潛艇艙室大氣環境技術發展研究

彭光明 任 凡 張 瑤 鄧鑫萍

中國艦船研究設計中心，湖北武漢 430064

0 引 言

潛艇內的空間是有限、密閉的，艇內環境不斷受到各種揮發物、油料、潤滑劑、制冷劑、艇員的有機體代謝、食物的烹調與腐敗、結構材料的揮發與分解物的污染。依照國內外多年來的實測以及采樣分析結果，從潛艇大氣中檢測出608種有機污染物，還有多種氣溶膠、微生物以及放射性物質，這些物質混合在一起影響艙室空氣質量，呈現出高度混合性、成分復雜性和局部區域富集性的特點。由于潛艇追求高隱蔽性、低暴露率，因此在水下的連續潛航時間不斷延長。隨著連續潛航時間的延長，有害污染物將不斷積累，直接影響艇員的健康和戰斗力。

潛艇大氣環境質量已經越來越受到各國海軍的重視，國外海軍加大了對該領域的基礎研究和技術儲備，在潛艇艙室大氣環境控制、監測和評估技術方面取得了很多成果，下面重點分析各項技術的特點和發展趨勢。

1 大氣環境控制技術

1.1 空調通風

潛艇空調通風的目的是給艙室降溫除濕，對有害氣體進行稀釋和凈化，同時增加空氣的流動性，提高人體的舒適性。溫濕度對人體的影響非常大，當濕度為15%～30%或大于70%時，人體處于不適應狀態［1］。美國海軍潛艇空氣溫、濕度控制標準是：濕度不受限制時，居住部位溫度不超過25℃；相對濕度為50%時，居住部位溫度低于30℃；動力艙室相對濕度不受限制時，其最高溫度低于38℃。潛艇空調通風系統技術發展方向包括降噪、節能、環保以及健康舒適性。

1.1.1 降 噪

制冷壓縮機是空調系統的主要噪聲源之一，選擇低噪聲壓縮機是降低噪聲的重要措施。采用平衡性好、振動小、運行噪聲低的渦旋式壓縮機具有明顯的降噪效果。在壓縮機排氣口開出泄漏槽，緩解壓縮機排氣高壓氣體的沖擊波，可以降低壓縮機噪聲5～10 dB（A）。通過采用大直徑、不等距多葉片貫流風機，加大送風量，降低轉速等措施，能在保證風量的前提下最大限度地降低風機噪聲。通過在換熱器表面用親水膜處理減少冷凝水阻力、優化風道設計、調整翅片間距，能降低空氣流動阻力進而降低噪聲［2］。

1.1.2 節 能

節能是評價空調系統性能的重要指標，各國均逐步制定了空調系統的節能標準。美國2006年實施的新能源標準規定分體式空調器的效能比應達到3.52以上，我國也對空調器的能效級別要求做了相應規定。空調系統常用的節能手段包括：通過采用高效節能型壓縮機（渦旋式壓縮機與往復壓縮機相比能節能20%以上，旋轉式壓縮機與往復壓縮機相比能節能10%以上）；采用高傳熱性能的內螺紋薄壁銅管、高效涂親水膜鋁翅片、波紋縫隙翅片蒸發器和冷卻器；采用變頻與模糊邏輯控制技術，控制壓縮機轉速，可達到高效、省電、恒溫的效果。

1.1.3 環 保

根據蒙特利爾協定，2010年1月1日凍結制冷劑R22和R142b的生產，2020年1月1日將禁用制冷劑R22和R142b。制冷劑R22將逐步被R410A，R407C，R134a等替代。

1.1.4 健康舒適性

空調系統的健康舒適性設計體現在外觀、氣流組織、溫濕控制、運行噪聲、附加功能等多個方面。具體表現在美化外觀、改善氣流組織分布、根據人體體感自動調節送風角度和送風方式以及實現仿真自然健康風等方面。通過變頻與模糊邏輯控制，實現平穩和安靜運行。空調器均具有多層過濾功能，部分還設有負離子發生器，可以過濾和凈化煙氣、塵埃、微生物、病菌、臭氣、異味，保持房間（艙室）空氣的健康舒適［3］。

1.2 供氧技術

1.2.1 技術分析

艇員生活在潛艇密閉環境中，人體呼吸不斷消耗氧氣，同時艙室物質的氧化也不斷消耗艙室內的氧氣。供氧的目的就是向艙室不斷補充氧氣，以將艙室氧濃度維持在19%～21%。潛艇常用的供氧形式有氣態氧、液氧、超氧化物、氧燭、電解水等。

