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2024年5月26日发(作者：orchestral)
{转载}技术潜水用气体概述
深呼吸一口气，充满在我们肺中称为空气的气体其实是含有约79%的氮、21%的氧、
和不到1%的其它气体。在陆地上，没有空气，我们的生命将 无法沿续，可是一但与潜水
有关，这样成分的空气就不一定是潜水气体的最好选择。
只要是合格的潜水员都知道，氮气和氧气对于潜水员来说也是有危险性的，氮气的影
响除了如大家所知的减压病（DCS）之外，当潜水员超 过30米深度后，氮气变成有麻醉
性，让潜水员产生氮醉的现象，而在50米~60米间则是所有的潜水员都会因氮醉而有知
觉迟缓的情形出现。而在超过60米的深度，氧气则开始对人体产生毒性，氧中毒的发生，
可以在一瞬间夺走潜水员的性命。
显而易见的，空气对于一个想要在水中待得更久，潜得更深的潜水员来说绝不是最完
美的气体。这也是为什么技术潜水员已经开始尝试始 用不同的混合气来潜水。
Nitrox（氮氧混合气/高氧混合气）
Nitrox的道理很简单，将气体中氮的含量减少，换成氧气，使氧气的含量高于21%。
这使得更少的氮进入潜水员的身体中，代表了DCS和氮 醉发生的因子减少了。但同时，
氧气成了潜水员需要注意的事，氧分压（PPO2）、潜水深度限度、和曝露在高氧分压的时
间，这些都是氧中毒的关键要素。幸运的是，这项限制对于在休闲潜水深度内潜水的潜水
员来说，只要有充足的训练和完备的计划，使用氧混合比32~55%（EANx32~EANx55）
的气体潜水不但能有效的延长潜水时间，而且不会增加任何得到减压病及氮醉的风险。
Trimix（氦氧氮混合气）
要超越休闲潜水的深度限制，技术潜水员使用Trimix气体，它将大量的氮和小量的氧
换成氦或是氩。而目前的研究和实际经验来看，氦是比较被偏好使用的气体，不但是因它
和氮气比较起来麻醉性较低，它的低密度、易压缩性使得氦在大深度的高压下能让调节器
的供气有更顺畅的表 现。依不同浓度的混合比，一个受过完整训练且装备齐全的潜水员，
可以潜水远超过100米而且非常安全。Trimix潜水员会依据潜水的时间，深度来调制每次
潜水的气体混合比浓度，以避免氧和氮对潜水的影响。
混合气花费
潜的越深、潜水计划就越复杂、潜水装备也越多。对于休闲潜水员来说，最先注意到
的一定是许多不同的装备，由其是背后那一对双气瓶 和连接两个气瓶的管线，管线可以让
两个气瓶的气体相通，使得只要把调节器接在任何一个气瓶上都可以得到两个气瓶的同时
供气。
而对一个技术潜水员来说，他背上主要气瓶中的氧分压可能过低而无法让他在浅水域
安全呼吸，所以通常潜水员还会带着其它混合比的气瓶下 水，其中一支是Travel Gas通
常是EANx32~EANx40，以通过休闲潜水深度，还有另一支是在回到水面前最后减压用的
气瓶内含80~100%的氧气。
氦气与减压
氦气克服氮气和氧气在大深度中带给潜水员的危险，但不表示氦气它本身就是完全安
全的气体。由于氦气是较轻、传递较快的特性，使得人体在吸收、排放氦气的速度也比氮
气快，这表示在水中潜水员上深的速度必需要更缓慢，而且要做深度要大的安全停留以免
氦气的排放造成减压病。
最后，在推广Trimix潜水的最大阻力就是价格。充填氦气是非常贵的，在佛罗里达州，
光是充填双气瓶的氦气，依充填量就要价30~120美金不等。而Trimix的训练课程也是须
要累积Advanced Open Water Diver, Advanced Nitrox Diver, 及Decompression
Procedures Diver等资格后才符合上课资格，更别说依上课地域、教材、气瓶费等不同
2500-3500美金的学费，而这一切价格是假定学员本身已经有整套所需要的装备。
为什么水下潜水员使用的氧气瓶中填充的气体是氧气和氦气,而不是氧气和氮气?
