为什么地球上的动物没进化成氮气呼吸?

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首先,大气层中的氮气含量确实高达 78%-80%,且动物在呼吸时,除了必要的氧气以外,也会将氮气一并吸入体内,只不过氮气不参与动物身体的机能反应,不能给动物带来必要的“能量”。比如氧气会与动物体内的血红蛋白发生反应,混合形成氧合血红蛋白,并通过肺泡膜吸引更多的氧气,维持动物各类细胞的基础机能,而氮气绝对做不到这一点。

准确地讲,氮气的化学式为N?,也就是两个N原子以叁键结合成为氮气分子,这两个氮原子之间的叁键结构,使其分子结合非常牢固,很难以化学反应的方式打破。

这么讲可能不够直观,那换种方式表达,氧气不但会腐蚀金属、且能够助力火焰燃烧,凭借的正是其易反应的特性,而氮气则可以看成是一个“懒汉”,大多数刺激方式都不足以促使其劳动,只有某种剧烈的刺激,才能赶着氮气运动,但剧烈刺激行为下,动物体内细胞也会发生损坏,动物也就失去了进化的意义。

当然,氮气对于动物来讲也不是一无是处,最起码其构建动物体内必要的蛋白质以及DNA时发挥的作用巨大。且有研究表明,地球动物形成之前,海洋远古生命可能是依靠氮气而进化的。

因为海底深处氧气无法渗透,也就产生了缺氧环境,古生菌和细菌只能通过呼吸周围泥浆中的物质,将硝酸盐等物质转化为氮气,并在此过程中去除了有机废物,从而促进生命进化,只不过后期地球有一个“大氧化”的过程,远古生命转而向吸氧时代进化。

所以说,地球上的动物没有进化成用氮气进行呼吸完全是因为自身条件无法适应,这才出现了如今的这种情况。

水中氮元素的过量排放会引起水体富营养化,使藻类大量繁殖,出现水华赤潮,当水中总氮含量大于0.3mg/L时,即达到富营养化的标准;另外,硝酸盐本身对人无害,但在体内会被还原为亚硝酸盐,一方面,亚硝酸盐会与血红蛋白反应生成高铁血红蛋白,影响氧的传输能力,特别对于婴儿,易导致高铁血红蛋白症(蓝婴病);另一方面,亚硝酸盐过高,会与蛋白生成亚硝胺,属于强致癌物质,对健康危害极大。

总氮的去除:

1、氨氮的去除

含氨氮废水目前市场上技术已经非常成熟,一般通过以下几种办法去除。

第一,折点加氯氧化法,通过加入次氯酸钠或者漂白粉进行氧化,将氨氮转化为氮气释放,目前市场上常见的氨氮去除剂基本以漂白粉为主。其反应方程式如下所示:

2NH2Cl + HClO →N2↑+3H++3Cl- +H2O

第二,利用微生物硝化和反硝化去除废水中的氨氮,其原理是硝化菌和反硝化菌的联合作用,将水中氨氮转化为氮气以达到脱氮目的。首先通过硝化细菌和亚硝化细菌将氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐,然后再进行反硝化,将硝酸盐转化为氮气。其反应原理图如下所示:

2NH3+3O2→HNO2+H2O+能量(亚硝化作用)

2HNO2+O2→ 2HNO3+能量(硝化作用)

HNO3+CH3OH→N2 + CO2+H2O+能量(反硝化作用)

2、有机氮的去除

生物法,氮化合物在生物作用下可实现向氮气的转化:

化学法,通过氧化使氮化合物直接从有机氮、氨氮直接转化为氮气:

生物法成本较低,效果稳定,但工艺复杂,操作困难,且占地面积较大,运行时间较长;化学法省去中间转化步骤,更快速直接,但成本较高,折点加氯法控制难度大,效果不稳定。

3、硝态氮的去除

硝态氮主要是指硝酸根离子,目前有采用离子交换、膜渗透、吸附以及生物脱氮的方法。其中离子交换法、膜渗透法以及吸附法都只是硝酸根离子的浓缩与转移,无法真正去除总氮,浓缩以后的硝酸根废液需要进一步处理。

在生物脱氮中,主要是指硝酸根离子通过反硝化细菌降解转化为氮气的过程。

关于“为什么地球上的动物没进化成氮气呼吸?”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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评论列表(3条)

  • 勤志刚的头像
    勤志刚 2025年12月06日

    我是当家号的签约作者“勤志刚”

  • 勤志刚
    勤志刚 2025年12月06日

    本文概览:网上有关“为什么地球上的动物没进化成氮气呼吸?”话题很是火热,小编也是针对为什么地球上的动物没进化成氮气呼吸?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问...

  • 勤志刚
    用户120603 2025年12月06日

    文章不错《为什么地球上的动物没进化成氮气呼吸?》内容很有帮助

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