空氣中存在氮氣的意義? 為什麼有這麼多氮氣？這些氮氣對於人類的生活有什麼作用？

11-28

謝謝大家的回答和討論。
我考慮欠周，沒有正確表達出自己的意思，我想問的是人類可以利用氮氣做些什麼？既然大氣中氮氣含量如此高於氧氣，為何人類不是進化成利用氮氣呢？

說得好像地球是為了人類而存在的一樣，愚蠢的人類啊！

我覺得首先要搞清楚的一個問題就是，70%的氮氣是客觀事實，本身沒有什麼意義，並不是誰需要70%的氮氣所以才有那麼多氮氣。
那麼剩下的問題就是，地球上本身就有那麼多氮氣了，要怎樣才能活下去呢？於是你就長成這樣了。

問這個問題不如問為什麼地球大氣會有那麼多氮氣
現在的大氣和最早的地球大氣已經幾乎完全不同了。地球剛形成時主要是氫氦甲烷氨，還原性的大氣，就和四個巨行星類似。在以後的演化中，有的成分散逸了，有的成分被生物改造了，變成了含氧很多的大氣。氮在這種大氣環境下結合成氮氣才更穩定

根據題主的補充說明，更新一下好了：

1. 人類可以利用氮氣做些什麼？
如果題主指的人類是生物學上的意義，那麼利用的不多。主要也就是通過微生物進入食物鏈，然後間接的為人類提供氮源了。畢竟蛋白質當中氮元素還是相當重要的一環。
如果題主指的是現代社會的人類總體，那麼能做的事情多的去了。比如在化工當中作為氮源合成氨和其它含氮化合物，比如考慮到其較低的沸點和較高的丰度拿液氮作為冷卻劑，比如考慮到其穩定性在很多場合作為惰性氣氛使用，等等。

2. 既然大氣中氮氣含量如此高於氧氣，為何人類不是進化成利用氮氣呢？
大氣環境並不是一成不變的，比如遠古時代大氣中就幾乎沒有氮氣（當然也沒有氧氣）。應該說是合適的大氣環境使得生命出現成為了可能，而不是說隨便什麼氣氛生命都能去適應。關於為什麼不能進化成用氮氣作為呼吸氣體，我在之前的一個問題中也提到過：會不會存在一個星球，上面的生物它們依靠呼吸的氣體不是氧氣而是其他氣體？ - 知乎用戶的回答簡而言之，氮氣不是一個好的呼吸氣體，因為打開氮氣分子的鍵所需的能量太高，也就意味著拿氮氣當反應物的大多數反應都是吸熱的，不能提供生物所需的能量（除非大家都光合作用）。

順便扯一句，有些答案裡面提到了醉氧，這一點我倒是不能苟同。一定範圍內的適應生物還是能做得到的，貌似有科學家試驗過，純氧環境中的許多動植物其實生長的更好，貌似體積還變大了許多。醉氧這一點主要是因為生物已經適應了21%的氧氣比例，所以猛然變化會不適應。如果一開始就是純氧，至少在呼吸這方面應該不會有什麼大問題。

以下是抖機靈的原答案：

對人類來說最主要的意義就是避免一場森林大火燒光整個地球…

天地不仁，以萬物為芻狗。氮氣的存在不是為了給人類以什麼意義的。

我想題主的意思是說：
為什麼人類呼吸的氣體中有那麼多氮氣，明明對人沒用少了還不行？為什麼不行？這麼多氮氣對人而言是不是有什麼用？

因為氮氣穩定，不直接和人反應，而氧氣則活潑得多，過純的氧氣對人體是有毒性的。

如果一個純氧環境的星球也許能進化出能夠抗純氧的生物，但是我們現在的地球生物是受不了純氧的。

另外，換個角度思考，過多的氧氣就不穩定，最終還是會和其他物質反應掉。然後地球上的氣體始終會保持在一個氧氣不是特別多的平衡狀態，一旦不平衡出現的話，就可能導致地球環境、生態環境劇變，然後直接或間接的產生新的平衡，並緩慢的進化出適應新環境的生物（或者全部滅絕）

用舉例子的說法來解釋則可以說：當你想喝酒的時候，你喝得是酒精，那為什麼酒大多數喝得酒里都有20%-97%的水？（而且烈酒40度左右的佔大多數，利口酒、雞尾酒、紅酒、啤酒依次降低度數）
你喝得是酒，要水做什麼？當然是因為搭配起來才好喝啊~

還真忘記高中學的氮氣對於土壤中固氮作用，植物所需的氮元素和生物圈的氮循環起到很重要的環節。

你想放個屁就把褲子燒了嗎？

大氣成這樣是演化的結果，人類是在這種環境下被選擇出來的物種。人家地球管你有什麼意義，你們愚蠢的人類只是這個地球上的一個物種，但是畢竟too young, sometimes naive！

