花匠小美

地球上的氧气突然增加一倍，氧气是空气的组分之一，无色、无臭、无味。氧气比空气重，在标准状况（0℃和大气压强101325帕）下密度为1.429克/升，能溶于水，但溶解度很小。在压强为101kPa时，氧气在约-180摄氏度时变为淡蓝色液体，在约-218摄氏度时变成雪花状的淡蓝色固体。

我们需要呼吸氧气，而我们呼吸的空气中氧气含量仅为21%。您也许会觉得呼吸纯氧对我们有益，但事实上它对人体可能是有害的。纯氧给您带来的问题的严重程度取决于纯氧的压强（标准空气压强为760托或1个大气压）以及您与纯氧的接触时间。在讨论呼吸纯氧的后果之前，先让我们简要了解一下肺的工作原理： 肺基本上是一长串从口鼻而起的带有分叉的管子（气管到支气管再到细支气管），其末端是叫作肺泡的薄壁小气囊，恰似吸管末端的肥皂泡。每个肺泡都布满单层上皮细胞。围绕每个肺泡的是布满单层上皮细胞的细小薄壁血管，叫作肺毛细血管（因为它们存在于肺部，所以称作“肺”毛细血管）。在毛细血管与肺泡之间是一层薄壁（约0.5微米厚），多种气体（氧气、二氧化碳、氮气）能够通过它在肺泡的气室和毛细管中的血液之间进行交换。

当您吸入空气（氮气和氧气浓度高，而二氧化碳浓度低）时，肺泡充满了这样的空气。由于空气中氧气浓度高，而进入肺毛细血管的血液中氧气浓度低，因此氧气从空气向血液中流动或扩散。同样，由于进入毛细血管的血液中二氧化碳浓度比肺泡空气中的高，因此二氧化碳从血液向肺泡扩散。血液中和肺泡空气中的氮气浓度不相上下。气体穿过肺泡壁进行交换，肺泡内的空气变得匮乏氧气而富含二氧化碳。当您向外呼气时，肺泡便会排空这种富含二氧化碳、匮乏氧气的空气。

现在我们来看看呼吸纯氧的后果。豚鼠在压强为标准大气压的纯氧中生活了48小时后，肺部积有液体（肺水肿），遍布在肺泡和肺毛细血管上的上皮细胞遭到破坏。这种破坏可能是由一种叫作氧自由基的物质所造成的，这是一种非常活泼的氧分子构成形式，它破坏了上皮细胞中的蛋白质和膜。人在正常大气压下呼吸纯氧时，可以观察到以下后果： 肺水肿（使用呼吸机30小时或接触纯氧更久的重症监护病人）

穿过肺泡的气体交换速率下降（使用呼吸机或接触纯氧达30小时的重症监护病人）

胸腔疼痛，在深呼吸时会加剧（接触纯氧24小时的志愿者）

肺部中可交换气体总量（肺活量）减少17%（接触纯氧24小时的志愿者）

肺泡被粘液堵塞时出现局部肺泡萎缩，这种情况叫作肺膨胀不全（病人、志愿者）。被堵塞肺泡中的残存氧气被血液吸收，因此没有气体可供被堵塞的肺泡保持膨胀，于是肺泡萎缩了。粘液堵塞经常发生，不过都被人体通过咳嗽解决了。而且，如果在呼吸空气时肺泡被堵塞了，肺泡中的残存氮气会令它们保持膨胀。

失明，由（早产儿）眼部晶状体和视网膜中毛细血管发育不全导致。将氧气浓度降至40%就能防止这种失明症状的出现。

然而，在双子计划和阿波罗计划中，宇航员呼吸压强降低过的纯氧达两周之久也没有出现任何问题。相反，当呼吸高压（3000托以上）纯氧时，会出现以下这些急性氧中毒症状：恶心、眩晕 、肌肉痉挛 、视力模糊 、惊厥/抽搐 等等···

