氢气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 , 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 。
【氢气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!】
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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 。


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