三、保持良好的呼吸环境

呼吸对于生命活动是如此重要，因此周围环境大气的质量，严重地影响到植物、动物和人类的生存。

初始的地球上是缺氧的，早期生命是用厌氧呼吸或称无氧呼吸的办法，氧化有机物（失电子的化学反应统称为氧化）获得能量，这种氧化过程，远不如有氧参加的氧化，有机物不能彻底分解为水和二氧化碳，释放的能量很少，这就限制了早期生命的发展。这种无氧呼吸在今天的生物界，仍有少数类群的生物在进行着，主要是一些嫌气性菌类。最常见的如酵母菌，在无氧状态下，依靠产生的酶来分解糖类，生成酒精和二氧化碳，从而获得生活的能量，这就是做酒的过程。它所获取的能量是很少的，因为酒精仍包含着未释放的能量——能燃烧的酒精。还有乳酸菌，在无氧状态下，依靠酶的作用，分解糖变为乳酸而获取能量，这就是制作酸奶，泡菜的过程。但乳酸还是有机物，仍含有未放出的能量。在高等动物和人体中，如果由于氧供应的不足，如剧烈运动，肌肉细胞中也会发生短暂的糖氧化为乳酸的过程，以获取能量，乳酸的累积，会引起肌肉的酸痛不适感。总之无氧呼吸已不是今天生物界呼吸的主要方式。有氧呼吸，以其氧化的彻底（产生水和二氧化碳），释放能量的多，为绝大多数生物的呼吸方式。尤其是动物界，除极小一部分寄生虫之外，统统都是采用有氧呼吸。

地球上氧气增多，是由于绿色植物的缘故。最早是原始海洋的单细胞绿藻，后来植物种类多了。植物进行光合作用，不断将水分解产生氧释放到大气中。这才发展出有氧呼吸的生物。而且由于有氧呼吸的高效放能，使有氧呼吸生物占了绝对优势。

保持良好的呼吸环境，至少有两方面：一是环境中要有足够的氧；二是环境中的空气不为各种物质所污染。空气污染已经是环境污染中的大问题，它影响植物、动物和人类的健康和生存。

1．水体缺氧的威胁

在一定体积的空气中，氧气占21％左右，也就是说，在100毫升的空气交换中，陆生动物接触了21毫升氧气。可是，即使在通气良好的水中，每100毫升水的氧浓度很少有超过1毫升的。21比1，差距甚大。也许这也是为什么恒温动物（利用呼吸产生的热能来维持体温）只有陆生动物鸟类和哺乳类的原因之一。

在家庭的养鱼缸里，常见有一整套供气装置，目的就是增加氧在水中的溶解，使鱼儿生活得好。在鱼池里，由于养鱼的密度很高，极易缺氧，尤其是水温高，气压低的夏季，更易造成“翻塘”——鱼死了，漂起来了。所以鱼池中都装有电机带动的供气装置，不断翻着水花，以增加氧的溶解。

水体缺氧，可由许多原因造成。最常见的是有机物污染，例如生活污水、某些工业废水（如皮革制造业、食品工业、造纸工业等），即使不考虑其中的有毒物质，仅仅是有机物质太多将造成细菌和微生物大量繁殖。有机物剧烈地分解，水中溶解的氧迅速耗尽，水体缺氧甚至几乎无氧，那么水中的鱼虾等动物，还有藻类和水生植物，都将无法生存，甚至绝迹。例如流经上海市区的苏州河，近百年中成了一条黑河，一条臭河，现在正在大力治理。英国伦敦的泰晤士河，曾遭受过类似的厄运，但经过治理，现在又恢复为鱼儿畅游，鸥鸟飞翔的往昔景象了。这类情况还会发生在近海海域，很容易破坏鱼虾、贝类的栖息环境。

还有常见的另一种情况。水体中含有过量的氮、磷等植物营养元素，它们可以来自生活污水，农田排水等多方面。使得水体中的微生物和藻类极度繁殖、死亡、腐败，大量消耗了水中的氧气，使水质恶化，水生动物死亡。这称为水质的“富营养化”。如我国的太湖（江苏、浙江交界）、巢湖（安徽）都已出现富营养化的现象，鱼米之乡的鱼就面临危险了。

