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氮气大气层的主角

时间:2020-05-11 09:16来源:未知 作者:班德液氮罐 点击:
大气中氧气的含量才五分之一而已啊。这么大规模的变化,那嫌疑人只能是大气层最主要的一种成分:氮气。液氮罐厂家
氮气一种大家并不陌生的气体。从液氮冰淇淋到充氮啤酒,生活中似乎时不时都能看到这种气体存在的痕迹,但其实这都不是氮气真正刷存在感的地方。氮气真正“大秀身材”的地方,是地球的大气层。我们平时呼吸的空气里,有几乎80%都是氮气。至于氧气,其实只占了差不多20%左右;然后剩下的1%才是什么二氧化碳啊等杂质。所以,说氮气是今天大气层的绝对主角,似乎一点也不过分。它的化学性质很稳定,点燃不了它,呼吸进去之后也无法被我们的身体所利用。比起靠氧化还原反应统治了大半部地球演化史的氧气,氮气似乎永远都是那个不声不响的低调角色。
真的不声不响吗?那是针对咱们这些靠氧气呼吸的生物来说的。要是搁到细菌的世界里,可能就要换一种说法了。
大量研究已经表明,早在太古宙时候,地球上已经有细菌生存的迹象了。这些太古细菌的“食谱”很古怪。它们可以直接摄取大气中的氮气,通过把氮气(其中的氮为零价态)还原成氨来直接合成生物界里最重要的一种建材——也就是我们大家熟悉的氨基酸。在大氧化事件发生之前,由于整个地表都缺氧,当这些还原态的氮被细菌的新陈代谢被排泄出来时,就很难被氧化成氮气回到大气层。
那它们还能跑到哪儿呢?它们上不了天,但是能“下地”——通过沉积作用聚集到岩石圈中,以铵离子(NH4+)的形式固定下来,固定到岩石的晶格中。就这样,在细菌这个“中介”的作用下,大气圈中氮气,会逐步进入岩石圈,而岩石圈中的氮呢——由于环境中缺少将它们的价态氧化上去的机制——则很难重新循环成氮气排出到大气层中。在这个单向度的消耗过程中,大气层中的氮气会越来越少,而岩石圈中的氮素会越来越多。这个过程,被形象地称为“固氮作用”。太古细菌们源源不断地进行着固氮作用,日积月累,月积年累,亿万年地积累,最终,把这颗星球的大气压,削到了不足今天一半当量的水平。液氮罐厂家

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