1）儲存純氧供氧

儲存純氧的方式有氣態儲存和液態儲存。氣態純氧通過加壓儲存在高壓氣瓶中，輸出時通過減壓后供人員呼吸。液態純氧通過保溫罐將其保存在-183℃狀態下，輸出時通過加熱汽化為液態純氧后供人員呼吸。

氧氣瓶呼吸供氧在醫學上運用最為普遍，潛水員也靠攜帶氧氣瓶維持水下呼吸，另其在航空領域的應用也很普遍。受氧氣攜帶量有限的制約，對需氧量較大的潛艇，該方式無法滿足需求，而對于小型潛艇，該方式則是經濟、環保的供氧方式，供氧過程基本不消耗艇上電源，氧氣純度高且對艙室不產生二次污染。

液氧在-183℃以下密度約為 1.14×103kg/m3，密度大約是常溫常壓下氣態氧密度的1 000倍。攜帶液氧供氧的技術難點在于液氧的貯存和保溫，液氧罐一般采取雙層真空設計。

2）過（超）氧化物供氧

過（超）氧化物可與水蒸氣和CO2反應釋放O2。常用的空氣再生藥劑是過（超）氧化鈉和過（超）氧化鉀。

國外大量采用過（超）氧化物氧化反應的方式，用于潛艇艙室呼吸供氧和CO2的清除。在國防工事、攜帶式面具、宇宙飛船等密閉環境內，也廣泛使用過（超）氧化物作空氣再生藥劑進行供氧和CO2的清除。

但是過（超）氧化物再生藥劑吸收含水蒸汽的CO2后會發生膨脹與糊狀現象，反應效率顯著降低，因此在高溫高濕的艇內艙室環境下，過（超）氧化物利用效率較低。過（超）氧化物具有強氧化性，過（超）氧化物顆粒揮發到大氣中后不僅對設備具有腐蝕性，還會對人體呼吸系統造成損傷，給潛艇艙室大氣環境控制帶來不利影響［4］。

3）氧燭供氧

氧燭是以堿金屬的氯酸鹽和高氯酸鹽為主，加入燃料、粘結劑等配料制成供氧材料。堿金屬的氯酸鹽和高氯酸鹽單位體積的放氧量接近于等體積的液氧。氯酸鈉理論產氧量為45.1%，氯酸鉀理論產氧量為39.2%。

氧燭無法實現連續、穩定供氧，單個氧燭點燃后無法控制，在幾分鐘內燃燒完全，純氧直接釋放到艙室。氧燭燃燒釋放的氣體，除主要成分氧氣之外，還混有Cl2，CO和CO2等雜質，易給艙室帶來二次污染。

4）堿性電解液電解水供氧

堿性電解液電解水以KOH或NaOH為電解液，電解后產生H2和O2，其中O2供艇員呼吸使用，H2經收集后進行處理。

電解水制氧產生的附屬物H2，在密閉艙室中極易發生爆炸。KOH和NaOH為強堿溶液，對設備具有強腐蝕性。而且，從電解槽逸出的H2和O2帶有堿液，需經過多次洗滌和過濾，給氣體凈化帶來一定的困難。

堿性電解水制氧技術已有200多年的歷史。目前，利用堿性電解水制氧技術制取的工業氫氣占工業氫氣總產量的5%。堿性電解水制氧技術雖然成熟，但電解效率不高，國外現在仍有大量核潛艇采用這種傳統的制氧方式。

5）固態電解質電解水供氧

固體聚合物電解質（Solid Polymer Electrolyte）技術簡稱SPE水電解技術，以固體聚合物電解質代替了堿液。以SPE電解水制氧技術替代堿性技術是目前該領域的主要發展方向。SPE電解水的電解槽體積小，在相同產氣量下，SPE電解槽的體積是堿性電解液電解水設備體積的1/5。SPE電解水無強堿或強酸性液體存在，減少了對設備的腐蝕。SPE電解水采用質子交換膜，氣體純度高，氧氣純度達99.99%。

1.2.2 技術發展趨勢

德國212級、214級常規潛艇，瑞典“哥特蘭”級潛艇等均攜帶液氧罐。目前，俄羅斯常規潛艇仍然采用超氧化物供氧，超氧化物多用于核潛艇上的應急空氣再生裝置。英國常規潛艇上用氧燭作為供氧設備，而美、英等國核潛艇以氧燭作為應急供氧措施。

