空氣成份 Air Composition (繁體)

2022/04/18 

(一) 生物元素 

傳統的學說，以陰陽五行作為生命的動力。 西方的研究，則認為大部份的生物，都是 6 種元素組成的分子衍生。 這 6 種生物元素是碳、氫、氧、氮、硫磺和磷。 氫和氧形成水，加上碳就可以組成碳水化合物，例如糖和棉質纖維。 6 種元素的不同組合，就可以構成蛋白質、核酸、和製造細胞膜。 大地則以硅和鐵為主要元素，讓生命可以穩定孕育。  

地球在開始時火山噴出大量熔岩和氣體，包括二氧化碳、水蒸氣、硫化氫、氨和甲烷。當地球逐漸冷卻，水就可以凝聚在表面。 隨著時間空氣變得清新，78% 是氮， 21% 是氧，1% 是氬氣 (Argon)。 二氧化碳、甲烷等則下降至 0.04% 以下。 水蒸氣的成份則因環境而異。 

在陽光充足的日子，樹木利用陽光將水和空氣中的二氧化碳吸納，轉化成為糖份來提供能源，和釋放出氧氣。 因為地球有兩極，所以光化作用可以週年持續不息。 隨著社會的發展，人類為了爭取繁榮和安逸生活，開始工業化、城市化、勘探和採礦、人口大幅增加，對自然生態環境做成嚴重的破壞。 溫室效應導致天氣反常；空氣污染亦對健康構成威脅，增加呼吸道感染和心肺疾病。  

(二) 氧氣供應 

人必須有足夠的氧氣才能夠生存，但空氣的結構，78% 是氮氣、21% 是氧氣、<1%是氬氣、0.04% 是二氧化碳和少量的其他氣體。 氮氣經肺部吸入和呼出，並沒有特定的作用和改變。 但氮氣的實際呼吸功用是將氧氣的含量淡化稀釋。 若果肺部吸入沒有加壓的純氧氣，氧氣吸收後就沒有足夠的氣壓支撐肺氣泡，空氣中的氮氣和肺氣泡表面的活性劑幫助維持肺氣泡適度膨脹。 若果環境空氣中氧氣過多，星星之火就會引發燃燒。 

血氧高度反映血液中的氧氣含量。 紅血球從肺部吸納氧氣，攜帶和輸送到身體的各個部位，供應給所有的細胞組織。 若果血氧高度低於水銀柱 60 毫米 (mmHg)，就不能夠維持足夠的血氧含量。 正常的血氧飽和度應該在 95% 至 100% 之間。 量度血氧最準確的方法是從動脈抽取血液檢驗，例如手腕的橈動脈。 但最常用的方法是夾著手指或耳垂的脈博血氧儀，並不是很準確，但可以測試到血氧升高或下降的趨勢。 

導致低血氧的原因包括氧氣供應不足、肺部不能夠吸納足夠的氧氣、和血液不能夠循環到肺部攝取氧氣。 常見的病變包括嚴重的肺病，例如 Covid- 19、哮喘、肺炎、慢性阻塞性肺病，肺動脈阻塞、氣胸、肺積水、心臟衰竭和先天性心臟病。嚴重貧血和過度痲醉，都可以導致缺氧。  

(三) 氮的循環 

空氣中氮氣佔最高成份，大氣層中 78% 是氮氣，由兩個氮原子組成 N2 氮分子，非常穩定。 氮是生物中的重要化學元素，所有動物和植物都需要氮來製造氨基酸、蛋白質和核酸。 空氣中的氮分子非常穩定， 必需經閃電或高熱才可以分解。 一些空氣中細菌和存活在豆科植物的細菌亦可以分解和吸收氮。 氮是支持植物生長的重要因素，多數植物都是從溶解在水中或土壤內的硝酸鹽，獲取所需的氮氣。 動物則經過食用植物吸納氮。 當動物或植物死亡腐化之後，氮就會經過礦化過程轉化成為無機鹽，最後氧化成為硝酸鹽，回歸到水和土壤。 細菌可以將硝酸鹽轉化為氮氣回歸大氣層。 

