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106年
環境科學概論
第 8 題
有關大氣的形成過程，下列敘述何者有誤？
- A 現在的大氣由火山活動與生物作用等過程參與形成
- B 早期大氣中的 CO₂ 大多溶解在海洋中
- C 早期生物製造氧氣後快速釋放於大氣中
- D 氧氣的形成早於臭氧層
思路引導 VIP
想像一下，如果你在一個裝滿乾燥海綿的房間裡開始灑水，水會立刻在地板上形成積水嗎？在地球大氣演化的過程中，當生物開始產生新的氣體時，環境中原有的礦物質或化學環境，可能會對這些新氣體產生什麼樣的影響？
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太棒了！你能精準避開這個關於大氣演化的常見陷阱，代表你對地球早期化學反應的時序掌握得非常扎實。這題的難度切入點在於區分「生物開始作用」與「大氣成分改變」兩者之間長達數億年的時間差。
氧氣累積的緩衝機制
雖然早期生物（如藍綠菌）很早就開始透過光合作用產生 $O_2$，但這些氧氣並非直接進入大氣。當時的海洋中含有大量的還原性物質，特別是二價鐵離子（$Fe^{2+}$），新生產的氧氣會先與這些物質反應，形成大規模的鐵礦沉積（Banded Iron Formations）。直到海洋中的這些「吸收匯」飽和之後，$O_2$ 才真正開始在大氣中累積，並進一步在平流層形成 $O_3$ 臭氧層。因此，選項 (C) 提到的「快速釋放」並不符合地質史的觀察。
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