地理科普：带你认识我们的家园-行星地球 23.空气里有什么

我们的周围充满了空气，它没有颜色，没有气味，没有形状，但人类却片刻也离不开空气，就像鱼儿离不开水。这看不见摸不着的空气里究竟有什么呢？

空气的主要成分是氮气（78%）、氧气（21%）、稀有气体（0.94%）、二氧化碳（0.03%），其他杂质（0.03%）。

氮气在常温下是一种很稳定的气体，可以用作保护气，比如充进灯泡里，延长灯丝的使用寿命，充进食品包装袋延长食物的保鲜期。在特殊条件下，氮气也可以和其他物质发生化学反应，比如在化学工业中，氮气是用来制取肥料、硝酸、炸药等产品的重要原料。当温度降到-196℃时，氮气就会变成像水一样可以流动的液体，将液氮倒入加了白糖、蜂蜜的纯牛奶中，牛奶就会迅速变成清凉美味的冰淇淋。

地球上动植物的呼吸作用都离不开空气中的氧气。除了供生命呼吸之外，氧气还能支持燃烧，因为高温条件下的氧气非常活泼，能跟很多物质化合组成新的氧化物。所以灭火的重要原理就是隔绝氧气，阻断燃烧物与空气的接触，泼水、埋土，利用灭火器喷洒干粉、泡沫、二氧化碳等都能起到隔绝空气、扑灭火焰的作用。

空气中的稀有气体主要包括氩、氖、氦、氪、氙等，它们性质很稳定，也叫惰性气体，因此可以用来做金属焊接时的保护气，也可以像氮气一样的充到灯泡中保护灯丝，延长使用寿命。稀有气体通电后能发出不同颜色的光，人们利用它们的这一特点做出漂亮多彩的霓虹灯。氦气的密度比空气小，可以代替可燃的氢气充进气球里，避免氢气球爆炸、燃烧等危险，让儿童玩耍时更加安全。

空气中的二氧化碳也很稳定，它像氮气一样不支持燃烧，不支持动植物的呼吸作用。二氧化碳能够微溶于水，形成碳酸，我们常喝的碳酸饮料，就是在一定压力下，往饮料中充入二氧化碳气体制成的。虽然二氧化碳不支持生命的呼吸作用，但它却是植物进行光合作用的重要原料。光合作用是在太阳光的照射下，绿色植物吸收空气中的二氧化碳，结合根系从土壤中吸收的水分，利用叶绿体制造养料，同时放出氧气的过程。

既然二氧化碳是植物进行光合作用必不可少的原料，那是不是二氧化碳越多越好呢？答案是否定的，因为二氧化碳是一种温室气体，它能够大量吸收太阳光中的红外辐射并防止热量散失到宇宙空间，就像温室大棚一样对地球起保暖作用。大气中的二氧化碳过多，就会造成全球气候变暖。全球变暖是目前人类面临的主要环境问题之一，这一问题的出现主要有两方面原因，一方面，人类通过燃烧煤炭和石油等化石燃料，向大气中释放了大量二氧化碳；另一方面，大量森林被破坏，减少了光合作用对二氧化碳的消耗。全球变暖造成冰川融化，海平面上升，给生活在极地附近的动物和沿海地区的人类带来巨大的威胁。太平洋上的小岛国图瓦卢，因为无法对抗海平面上升带来的威胁，已经举国迁往新西兰。印度洋上的度假胜地马尔代夫，也将在几十年之后消失于海平面之下。人类赖以生存的陆地正在受到海洋的蚕食。

空气中除了这些气体成分之外，还有少量的水汽和固体杂质，它们都是成云致雨的必要条件。

近些年，随着工业的发展，我们身边的空气中多了一些很不被人待见的东西，二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物，这些杂质成分混合着空气中的小水滴，组成灰蒙蒙的雾霾，笼罩在城市上空。混杂着细菌、病毒、有毒气体和粉尘的雾霾，严重影响人们的身心健康，是我们近期面临的主要环境问题之一。这些有害成分主要来自煤炭、石油的燃烧，比如煤炭发电和冬季燃煤取暖的烟气及粉尘，汽车排放的尾气等。日常生活中，我们节约用电，少开车，多走路或者骑自行车，都会为减轻雾霾做一份贡献。

空气的成分是在不断变化的，几十亿年前的地球大气中只有微量的氧气，还有大量的酸性气体，人类根本无法生存。如今，地球演化出适合人类存在的环境，我们一定要好好保护。从人类的视角来看，地球在漫长的地质历史时期，自然环境曾经比现在恶劣得多，但地球本身并没有受到伤害，受伤害的是无数因为无法适应环境巨变而灭绝的生物物种。我们为保护环境而做的所有努力不是为了地球，而是为了我们自己。