氣氧、液氧、超氧化物、氧燭等供氧技術都是資源消耗型，一次性使用，遠航時需要大量攜帶，不但大量占用艇內空間，還限制了潛艇水下潛航時間。因此，對于需要長時間潛航的潛艇，這些技術均滿足不了使用要求，僅僅只能作為備用和應急手段。

堿性電解水制氧技術具有結構簡單、操作方便、成本低的優點。目前，國外大量核潛艇采用這種傳統的制氧方式，但該技術的缺點是電解效率不高，設備體積大，電解液為熱的強堿性溶液，會對環境與人員帶來危害。固體聚合物電解質電解水制氧裝置具有體積小、重量輕、效率高、性能安全可靠、產生的氣體純度高以及無污染等特點，將逐步替代堿性電解液電解技術，成為新的技術發展方向。

美國宇航局在上世紀70年代開始研究SPE供氧技術用于載人宇宙飛船。1975年，通用電氣公司為美海軍研制了核潛艇用SPE制氧裝置，現已裝備于“海狼”級和“弗吉尼亞”級核潛艇。同時，英國約翰布朗造船公司研制的SPE電解水制氧裝置也已裝備多艘潛艇。世界各國都在加緊SPE制氧的研究，采用該技術的制氧設備將成為各國未來核潛艇的主要供氧設備。

1.3 CO2清除技術

1.3.1 技術分析

艇員在呼吸過程中不斷呼出CO2，平均每人每小時呼出20～25 L。同時，艙室物質氧化也不斷生成CO2。艙室理想的CO2濃度為0.03%，當CO2濃度在0.5%～1.0%時，艇員較長時間暴露在該環境中不會產生有害影響。當潛艇艙室CO2濃度為3.0%時，艇員將很難完成體力工作；當濃度達到5%時，艇員連輕度勞動也將很難完成。潛艇艙室常用CO2清除方式包括堿石灰、超氧化物、LiOH、分子篩、一乙醇胺、固態胺等。

1）堿石灰吸收CO2

堿石灰的主要成分是 CaO（或 Ca（OH）2）和NaOH的混合物。大量使用的堿石灰是90%的CaO與4%的NaOH組成的混合物。

堿石灰吸收CO2的性能與其本身的含水量有關，且吸水之后易發生液化和粘連現象。其最大的缺點是，吸收過程易受溫度和濕度的影響，當溫度低于18℃、相對濕度小于60%時，吸收失效。此外，堿石灰還存在吸收CO2的速度慢、吸收容量小等缺點。

堿石灰的優點是毒性小，使用方便，價格便宜，曾被廣泛應用于常規潛艇。

2）LiOH清除CO2

國外潛艇應用比較廣泛的技術是采用LiOH清除CO2。與其他固體吸收劑相比，LiOH具有單位重量和單位體積吸收CO2能力強的特點，其吸收效果最佳，受溫度影響最小。LiOH還能清除氯氣等一些有害氣體，其吸收產物穩定，是目前潛艇和密閉環境下清除CO2效果較好的固體吸收劑。

無水LiOH的粉塵對人的鼻、喉、眼睛和皮膚都有強烈的刺激作用。LiOH的成本很高，同時其生成物的穩定性也不利于二次回收利用。目前國外海軍正在逐步用LiOH取代其他的固體吸收劑。

3）分子篩吸附CO2

分子篩吸附CO2是通過物理方法將CO2吸附到分子篩微孔的內表面上。最常見的分子篩材料為人工制造的陶土，即沸石。該材料分子篩呈網狀，與蜂窩的內部結構相似，其上各個小孔的尺寸統一，約大于1個CO2分子。當受CO2污染的空氣流經1個沸石分子篩珠床時，CO2分子就會停留在珠狀分子篩的小孔內，此過程會一直持續到整個吸收面全部被CO2所占滿。通過加熱將CO2從吸收床驅趕出來，實現脫附。

