如果地球上的所有光合作用停止,也就是说无法再从任何植物或微生物中获取氧气了,大气中剩余的氧气还可以使用多久?
先看看地球的大气质量有多少,据估算,地球大气质量约6000万亿吨(6×10^18千克),差不多是地球总质量的百万分之一。而大气中氧气的质量分数约为23%,也就是说氧气约有1.38×10^17千克。
我们知道,人体需要通过呼吸不断地进行气体交换来维持机体正常生命活动,吸入氧气,呼出二氧化碳。我们吸入的空气中大约有20%是氧气,但是呼出的空气中依然还含有15%的氧气,所以每次呼吸只会消耗吸入空气中5%的氧气,这些氧气基本都换为二氧化碳了。因此,一个成年人平均一天要消耗大约550升的纯氧(0.5立方米),约为0.75千克的氧气。
如果大气中的氧气全部集中只供给全世界的人类进行呼吸,那么按着全世界70亿人口计算的话,大气中的氧气足够让人类呼吸使用26285714天,约为7万多年。
看似很多,但这只是很简单粗暴的算法,不会有这么久的。首先,氧气无法百分百被利用,因为当空气中含氧量降至12%时,人体就会发生呼吸困难;降至10%,智力活动会减退;当降至7%—8%以下就危及生命。其次,地球上并不只有人类需要氧气,所有的动物以及大部分微生物也是氧气的主要用户。还有最重要的一点是,现在世界的各种能源消耗才是需要氧气的主力,燃烧1公斤煤的耗氧量是1866.67L,2014年,全球要用掉煤炭的数量为388180万吨油当量。比人类呼吸需要的氧气多了很多。在加上地表各种元素的氧化作用,大气中的那些氧气,还真不够用多久的。而且随着二氧化碳含量的迅速增加,估计挺不了多少年人类就消失了。
最后需要补充几点的是,1、植物并不是一直释放氧气的,植物只是在白天吸收二氧化碳放出氧气,而在夜里植物是吸收氧气释放出二氧化碳的。2、空气中的氧气主要源于海洋的浮游生物而不是陆上植物,因为海洋面积的巨大,每年能制造360亿吨氧气,提供了地球氧气的70%,所以说,海洋才是真正制氧的大户。3、氧气虽多,也是有限,保护环境,人人有责啊。
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