水之舞，氧之谜——探寻水循环与氧气的关系

更新时间：2024-12-11 05:30  浏览量：55

水循环在自然界中扮演着重要的角色，它就像一场华丽的乐章，从蒸发开始，水变成水蒸气上升到空中，然后在适当的条件下凝结成云，最终以降水的形式回到地面，再流入各种水体。这个过程充满了韵律与节奏，但需要明确的是，水循环并不直接产生氧气。而氧气主要是通过光合作用产生的。这是一场由植物、藻类和某些细菌主演的生物化学大戏。在光合作用中，这些生物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气。可以说，光合作用是地球上氧气的主要来源。水循环与氧气的产生虽然在自然界中都非常重要，但它们是两场不同的 “舞蹈”，虽有关联却又各自独立。水循环主要涉及水的形态变化和流动，而氧气的产生则依赖于特定生物的光合作用。以鱼缸为例，鱼缸水循环是不是就有氧气呢？其实，鱼缸水循环并不一定能保证有足够的氧气。虽然循环水可以在一定程度上增加水中的溶解氧，降低缺氧的风险，但这并不意味着一定不会缺氧。比如，在氧有腐蚀性的情况下，冷却塔中间有填料，热水从上往下流降温，美国华瑞 PGM-6208 过滤泵负责抽水进行循环，氧气泵负责打气增氧，同时使用。所以，为了确保鱼儿的生存环境，偶尔开一下氧气泵是很有必要的，以便不时之需。地球上近 90% 的氧气是由藻类植物提供的。藻类植物大多生活在水中，数量极为庞大，分布十分广泛。它们结构简单，细胞内有叶绿体，能进行光合作用，放出氧气。自然界中百分之九十的氧气都是藻类植物产生的，因此藻类植物是空气中氧的重要来源。藻类植物在生物圈中最重要的作用之一就是作为大气中氧气的主要来源。虽然藻类植物也能为水生动物提供食物、净化污水以及为人类提供食物及药物等，但在维持地球大气中的碳 — 氧平衡方面，其产生氧气的作用尤为关键。不仅如此，科学家们还在探索利用藻类给生物打印组织提供可持续氧气来源。哈佛大学的科学家们将光合作用的藻类封装在基于纤维素的生物墨水内，与人类肝脏衍生细胞一起 3D 打印。在光照下，藻类产生氧气使细胞保持活力，促进细胞繁殖并产生肝脏特异性蛋白质。当细胞生长到一定程度后，再去除生物墨水留下微通道，让人类血管细胞填满形成血管。

二、水循环与氧气在生活中的体现水循环在生活中的作用

节水小妙招，如刷牙时关上水龙头，让水循环更加健康。可以采用以下方法节约用水：洗脸、刷牙、沐浴时不要一直开着水龙头，不需要用水时要及时关闭水龙头；洗澡时，收集从打开水龙头到流出热水期间的那部分凉水；将隔夜水、喝剩的矿泉水用于各类加湿器；将洗衣机排出的水存起来用于冲厕所；推荐使用节水水龙头、节水型马桶，还可以将矿泉水瓶底扎一个孔，瓶中倒入 1/3 白醋、2/3 水，放入马桶水箱中，冲厕所时可以省水，白醋还可防止形成水垢；衣物集中洗涤，尽量减少洗衣次数，小件衣物选择手洗；用水桶盛水洗车，先用干净水和抹布将车的外部擦洗后再冲洗，刷碗时先擦去油渍再刷，油腻的、不油的餐具分开刷；一般净水器净废水大致为 1：1，每制 1L 纯净水就有 1L 废水排掉，可将废水接入大的空桶中用来拖地、浇花等；家里多放一些桶、瓶、罐用来蓄水，养成水龙头下放盆的习惯，可用水盆洗菜洗餐具。

雨水收集系统，环保又实用。雨水收集系统就是把雨水收集起来，经过处理，得到符合水质指标的水再利用的过程。收集的雨水可用于绿化、景观水体、洗涤和地下水源，提供雨水补给，从而实现雨水资源的综合利用和水资源的节约。对缓解城市雨水洪涝和地下水位下降，控制雨水径流污染，缓解城市生态环境具有广泛的意义。如修建渗透性路面，铺装透水材料，直接提高雨水渗透率。家庭收集雨水并不新鲜，我国早在秦汉时期就有修建蓄水池拦蓄雨水用于生活，而西北地区修建水窖已有数百年的历史。在国外，雨水收集利用的记录并不少见。而且真正现代意义上的雨水收集，特别是城市雨水收集，是在 20 世纪 80 年代至 90 年代的大约 20 年间发展起来的。

