催淚彈

催泪弹又被称作催泪瓦斯、催泪气体、催泪烟或催泪性毒气，是一种装载催泪性刺激剂的非致命性化学武器。目前常用的催泪剂主要有2-氯苯乙酮（西恩、CN）、邻-氯代苯亚甲基丙二腈（西埃斯、CS）、二苯并[b,f][1,4]氧杂吖庚因（西阿尔、CR）及辣椒素（OC）等，过去还有卤代脂肪酮、卤代芳香酮和卤代苄等化合物被拿来做为催泪剂。催泪弹主要的效果是刺激眼睛、鼻子、口腔、皮肤和肺部的黏膜部位，能造成严重的眼睛疼痛，并迅速出现流泪、喷嚏、咳嗽、恶心、呕吐、胸痛、头痛以及皮肤灼痛等症状，甚至造成视力丧失。
由于催泪弹的影响范围大、且能远距离使用，当前世界各国的警队广泛将催泪弹应用在镇压骚乱的防暴场合。依照催泪剂施放方式，催泪弹可以分成爆炸型催泪弹和燃烧型催泪弹两种。前者通常透过炸药爆炸直接释放催泪剂，后者则透过产生足够将催泪剂气化的高温。而按照投射弹体的方式，催泪弹可以细分成以手投掷的防暴手榴弹、枪发（用防暴枪发射或用步枪发射）的枪榴弹、和烟雾罐等专用发射器几种。

早期运用

1912年，法国国家警察在警务中首次使用催泪气体溴乙酸乙酯。1914年，第一次世界大战爆发。同年8月，法国军队防守西方战线伊珀尔，首次向德意志帝国陆军发射装填溴化二甲苯的手榴弹，希望迫使敌军离开战壕，以施放毒气、炮火攻击。德国军队随后亦针对此军事技术积极研究，并在伊珀尔大规模施放氯气，这让催泪气体在第一次世界大战中发挥重要作用。到了1925年，绝大部分国家签署、遵守《日内瓦议定书》，明令禁止在战争中使用具窒息性、毒性或其他化学气体，及一切类似的液体、物质、微生物、物体或器件，当中包括催泪气体。
不过在1919年，美国化学战服务开发出用于防暴的催泪弹，并在1920年代开始用来镇压示威。1921年夏天，大量南方非裔美国人人口进入费城，阿莫斯·弗里斯与其游说集团便前往该地宣传，向警察局展示催泪弹的效果。当时各种劳工运动和总罢工大量出现，促成催泪弹的广告推销。根据后来美国国会特别调查委员会的统计，在1933年到1937年期间，用来镇压劳工运动的催泪气体订单累计至12.5亿美元。在美国的赞助下，上海公共租界的警察局也开始配备催泪弹，英国因而直接感受到催泪弹的优点。
在1929年，西非尼日利亚殖民地政府在修改社会制度时，被指控剥夺女性的权益，爆发以女性为首的“女性战争”，而殖民政府则动用催泪弹驱离。到了1930年代末，英属印度、新加坡、南非联邦、尼日利亚、狮子山等殖民地警察部门，陆续正式配备催泪弹。但是在1947年，在一次镇压印度监狱的骚乱中，美国提供的催泪弹造成1人死亡、多人受伤，促使英国开始自行研发更安全的化学气体。1965年，英国宣布正式研发出经过改良的西埃斯催泪性气体。与原先的催泪气体相比，西埃斯能造成更严重的过敏反应。

