二氧化碳密度较空气大,当二氧化碳少时对人体无危害,但其超过一定量时会影响人(其他生物也是)的呼吸,原因是血液中的碳酸浓度增大,酸性增强,并产生酸中毒。空气中二氧化碳的体积分数为1%时,感到气闷,头昏,心悸;4%-5%时感到眩晕。6%以上时使人神志不清、呼吸逐渐停止以致死亡。
因为二氧化碳比空气重,所以在低洼处的浓度较高。以人工凿井或挖孔桩时,若通风不良则会造成井底的人员窒息。CO₂的正常含量是0.04%,当CO₂的浓度达1%会使人感到气闷、头昏、心悸,达到4%~5%时人会感到气喘、头痛、眩晕,而达到10%的时候,会使人体机能严重混乱,使人丧失知觉、神志不清、呼吸停止而死亡。
产生途径:
在自然界中二氧化碳含量丰富,为大气组成的一部分。二氧化碳也包含在某些天然气或油田伴生气中以及碳酸盐形成的矿石中。大气里含二氧化碳为0.03~0.04%(体积比),总量约2.75×1012t,主要由含碳物质燃烧和动物的新陈代谢产生。
⑴凡是有机物(包括动植物)在分解、发酵、腐烂、变质的过程中都可释放出CO₂。
⑵石油、石腊、煤炭、天然气燃烧过程中,也要释放出CO₂。
⑶石油、煤炭在生产化工产品过程中,也会释放出CO₂。
⑷所有粪便、腐植酸在发酵,熟化的过程中也能释放出CO₂。
⑸所有动物在呼吸过程中,都要吸氧气吐出CO₂。
⑹所有绿色植物都吸收CO₂释放出氧气,进行光合作用。CO₂气体,就是这样,在自然生态平衡中,进行无声无息的循环。
⑺一切工业生产,城市运转,交通等都离不开排放二氧化碳。
自然环境方面
1、天然的温室效应:大气中的二氧化碳等温室气体在强烈吸收地面长波辐射后能向地面辐射出波长更长的长波辐射,对地面起到了保温作用。
2、增强的温室效应:自工业革命以来,由于人类活动排放了大量的二氧化碳等温室气体,使得大气中温室气体的浓度急剧升高,结果造成温室效应日益增强。
据统计,工业化以前全球年均大气二氧化碳浓度为278ppm(1ppm为百万分之一),而2012年是全球年均大气二氧化碳浓度为393.1ppm,到2014年4月,北半球大气中月均二氧化碳浓度首次超过400ppm。
3、全球气候变暖:大气温室效应的不断加剧导致全球气候变暖,产生一系列当今科学不可预测的全球性气候问题。国际气候变化经济学报告中显示,如果人类一直维持如今的生活方式,到2100年,全球平均气温将有50%的可能会上升4℃。如果全球气温上升4℃,地球南北极的冰川就会融化,海平面因此将上升,全世界40多个岛屿国家和界人口最集中的沿海大城市都将面临淹没的危险,全球数千万人的生活将会面临危机,甚至产生全球性的生态平衡紊乱,最终导致全球发生大规模的迁移和冲突。
人体健康方面
研究表明,空气中二氧化碳浓度低于2%时,对人没有明显的危害,超过这个浓度则可引起人体呼吸器官损坏,即一般情况下二氧化碳并不是有毒物质,但当空气中二氧化碳浓度超过一定限度时则会使肌体产生中毒现象,高浓度的二氧化碳则会让人窒息。动物实验证明:在含氧量正常(20%)的空气中,二氧化碳的浓度越高,动物的死亡率也越高。同时,纯二氧化碳引起动物死亡较低氧所致的死亡更为迅速。此外,有人认为:在低氧的情况下,8%~10%浓度的二氧化碳即可在短时间内引起人、畜死亡。