分子篩不僅可以清除CO2，還可清除其他污染物，如氟利昂、部分碳氫化合物等。分子篩吸附裝置的缺點是結構復雜，操作不便，效率低。

4）一乙醇胺清除CO2

利用一乙醇胺溶液吸收空氣中CO2的特性，吸收飽和后通過加熱放出CO2，實現一乙醇胺溶液的再生，同時將CO2排出舷外。

一乙醇胺吸收液為可再生式，避免了大量攜帶吸收藥劑，同時一乙醇胺吸收CO2可使艙室CO2的濃度保持在較低水平。一乙醇胺技術的缺點是裝置體積大、能耗大，還向艙室泄漏一乙醇胺，易造成艙室二次污染。

5）固態胺清除CO2

固態胺清除CO2技術采用固態胺樹脂代替一乙醇胺，通過固態胺吸收空氣中的CO2，吸收飽和后通過加熱釋放出CO2。

固態胺吸附劑是一種表面積很大的多孔塑料基質聚合物，其裝配為層狀密集形式，體積緊湊，結構嚴密，特別適于清除潛艇中的CO2，克服了液體吸收劑噴淋所引起的諸多不便。此外，由于固態胺呈多孔型，表面積大，不僅提高了吸附效率，還避免了有害氣體的逸出，從而克服了對艙室空氣造成二次污染的問題。固態胺吸附劑的另一個優點是與水有著良好的兼容性，可以用蒸汽加熱而不必在胺層中裝配加熱器。

1.3.2 技術發展趨勢

法國一直將堿石灰用于常規潛艇清除CO2，日本潛艇用LiOH清除CO2，美國核潛艇則將LiOH作為清除CO2的應急措施。

英國獨立研制了多用途分子篩吸附裝置并已裝艇使用多年，但因其結構復雜、操作不便、效率低等，已停止生產。

隨著核潛艇的問世，一乙醇胺清除CO2這一方式開始在核潛艇上使用，經過多年的改進，裝置的性能和效率有了很大提高，基本滿足核潛艇清除CO2的要求。當前，各國核潛艇仍主要使用一乙醇胺清除CO2。

20世紀80年代初，美國和日本開始進行固態胺清除CO2的技術研究。目前，美國已開發出艇用1∶10固態胺CO2清除系統；日本成功研制出71人型固態胺CO2清除系統，但至今未見正式裝艇服役報道；德國已研制出固態胺CO2吸收裝置樣機，并安裝在205級潛艇進行了性能試驗。

固態胺清除CO2技術是潛艇清除CO2技術的發展方向，與一乙醇胺技術相比，固態胺法具有控制艙室CO2濃度低（可將CO2濃度控制在約0.3%）、吸收劑使用壽命長、裝置簡單且無二次污染等優點。目前，各國都在加緊固態胺技術的研究，采用該項技術的設備將成為各國未來核潛艇上清除CO2的主要設備。

1.4 有害氣體凈化技術

1.4.1 技術分析

1）顆粒污染物的凈化

人員出入潛艇攜帶的設備、物品均會將艙外大氣中粒徑小于100 μm的懸浮顆粒物帶入艙室。其中，粒徑大于10 μm的降塵會沉淀在艙室設備表面，粒徑小于10 μm的飄塵會在較長一段時間內懸浮在艙室空間。

凈化顆粒污染物的主要技術有過濾法、靜電除塵、低溫等離子等。

過濾法的原理是當空氣流過過濾材料時，空氣中顆粒狀污染物通過過濾層阻留而不隨空氣流出。清除顆粒污染物的過濾層有填充纖維過濾層、濾紙濾布過濾層、泡沫塑料過濾層等。

靜電除塵是利用電暈放電的原理，當含有顆粒狀污染物的氣流通過兩極間的電場時，處于電暈范圍內的氣體因電暈放電而產生大量的正負離子和自由電子，在電場力的作用下，于運動中碰撞和粘附顆粒狀污染物微粒，使污染物在電極上沉積下來，從而達到凈化空氣的目的。

低溫等離子是氣體分子受到外加電場及輻射激發而分解、電離形成的電子、離子、原子、分子及自由基等的集合體，低溫等離子發生區存在靜電場，懸浮顆粒物隨氣流通過低溫等離子體發生區的電場時，與低溫等離子體相互作用，發生一系列物理、化學變化，達到分解和沉淀凈化的效果［5］。

美國核潛艇大量使用靜電除塵技術，由于靜電除塵設備風道阻力小，特別適合與空調風管配套使用。

2）氣狀污染物的凈化

空氣中氣狀污染物來源廣、危害大，尤其是揮發性有機氣體，具有種類多、危害大的特點。凈化氣狀污染物的措施有吸附法、吸收法、催化轉化法、催化燃燒法、活性碳纖維（Activated Carbon Filter）凈化、低溫等離子體凈化、納米二氧化鈦凈化、負氧離子等。國內外潛艇大量采用活性碳纖維凈化和催化燃燒法［6］。