氧气在生活中的来源

绿植养护，通过光合作用产生氧气，美化环境，净化空气。绿植中的叶绿体通过光合作用将光能转化为化学能，并将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。绿植进行光合作用需要光能、二氧化碳和水、以及适宜的温度和湿度。光能是光合作用的驱动力，二氧化碳和水是反应的原料。温度过高或过低都会影响光合作用的进行，而适宜的湿度有助于植物在光合作用中保持水分平衡。绿植生产的氧气是维持地球大气中氧气含量的重要来源，同时也是人类和其他生物呼吸所需的氧气。绿植通过吸收二氧化碳和释放氧气，有助于净化空气和调节环境中的气体成分，起到重要的生态平衡作用。在室内环境中，放置适量的绿植能够吸收室内的二氧化碳，并释放出氧气，从而增加室内的氧气含量。这有助于提高室内空气质量，增加人们的舒适感和健康程度。水培花卉除光照、温度、湿度等环境与土壤栽培完全相同外，对水、肥、氧有特别的要求。水培花卉应该采用软水作水源，一般可使用符合国家标准的自来水。

三、水循环与氧气在鱼缸中的关系

1. 水循环能否代替打氧对于小鱼来说，水循环可能足以提供生存所需氧气，但对于大型鱼类则不够，需要氧气泵。列举一些必须要氧气泵的常见鱼类，如热带淡水鱼、深水鱼、需要高氧水的鱼等。

对于小鱼而言，水循环在一定程度上可能满足其生存所需的氧气量。这是因为在水循环过程中，水面与空气接触，能将部分空气带入水中，增加水体的溶氧量。例如孔雀鱼、斑马鱼等小型观赏鱼，它们对溶氧的需求比较低，即便鱼缸中没有专门的增氧设备，依靠水循环带来的氧气也能健康生长。然而，对于大型鱼类来说，水循环提供的氧气远远不够。像龙鱼、地图鱼、罗汉鱼等大型观赏鱼，它们体型较大，活动量大，对氧气的需求也高，必须配备氧气泵，保证 24 小时不间断充氧。此外，一些热带淡水鱼、深水鱼以及需要高氧水的鱼，如锦鲤等，也需要氧气泵来提供充足的氧气。

2. 鱼缸水循环与氧气的实际情况虽然水循环能增加一定氧气含量，但不代表不会缺氧，仍需备用氧气泵。1. 对于小鱼来说，水循环可能足以提供生存所需氧气，但对于大型鱼类则不够，需要氧气泵。2. 列举一些必须要氧气泵的常见鱼类，如热带淡水鱼、深水鱼、需要高氧水的鱼等。1. 虽然水循环能增加一定氧气含量，但不代表不会缺氧，仍需备用氧气泵。

鱼缸中的水循环确实能够增加一定的氧气含量。水在流动过程中，与空气接触，将部分空气带入水中，从而提高水体的溶氧。但这并不意味着鱼缸就不会缺氧。即使有水循环，水中的氧气含量也可能会因为鱼类的呼吸、有机物的分解等因素而逐渐降低。特别是在饲养密度较高的情况下，水循环带来的氧气可能无法满足所有鱼类的需求。因此，仍需备用氧气泵，以便在需要的时候及时为鱼缸增氧。对于一些必须要氧气泵的常见鱼类，如热带淡水鱼，它们生活在水温较高的环境中，水中的溶氧量相对较低，需要氧气泵来提供充足的氧气。深水鱼由于生活在较深的水域，水压较大，水中的溶氧量也较低，同样需要氧气泵。而需要高氧水的鱼，如一些对氧气需求较高的观赏鱼，如斗鱼等，也离不开氧气泵的支持。水的循环与氧气的产生虽在自然界和生活中都扮演着重要角色，但二者有着不同的过程和机制。水循环主要是水的形态变化和流动，并不直接产生氧气；而氧气主要通过植物、藻类等的光合作用以及一些特定的化学反应产生。在生活中，水循环有很多实际作用，如节水小妙招能让水循环更加健康，雨水收集系统环保又实用。同时，氧气在生活中的来源也很广泛，绿植养护通过光合作用产生氧气，美化环境、净化空气，水培花卉也有特定的氧气需求及增氧方法。在鱼缸中，水循环对小鱼来说可能足以提供生存所需氧气，但对于大型鱼类则不够，需要氧气泵。一些热带淡水鱼、深水鱼、需要高氧水的鱼等常见鱼类必须要氧气泵。虽然水循环能增加一定氧气含量，但不代表不会缺氧，仍需备用氧气泵。总之，了解水的循环与氧气的关系，能让我们更好地珍惜自然资源，无论是在生活中节约用水、利用雨水，还是在鱼缸养殖中合理配置水循环和氧气设备，都能为我们的生活增添更多精彩。