我都不好意思實名，不然關注我的人又要被無聊的問題煩擾了。

空氣中的氮氣，通過閃電變成鹽類被生物吸收，或者植物和微生物的固氮作用，是蛋白質中氮元素主要來源之一

很久以前，蘇聯的太空實驗艙是全氧的，結果最後一次演習的時候，當年的種子宇航員一不小心把酒精棉球放到了電路板上面，結果起了電火花，後面的故事大家都知道了，第一位宇航員就成了加加林
再說氮氣，起碼我們知道一點，固氮菌可以使用固定氮氣
扯遠的，打雷的時候，在高壓電下氮氣可以被氧化為一氧化氮...最終變成氮肥
扯個更遠的，如果空氣中氮氣極少，合成氨工業的成本又要增加不是，導致就是氮肥又要漲價不少
你看，70%的氮氣還是有意義的

題主就是想問那麼多氮氣是哪裡來的，一群人抓住細枝末節不放有意思嗎？

我倒是覺得這是一個很有趣的問題。隨意寫。不對請糾正：

1，地球上的氮是哪裡來的：WOW，這個問題就難倒我了！目前，這個問題在科學界還是有爭議的，事實上地球上面的氮同位素分數和太陽上、其他一些彗星上找到的是非常不同的，那麼也就是說地球上的氮是比較獨立而特殊的。目前有一些證據指出：現存發現的一些非常古老的隕石中，氮同位素分數的比例與地球非常接近（extremely close），這也就意味著，很有可能地球上的氮並非來自於太陽系內部運動，而是來自於系外更早形成的系外行星。
另外，在最新的研究中，科學家們對一塊古老的隕石進行了透射電子顯微鏡透視和二次離子質譜分析，並發現其物質構成中包含一種名為「carlsbergite」（氮鉻礦）的物質。而這種氮鉻礦的形成於含鉻丰度較高的液態氨，這種氨很有可能來自於圍繞早期太陽而形成的行星盤冰晶中。當然，反應的發生需要氨從冰晶中融解出來。融解過程可能發生在早期太陽頻繁劇烈活動時伴隨產生的衝擊波和熱量時，這些活動也同樣對早期原始行星盤的形成以及最終形成行星產生了促進作用。另外，科學家們目前猜測，這些含氨的冰晶主要來自於早期的「木星大航向模型階段」，該模型模擬猜測在木星形成的早期階段，發生過一個比較劇烈的遷徙期，在太陽系內進行先向內再遠離的運動。並拖曳這這些富含氮元素的冰晶來回移動，期間，可能將他們拖曳到後來形成地球的區域，並被吸附到早期的地球上。
也有其他理論提出，這些氮元素可能同時來自太陽和一些彗星。不過正如前面提到的，地球上的氮的同位素丰度比例和太陽、其他彗星的都不相同，但是太陽和外來彗星的氮元素比例也互不相同，太陽上含有更高丰度的較輕同位素，而外彗星上含有較重同位素，二者按照一定的比例混合則有可能看到我們現在在地球上發現的氮了。
Whatever，總之，在早期地球的形成階段，氮元素就成為了一個重要的組成。

==============分割線==============================

2，大氣中的氮氣是怎麼來的：在地球形成的早期，我們提到地球在形成過程中從外部環境得到了很多的氨（具體過程目前有上面提到的幾種猜測），而這時我們稱地球為原地球，在此階段，地球不斷的由宇宙塵埃吸附，集聚，又在引力的作用下不斷的壓縮積累，後又經歷的一些降溫，逐漸的形成了形狀穩定的球形固體，而依舊圍繞在地球外層的氣體就形成了最早的地球大氣。
隨著原始地球的地球慢慢形成，地球內部開始由於內部的結構調整和能量流動，有了自己的內部運動，在這一階段，一些質量輕、易汽化物質不斷的外溢出來，其中就包括了氨、水汽等，這地階段的地球活動頻繁，地球大氣的溫度也較高，大氣層結狀態也並不穩定。在這一階段，大氣中氮的主要存在形式還是以氨的形式存在，地球大氣也是一種還原性的氣體。
而突然有一天，一個創世紀的事情出現了，地球上出現了最早的生命體：藍藻。對於地球上生命的起源、出現時間、機理等尚存爭議。科學家經過多次的化學合成反應，放電反應等試驗中不斷摸索，目前比較權威的說法是，在比較活躍的宇宙射線環境下，地球上開始出現最早的含氮有機物和含氮大分子，包括一些氨基酸，嘌呤等。這些化學分子簡單的組合，聚合等形成了最早的生命：藍藻。這一出現，徹底的改變了地球的大氣組成。藍藻可以利用自身的色素進行最原始的光合作用，可以說是目前所有光合自養性植物的祖先，更重要的是，他讓地球大氣中出現了氧氣，這一轉變正是讓地球大氣開始向現代大氣轉變。
由於氨氣的不穩定性，氨氣會不斷和空氣中產生的氧氣發生氧化反應，將氮元素氧化抬升化合價形成遊離態的氮氣。對於氮這一元素來說，氮氣幾乎可以說是化學反應的終結。由於氮氣本身的惰性，既不容易被氧化也不容易被還原，因此在大氣組分中及其穩定的存在著，而氧氣也逐漸由0%變為10%再到現在的21%。至於為什麼氮氣的組分為何會如此之高，我覺得應該把地球整體當成一個整體的系統來看，因為大氣圈層不斷的再和其他圈層發生著物質交換和能量的交換。對於氮元素來說，他更適合以一種遊離態的形式存在於地球系統中，因此在大氣圈層中他尤其的顯著，這並不意味著其他元素就會遜色，只是其他元素由於其結構和化學性質更適合以其他的形式存在。