近代发展

在越南战争期间，美军使用催泪弹驱赶敌方士兵离开地堡，并且以毒气及枪弹追击，这类战术促使往后对于催泪弹的使用禁令。1969年，英国防暴警察使用催泪弹镇压在北爱尔兰德里博格赛德爆发的暴动，其后发表报告声称只要催泪弹的剂量限制在指定水平，便不会对人体构成伤害或致命，这在后来成为许多国家政府继续应用催泪弹的说辞。在1960年代末至1970年代初，许多催泪弹衍生品也陆陆续续推出，包括含有西埃斯的Mace喷剂、胡椒喷雾等。
1960年和1987年，韩国警察先后使用催泪弹杀害金朱烈及李韩烈，引发大规模示威运动。而在1980年代，在镇压民主运动的过程，韩国创下在17天内发射35万枚催泪弹的纪录。同一时期，英国黑人社区在抗议警方暴力的示威中，政府亦使用催泪弹镇压，但因媒体报导引发民众反弹。到了1997年，《禁止化学武器公约》生效。《禁止化学武器公约》禁止把催泪弹等防暴剂列入战争手段使用，但是对于处理国内示威骚乱时的防暴执法，则未禁止使用催泪弹。而在2013年，土耳其塔克西姆盖齐公园爆发反政府抗议运动，警方最初20天释放13万枚催泪弹，用光该国整年份库存。
在这期间，英国、美国和委内瑞拉医学协会亦曾先后反对运用催泪弹，土耳其在相关研究部分则处在领先地位。同时，尽管世界卫生组织曾出版刊物讨论催泪弹问题，但是并没有全球规模的影响研究。美国耶鲁大学医学院药理学家斯文-埃里克·滕德（Sven-Eric Jordt）便认为，催泪弹对于人体健康影响的研究并未完善，且数据已经非常过时。其中，大多数催泪弹的安全数据都是在1960年代以前所搜集到的资料，并且是来自年轻且身体健康的军人。

刺激物质

催泪弹是非致命性的气体化学武器，主要透过刺激有生目标的眼睛、上呼吸道等部位，使人暂时失去抵抗能力。大部分催泪性刺激剂是以粉末状态装填，并借由固体化合物气溶胶、或液体化合物蒸发发挥功效；目前最常使用的刺激剂有2-氯苯乙酮（西恩、CN）、邻-氯代苯亚甲基丙二腈（西埃斯、CS）、二苯并[b,f][1,4]氧杂吖庚因（西阿尔、CR）及辣椒素（OC）等成分。而在过去，卤代脂肪酮、卤代芳香酮和卤代苄等化合物也曾经被用来当作催泪剂。
催泪性的刺激剂通常会被粉碎成相当细小的粉末，装填至手榴弹或枪榴弹中使用。第一代催泪剂主要由西恩催泪剂制成。不过由于西恩的催泪效果较不显著，持续的作用时间较短、毒性较大，新一代的催泪弹则普遍采用西埃斯，其使用范围及安全性亦有大幅提升。西埃斯是目前催泪弹最为广泛使用的化学物质，能够释放刺激流泪的气体，并透过喷射或手榴弹形式施放。英国、美国的军警还装备西阿尔催泪弹，主要的特点有安全性大、毒性低、副作用小、性质稳定。
不过由于西恩、西埃斯、西阿尔在使用过后，多少会带给人体相对持久的副作用，这些催泪剂逐渐被毒性更低、刺激效果更好的辣椒素所取代。辣椒素催泪剂是让施用对象的皮肤产生灼热感来发挥作用，其副作用小；同时，由于辣椒素是纯天然物质，使用后的剩余物质可以自然分解，不会对环境造成污染。相对地，西恩和西埃斯催泪剂的剩余物质难以清除，且前者曾累积许多中毒纪录。

其他成分

催泪弹的主要成分除了让具有黏膜的眼睛、鼻子、口腔变得敏感的催泪药剂外，还有以帮助加温、散布催泪物质为目的的组成材料。为了让催泪剂能像气体般散布出去，催泪弹需要加入二氯甲烷等挥发成分，让后者带着粉末在空气中扩散。催泪弹还加入其他的化学物质，透过热量来扩散刺激物质。
催泪弹的组成成分还有碳、硝酸钾、硅、蔗糖、氯酸钾、碳酸镁、硝化纤维等。碳通常是由木头加热碳化而成，在拔掉保险插梢后，便会开始闷烧。硝酸钾则负责提供氧气，用来维持木炭的燃烧。随着木炭的燃烧，硅反应成为二氧化硅，并点燃其他化学成分。蔗糖则是作为燃料，在其熔化后，能够以相对较低的温度让催泪物质得以挥发。
氯酸钾则是氧化剂，在燃烧时会释放出大量的氧气。而在燃烧后，氯酸钾会反应成为氯化钾，同样能够制造烟雾。但由于氯酸钾在接触到酸时存在爆炸性质，催泪弹便加入在泻药中经常见到的碳酸镁，中和在过程中可能产生的酸性物质。碳酸镁在加热后则会产生二氧化碳，这也是烟雾的组成之一。硝化纤维则是作为混合剂，确保所有的成分能够均匀混和。

