地球上的氧气是取之不尽的吗?有文献记载,在意大利的一个城市里曾挖掘出一个密闭的大坛子。据考证,这个坛子是在1000多年前被维苏威火山爆发的灰尘埋没的。化学家从坛中抽出空气进行分析,发现1000多年前空气中的氧气含量和现在相同,也是占总体积的21%。为什么1000年来氧气的浓度没有变化呢?人们曾经做过这样的一个实验:采集一些植物的绿叶,浸在水里,放到阳光下,很快叶子会不断吐出一个个小气泡。
如果用试管收集这些气体,用一块点着的火木条放进试管里,木条会猛烈地燃烧,并放射出耀眼的光芒——这就是氧气,因为氧气能够帮助燃烧。如果再往水里通进二氧化碳,那么通进去的二氧化碳越多,绿叶排出的氧气也就越多。人们得出了这样的结论:在阳光的作用下,植物靠着二氧化碳营养,排出氧气。
原来,地球上那浩瀚的森林、草原、庄稼,隐藏着一个巨大秘密:在阳光下,植物的绿叶会吸收空气中的二氧化碳,与从根部运来的水分、养料化合变成淀粉、葡萄糖等,同时放出氧气,这叫作光合作用。据计算,3棵大树每天所吸收的二氧化碳,约等于一个人每天所吐出的二氧化碳。每年,全世界的绿色植物从空气中大约要吸收几百亿吨的二氧化碳。还有一只看不见的手在空气中摄取二氧化碳——这就是石头。
岩石受着风吹雨打,日子久了会风化、分解,石灰石中所含的碳酸钙在氧化碳和水的作用下,变成可溶解的酸式碳酸钙,每年可消耗掉大约40亿~70亿吨的二氧化碳。
地球化学科学家们的研究十分清楚地指出,地球的氧资源是巨大的。除了大气中的氧外,大量的氧存在于海洋中。
光合作用和呼吸作用以及燃烧化石燃料,自然界中的岩石风化、金属氧化等消耗的氧在输入、输出上大致平衡,即使光合作用马上停止,仅大气中的氧也够地球上的生物消耗2000年以上。在油、煤、天然气、木材以及其他有机物燃烧的过程中,会消耗大量氧气以打破碳-氢键来释放能量。同时,燃烧还会产生带正电荷的碳原子和带负电荷的氧原子,形成二氧化碳。
尽管这个过程会消耗空气中的氧气,但我们并没有必要担心氧气会被消耗殆尽,自然界就是这样保持着它自身的平衡,氧气是用不完的。