氧气的产生总量（历史上氧气含量一直都是21）

目前空气中的气体成分大约是：78%的氮气、21%的氧气、0.032%的二氧化碳、0.939%的稀有气体（(氦He、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn)）以及0.03%的其他气体和杂质。这些气体中最重要的莫过于氧气了，如果没有氧气，包括人类在内的世界上大部分动物都是无法生存的。然而，历史上空气中的氧气含量一直都是像今天这样大约占空气比例的21%吗？

空气中气体成分的构成

历史上氧气含量变化非常大

“历史”这把尺子考量的时间长度可长可短，如果是从地球史、生物史这一宏大的时间尺度来看，地球上氧气含量的比例变化非常大的。从最开始地球刚诞生时的几乎没有氧气（约40亿年前），到后来的1-3%的氧气含量（约24亿年前），再到后来的10-12%（约7-6亿年前），地球历史上氧气含量最高的时候大约为35%（石炭纪晚期，约2亿8千万年前），随后氧气浓度剧烈下降到约11%（此时发生了生物大灭绝，约2亿5千万年前），再后来氧气浓度逐渐上升（有波动），逐渐稳定于今天21%的水平。

氧气循环示意图

氧气含量变化对人有什么影响

氧气含量的高低对人体的影响是非常直接、明显的。一般情况下，空气中的氧气含量在18%~22%比较合适。当氧气含量低于18%的时，人就会开始较明显地呼吸不畅，感觉到有些“闷”；当氧气含量低于15%时，人的呼吸就会变得急促，脉搏加速，并会产生头痛、眩晕、无力、迟钝、疲劳等情况；当氧气含量低于12%时，人的呼吸会明显受阻、非常疲劳，容易出现恶心呕吐甚至无法行动、瘫痪；当氧气含量在8%-10%以下时，恶心呕吐情况会更加严重，并逐渐失去意识、无法行动直至死亡；当氧气含量低于6%时，人就会容易发生抽搐、呼吸暂停、心脏衰竭停止等严重情况，并在6-8分钟内死亡。

而当氧气含量过高时，也会对人体产生一定的损害。如果人呼吸的是纯氧，会引起“氧中毒”现象，肺部毛细管屏障会被破坏，从而导致肺水肿、肺淤血和出血，严重影响呼吸功能，最终导致呼吸衰竭、窒息而死。研究表明：在1个标准大气压下，人在纯氧环境下只能生存24小时；在2个标准大气压下（高压氧），则只能生存1.5-2小时。即便氧气含量降低到50%，人在其中长时间生活也会造成致命的后果，因为过量的氧气会在人体内与细胞中的氧化酶反应生成过氧化氢，然后生成可加速细胞衰老的有害物质——脂褐素。脂褐素会使心肌细胞老化、血管老化硬化、削弱肝功能、降低智力并形成老年斑。

潜水活动由于会出在高压、高氧的环境下较容易发生氧中毒

大气中的氧气含量提升到30%会发生什么

经过长期的进化过程，人类早已经适应了目前空气中21%左右的含氧量，但如果大气中的含氧量提高到30%，会对人类及地球产生哪些影响呢？

对降低肿瘤发病率来说来说，这是一件非常好的事情，因为癌症的发病率会大大降低，这是因为癌症容易发生于低氧状况下，更多的氧气会产生更多的自由基，这种自由基的增加会摧毁肿瘤。

在富氧条件下，钢铁生锈和有机物降解的速度会大大加快。另外由于氧气含量的提高，树木会变得非常高大、昆虫和动物会变得异常巨大，3亿年前（石炭纪）的化石中就有翼展可达70cm的蜻蜓，那时候的含氧量就比现在要高很多。含氧量提高也会使哺乳动物和鸟类变得更大、行动更快。

史前巨型蜻蜓，翼展可达70cm

当然，这么高的含氧量对于自然环境来说也是非常危险的，因为在30%的富氧条件下，树木和其他可燃物将会轻易被点燃，频发的火灾将会对人们的生活和自然环境造成巨大的困扰和伤害。

不过，目前人们应该担心的或许是氧气含量的降低。随着自然环境不算被人类破坏以及化石燃料的大量使用，空气中的二氧化碳排放量一直呈上升趋势，虽然目前还影响不到人们的正常生活，但“冰冻三尺，非一日之寒”，一旦大气中的氧气含量降低到让人明显不舒服的程度，再想起来亡羊补牢或许就已经太迟了。