弹体结构

催泪弹是透过燃烧加热蒸发、或炸药爆炸等方式，释放装填在弹体内的催泪剂，并以烟雾或细微粉粒散布到空气中。依照刺激剂施放方法的不同，催泪弹可以分成爆炸分散型催泪弹、及燃烧型（热分散型）催泪弹两种。爆炸型催泪弹是把炸药装在弹体内，在使用时借助爆炸的能量炸开弹体，将催泪剂直接释放出来。这种催泪弹的特点是在瞬间完成催泪剂的释放，并且弹体将会炸裂、及伴有爆炸声。
燃烧型催泪弹则是把催泪剂粉末与烟火剂（燃烧剂）压装在弹体中，透过引信点燃混合装药。借助烟火剂燃烧产生的热量，催泪剂会被加热蒸发或升华，大量的蒸气透过弹体外壳预制的排烟孔高速释放，在空气中遇冷凝结成极小的固态微粒，很快散布成为烟雾。悬浮在空气中的烟雾能覆盖较大的空间，并且起到刺激作用。这种催泪弹的特点是整个催泪剂的释放过程会持续20秒左右，且弹体不会发生爆炸或破裂。
依照投射的方式，催泪弹可以分成用手投掷的防暴手榴弹、用枪发射（使用防暴枪或步枪）的枪榴弹、以及专用发射器（如烟雾罐）几种。催泪弹的弹体通常使用塑胶、硬纸板等非金属材料制造，在爆炸时不会形成杀伤破片。催泪手榴弹主要由刺激剂、弹体、引信等组成，而枪榴弹则会有发射药、推进和稳定装置。催泪枪榴弹通常使用37毫米气步枪、防暴枪或气手枪发射，施放气体的射程在50米至400米范围间。另外，还有用玻璃或玻璃头部的小型容器制成的碰碎型催泪弹，内装有西恩、西埃斯、辣椒素液体，无需引信等装置。而部分装有刺激弹药的炮弹、火箭弹和手榴弹等弹药，亦被统称为“催泪弹”。

刺激作用

催泪剂物质会刺激体表，通常是附着在眼睛、鼻子、口腔、皮肤和肺部的黏膜部位，使其更容易受到化学物质的影响。催泪弹以强烈刺激眼睛为主要症状。不过科学家对于催泪弹的生化机制了解不多。斯文-埃里克·滕德便发现，催泪物质对于神经上的TRP离子通道是一种激动剂，会引发疼痛、发炎、红肿等反应。在2008年的研究中，不具有TRPA1通道蛋白的实验老鼠，对于催泪物质的反应行为较不强烈。这些催泪剂生效所需要的剂量低，而致死剂量则相当高。
这些催泪剂会强烈地刺激眼睛，而对人体其他部位作用较小。在浓度极低的情况下，催泪气体会刺激人类眼睛部位，导致剧烈的疼痛、大量流泪、暂时失明、怕光、眼睑痉挛、难以张开等。而在高浓度时，催泪弹对于上呼吸道与皮肤组织会产生一定的刺激作用，并有剧烈喷嚏、持续咳嗽、呕吐、恶心、胸痛等主要症状，且会让潮湿多汗的皮肤出现红肿、疼痛和烧灼感。虽然这些气体本身的影响通常仅限于轻微的皮肤炎症状，但也有可能出现更严重的并发症。
人的眼睛通常只要接触到各式催泪剂几秒钟，最多不超过1分钟，便会立即产生刺激作用，在1分钟至2分钟后剧烈疼痛、流泪，且难以忍受。其中，暴露在西埃斯气体20秒至60秒后，通常会出现刺激症状，在离开该区域30分钟后才得到缓解。胡椒素则会让人立即出现运动协调失常等症状。这类效果会持续几分钟到几十分钟，随着时间经过自然消退，亦能以清水或生理盐水处理。由于只有少数人接触过催泪物质，相关的长期影响尚不清楚。2014年，有研究指出吸入催泪弹平均8次以上者，长期出现有痰、咳嗽与胸痛的情况，是其他人的2倍至2.5倍。亦曾有人因催泪弹的味道而罹患创伤后压力症候群，而经常无故闻到催泪弹味道。