活性炭纖維是繼粒狀活性炭（Granular Activated Carbon）之后發展起來的第3代功能吸附材料。活性炭纖維是由天然纖維或人造有機化學纖維經過碳化制成，其結構特點是具有發達的比表面積和豐富的微孔徑，吸附性能優于活性炭，對有機類氣體、惡臭物質的吸附量比粒狀或粉狀活性炭要高出20～30倍，對低濃度氣體仍能保持較高的吸附能力，而活性炭吸附材料的吸附能力往往會隨著濃度的降低而大幅降低?；钚蕴坷w維對微生物及細菌也有優異的吸附能力，如對大腸桿菌的吸附率可達94%～99%。活性碳纖維吸附具有脫附速度快、易再生、耐溫性能好、適應性強等特點，并可根據需要支撐氈、布、紙等形態，有利于吸附裝置的小型化和吸附層的薄層化等優點。

催化燃燒法采用燃燒方法來清除潛艇艙室大氣中的CO、氫、烴類和其他污染物，其燃燒產物為CO2和H2O。催化燃燒法是利用催化劑的作用降低可燃氣體的燃燒溫度，在較低溫度下進行無火焰燃燒。可燃氣體在250～350℃時通過催化劑床層時，空氣中的氧和可燃氣體同時被吸附在催化劑表面，提高了催化劑的活性，并在接觸過程中產生一系列反應，使有害氣體燃燒。催化燃燒的特點是燃燒溫度低，預熱200～400℃即可進行催化氧化，燃燒時與催化劑接觸，不生成火焰。

1.4.2 技術發展趨勢

過濾法、靜電除塵、吸附法、吸收法、催化轉化法、活性碳纖維凈化、低溫等離子體凈化、納米二氧化鈦凈化、負氧離子等技術在軍、民空氣凈化領域運用已較成熟。由于單一技術凈化能力有限，通常采用將多種技術集成的方式，如家用空調器集成了活性碳纖維凈化、負氧離子等技術，美國核潛艇則在空調風管集成靜電除塵技術。

催化燃燒法在核潛艇上被作為凈化艙室的主要技術手段，由于高溫燃燒容易引起艙室氟利昂分解出更危險的氣體，同時燃燒溫度越高，加熱消耗功率大，給艙室散熱高，因此催化燃燒法正向低溫燃燒技術方向發展。

2 大氣環境監測與評價

2.1 大氣環境監測技術

2.1.1 技術分析

潛艇艙室大氣環境監測是指測量代表潛艇艙室空氣環境質量的各種標志數據的過程，它以環境分析為基礎，應用分析化學的方法和技術，以基本化學物質為單位，對艙室空氣環境中的污染物進行定量和定性的分析。既可在現場直接進行監測，也可采集樣品后在實驗室進行分析。

隨著技術的發展，國內外已建立一系列物理和化學的檢測方法與儀器，實現了檢測的自動化和連續化，獲取長時間的監測數據，以對環境質量作出準確的評價。目前，艙室的主要監測項目有氧、二氧化碳、氮氧化物、一乙醇胺、氟利昂、總烴、水蒸氣等。其中，O2和NO主要采取順磁檢測法進行測量；H主要采取熱導率法進行測量；CO，CO2主要采取紅外分光光度法進行測量；總烴主要采取光化電離測定法進行測量。美海軍在其潛艇上裝備了中央大氣監測系統（CAMS），其主要組件是一臺質譜分析儀。運用質譜法幾乎可檢測潛艇大氣中的各種成分，如氫、氧、二氧化碳、氟里昂-12、氟里昂-114、氟里昂-134a、氟里昂-1301、脂肪烴類及芳香烴類，并可對上述氣體進行連續監測和報警［7］。

2.1.2 技術發展趨勢

潛艇大氣環境監測與控制系統的發展方向是智能化監測、分析和處理，以減少艇員工作量，提高系統處理的時效性和可靠性。色譜（質譜）與計算機聯用的技術，使潛艇的大氣監測裝備更趨小型化和智能化，對大氣的監測、控制和凈化更加精確，其自動化程度更高。

