宇宙小小百科地球上的氧气是否会“用完”早在19世纪的科学家曾忧心忡忡！在地球的大气层中

在地球的大气层中，氧与人类的关系最为密切。早在19世纪，英国一位著名物理学家就曾对地球上的氧气忧心忡忡：“随着工业的发展和人口的增加， 500年后，地球上所有的氧气都将消耗殆尽，人类将趋于灭亡。 ”

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学者的担心似乎是合情合理的。看看地球上的生物圈，无论是几十亿亿人，还是无数的动物，甚至是不进行光合作用的非绿色植物，它们一直在呼吸氧气和呼出二氧化碳。 19世纪以来，随着工业化100多年的快速发展，大气成分发生了显著变化，大气中二氧化碳含量显著增加。原因很简单：化石燃料的大规模开采和燃烧、森林开采、大量还原性化合物的排放，加上世界总人口的增长、养殖业的发展、宠物饲养的增加以及其他人类活动的增加，构成了对氧气需求的不断增长消费。

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【宇宙小小百科地球上的氧气是否会“用完”早在19世纪的科学家曾忧心忡忡！】简言之，地球上的植被（供氧体）正逐年萎缩，耗氧量逐年增加。据估计，机动车每燃烧1升汽油和柴油，空气中的氧气排放量约为12立方米。从化学角度来看，地球上每增加一个二氧化碳分子，就意味着必须锁定两个氧原子。继续这样下去。有一天地球上的人需要有氧气配额供应吗？
地球上氧气浓度有变化吗？
从长远来看，地球上的氧浓度不是恒定的。地球已经存在了45亿年。在地球存在的前半部分，没有氧气。氧只以元素的形式存在于水或岩石中。此后，大气和海洋中开始出现氧气，但大气中的氧气含量仍不足1% 。大约24亿年前，地球上的氧气突然开始聚集，被称为“大氧化事件” 。

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从大约5.4亿年前的寒武纪开始，地球大气中的氧含量在15%到30%之间。到大约3亿年前的石炭纪末期，氧含量达到了前所未有的35% 。那时，恐龙曾经和其他大型昆虫一起统治着地球。那时，蜻蜓的翅膀可以扩展到70厘米。 2.5亿年前，稀薄的空气可能迫使动物从高纬度地区撤离，聚集在低地，推动了地球上有史以来最大的灭绝。 6500万年前，地球大气中的氧含量显著下降，这也是恐龙灭绝的时间。这证明，从长远来看，地球上的氧气浓度是波动的，对地球生物圈有重大影响。
地球上的氧气是取之不尽的吗？
据记载，一座意大利城市挖掘出一个封闭的大罐子。根据研究，这个罐子被埋在1000多年前维苏威火山爆发的尘埃中。化学家从罐子里抽出空气并对其进行分析。他们发现1000多年前空气中的氧含量和现在一样，占总体积的21% 。
为什么1000年来氧气的浓度没有变化？人们做了这样一个实验：收集一些植物的绿叶，把它们浸在水里，放在阳光下。很快树叶就会不断地吐出小气泡。如果你把气体收集在试管里，把一块燃烧的木头放进试管里，木头会剧烈燃烧，发出耀眼的光——这就是氧气，因为氧气可以帮助燃烧。如果你往水里放二氧化碳，你放的二氧化碳越多，绿叶释放的氧气就越多。人们已经得出结论，在阳光的影响下，植物依靠二氧化碳来滋养和排出氧气。

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原来，地球上广袤的森林、草原和农作物中隐藏着一个巨大的秘密：在阳光下，植物的绿叶会吸收空气中的二氧化碳，与根部的水分和养分结合成淀粉和葡萄糖，同时释放氧气，这就是光合作用。根据计算，三棵树每天吸收的二氧化碳约等于一个人每天排放的二氧化碳。每年，世界各地的绿色植物从空气中吸收数百亿吨二氧化碳。
还有一只看不见的“手”可以把空气中的二氧化碳带走——那就是石头。岩石长期受风雨风化分解。在二氧化碳和水的作用下，石灰石中的碳酸钙变成可溶的酸性碳酸钙，每年可消耗约40-70亿吨二氧化碳。