可能风险

美国国家学院毒理学委员会认为，不同人对于催泪弹的药物耐受性和反应可能存在相当大的差异。与所有非致命性或低致命性武器一样，在严重的情况下，使用催泪弹可能造成永久性伤害或死亡的风险。一些研究发现罹患气喘、肺病等呼吸系统疾病病患与吸烟者，都是受到催泪弹伤害的高风险人群，可能需要转往医院治疗、甚至是使用呼吸器。当裸露的皮肤接触到西埃斯型催泪弹时，可能引起皮肤化学灼伤、起水疱和流脓，需要数个星期才能痊愈，或是诱发过敏性接触性皮肤炎。
当人们近距离遭遇催泪弹、或直接暴露在外时，可能因为严重刺激引发结膜炎、头痛等症状，或是因为角膜受损等眼球外伤而永久性丧失视力。而反复或高浓度接触催泪气体，亦会增加罹患呼吸道疾病等严重并发症等风险。在严重的情况下，催泪弹还有可能导致窒息。2011年，一位巴勒斯坦妇女在抗议行动中，因为催泪气体无法呼吸，最终死亡。在封闭空间使用催泪弹亦有致死案例。在2013年的埃及政变抗议活动中，首都开罗警方曾向囚犯卡车投掷催泪弹，造成37名穆斯林兄弟会支持者死亡。
部分报导还指出，埃及抗议者捡到的过期催泪弹可能毒性会更强。对此，英国利兹贝克特大学学者史蒂文·莱特（Steven Wright）指出，如果经过足够长的时间，化学物质将在弹体内分解，催泪弹的效力便会下降。相对地，委内瑞拉西蒙·玻利瓦尔大学教授莫妮卡·克劳特尔搜集政府在2014年使用的催泪弹，研究结果显示有超过72%的催泪弹已经过期，并分解成非常危险的氰化物、光气和氮气。

主要用途

作为一种防暴弹药，催泪弹的攻击范围大、能远距离施放，是在非致命性武器中效果最好、使用最广泛的弹种。催泪弹主要在防暴作战、维持和平行动、战术战役等场合使用，特别是驱散群体性有生目标部分，例如非法集会、游行、示威、占领、聚众闹事、及骚乱等；也可攻击藏身在封闭或半封闭空间内的个别目标，或是将恐怖份子从隐蔽处驱赶出来。在所有防暴器材中，催泪弹被世界各国的警队等治安机关使用，广泛应用在镇压骚乱的场合，迫使人们服从或驱散示威人群。此外，美国边境巡逻队人员亦曾向越过边境的移民使用催泪弹。
对于催泪弹常被称作是“最低武力”，英国里兹大学环境毒理学教授阿拉斯泰尔·海伊便指出，使用西埃斯型催泪弹意味着避免使用不同弹药，但仍然有可能导致死亡。而因为暴露在催泪气体中而死亡的人数相当少，他认为这解释为何大多数国家都将催泪弹视为可以使用的工具。但是美国人权医师组织成员罗西尼·哈尔（Rohini Haar）则表示很少有出动催泪弹保障公众安全撤退的情况，而是有愈来愈多警方使用催泪弹引起民众恐慌、混乱的事件，并且因为踩人行为而发生大规模的死亡事故。因此，他认为考虑到受伤的风险，几乎没有使用催泪弹控制人群的理由。
催泪弹在开放空间的作用亦相对有限，特别是在有风的时候很容易被吹散。而根据需要，催泪弹被制作成多种形式和规格。例如，瞬时型催泪弹能迅速产生一定的刺激浓度，持续型催泪弹则是让施放时间延续几十秒到几分钟。空爆型催泪弹可以减少爆炸冲击波对于人群的伤害。部分催泪弹在投出后能跳动或不规则旋转，亦有催泪剂装药会将金属弹壳烧红，这些可以防止他人将正在施放刺激性烟雾的手榴弹被扔回。而在2018年，以色列警方在加沙地带的示威冲突中，曾使用无人飞行载具发射催泪弹。
警用催泪弹对于刺激作用以外的杀伤效果有严格的限制，通常不能产生破片杀伤，并有相当高的安全性。同时还有提供给军队使用的催泪弹。通常军用催泪弹则对刺激作用以外的杀伤效果并无限制，有些弹药的威力相当大。武装部队还经常使用催泪弹进行军事战斗训练，但有研究指出这类气体会造成军人肺部受损。但是相对于催泪弹已经禁止在战场上使用，各地政府用来驱散示威平民属于“合法”行为，斯文-埃里克·滕德便曾批评这“不合逻辑”。而相对于警方使用化学物质清场，亦曾有示威者投掷含有苯二胺粉末的化学物质对付警员。此外，催泪剂还是个人正当防卫器材中常用的刺激剂。

