我們都知道，人和大部分生物的生存都需要氧氣，即使可以通過光合作用產生氧氣的植物，在沒有光照的情況下，也是需要氧氣來呼吸。因此清晨的樹林里是略微缺氧的。早晨起來到樹林里鍛煉并不科學。地球生物的生存并不是一開始就需要氧氣，大部分細菌等最低等生物其實是厭氧的。這也是為何大部分殺菌劑需要產生高氧離子來達到殺菌效果。地球大氣氧含量升高，高等生物都需要呼吸氧氣，這只是最近十幾億年的事情。

在適合人類生存的地球表面，各處的天然氧氣含量其實是不同的。一般說法，大氣中的氧氣含量占比為21%。這個比例基本是在海拔100米以下的陸地上測得。而珠穆朗峰峰頂的氧氣含量只有11%，已經到了對人類非常危險的邊緣。因為氧氣含量低于16%，人就會感到呼吸困難，5500米以上高原基本就到了這個程度。低于10%時，會神志不清，低于6%時會讓人休克。

地球上天然氧氣含量最高的地方，不是高山密林或者熱帶雨林，而且海島或者海邊。這是因為地球大氣層中的氧氣，95%以上是海洋中的藻類通過光合作用產生。全體陸地植物只貢獻了其中的不到5%。瀚海狼山的體驗就很明顯，在海島或海邊開著窗戶，幾乎每天睡6個小時就很足夠了。而冬季在北方的城市居住，關閉門窗睡8個小時起來，還有點輕微頭疼，一拉窗簾一看外面霧霾重重，這都是空氣質量下降和室內氧氣含量不足的表現。

室內氧氣含量的高低都會影響健康，那么在潛艇這類水下完全密閉的環(huán)境中，是如何將空氣中的氧氣濃度維持在大體21%左右呢？

人類從1880年左右才開始制造出近代潛艇，隨著潛艇在海軍中的重要性不斷的加強，逐步解決潛艇空氣安全和空氣質量的問題。徹底解決，還是在核潛艇出現以后。

潛艇必須有人來操縱，輕型潛艇內部有三四十個人，而大型潛艇可以多達一百多人。要解決呼吸問題，只靠自然通風是不行的，必須有人工制氧和循環(huán)裝置。目前主要包括：水電解制氧、氧氣儲存罐釋放、氧氣再生藥板、氧燭等4種方式。

1，電解水制氧，這是氧氣來源最廣泛，量最大的方式。潛艇作戰(zhàn)都在水里，并通過管道和外界的水體相通，因此潛艇不會缺水。只要有充足的電力，就可以把水用電離分解法，分解成氫氣和氧氣。由于氫氣比氧氣輕的多，兩者分離也很容易。分離后的氫氣和氧氣都儲存起來，各有用途。氧氣通過全船通風換氣系統(tǒng)輸送到潛艇的各船艙，而氫氣則被儲存在氫氣罐里備用。由于電解水制氧裝置需消耗大量的電能，所以對水下電力分配極為敏感的常規(guī)潛艇基本不敢用此法制氧。而核潛艇則可無限制的運用。

2，攜帶液態(tài)氧氣罐供氧，基本和我們平時見到的醫(yī)用氧氣罐差不多。下潛前備好氧氣罐，下潛后開始慢慢釋放，這是常規(guī)潛艇真正的主要供氧方式。

3，攜帶氧氣再生藥板，氧氣再生藥板是由一片片涂有過氧化鈉的薄板組成，在氧氣罐用完等緊急情況下使用。當潛艇內二氧化碳含量過高時，再生板會自動產生化學反應，吸收二氧化碳，釋放出氧氣，每箱藥板可供40人使用1.5小時。

4，氧燭。氧燭的作用和再生板相似，外觀像一只大蠟燭。一支30厘米長、直徑9厘米的氧燭點燃之后，釋放出來的氧氣可以為載員40人的潛艇提供一個小時的呼吸。氧燭是通過催化分解氯酸鈉來產生氧氣。

氧氣再生板和氧燭雖然使用時都不耗電，但是在潛艇上儲存量都有限，只能作為臨時應急，不能作為日常情況下使用。

另外，除了氧氣和氮氣，潛艇內部的其他氣體含量也要嚴格控制，一旦某種氣體超標，比如甲烷，可能就會導致火災等意外發(fā)生。因此最現代化的常規(guī)潛艇也堅持不了潛航10天到2周，就必須上浮換氣。

而核潛艇目前都配置了高效的電解水制氧和空氣綜合過濾系統(tǒng)。對艇員呼出的二氧化碳進行分離后，二氧化碳直接與電解水后存儲的氫氣反應，生成水和甲烷。甲烷直接排出艇外，人造水用于水循環(huán)或再電解產生氧氣。其他有害氣體，如氨氣、硫化氫及儀器工作產生的危險氣體，則徹底濾除。這種保障呼吸循環(huán)裝置，還被用在人類的太空飛船和空間站上。這套裝置產生的循環(huán)氣體，已經接近自然界比較清新的空氣。讓核潛艇內的空氣不再缺氧和嗆喉嚨。

但是這套裝置工作時，需要大量的電力，也只有核潛艇和空間站能滿足。再先進的常規(guī)潛艇也只有羨慕的份。