使用再呼吸设备的军事水肺潜水员、在高压氧舱接受潜水病治疗的潜水员或是接受急性一氧化碳中毒治疗的病人会经历很高的氧气压强。这些患者在接受治疗时必须受到严密监控。

人体各组织均不能承受过多的氧，这是因为氧本身不靠酶催化就能与不饱和脂肪酸反应，并能破坏贮存这些酸的磷脂，而磷脂又是构成细胞生物膜的主要成分从而最终造成细胞死亡，这个过程叫做脂质过氧化。此外，氧对细胞的破坏还在于它可产生自由基，诱发癌症。实验证明，毁灭细胞培养物的办法就是将它置于过饱和氧的环境中。

从地球的历史角度看，人适应现在的大气成分是生物长期进化的结果。地球上的大气成分经历了很多变化阶段，现在是第三代，迄今已有3亿年，远久于人类史（200万年）。第一代大气为46亿年前，相当于原始大气，即地球刚形成时的还原气，氢和氦共占90％；第珐互粹就诔脚达协惮茅二代大气约在20亿年前，以火山气为主，其中水气占80％；第三代大气，叶绿素形成以后变为含氧空气，当氧达1%时，生物开始繁殖，曾经历过含氧60％的超氧阶段，由于恐龙繁殖，毁坏了大量植物，造成氧量下降变成现在的富氧阶段。其中氮作为惰性稀释剂，调节氧在血液中的溶解度，并和二氧化碳一起，控制着氧参与的全部生化反应的速率。这就是大气中各成分含量稳定的巨大意义。

会发生怎样的变化大概15%，具体的已经没法测量了，只能根据化石估计。距今约2。5亿年前的二叠纪末期， 估计地球上有96%的物种灭绝，其中90%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝， 是地球史上最大也是最严重的物种灭绝事件。

这次大灭绝使得占领海洋近 3亿年的主要生物从此衰败并消失 ， 让位于新生物种类， 生态系统也获得了一次最彻底的更新，为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路。 科学界普遍认为，这一大灭绝是地球历史从古生代向中生代转折的里程碑。

其他各次大灭绝所引起的海洋生物种类的下降幅度都不及其1／6， 也没有使生物演化进程产生如此重大的转折。 科学家认为，在二叠纪曾经发生海平面下降和大陆漂移， 这造成了最严重的物种大灭绝。 那时，所有的大陆聚集成了一个联合的古陆，富饶的海岸线急剧减少，大陆架也缩小了，生态系统受到了严重的破坏,很多物种的灭绝是因为失去了生存空间。

更严重的是， 当浅层的大陆架暴露出来后，原先埋藏在海底的有机质被氧化，这个过程消耗了氧气,释放也二氧化碳 。 大气中氧的含量有可能减少了这对生活在陆地上的动物非常不利。

随着气温升高。 海平面上升， 又使许多陆地生物遭到灭顶之灾， 海洋里也成了缺氧地带。地层中大量沉积的富含有机质的页岩是这场灾难的证明。

战地初体

氧气，对于地球上的大多数生物来说，都是必不可少的元素。不仅如此，大气中氧气含量的多少也左右着地球生物的演化过程。比如，早期地球上的生命都是厌氧生物，随着大氧化事件出现，地球迎来了巨虫时代，后来氧气浓度减少，巨虫也被淘汰。

也就是说，氧气浓度的比例，决定着地球上存在的生命种类。目前我们人类之所以能够在这个时代生存，就是因为我们适应着目前地球上的氧气浓度。

但如果地球上的氧气突然增加一倍，或许包含人类在内的许多生物都难逃灭绝的威胁。

对生物的影响

目前，地球的大气成分中的氧气含量约为21%，如果氧气增加一倍，那么大气中的氧气含量约为42%。这里补充一下：目前地球上大部分生物的氧气适应范围为35%以下。

突然之间人体吸入纯度比之前高一倍的氧气，容易出现醉氧，甚至氧中毒。原理是这样的，由于氧元素是一种非常活跃元素，因此氧自由基进入人体后会到处流窜，攻击和杀死各种身体细胞，会导致身体无法正常工作，甚至会出现器官代谢出现问题，以及出现各种功能障碍，比如：引起血管硬化，记忆力衰退，老年痴呆等，还会使得人体老化得更快。

