海洋氧含量 -海水发生吸氧腐蚀

弱水三千 · 发表于海洋科普 2023-11-21 15:13:50

地球大气中的氧气含量并非一层不变，在3亿年前的石炭纪氧气含量最高，达到了35%，现阶段为21%；人类已经适应了现阶段的氧气浓度，氧气浓度上升和下降太多对人体都有害，90%的氧气浓度甚至还会造成氧中毒。

氧气是人类生存的必要物质，空气当中的氧气含量为21%（体积分数），另外78%为氮气，其余1%是其他气体和杂质，氧气是非常活跃的化学物质，能与许多物质发生氧化反应。

氧气对人体的影响

氧气进入人体后会转化为氧自由基，氧自由基除了能与人体内的能量物质作用释放能量外，还会氧化其他正常物质，从而杀死细胞甚至诱发癌症，好在人体内有相应的抗氧化措施来修复细胞，正常情况下人体内的氧化作用和抗氧化作用处于动态平衡。

如果人在高浓度氧气的环境下呼吸，身体的动态平衡就会被打破，从而引起氧中毒，几个氧浓度数据如下（仅作参考）：

（1）19~24%，人呼吸的正常水平。

（2）24~30%，富氧浓度，人在其中呼吸会精神旺盛，身体的新陈代谢速度加快。

（3）30~80%，长时间可能会引发其他病变。

（4）80~100%，长时间会引起氧中毒，甚至死亡。

（5）2个大气压下氧浓度100%，几十分钟就能致死。

氧气对环境的影响

地球大气并不是一开始就拥有一定浓度的氧气，在几十亿年前，地球上出现了以蓝藻为代表的最早的单细胞生物，这些生物源源不断地产生氧气，最终把地球大气的氧含量提高到一定水平，从而给多细胞生物的出现打下了基础。

后来植物的出现，才大大丰富了大气的氧含量，尤其是大约3亿年前的石炭纪，地球大陆上遍布原始森林，大气氧含量一度达到了35%。

如此高的含氧量让节肢类动物疯狂生长，由于这些动物没有肺，呼吸效率低，它们通过气管或者身体的其他部位直接吸收空气中的氧气，氧浓度越高对它们的生长越有利，那时候地球上有着2.5米长的远古蜈蚣，3米长的巨型马路，还有着1米长的蜻蜓，于是石炭纪也称作“巨虫时代”。

如果地球大气的氧浓度太高，还会极易引发火灾，很多不易燃烧的物质，在纯氧或者高浓度氧气中，将变得极易燃烧，比如金属铁正常情况下是不燃烧的，但是在纯氧中燃烧非常剧烈，那样的话地球将变成一个“火球”，从而迅速消耗掉大气中的氧气。

如果是雷电天气引发的森林大火，你会看见下着雨水却始终无法熄灭的连绵火焰。此时即使出现了能够适应这样超高氧含量大气的生物，也很难避开这场灭世大火，整个地球将重归混沌。