此外，还有在石油的开采、炼制、贮运、使用过程中，流失而污染水域。如油轮的泄漏事故，海上油井、石油装卸码头的泄漏，都会对水域形成严重污染。因为烃类的毒性可引起海洋生物的死亡，水面的油膜阻止了氧气的溶解，由此而进一步使水质恶化，危及水生动物的生活。

上述种种都和人类的生活、生产活动有关，因此，我们要小心地保护水体的清洁，治理已恶化的水域，为了动物，也为了我们自己

2．空气污染与健康

肺泡表面为我们提供了一个大而直接的和空气的交界面，人们一天24小时大约呼吸15000多升的空气，空气的纯洁度是我们应当十分关心的问题。

空气污染主要是人类生产、生活活动导致的。大体上有以下几种：

从没有燃烧尽的燃料形成的烟，如北方城市用于炊事和取暖的煤烟，还有各种工业灰尘进入大气。

从含硫成分的燃料，如高含硫量的煤炭，氧化而成二氧化硫。

从内燃机的汽缸中氧气和氮气产生的二氧化氮，如汽车尾气的二氧化氮等。

从不完全燃烧的汽油产生的各种碳氢化合物，其中包括苯并芘，是一种有名的致癌物，汽车废气中有之。

从燃料的不完全燃烧而产生的一氧化碳（俗话所说的煤气）等。

烟+二氧化硫+二氧化氮+苯并芘+一氧化碳+……=空气污染。

这些物质直接引起多种多样的呼吸系统疾病，如鼻炎、咽炎、慢性支气管炎、肺气肿、哮喘等等，还有诱发肺癌。间接地可以影响动植物的生存而影响人类。以二氧化硫为例，它是形成酸雨的罪魁祸首。酸雨使河流湖泊水质酸化，水生动植物遭殃；酸雨使土壤酸化，影响土壤微生物种群的互相关系，影响植物生长，造成大片的森林死亡。森林又是吸收二氧化碳，氧气的制造者，它的死亡，更影响空气质量。

就人们的生活来说，室内空气污染也不容忽视，因为人们在室内活动和休息的时间较长，直接影响到人体的健康。室内空气污染的来源是多种多样的。如炊事活动燃烧所排出的有害气体以及蒸煮烹炸放出的各种氮氧化合物和醛类；室内吸烟产生的一氧化碳、尼古丁、苯并芘；室内装饰物使用的涂料、粘接剂、填充剂、油漆、塑料贴面等有害的挥发性物质；清洁剂、除臭剂、杀虫剂产生的有机蒸汽等等。最好的办法是良好的通风，尤其是寒冷季节更要注意通风换气。

特别要强调的是吸烟，吸烟对呼吸系统及整个身体健康的危害，对青少年稚嫩的机体危害最大，包括被动吸烟（见图5—9）。

大量的统计数字表明，死亡率与每天吸烟的量、吸烟的深度、烟龄成正比。图5—9为五幅按实际的显微摄影所描绘的画面，显示出细支气管上皮细胞随吸烟量和烟龄增加所发生的异常，以及至癌变。

第一幅A是正常状态，柱状上皮细胞及其保护性的纤毛，清晰可见。这些纤毛，能截留空气中的细菌、尘埃，随同分泌的粘液，成为痰而排出。基细胞层，具有增长新细胞的功能，正常时只有一、二层。

第B、C、D三幅图上，可见保护性的柱状上皮细胞及其纤毛的蜕变、消失，为扁平细胞所替代，而基细胞异常增生。有些细胞核发生了异常。

第E幅，原基细胞已发生了癌变！

令人欣慰的是，一经戒烟，发生异常的细胞就会减少，死亡率与他们戒烟以后所经过的时间成反比，这就是说，越早戒烟越好。“烟”海无边，回头是岸！