剂分子分别拥有的—CN、—F和—SCH2CH2NR2等强吸电子基团以及共有的—OR的作用，产生亲电子的Pδ 中心，它能选择性地与动物体内胆碱酯酶（AChE）结合，形成膦酰化酶而产生中毒效应。GD分子的叔丁基和VX分子的—NR2在空间结构上与胆碱酯酶的阴离子部位空间匹配，强化GD和VX对胆碱酯酶（AChE）的抑制作用，因而具有更大的毒性。分子构效关系的分析指明，神经性毒剂的毒性官能团主要是带正电性的P原子，所以消毒神经性毒剂的基本途径是降低中心P原子的正电性或降低与胆碱酯酶的空间匹配性等，通常可通过亲核取代反应达到消毒目的。另外，VX分子含有S、N等带孤对电子杂原子，所以通过氧化反应，同样也能降低中心P原子的正电性，实现消毒的目的。二、 糜烂性毒剂的消毒原理糜烂性毒剂主要包括芥子气（HD）、路易氏剂（L）和氮芥气（HN）。
HD是一类烷基化剂。由于HD分子内Cl原子的强吸电子效应，使βC带正电荷，而S原子上有孤对电子，进入体内后首先形成碳正离子或正锍子，再与体内的核酸、酶、蛋白质和氨基酸分子中的某些富电子官能团如—NH2（—NHR、—NR2）、—SH（—SR）、—OH（—OR）、羧基和磷酸基等发生烷基化作用，破坏细胞正常代谢过程而产生中毒效应。因此，消毒HD的基本原理是转移S原子的孤对电子和降低βC的正电性，降低正锍子的形成概率。主要途径包括S原子的氧化（成亚砜或砜）、C—Cl上Cl的取代、αC上活性H和βC上活性Cl的消去以及αC的氯化氧化，通过这四种方式降低βC的正电性和正锍子的形成概率，从而达到有效消毒的目的。L是一类酰化剂。L主要是通过酰化糖代谢过程中某些巯化酶上的—SH而引起中毒。一般五价有机砷的毒性较小，而三价有机砷（RAsH2、R2AsH等）的毒性较高。因此，消毒L的途径主要有： 氧化As(Ⅲ)生成As(Ⅴ)，以弱吸电子基团取代强吸电子基团—Cl，即通过亲核取代和氧化反应，降解L。HN与HD同属卤代烷，中毒机理和消毒途径相似，因此HN分子内Cl的取代、αC上活性H和βC上活性Cl的消去以及αC的氯化氧化可以实现化学消毒降解目的。三、 全身中毒性毒剂的消毒原理全身中毒性毒剂主要包括氢氰酸（HCN）和氯化氰（ClCN）。
HCN和ClCN又称氰类毒剂。氰类毒剂对人体的毒性主要源于氰离子（CN-）络合细胞色素氧化酶辅基Fe3 的作用效果。氰离子结构内，C原子结合N原子的叁键具有不饱和性， 2价C呈现还原性，N原子的孤对电子具有络合性。因此，消毒氰类毒剂的基本原理是基于络合反应改变CN-的存在形式，使其丧失络合细胞色素氧化酶辅基Fe3 的能力，也可利用它的还原性发生氧化反应，或利用它的不饱和性发生加成反应，破坏CN-的结构而达到消毒目的。四、 窒息性毒剂的消毒原理窒息性毒剂主要包括光气（CG）和双光气（DP）。
CG和DP是酰化剂，分子结构中的碳正离子能够酰基化肺组织细胞中蛋白质（包括酶）内的—NH2、—SH和—OH等碱性基团，改变肺组织细胞的酶蛋白和非酶蛋白结构（蛋白质变性），影响细胞代谢及其他正常机能，尤其是损伤维持细胞膜特性的功能，改变肺泡细胞膜通透性，引起肺水肿。因此，消毒CG和DP主要是破坏碳正离子结构，通过亲核取代反应，实现彻底降解。五、 失能性毒剂的消毒原理失能性毒剂主要包括毕兹（BZ）。
BZ含有类似乙酰胆碱的基团和立体结构，它能与毒蕈碱样受体MChR作用形成络合物，比乙酰胆碱与胆碱受体（AchChR）的作用要牢固得多，可以有效阻断乙酰胆碱Ach与MChR的结合，从而改变或破坏神经系统的正常生理