遭到击中

在以驱散人群作为目的时，催泪弹制造商和指引为了避免伤及群众，通常会警告不要直接向人以平射方式发射，而应该向天空发射，但是这点不一定获得遵循。在过去，便曾经发生过因为被催泪弹弹体击中，出现严重的瘀伤、视力丧失、脑部受伤、颅骨骨折、甚至是死亡。在一份由伊朗团队完成的检查报告中，在2008年至2009年间18件催泪弹造成的严重血管损伤，有44.44%的伤者伴随神经损伤，并有高达16.66%的人必需截肢；亦有报告指出催泪弹击中年轻人头部的例子，当中有1人死亡。
在个别案例的部分，印度曾发生过催泪弹击中抗议少年头部致死的事件。以色列士兵也曾向抗议人士发射催泪弹，并且造成伤亡，不过以色列国防军表示是采取间接瞄准的指引。国际特赦组织曾批评委内瑞拉政府直接对人发射催泪弹，造成至少1名示威者死亡，同时还有住宅楼层被攻击。而在2018年的黄背心运动中，许多法国防暴警察故意近距离朝群众头部开枪，造成不少重伤，便有女性因为被警方发射的催泪弹击中而死亡。
此外，从2011年以来，法国是欧洲唯一一个允许使用GLI-F4特殊催泪弹的国家，该款催泪弹混合少量的三硝基甲苯炸药，导致抗议者将面临到更危险的身体威胁，而有可能被炸伤残废。其中在黄背心运动中，便有数名示威者的手指因为这种催泪弹炸飞。

产业销售

在1960年代，随着美国国内历经多次抗议和镇压，促进催泪弹的全球产业体系初步建立。在这当中，前军方专家雷克斯·阿普尔盖特等代表们，凭借著这段时期的经验，开始出版各种有关催泪弹的使用手册、科学普及读物，并访问多个国家警队宣讲培训。在历经1980年代的保守主义、及1990年代的通讯技术高速发展，以催泪弹为主的街头防暴技术增长成为全球的产业体系一环。而自从2011年阿拉伯之春、占领华尔街和智利学生运动以来，全球防暴工业的订单便快速增加。
其中，美国宾夕法尼亚州的联合系统公司和Non Lethal Technologies、及佛罗里达州的萨菲丽兰德持续主导著催泪弹市场。联合系统公司曾向埃及和突尼斯出售催泪弹，引发抗议组织的抵制。Non Lethal Technologies的催泪弹则主要被用在巴林、希腊、土耳其等地的抗议中。萨菲丽兰德的客户则有美国、土耳其、巴林、科威特等地，部分催泪弹被用来阻止美墨边界的移民。其他像是在2011年至2014年，韩国大光化学向24个国家出口300多万枚催泪弹，主要销往巴林、缅甸和孟加拉。
而相关的出口网络经常受到过往殖民地时代的世界体系影响，例如香港在雨伞革命和反对《逃犯条例》修订草案运动中所使用的催泪弹，大部分是由英国公司Chemring Defence出售进口；黎巴嫩抗议中使用的催泪弹往往产于法国，津巴布韦则大量进口同样属于前英国殖民地南非的防暴器材。此外，巴西里约热内卢的Condor Non-Lethal Technologies曾向委内瑞拉出口大批催泪弹。而根据业界的估计，催泪弹市场在2016年到2021年的年增长率大约有5.4%。

