在地球大氣中,與人類關系最為密切的莫過于氧氣了。早在19世紀,科學家們就有過這樣的擔心:“隨著工業的發達和人口的增多,500年后,地球上所有的氧氣都將被消耗殆盡,人類將趨于滅亡。”看看地球上的生物圈,無論是60億的人口,還是無以計數的動物,甚至包括不進行光合作用的非綠色植物,都無時無刻不在吸入氧氣,呼出二氧化碳。19世紀以來,100多年來的工業化加速發展,大氣成分已發生了明顯的改變,大氣中的二氧化碳含量大幅上升。道理很簡單:大規模的礦物燃料的開采與燃燒、森林開采、大量還原性化合物的排放,加上世界總人口的增長、養殖業的發展、寵物飼養的增多,以及人類的其他活動的增多,共同構成了對氧氣消耗日益增長的需求,地球上的植被(氧氣提供者)在逐年萎縮,而氧氣的消耗在逐年增加。從化學角度來看,地球上每增加一個二氧化碳分子,意味著要鎖住兩個氧原子。
這樣下去,是不是會有一天,地球人的氧氣就用完了呢?其實不盡然,有據載,在意大利的一個城市里曾挖出一個密閉的大壇子。據考證,這個壇子是1 000多年前被維蘇威火山爆發的灰塵埋沒的。化學家從壇中抽出空氣進行分析,發現1 000多年前空氣中的氧氣含量和現在相同,也是占總體積的21%。
為什么1 000年來氧氣的濃度沒有變化呢?人們曾經做過這樣的一個實驗:采集一些植物的綠葉,浸在水里,放到陽光下,很快葉子會不斷吐出一個個小氣泡。如果用試管收集這些氣體,用一塊點著的火木條放進試管里,木條會猛烈地燃燒,并放射出耀眼的光芒——這就是氧氣,因為氧氣能夠幫助燃燒。……