如果长时间处于高浓度氧气的环境，就会出现氧中毒，甚至会因为呼吸衰竭而死

这是因为气压伴随着海拔高度不断下降，海拔3000米以内，海拔每上升1000米，气压减少10Kpa，氧气含量也随着减少。

比如，海拔4000米左右的气压约为54.9 千帕，标准大气压为101.325kPa，是标准大气压的0.54倍。

如果全球发生大氧化事件，那么高原上的氧气含量会低于平原地区，单纯从氧含量来说，高原相对于平原而言更宜居。

对地球的影响

在2.9亿年前的石炭纪，地球处于大氧化时期，空气中氧气浓度约为35%，甚至有时达到了45%，是今天氧气浓度的两倍还要多。

在这个时期，地球上的生物有两栖动物和巨型昆虫。由于没有天敌，再加上它们适应富养环境，因此在此时的地球上，它们是地球的霸主。

值得注意的是，无论是两栖动物，还是昆虫，它们的体型都非常巨大，在石炭纪时代，一种名叫巨脉蜻蜓的物种，展开双翼时，体型可达95cm，是今天的五倍。

除了巨脉蜻蜓外，石炭纪还有很多昆虫以及两栖动物体型都非常巨大，甚至有些两栖动物以爬行动物为食。

在生活中，如果想要发生燃烧反应，需要满足三个条件：可燃物，助燃剂，着火点。而氧气就是助燃剂。

不仅如此，氧气的浓度还影响着燃烧反应的完全程度，高中时我们做实验时会知道，如果在一个封闭的烧瓶内放一个点燃的蜡烛，那么等烧瓶内的氧气被消耗完后，蜡烛就会自动熄灭。

但是，如果在烧瓶内燃烧时，我们可以通过一个管子往里面添加浓度较高的氧气，那么蜡烛燃烧的程度将会剧烈，也就是蜡烛发出的光会更亮。

当氧气浓度大于25%时，会导致燃烧剧烈，当氧气浓度大于30%时，可引起爆炸性燃烧。

因此，一旦发生火灾，将会引起大规模连环反应。

2.9亿年前的石炭纪生物大灭绝，就是因为氧气含量过高，导致火灾频发。

这是因为当时石炭纪植物资源非常茂密，产生了大量的劣质煤褐煤（褐煤会在时间的推移下，成为优质煤），预估褐煤的厚度约为30米，而极高的含氧量导致大火极其容易扩散，因此大批动物被直接烧死，还有一批动植物失去栖息地而灭绝。

据科学家推算，大火开始后的10年，地球上50%的地区仍在继续燃烧，仅有部分地区由于山河的阻拦才没有全部燃烧。

即使如此，由于地球大火的波及，空气中有毒气体增加，又间接导致一大批物种灭绝；而且大火导致温室气体增加，因此在大火发生的100年后，全球平均气温达到了30度左右，又有一大批生物灭绝。

这场灭绝又被称为石炭纪生物大灭绝，约有46%的物种在此消亡。

虽然我们这个时期没有大量的煤炭可供燃烧，但我们所在的地球仍有很多可燃物，因此当空气中的氧气增加一倍时，发生在泥炭纪时期的生物大灭绝，很有可能再度重现。

钟铭聊科学

目前地球上的氧气含量占比为21%，如果增加一倍，就是42%。

氧气是动植物赖以生存的最重要的气体，地球上就是因为含有丰富氧气才形成了这个绚丽多彩的大千世界。别的星球上没有氧气或氧气含量太低，变得死寂一片。

如果地球上的氧气再增加一倍会怎样？

一、先来看那些钢铁制品会怎样：

氧气是十分活跃的气体，可以在常温下与很多元素发生反应而生成其它物质。如果氧气充足，像题主说的增加一倍，那么世界上的钢铁和铁器就会加倍腐蚀氧化，钢铁建筑不再坚固，会在摇摇欲坠中轰然倒塌，法国埃菲尔铁塔首当其冲。

