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大气中的氧气浓度为什么不变?
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作者:佚名 来源:文章中心 加入时间:2006-11-5 人气:556

  氧气是地球上绝大多数生命所必需的,所以人们通常会以为地球外的大气及其组成从来就是像现在这样的。如果有人提出怀疑,那么一定会遭到反问,如果地球上原来没有氧气,生命是怎样延续下来的呢?加之人类有史以来,特别是拉瓦锡著名的测定空气组成的实验以来,从来没有发现过大气成分有任何变化,因此人们很少考虑大气组成的问题。
  今天围绕着我们的大气,是一种氧的体积分率约1/5、氮的体积分率约4/5,还有少量稀有气体、水气、二氧化碳等气体的混合物,它的形成经过了一个极其漫长的岁月。
  在上面讲到的大气包围之中,地球度过了近10亿年,到了距离现在约25亿年前的某个时期,原始海洋中突然出现了一种名为蓝绿藻的低等生物.它的大量繁殖和所具备的光合作用能力,开始给地球外的大气输送着氧气,但是所产生的氧气一直被大气中的还原性气体和海底存在的大量金属铁“无情地”消耗着,使得大气中氧的浓度只能长期地维持在1%左右。这又是一个漫长的过程,大约有7.5亿年。直到距今约有17亿年.源源不断的氧气终于战胜了来源日益竭的各种还原性物质的“抵抗”,大气中氧气的浓度突升至17%—21%的水平,后来便长期地稳定在目前的水平上。
  大气中氧气的浓度是否真的能够保持不变?
  就我们现在已有的知识而言,也应当承认大气组成不变的结论是没有确切证明的。在此可以举出几个比较简单而直接的问题来说明原有结论的不确定性。例如,大气和地球都是十分复杂的系统,它们之间的相互作用更是极其复杂。教科书中的简单的氧循环图充其量只能定性地说明氧在大自然中的主要运动模式,不能定量地论证氧浓度因此而不变的结论;其次,如果我们认为绿色植物的光合作用、动植物的呼吸和无机界的种种氧化过程构成了氧的循环并保持着氧浓度的不变,那么今天地球上的绿色植被覆盖率和人口密度和远古乃至几个世纪之前,已经差之甚多,差到难以自圆其说。第三,根据世界各地的实测报道,近年来大气中二氧化碳的浓度有明显的增高,可是与此密切相关的氧的浓度却没有相应的变化,二氧化碳中氧的出处何在?这些问题所构成的种种悬念,难道不都是值得继续探究的极其有趣味的科学问题吗? 

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