人類不斷對自然生態和環境做成改變和損害。 過多含氮的肥料會流入溪澗和水道，導致部份植物過度增生，影響生態平衡。 工業和農業燃燒化石燃料，焚燒森林，都會產生含氮的污染物。 氮氧化氣體的溫室效應比二氧化碳更強，而且損耗臭氧層，減弱阻隔輻射線穿透的保護層。除卻化肥以外，氮有多種工業用途，生產強力膠和多種藥物。 在軍事用途方面，有機硝酸鹽是生產炸藥和火箭推進劑的主要成份。  

(四) 有毒氣體 

有害的氣體會對生物造成損害，例如破壞中樞神經系統、對其他組織做成嚴重破壞、亦可以經過皮膚或黏膜吸收而導致死亡。 若果氣體的濃度超越中位數字一百萬份之 200，便可能導致死亡，就會列為有毒氣體。 許多工業和採礦活動，都可能排放出有害的氣體，對健康造成影響。  

硫化氫 (H2S)，有強烈的臭雞蛋氣味。 在許多製造和生產過程中，例如殺蟲劑、塑膠、藥物、啤酒廠、與及在垃圾堆填區，都可能排放出硫化氫。 硫化氫有很強的毒性，接觸或吸入高濃度的硫化氫，會刺激眼睛和呼吸系統。 嚴重的症狀包括頭痛、眩暈、窒息、昏迷、痙攣、記憶力受到影響。 若果吸入的氣體濃度超過一百萬份之 100，可能會致命。 法定的上限是排放量不能超越百萬份之 10，而且要避免暴露超過 10 分鐘。 

氮氣化氣體有多種組合，最常見是一氧化氮和二氧化氮。 氮氧化物是使用化石燃料產生的污染氣體，或在生產和提煉天然氣和石油時產生。 氣體可以損害呼吸道和肺部，增加呼吸道感染和哮喘惡化的機會，刺激眼睛和皮膚。 

一氧化碳無色無味，在不通風的地方生火燃燒，就可能產生一氧化碳。 一氧化碳阻止血液攜帶和輸送氧氣，腦部和心臟都可能出現缺氧症狀，或因窒息而死亡。  

(五) 化學武器 

好戰的國家都擁有大規模殺傷力的武器，包括核子、生物、輻射和化學武器。 化學武器是採用有毒性的化學物質來殘害生命。 20 世紀有 70 多種化學製劑可以用作武器，須然有公約清除這些致命武器，但在戰爭中仍然經常出現。 美國、北韓仍然保留化學武器。 

化學武器可以根據對人體的影響分類，包括 (一) 神經毒劑，例如 G 類和 V 類毒劑，抑制神經傳遞訊息，導致肌肉痙攣和不能活動，輔助呼吸的肌肉亦受到影響。 (二) 血液毒劑，包括砷化合物，俗稱砒霜；與及氰化合物。 迅速阻斷電子傳遞，令到細胞無法使用氧氣，以致缺氧死亡。 (三) 腐爛和灼傷毒劑，例如芥子氣和光氣、強酸性損害皮膚和呼吸道，導致灼傷和呼吸困厄。 (四) 窒息性毒劑，包括氯氣和氮氧化合物，主要損害呼吸道，導致窒息。 (五) 催淚氣體，例如胡椒噴霧，或導致嘔吐的化合物。 (六) 喪失功能的毒劑，導致週邊神經癱瘓。 (七) 生物蛋白質，例如菎麻毒素，影響呼吸和導致肝腎衰竭。 

阻止毒氣的損害需要適當的防毒面罩和覆蓋全身的保護衣；與及設立安全避難所。 救治傷者除卻維持生命和解毒，還需要儘速中和和清除散佈的有毒物質。