额，这不是不让出门了？因为飞机✈和汽车🚗等交通工具都是钢铁制造的啊！

二、再来看动植物会怎样：

这是大众较关心的，因为你我同为人类生物呐。

早在1772年，瑞典化学家舍勒就发现了氧气是一种令人愉悦的气体，并能使人活命。中国清朝的徐寿认为这是养活人的气体，于是称之为“氧气，”但国外被称为“酸素。”

我们知道氧气是十分活跃的气体，如果动物们拥有氧含量很充分，同样会变得异常活跃，并能增长体型。如果大气层中氧含量增加一倍，那么动物的体型是否会增加一倍呢？

就以3亿年前的石炭纪为例，此时正是地球氧含量高达35%，达到顶峰时期。陆地生物出现了爆炸式发展。普通蜘蛛有人头大;蜈蚣的先祖马陆长达3米，老虎和狮子也敬畏三分;蜻蜓就像一架直升机，双翼展开有1米之长，现代的人类可以驯化其为飞行器了。

人类如果在石炭纪生活，预估体型也会增至最低两倍而成为巨人。

如果现在氧气含量增加一倍达到42%，那么现在的人体最低会增加3倍，步行会比乘上交通工具还快;房子全部拆完重建，单是门框都显得太小了，巨人们会将门框挤破。蜻蜓等陆生动物会比石炭纪的还大40%左右…地球一瞬间变小了！

不过氧气刚增加时，动物可能会有一段适应期，因为地球生物都是碳基生物，很多动物可能会被氧气毒死。但人类可以戴上口罩来缓冲氧气的过量吸入。一段时间后就会逐渐适应，口罩也不用了。地球再次回到“巨巨虫时代。”

现在正常的氧含量标准是19.5%～23%。

弄潮科学

答：如果地球的氧气增加一倍，昆虫和节肢动物会朝着大体型方向进化；一亿年，人类就骑着皮皮虾出行吧！

目前地球表面的平均含氧量为21%，这个指的是氧气的体积百分比，不是质量百分比；如果含氧量增加到42%，实际上氧气的总量差不多要翻3倍；氧气总量翻一倍后，实际含氧量约为34%。

对于34%的含氧量，几乎正好是3亿年前石炭纪至三叠纪时期的含氧量（35%），那时候又被称作“巨虫时代”，有长达1米多的蜻蜓，3米多的马陆（俗称千脚虫），半米高的蜘蛛，都和含氧量有着密切关系。

含氧量对人体的影响大致如下：

（1）低于10%，几乎困难，意识丧失，几分钟就能致命；

（2）10%~15%，呼吸急促，嘴唇发紫；

（3）15%~19%，头晕发困，工作效率大大降低；

（4）19%~24%，正常范围；

（5）24%~30%，富氧浓度，人体生存最佳氧气浓度，精神表现旺盛；

（6）30%~50%，高氧浓度，人体可以慢慢适应，但是难以预测是否会导致其他病变；

（7）50%~90%，短时间内人体不适，长时间可致命；

（8）大于90%，几分钟可致命，只有特殊场合才用如此高的浓度给人呼吸，比如抢救重伤病人；

大家在乘飞机时，空姐总会介绍如果遇事故氧气面罩会脱落，亦或者有重病病人要用吸氧机，到西藏等高原地区要背氧气瓶，这多少让人产生误解，认为氧气是个好东西，浓度越高越好。实际上，氧疗应特别谨慎，医学上的氧疗也多采用60%以下的氧气，避免纯氧对人体的伤害。所以，氧气浓度绝非越高越好，如果氧气含量增加一倍，恐怕我们将会遭遇一次生命浩劫！

你们觉得还可能导致哪些后果呢？欢迎大家说说你的看法！

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我们现在大气中的含氧量约21%，如果突然翻一倍变为42%，这将比三亿年前的“巨虫时代”的氧含量还要高（巨虫时代含氧量约35%，属于石炭纪时期，在两亿八千万到三亿六千万年间）

