[科普中國(guó)]-氮污染

釋義

氮污染指由氮的化合物引起的環(huán)境污染。大氣中主要是氮?dú)夂偷趸?，后者是直接或間接引起大氣環(huán)境污染的主要污染物，二氧化氮有強(qiáng)刺激性、其毒性比二氧化硫大；它們主要由工業(yè)與生活燃燒化石燃料產(chǎn)生。

氮污染來源其人為來源主要是燃燒化石燃料，產(chǎn)生硝酸、氮肥、火藥等排放的廢氣。氮氧化物是光化學(xué)煙霧反應(yīng)的起始反應(yīng)物，它和氧化亞氮在平流層對(duì)臭氧的分解起催化作用，因此它們都是破壞臭氧層的物質(zhì)。水體中的氮主要來自生物體的代謝和腐敗，氮肥的流失，以及工業(yè)廢水和生活污水的排放。水體中氮過量時(shí)會(huì)造成富營(yíng)養(yǎng)化，使水質(zhì)惡化，影響水生生物的生長(zhǎng)及繁殖。土壤中的固氮菌和植物的根瘤菌等可將空氣中的單質(zhì)氮轉(zhuǎn)化為氨、硝酸鹽等化合態(tài)氮，供植物作養(yǎng)分，但氨或銨鹽存在過量時(shí)，反而會(huì)使土壤的土質(zhì)變壞，影響植物生長(zhǎng)。此外，土壤中的硝酸鹽可經(jīng)反硝化作用生成N2O，N2O進(jìn)入平流層大氣時(shí)會(huì)與臭氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而消耗臭氧層中的臭氧。所以，土壤也是產(chǎn)生臭氧層破壞的痕量氣體發(fā)生源之一。1

氮污染途徑大氣中的氮污染大氣中主要是氮?dú)夂偷趸铮笳呤侵苯踊蜷g接引起大氣環(huán)境污染的主要污染物，二氧化氮有強(qiáng)刺激性、其毒性比二氧化硫大；它們主要由工業(yè)與生活燃燒化石燃料產(chǎn)生。

大氣中有烯烴等氣體有機(jī)物(如汽車排氣中含有不少)和氮氧化物并存時(shí)，經(jīng)日光照射，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)會(huì)造成光化學(xué)煙霧污染。

大氣中的二氧化氮與雨水作用會(huì)生成硝酸或硝酸鹽，形成酸雨，或以硝酸鹽顆粒物的形態(tài)沉降到土壤或水體，引起酸化。

土壤氮污染土壤中的硝酸鹽可經(jīng)反硝化作用生成一氧化二氮，進(jìn)入平流層大氣中，會(huì)與臭氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而耗損臭氧層中的臭氧；因此土壤也是產(chǎn)生破壞臭氧層的痕量氣體的重要發(fā)生源之一。

土壤中的固氮菌和植物的根瘤菌、藍(lán)藻等會(huì)將空氣中的單質(zhì)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮(如氨、硝酸鹽)，供植物作養(yǎng)分，但過量氨或銨鹽的存在，會(huì)使土壤的土質(zhì)變壞，反有害于植物生長(zhǎng)。

氮污染的危害對(duì)臭氧層的破壞氮氧化物(主要為NOx和N2O)進(jìn)入高層大氣會(huì)對(duì)臭氧層的破壞起催化促進(jìn)作用，進(jìn)而會(huì)引起全球氣候變化等環(huán)境污染效應(yīng)和生態(tài)環(huán)境改變。

水體氮污染水體中的氮主要來自生物體的代謝和腐敗以及工業(yè)廢水、生活污水的排放、氮肥的流失等。

污水中的氮有4種形態(tài)，即有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸氮(少量)和硝酸鹽氮(硝化過程的最終產(chǎn)物)，典型污水中總氮含量約為40～50mg/L。

水體中有過量氮會(huì)造成富營(yíng)養(yǎng)化，使水質(zhì)惡化，影響水生生物的生長(zhǎng)與繁殖。

最嚴(yán)重的影響當(dāng)屬富養(yǎng)水（所含氮養(yǎng)分過多）造成的“死亡水域”。氮流入到河流湖泊中后，為水域中藻類植物提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)，導(dǎo)致其快速生長(zhǎng)，消耗了水中大部分的氧氣，任何水生動(dòng)物都因缺氧而無(wú)法生存，以至于該水域成為“死水”。在墨西哥海灣密西西比河的入海口處就有一片面積達(dá)8000平方英里的“死亡水域”（約20480平方公里）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界約有400塊這樣的區(qū)域，總面積高達(dá)24.5萬(wàn)平方公里。

氮污染處理對(duì)于成分比較簡(jiǎn)單的氮污染廢水處理，在物理化學(xué)法中，吹脫法和膜吸收法是比較經(jīng)濟(jì)有效的選擇；如果廢水成分相對(duì)復(fù)雜，比如油性污染物含量較高，則需先進(jìn)行氣浮等預(yù)處理。對(duì)于高濃度總氮廢水，為保證出水達(dá)標(biāo)排放，一般建議采用物化法和生物法聯(lián)合工藝取代單一工藝以徹底去除廢水中總氮。高效、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便、能實(shí)現(xiàn)總氮回收利用的處理技術(shù)是今后發(fā)展的方向。

生物脫氮新工藝處理高濃度氨氮廢水效率比較高，但它們的工藝條件要求嚴(yán)格，特別是對(duì)溶解氧的要求更為嚴(yán)格，在實(shí)際應(yīng)用中很難控制；其他新型脫氮技術(shù)也只是在實(shí)驗(yàn)研究階段。23