生命之源：阳光、空气、水
——空气篇（1）
北京协和医院徐南图
人在几个星期内不吃饭或5天不喝水尚能维持生命，但5分钟不呼吸空气，便会因窒息而死亡。

地球经过成千上万年的演变最后才形成当今适应人类的生存条件的空气。

无疑，空气是人类的又一个生命之源和健康基石。

空气的组成
地球周围包围着一层厚厚的“被子”——空气，也叫大气层，人类就居住在这大气层的底部。

空气主要由氮气（78%）和氧（21%）组成，此外还含占总量不到1%的极少量二氧化碳（0.03%）和惰性气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡气等）、氢气、氮化物、臭氧以及一定数量的水蒸气和各种尘埃杂质。

据科学家估算，整个地球周围1000公里有5000多亿吨重的空气。

在地球引力作用下，90%的空气集中在近地面的16公里范围内。

接近地面的空气为对流层、远离地面20公里以上分别为平流层、中间层、暖层和散逸层，再上面就是星际太空。

空气中的氧气不断地被人类在内的动物界吸入体内被利用，然后转化为二氧化碳呼出体外。

自然界植物白天在光合作用过程吸入二氧化碳，释放氧气；在夜间则吸收氧气，释放二氧化碳，形成空气内氧气和二氧化碳含量的动态稳定。

空气内除氧气和氮气成分较为稳定外，空气内的其他细微成分方面随时间和环境的不同而发生极大的变化。

氧气
离地面(海拔)越高，空气越稀薄，含氧量相应减少。

海拔0度的大气压力是760毫米汞柱，随着海拔增高，大气压相应下降。

尽管不同的海拔中水平的空气中各种成分的比例不变，但氧含量随大气压力下降而急遽减少。

据估计海拔每增高1000米，空气中含氧量约减少10%。

海拔3000米高原空气中氧含量约减少30%，海拔5000 米左右, 空气中的氧含量只有海平面的60%左右。

氧气溶解在血液内形成的压力叫做血氧分压。

正常人动脉血氧分压95～100毫米汞柱，静脉血氧分压35～40毫米汞柱。

在海拔2000米时，动脉血氧分压降低20%左右，呈轻度
缺氧状态；3000米时，降低40%，呈中度缺氧状态；5000米时，降低50%以上，呈严重缺氧状态。

空气的分类
根据细微成分方面的差别，把空气区分为清洁的和污染的两大类。

清洁空气是指空气内含有极微量或基本不含有害物质，而且氧气含量正常、负离子含量充足等有利于身体健康的物质。

污染空气是指空气内含氧量较低，含有程度不等、超标的正离子和各种有害的生物性、化学性和颗粒性物质。

一般，平原、森林、海洋、雨后、草原、旷野、农村、世界自然遗产保护区、生态环境区以及通风良好的室内外空气较为新鲜和清洁。

亚马逊雨林和中国的云南西双版纳曾被誉为世界上空气最新鲜的地方。

国际标准化组织指出，人类活动或自然过程引起某些足够浓度，持续足够时间的有害物质进入大气中，是空气污染的定义。

常见的空气污染物
所有有害于人体的生物、化合物或物理性微粒均可以以气体、固体或液体的形式进入空气，构成空气污染物。

1．直径为0.1～200微米的颗粒。

空气中大于10微米（PM10）的颗粒可以沉降至地面，称之为降尘；小于2.5微米（PM2.5）不易沉降至地面的颗粒，称之为飘尘。

PM2.5的直径只有头发直径的1/28，能穿透口罩、鼻毛、肺泡等过滤系统进入血液，被认为是“最阴毒”的空气污染物。

2．硫氧化物
硫氧化物主要来自于燃烧煤、石油产品和有色金属冶炼、硫酸化工等生产过程。

全世界每年排放到大气中的二氧化硫1.46亿吨。

二氧化硫在潮湿的空气中被氧化成三氧化硫后与雨、雪、雾、露等水汽结合形成毒性硫酸烟雾、酸雨和其他形式的酸后沉降，对环境造成危害。

3．氮氧化物
大气中的氮氧化物主要来源于含氮有机化合物的燃烧、火力发电和硝酸、氮肥、炸药等工业生产过程。

氮氧化物进入大气后被水汽吸收，可形成气溶胶态硝酸、亚硝酸雾，或硝
酸、亚硝酸盐类，也是形成酸雨的原因之一。

4．碳氧化物
主要包括一氧化碳和二氧化碳。

一氧化碳俗称煤气，产生于含碳物质的不完全燃烧。

主要来源于燃料、汽车尾气和吸烟等。

全世界每年排放到大气中的一氧化碳2.2亿吨左右，其中80%由汽车排放。

空气中一氧化碳浓度达0.001%时就会使人中毒，1%时在2分钟内即可致人死亡。

二氧化碳是大气的正常组分，虽无直接危害，但目前全球大气二氧化碳浓度日益上升，形成温室效应，导致全球气候变暖，当前和将来都会产生非常严重的后果。

各国正在致力于减低排放二氧化碳措施，提倡低碳生活，造福人类。

5．碳氢化合物
碳氢化合物主要来自汽车尾气、有机化合物的蒸发、石油裂解炼制、燃料缺氧燃烧及化工生产。

它是形成光化学烟雾的主要成分。

碳氢化合物中的多环芳烃具有明显的致癌作用。

6．氟化物
氟化物主要来自电解铝、磷肥、陶瓷、砖瓦及钢铁等生产过程。

氟化氢是一种累积性中毒的大气污染物，可通过植物吸收累积进入食物链，在人和动物体内蓄积引起中毒。

氟氯碳化物，俗称氟利昂，虽然在在空气中不分解，不构成污染物，但它是破坏臭氧层的元凶。

（请参阅下文）
7．光化学氧化剂
光化学氧化剂又叫光化学烟雾，是氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物在紫外线的照射下发生各种光化学反应而生成的以臭氧为主，醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯等一系列二次污染物与一次污染物的特殊混合物。

它是一种浅蓝色烟雾，具有特殊气味，能刺激人的眼睛和喉咙，引起流泪、头痛、呕吐等。

8．其他污染物
大气污染物多达100种以上，凡是有害于身体健康的花粉、细菌、病毒、螨虫等生物性物质；苯、甲醛、恶臭或奇香的化学物以及烟雾、粉尘等物理性微粒都能以气体、固体或液体形式污染空气。