像鱼儿在水里邀游

像鱼儿在水里邀游

当人们看到鱼儿在水里自由自在地游着的时候，很自然地就会想到，如果人也能像鱼儿那样在水里遨游就好了。

最早，渔民屏住呼吸，仅靠肺里的氧气潜到水下，采集海参、鲍鱼和海藻。古典小说《镜花缘》里描写了才女廉锦枫入海潜水为生病的母亲采海参的故事，梅兰芳还把这段故事改编成京剧。直到现在，在广东、海南还有很多下海采集海产品的潜水姑娘。一般人在海水中屏气停留的时间不超过1分钟，最有技术的人在海水里也只能呆上3分钟，潜到几乎有0.7兆帕压力的66米深。这恐怕是人类所能达到的极限了。

深海潜水

要想在水中潜得更深，停留时间更长，就得使人在水中能呼吸到氧气，耐受得住更大的压力。人的肺生来是在空气中呼吸的，在水中就会窒息，而且海水中的溶解氧太稀薄，远远不能满足人呼吸的需要。潜水员穿的潜水服能解决这个问题，把人和海水隔离开来。潜水员头上戴着金属头盔，面部前方有透明的观察窗，口鼻不会接触到水，可以在头盔里呼吸。金属头盔很结实，是一顶很牢固的安全帽。潜水服是硬的，但关节可以活动。脚下穿着笨重的铅靴，使潜水员保持直立的姿势，不会翻倒。潜水服的下部也有压铅，可把衣服拉平。呼吸气体的压力必须与外界海水的压力平衡，否则潜水员就会受到海水的压力，潜水服也会被压坏。压缩气体管、电源线和通信线路都放在橡胶管里，通到潜水母船上，这根橡胶管通常叫做脐带。训练有素的潜水员能在海水中观察、施工、检修和电焊。海岸工程和近海工程都少不了潜水员。潜水员拖着脐带在水下工作，有被脐带缠绕的危险。在浅海里，潜水员可以不用母船供给的气体，而用自己背着的压缩气瓶供气，还可穿柔软的潜水服，这样在水下活动时就灵活多了。

潜水员

潜水员呼吸的空气加压后，其中的氮气也被加压，人呼吸进去以后，氮会溶解在血液中。压力达到一定程度，溶解在血液中的氮的浓度达到饱和，再增长停留时间也不会增加浓度。血液中过多的氮气能使人麻醉，还会堵塞血管，影响血液流通，这个症状叫做潜水病，严重时会使人死亡。潜水员在水下经受高压，血液中溶解有氮气以后，不能马上上升到海面。如果上升得过快，血液中溶解的气体突然失去压力，就会一下子蒸发出来，人就会受不了，甚至危及生命。所以潜水员在工作结束后，必须逐步减压，使血液里的气体慢慢释放出来，才能从高压环境回到常压环境中来;或者分段减压，上升一段，休息一些时间，再上升。有一种潜水舱，从母船上用钢缆吊着放到水下，里面可以加压，潜水员可以乘潜水舱下潜，到了预定深度再出去，进入水中。工作完毕，再回到潜水舱内，升到水面，再在舱内逐步减压。既然氮有这个坏处，是不是可以把空气中的氮去掉，让潜水员呼吸纯氧呢?也不行。氧虽是人不可缺少的好东西，可是过犹不及，吸高压纯氧能使人中毒。氮的比重比较大，高压氮使人呼吸困难，下潜深度超过30米时，要用比氮轻的氦掺到空气里。这种潜水方法叫做氦氮氧潜水。把氮去掉，只用氦氧混合气体的潜水叫做氦氧潜水。潜水员工作时血液中溶解的氦、氮达到饱和时，叫做饱和潜水。人在混合气体里说话，听起来像鸭子叫一样，根本听不清，于是又得解决通信问题，把变了调的声音再变回来，好让人听得清。用比氦更轻的氢代替氮时呼吸阻力比用氦更小，可是氢有爆炸燃烧的危险。美国人曾创造了686米的混合气饱和潜水记录。我国在上海建成500米饱和潜水系统，有加压水舱、过渡舱，潜水员不用潜到水里，可以在这个系统里模拟下沉的过程，在里面长期生活，进行各种作业。现在世界上公认的空气潜水作业深度为60米，氦氧常规潜水为120米，饱和潜水为200米。

常规潜水时潜水员需要长时间适应水下环境与回到常压环境，所以效率很低。饱和潜水的潜水员在工作间隙可在水下高压潜水舱内休息，而不必减压、加压，使工作效率大大提高。用钟形潜水舱还可以把工作环境罩起来，使潜水员可以在干的环境下操作。

承压潜水用的气体价格昂贵，潜水员还要有很长的适应时间，因此最好是使人完全与水隔离，避免承受海中高压。用单人常压潜水服可以解决这个问题。单人常压潜水服是用轻而结实的铁合金等金属制造的。潜水员在这种耐压的潜水服内，不受海水的高压作用。不过这种潜水服比承压潜水服笨重得多，潜水员穿着它工作更需要有较高的技巧。常压潜水服有人形、半人形和非人形等。

人也可以通过一种半透膜与周围海水环境进行氧和二氧化碳气体的交换，跟鱼一样。这种仿照鱼鳃做成的设备叫人工鳃。这种膜是添加血红蛋白的聚合物半透膜——血海绵，它能从海水中吸附溶解氧，集中在集氧器内，吸附一定数量氧使膜钝化后，通电把它激活。背上这种人工呼吸器后，人就可以在浅水里像鱼一样游来游去了。