2.2 大氣環境評價方法

2.2.1 評價方法分析

1）熱舒適性評價

人體熱感覺是人們對所處環境的主觀心理反應，不僅受環境變量和人體變量等多因素的影響，還與人的心情有關。衡量熱感覺的詞如“冷”、“暖”、“熱”等沒有一個明確的邊界，人體熱感覺屬于一種心理模糊事件。由于人的個體差異，即使在同一熱環境條件下，不同人的熱感覺也可能不同；同一個人在同一環境條件下，也會有不同的熱感覺。因此人體熱感覺是一種模糊的隨機量。

各國采用的環境熱舒適標準主要是依據Fanger提出的理論和美國ASHRAE所制定的框架體系制訂，我國現行的設計規范也是按照這種方法確定。國外在熱舒適性指標體系方面開展了大量基礎研究，包括人體在穩態和動態熱環境下的反應［8］。在穩態熱環境下，Fanger提出了PMVPPD指標評價體系，該指標體系涵蓋空氣溫度、空氣濕度、空氣流速、平均輻射溫度、人體新陳代謝率、服裝熱阻等6個因素對人體熱舒適的影響，預測人對特定環境的不滿意度，該指標評價體系將客觀因素和主觀評價相結合，在世界范圍內得到了認可［9］。

2）空氣品質評價

空氣品質涉及多學科的知識，它的評價應由環境監測、醫學、衛生學、社會心理學等多學科的研究人員來共同完成。目前，室內空氣品質評價一般采用量化監測和主觀調查相結合的方法。其中，量化監測是通過直接測量室內污染物濃度來客觀了解、評價空氣品質；主觀評價是指利用人的感覺器官進行描述與評判工作。

客觀評價是直接選擇具有代表性的污染物作為評價指標，全面公正地反映室內空氣品質的狀況。國際上通常選用 CO2、CO、甲醛、NOx、SO2、可吸入顆粒物、室內細菌總數、溫度、相對濕度、風速、照度、噪聲等12項指標來定量反映室內環境質量。

主觀評價主要通過對室內人員的詢問及問卷調查獲得，即利用人體的感覺器官對環境進行描述和評判。主觀評價主要有兩方面的工作：一是表達對環境因素的感覺；二是表達環境對人體健康的影響。

2.2.2 評價方法發展

上海交通大學連之偉課題組開展了大量人體熱舒適實驗，對熱舒適進行了深入研究，在對傳統熱舒適的效果、夜間人體熱舒適溫度、下送風空調方式對人體熱舒適的影響的基礎上，又引入模糊數學、神經網絡理論，提出了人體熱舒適的模糊評判模型、基于神經網絡的熱舒適評判和控制模型。通過與基于人體熱舒適的個性化空調等技術的研究，尤其是進一步結合醫學領域的研究成果，探討了采用心率變異性（HRV）、皮膚溫度（ST）和腦電波（EEG）等生理參數作為潛在可能的指標來客觀評價人體的熱舒適［10］的技術。

美國供熱制冷空調工程師協會將室內空氣品質的客觀評價和主觀評價結合起來，形成了空氣品質綜合評價方法，并在ASHRAE Standard 62-1989中給出“良好的室內空氣品質”的定義：“空氣中沒有已知的污染物達到公認的權威機構所確定的有害物濃度指標，且處于這種空氣中絕大多數人（≥80%）對此沒有表示不滿意”。在新標準ASHRAE Standard 62-1999中將“良好的室內空氣品質”改為“可接受的室內空氣品質”。通過調節降溫和除濕能力來降低系統的能耗。

3 結 語

潛艇大氣環境控制是多種技術的綜合運用，是一門綜合性學科，其發展融合環境監測、醫學、衛生學、社會心理學等多學科，環境控制、監測、評估技術發展趨勢為：

1）潛艇大氣環境控制由功能性設計向健康舒適性氣候環境發展，溫濕度、氣體成分和有害氣體控制追求低能耗、高效再生、綜合集成；

2）大氣環境監測通過計算機與質譜、色譜等分析技術綜合利用，實現環境集中在線連續監測；

3）大氣環境質量評估由醫學、衛生學、社會心理學等多學科參與，形成主觀和客觀因素綜合評價方法。

各國海軍對潛艇大氣環境越來越重視，并不斷加大對該領域的基礎研究和技術儲備，我國技術發展相對滯后，需要加大投入開展相關研究。

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