主要措施

随着人们对于催泪气体的特性越来越熟悉，部分抗议者开发出各种因应和急救措施，在互联网上亦有大量防范指南。其中，部分抗议人士使用抗酸药（例如美乐事）水溶液对抗催泪弹的影响效果。同样地，莫妮卡·克劳特尔也推荐使用稀释过后的抗酸药和碳酸氢钠水溶液。而在遇到催泪气体时，首先要做的行动是尽速远离，并躲避至通风良好、有新鲜空气的地方。由于比空气重的西埃斯气体会往下沉，因此不应蹲在地上。
接触这类化学物质时，可以用各式各样的方法尽量除去化学物质，减缓症状。皮肤上沾上刺激烟尘，可先用干布、棉花或纸张等将其轻轻掸去，再使用大量净水或肥皂水，把残留在皮肤上的催泪剂微粒冲洗干净。而当眼睛遭到灼伤或发生结膜炎时，标准的程序是用清水冲洗（喷水或水冲），亦可以使用碳酸氢钠水溶液。尽管部分报告指出这种做法可能增加西埃斯气体所带来的疼痛，不过目前有限的证据表明清水或生理盐水仍是最好的选择。
一些证据则表明，用于化学飞溅的急救产品敌腐灵，可能有助于治疗眼部灼伤或化学物质进入。而为了避免残留部分微粒，部分报告建议拿掉隐形眼镜。亦有报告指出应尽快脱掉沾染西埃斯的衣物、及避免共用受到污染的毛巾，这些可以帮助减少对于皮肤的持续刺激反应。此外，口服镇痛药能减缓眼睛疼痛。而在脱离接触或进行防护后，刺激症状通常会在几分钟至数小时内自行消除，且不会造成致命性伤害。

其他方法

常见催泪弹物质没有立即有效的解毒药剂或治疗方式。研究团队曾经利用TRPA1的受体拮抗剂，减少催泪物质引起的刺激。但对于将受体拮抗剂应用在抗争，斯文-埃里克·滕德接受《国家地理》采访时，表示理论上可以如此运用，但在接触催泪弹之前使用则可能带来风险。他还认为受体引起的反应是为了远离有毒化学物质，而使用受体拮抗剂可能让人暴露在更高的剂量，并造成严重的化学灼伤。
与此同时，部分抗议者为了因应催泪弹，会自行使用口罩和塑料瓶（宝特瓶）制作简易的防毒面具。与此同时，部分示威者还会合作处理催泪弹，例如使用网球拍打走催泪弹应对；而在发现射出的催泪弹后，立即放入水桶中然后密封，或是使用交通锥住灌并水扑灭减，从而低杀伤力；滕德便表示后者能够阻止催泪粉末气化扩散，并舒缓刺痛的感觉，但亦有可能导致警方进一步动用武力。不过把大型催泪弹放入水桶密封的行动，亦可能有爆炸的风险。
部分活动人士提出使用乙酸、牛奶和柠檬汁等创意方法，作为处理催泪弹效果的解决方案。不过虽然有报告指出植物油和乙酸有助于缓解胡椒喷雾所造成的灼烧感，莫妮卡·克劳特尔表示由于后者是酸性液体，因此不要使用。克劳特尔还反对使用牙膏，因为其更容易吸收微粒。同时，在使用婴儿洗发精清洗眼睛的实验中，并没有显示出任何益处。部分人士则提倡使用电风扇或吹风机吹干这些催泪气体，但没有证据表明这比清洗眼睛更有效，而且可能会传播污染物。部分报告还指出，抗酸药对于催泪弹、辣椒素所引起的皮肤疼痛有所帮助。