==============分割線======================
氮氣的意義：（因為此方面早有高手回答過，就不在多說）上面的各位都比我的腦洞還大。實在是也讓我學習了很多呢。正好也打字累了。。。。

希望沒貽笑大方，說的不對的，請見諒

空氣中氮氣的含量是78%吧

氮氣的性質：氮原子有較強的非金屬性，在氮分子中有共價叄鍵，鍵能大，所以氮氣化學性質不活潑。可以將氮氣看作是作為一些活潑氣體的稀釋劑。我們假設這個世界的氧氣含量為100％，那麼我們就會看到

然後世界大面積火災，然後世界就滅亡了。就算你丫僥倖不被燒死也是會氧中毒死亡的，身體快速氧化。而這一切所以沒有發生，氮氣之功也。

人類存在又有什麼意義呢

深深的為題主的智商擔憂，地球又不是為人類存在的，它的大氣里有78%氮氣，為什麼還要向人類解釋有什麼意義。

針對題主的修改：氮氣這麼多，為什麼人類不是進化成利用氮氣呢？
泥土和岩石這麼多，為什麼人類不進化成吃石頭的呢？

因為氧氣能和有機物發生氧化還原反應，動物才有了需要的能量啊。氮氣相對穩定不容易發生反應，動物想利用起來也是很難啊。你以為生物進化這麼隨便嗎，也要符合最基本的自然規律啊，不然能產生生物的星球怎麼那麼少。

自然辯證法有句話：量變產生質變，質變推動量變。
氮氣是一種化學性質非常穩定的氣體，又是動植物不可或缺的元素。它佔大氣的70%，也就意味著將地球包裹在一個穩定的環境中，也為動植物的成長提供一個穩定的氛圍。眾所周知，氧氣促進氧化過程，很多反應在純氧下反應劇烈。如果我們的大氣氧氣含量提高到70%，那動植物的新陳代謝將會大大加快。而細胞的分裂是有限制的，當達到分裂極限時，細胞就會死亡。而氮氣正好抑制了動植物的氧化過程，對細胞起到了保護作用。
另外，許多植物可以固話氮氣，將它作為營養元素組成所需的營養物質，這也是現代農業大規模使用氮肥的原因。

題主如果相信人擇原理問題就自明了但是既然問了在下就獻幾個丑

很久以前的地球大氣成分大概和現在火星是差不多的所以那時沒有高等生命形式直到藻類出現並且經過漫長的時間讓大氣中的氧濃度含量緩慢升高到一個合適的程度那是大約在3億年前(石炭紀)時候的事情藻類植物經過進化出了初期的水生植物然後慢慢的有了陸生植物不過問題就來了那時候只有大量產生氧氣的植物沒有工業沒有人在燒石油燒煤....錯了是還沒有大量消耗氧氣的高等動物於是一度讓大氣的氧濃度提高到了35%的水平! 這可不得了啊剛出現不久的昆蟲們爽嗨了蜻蜓一度長到了翼展70厘米!(雖然現在也有研究表明和氧濃度關係不大不過昆蟲們長得很大是事實)

好像跑題了總之結論就是現在的氧氣濃度是地球經過漫長的幾億年不停的博弈最終產生的一個平衡結果而大氣成分之中大部分是由氮氣填充主要是因為氮氣化學性質穩定不參與平時的生命活動反應但是又是最初植物能發展起來的關鍵總的來說就是沒有78%的氮氣就進化不出問這個問題的題主了