部分使用毒气不同，在扫荡之中极其罕见的大规模使用各种毒气，尤其是大量使用的糜烂性毒气和窒息性毒气，却是给反扫荡部队带來了更为惨重的损失。
在此次冬季大扫荡之中，日军几乎调动了华北方面军所有的化学战部队，并以最快的速度从关东军、南方日军、本土调集了几十万发的毒气炮弹和发烟筒，以及大量的毒气战装备，在对晋察冀军区扫荡的日军中，甚至达到了一个作战大队都编制一个化学兵中队标准。
日军在扫荡之中大规模的采取毒气战，一旦遭遇到阻击便以毒气开路，甚至派出航空兵直接向扫荡区域内村庄投掷毒气炸弹的战术，使得华北各个根据地的反扫荡作战，在短期间之内形势急转直下。
防护装备基本全无，以及急救药品的各部队，在日军大规模的毒气弹攻势之下损失惨重，参战各部队之中，最多一次战斗中的中毒人数甚至达到了百分之百，不仅一线干部战士在毒气之下伤亡惨重，高级干部也出现多次多人中毒的情况。
太行军区一个团的部队，在掩护老乡与总部机关撤退的战斗之中，因阻击阵地被日军打出的几千发窒息性毒气覆盖，因为无防毒面具，日军使用的又是新型毒气，所有参战部队两个营除极少数人外全部中毒昏迷。
该团的指挥员之中，除副团长因之前负伤未参战，副政委战前被调往北方局党校学习，团长带着少数人员突围幸存之外，参谋长在头一天的战斗中牺牲，身负重伤的政委在日军扑上來之前开枪自杀殉国。
政治处主任以及所有营以上干部，因为身上佩戴的短枪以及文件暴露身份，而被集中押往太原关押之外，其余营以下的干部、战士，包括与之行动的几十名抗大学员，在昏迷之中被日军全部用刺刀挑死。
在日军不计手段的扫荡之下，为了保住部队的元气和老底子，各大根据地留守部队最终不得不放弃与日军采取正面对抗的办法，各部队相继撤出日军重点扫荡范围，或是跳出外线作战，或是撤往深山老林之中休整、喘息。
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