顾名思义，那个时代的昆虫尤其庞大，比如蜻蜓的翅膀能达到一米长、三米长的千足虫等等（见下图）

这些巨型昆虫正是受含氧量的增加而变的庞大起来，但那时的含氧量并不是突变，至少不是题目中的突然翻一倍，否则后果就是引起生态系统的大乱，平衡被打破。

这个道理很简单，因为含氧量的异常陡增，势必打破了原有的生态平衡，往小了说，首先就会在动物中出现不适现象。有一种病状叫做“醉氧”，比如从高海拔缺氧地区，短时间内来到平原地区，就会因为氧含量的上升而出现不适（对相反的叫做高原反应）。而且这只是一个小方面，在时间的推移下，诸如植物、气候、温度等也都会发生变化。

毕竟生命的进化就是为了适应环境，随着时间的推移，部分物种由于不能适应新环境而导致灭绝（相当于事发突然，进化赶不上变化），并且在如此大的变动下，蝴蝶效应肯定是会发生的，指不定会在一些看似不相关的方面也发生了大变化。

期待您的点评和关注哦！

赛先生科普

那样，大家出门的时候，每个人都要背着一个微型的氧气瓶。家家户户都装有制氧机。甚至，造氧功能强大的植物很可能被封闭起来，服务于一家人。

动物们都遭殃了，许多物种灭绝。植物也会受到很大影响，也会灭绝许多的物种。

甚至老鼠都有可能灭绝。

动植物的灭绝，生态环境的变化，人类也会大量减员，寿命降低。预计百年之后，地球可能变得死寂。

雪夜de惊鸿

氧气突然增加一倍，那么高富氧的环境会使地球上植被大幅度增加，温室效应减弱，全球温度下降，但森林大火的威胁程度急剧增加。

有人说富氧环境下，一些节肢动物的体型会逐渐变大。诚然，在2.9亿年前的石炭纪确实是这样的情况，在那时，节肢动物与两栖动物主宰天下，也被称为“巨虫时代”，一只蜻蜓的翼展可以达到近一米，巨大的节胸怪虫体长可以达到2.4米，体宽近半米，这与现代的情形大不相同，现代的这些节肢动物都小的可怜。但是如果现在氧气突然回到当初石炭纪时期的水平，现在的节肢动物会逐渐变大吗？不一定会，毕竟题目上说的是氧气“突然”增加一倍，这个“突然”有点要命，关键是来不及适应。

氧含量增加一倍，人体也大不适应，对于这样的富氧环境来说，吸入比现在更高纯度的氧气可能会引起某些不适的反应，另外一种情况就是加速衰老。

富氧环境下的地球，郁郁葱葱，到处都是翠绿的植被，树木参天蔽日，地上水草丰美、虫啼鸟鸣，仿佛回到了久违的田园时代。

对此你们有什么看法呢？欢迎在下方留言探讨。我是科幻船坞，感谢大家的阅读与关注

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科学船坞

氧气含量如果增加一倍，地球上的生态和人类的生存将面临巨大的灾难。

(一)我们人类的生存，确实离不开氧气。但是氧多不能没有限度。

举个大家都知道的例子。每个成年人，正常的肺部呼吸的频率是每分钟16次~20次。如果地球上的氧气增加一倍。你想正常生活，呼吸就必须减少，改成每分钟呼吸8次~10次，您试试看，这不受死罪了。所有依靠肺呼吸的动物，心肺功能都将退化，最终面临寿命大减。

(二)地球上的植物，包括粮食的生长，都必須有光和作用。光和作用的过程，离不开吸收氧气。当地球上的氧气增加一倍，会破坏植物正常生长。生长期的改变，导致植物的存活，营养品质，产量都变得失去控制。

(三)由于氧气含量的提高，所有工业生产，凡涉及到生产流程中需要氧气的设备，生产线都不能正常使用了。…

自然界的燃烧，需要氧气，氧气充分会助燃。全世界各国的森林大火，会更频繁。

《生态平衡》是一门大学问。涉及多种学科知识。

我们说的生态平衡是有条件的。

平衡可以在某一个点上，可以在某一个时间段，也可能需要在某一个范围。

地球上氧气增加一倍，引起的生态条件变化，超出动物，植物的承受能力，会带来灾难。

關鍵字: 淡蓝色 增加一倍 科学