表 5.1 大气的组成

（资料来源：王明星，大气化学，1991。）

要是生物圈）塑造的。生物圈各组分与大气之间保持着十分密切的物质与能量的交换，它们从大气中摄取某些必需的成分，经过光合作用、呼吸作用和其残体的好气或厌气分解作用，又把一些气体释放到大气中去，使大气的组分保持着精巧的平衡。

如果大气组分的这种平衡一旦遭到破坏，就会对许多生物甚至会对整个生物圈造成灾难性的生态后果。

就以大气组分中的二氧化碳而论，尽管它在大气圈中只占 0.03％，但对地球上的生物却很重要。据估算，生物圈每年由大气吸收的二氧化碳约为 480

×109 吨，而向大气排放的二氧化碳也差不多是这一数值。19 世纪工业革命以前，大气中二氧化碳的浓度一直保持在 0.028％。工业革命后，随着人口增加和工业发展，人类活动已经开始打破了二氧化碳的自然平衡。植被（尤其是森林）的破坏和大量化石燃料及生物体的燃烧使生物圈向大气排放的二氧化碳量超过了它从大气中吸收的二氧化碳量，使大气二氧化碳浓度逐年上升，目前已经达到 0.035％左右。由于二氧化碳具有吸收长波辐射的特性， 而使地球表面温度升高，并因此导致一系列连锁反应，其中对人类影响较大

的是温度上升会使极地冰帽融化，海平面上升，世界上许多地区将被淹没在海水之下。

相反，如果二氧化碳含量减少，则会引起气温下降，这种温度下降的幅度即使很小，也会带来很大的影响。因为温度下降会使作物生长期缩短，而导致产量减少。

对于含量极少的甲烷也是如此，其浓度目前为 1.4ppm，只要略有增高， 在现有氧的浓度下就会因闪电而燃烧。而更重要的是，甲烷的“温室效应” 比二氧化碳效果强 300 多倍。对全球变暖起着重要作用。

对于生命活动至关重要的氧更是如此。大气中氧浓度的降低或增高都会影响许多重要的生命过程和产生一些意想不到的恶果。氧浓度的大小决定了生物的演化过程。30 亿年前，地球大气中氧的浓度只有现在浓度的千分之一，生命只可能出现在水下 10 米深处。大约距今 6 亿年时，地球大气中氧的浓度达到了现在浓度的百分之一，生物开始出现在水面上，这是生物发展史上的第一个关键浓度。到了大约 4 亿年以前，大气中氧的浓度达到了现在浓度的十分之一，生物从海洋登上了陆地，这是生物发展史上的第二个关键浓度。此后，地球大气中氧的浓度尽管也出现过小幅度的波动（比现在浓度高）， 但一直保持在一定的水平上，即复氧与耗氧之间达到了某种平衡（图 5.4）。

另外，大气中氧含量如果由现在的 21％增高至 25％，则雷电就能把嫩枝与草地点燃，造成连绵不断的火灾，使全球植被化为乌有。当然，这只是一种假想的情况，因为发生森林火灾的同时也消耗了大气中的氧，这里还存在一些负反馈机制问题。

诚然，大气圈以其巨大的体积与质量，更由于存在着反馈机制，要想改变其组成的百分之一，千分之一乃至万分之一并非易事。然而，人类以其巨大的数量和今日高度发展的科学技术，却确实在对大气圈发生着一定的影响。