只有深水潜水的氧气瓶中才必须填充氧气和氦气。氦气不容易发生深海麻痹现象，在
深海潜水中氦气是用来代替氮气的。
一般的潜水活动(又可称为水肺潜水)，潜水者沉潜至水面下活动所背负的压缩空气成
份与自然空气相同，其中有1/5的氧气，和4/5的氮气 (N2)。气瓶中的氮气，在高压下
氮分子会融入神经细胞而造成不同程度的麻醉性。大约停留於水中30公尺的压力一个小
时后，人体就会开始产生所谓「氮醉」的麻痹现象。但若使用纯氧潜水在30公尺水深的
压力下，停留一个小时以上时，也会引发人类脑部的氧中毒。所以当潜水者在深海中需要
停留相当长的时间时，就必须以氦气取代氮气，依适当的比例使用氦－氧混合气体潜水，
称之为氦氧潜水。
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氦氧潜水：
一般的潜水活动，实际上称为水肺潜水，潜水者背负充满压缩空气的气瓶，沉潜至水
面下活动。大多数的潜水活动所背负的气瓶，裏头所装载空气成份仍与自然空气相同，也
就是约莫五分之一的氧气，和五分之四的氮气。
气瓶中的氮气，在正常气压下对人体并没有什麼影响，但在高压下氮分子会融入神经
细胞而造成不同程度的麻醉性。大约停留於水中30公尺的压力一个小时后，人体就会开
始产生麻痹现象，即所谓「氮醉」。而氧分子在30公尺水深的压力下，停留大约一个小时
以上时，也会引发人类脑部的氧中毒，故纯氧也不适合潜水使用。
所以在某些情况下，潜水者在深海中需要停留相当长的时间时，常以氦气取代氮气，
并且依适当的比例使用氦－氧混合气体。氦气的优点在於会溶解於体内的氦气只有氮气的
百分之四十。而且氦分子的体积非常小，使其扩散速率是氮气的2.5倍，所以使用氦－氧
混合气体不但可以减少麻痹现象，也可利用它迅速扩散的特性，缩短减压上升的时间。
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潜水病与减压病
潜水病是潜水到一定深度后发生的一种病。减压病是当潜水员超过了潜水时间或是达
到一定深度之后快速出水时发生的一种病。
潜水员每下潜10m，他身体受到的水压强就增大105Pa。为了使体内外各部分的压强
处于平衡，必须吸入压强跟周围水压相等的压缩空气，这就使得潜水员呼吸时吸入的气体
增多。吸入的气体不只在肺中发生气体交换，氮和氧一样也会进到血液和组织中去。氮气
进入血液并产生一定的压力，这种压力对潜水人员会引起一种麻醉作用，这种病的症状跟
喝醉酒出现的症状差不多，患者失去正常工作能力，动作失调，失去控制能力，这就是深
水麻醉。
潜水员潜入深海以后或在潜水箱中工作时，有相当多的氮气溶解于潜水员的血液和组
织中，在潜水员从水中升起时，上升的速度必须相当缓慢，以便血液和组织中的氮气能扩
散出来。在从深海逃难或深海潜水中必须快速上浮时，压强从几个大气压突然下降，这对
人体是特别有害的。这时氮气从组织中释放出来形成不溶解的气泡。这种气泡在小血管中
形成栓塞，阻止血液流过。这会引起肌肉和关节疼痛，如果中枢神经系统发生栓塞，甚至
会出现麻痹，厉害时甚至瘫痪或死亡，这就是减压病。
减压病主要是由于压强突然减小造成的，如果外部压强不是突然减小，而是缓慢地减
小，那么血液中的气体就可以慢慢地扩散出来，不致形成气泡，对潜水员就不致造成伤害。
对于潜入10m以下的潜水员，为了避免减压病危险，必须制定详细的减压时间方案，即仔
细计算好他的上浮时间和减压时间。比如，潜水员要潜40m深，在水中停留50min（其
中包括下潜到这个深度所用的时间），为了保证他安全返回水面，所需的上浮时间和减压时
间总共约需61min；其中潜水员一定要在9m深处停留5min，在6m和3m深处各休息
约20min。如果潜入120m深处，停留20min，所需的减压时间就要长达180min左右。
减压的安全时间，不仅与潜水深度和在水中持续的时间长短有关，同时还与吸入气体
的成分有关系。为了预防潜水病和减压病的发生，现在潜水员都使用氦氧混合气体来代替
压缩空气，这可以防止深水麻醉，也可以避免减压病，还能增加潜水深度。
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